In astrodinamica l'energia caratteristica è una misura dell'eccesso di energia specifica (ovvero energia per unità di massa) che è necessaria per sfuggire all'attrazione di un corpo celeste.
Viene comunemente indicata con il simbolo ed è definita come il quadrato della velocità di eccesso iperbolico:
dove:
L'energia caratteristica viene utilizzata come parametro di costo per le orbite e le traiettorie orbitali e come parametro di confronto per i lanciatori.
In particolare, valori di C3 maggiori di zero indicano traiettorie in cui il veicolo spaziale sfugge all'influenza gravitazionale del corpo celeste (orbite iperboliche); ad esempio, traiettorie di trasferimento dalla Terra a Marte hanno valori di C3 intorno a 10 km²/s², mentre trasferimenti verso i pianeti più esterni possono richiedere 50–100 km²/s².
Valori negativi di C3 invece caratterizzano le orbite ellittiche;[1] In particolare, una traiettoria di ritorno libero per la Luna ha un C3 intorno a -2 km²/s².
Nei lanciatori, C3 viene usato per determinare il carico che può essere inserito in una determinata orbita. La tabella seguente mostra alcuni esempi di lanciatori e la massa trasportabile a seconda dell'energia caratteristica della traiettoria.
Lanciatore | C3 = 0 km²/s² | C3 = 10 km²/s² | C3 = 100 km²/s² |
---|---|---|---|
![]() |
9588 | 8000 | ND |
![]() |
6600 | >3190 | ND |
![]() |
6500 | 5500 | 850 |
![]() |
4838 | 4279 | 1061 |
![]() |
2300 | 1700 | ND |
![]() |
1600 | 1220 | 1220 |
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329 | 263 | 35 |
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