Why do spacecraft need two pushes instead of one long push?
Research question: What does a two-burn transfer look like to an ordinary passenger, and why does the spacecraft need a second burn at the far end instead of one long push?
The records show that a Hohmann transfer uses an elliptical transfer orbit that touches both the starting and target circular orbits tangentially, with a propulsive kick needed at each tangent point 73. The spacecraft gets a first thrust impulse to enter the transfer ellipse and a second at the far intersection to circle the target body 9. The Hohmann transfer is the optimal two-impulse coplanar transfer between two circular orbits, which is why it uses exactly two burns rather than a single long push 15. The records describe a transfer orbit only as an intermediate elliptical orbit 1 and say nothing about what a passenger would see or feel during the burns, so that part of the question is not answered. The newest fact is from 2018, roughly eight years before October 2026 15.
Sources
"In orbital mechanics , a transfer orbit is an intermediate elliptical orbit that is used to move a spacecraft in an orbital maneuver from one circular , or largely circular, orbit to another."Transfer orbit
"An orbital maneuver that moves a spacecraft from one circular orbit to another using two engine impulses"List of orbits
"Hohmann transfer orbit , an elliptical orbit used to transfer a spacecraft between two circular orbits of different altitudes in the same plane"Transfer orbit
"This maneuver was named after Walter Hohmann"List of orbits
"Bi-elliptic transfer , a slower method of transfer, but one that may be more efficient than a Hohmann transfer orbit"Transfer orbit
"An elliptic orbit where the perigee is at the altitude of a low Earth orbit (LEO) and the apogee at the altitude of a geostationary orbit"List of orbits
"Die Transfer- Ellipse ( Hohmann-Bahn ) verläuft sowohl zur Ausgangsbahn als auch zur Zielbahn tangential; dort ist jeweils ein Kraftstoß nötig, um die Geschwindigkeit anzupassen."Hohmann-Transfer
"sind zwei Impulsstöße bzw. zwei Geschwindigkeitsänderungen"Hohmann-Transfer
"wechselt dann am in der Abbildung unteren Schnittpunkt (von 1 mit 2) durch einen Schubimpuls zum Transfer via der elliptischen Hohmann-Bahn (gelbe Transferbahn 2), bis sie am in der Abbildung oberen Schnittpunkt (von 2 mit 3) den Mars erreicht, um durch einen weiteren Schubimpuls nun diesen zu umkreisen"Hohmann-Transfer
"1925 wurde dieser Transfer von Walter Hohmann als optimal angesehen. [ 1 ] Für koplanare , kreisförmige Ausgangs- und Zielbahnen mit einem Radiusverhältnis unter 11,94 ist er das auch, für extremere Verhältnisse und stark gegeneinander geneigte oder gar gegenläufige Bahnen ist ein bi-elliptischer Transfer energetisch günstiger."Hohmann-Transfer
"Das Perigäum wird in den meisten Fällen vom Satelliten selbst angehoben, indem im Apogäum ein Raketenmotor gezündet wird."Satellitenorbit
"It applies directly to cases in which a two-impulse transfer is the optimal solution and presents the results as functions of the corresponding idealized Hohmann transfers."Optimal impulsive transfers between real planetary orbits (1975)
"Übergangsorbit, um einen GEO zu erreichen (siehe auch Hohmann-Transfer )."Satellitenorbit
"spacecraftstartsfromtheinitialpointontheinitialorbit,movesclockwisealongthetransferorbituntilthesecondpulse"Hohmann transfer via constrained optimization (2018)
"Herebythe globaloptimality,wemeanthattheHohmanntransferisoptimumamongallpossibletwo-impulsecoplanartransfers."Hohmann transfer via constrained optimization (2018)
"In the case where the spacecraft enters an intermediate orbit at the apogee, a second high-thrust impulse is used to achieve this."Novel numerical optimisation of the Hohmann Spiral Transfer (2013)
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