Certo che i parametri forniti sono pochini, manca la quantità di propellente, il peso totale con il carico pagante o payload e il tempo di accensione razzi di spinta.



Utilizzando la legge di conservazione della quantità di moto otteniamo la spinta S del motore a razzo,data da un ugello gasdinamico, risulta, esprimendo le forze esterne in funzione delle pressioni:



S = (P_e - P_a) • Ae + M_p • U_e = F_e • U_e ; ove

P_e = pressione sulla sezione di efflusso dell'ugello di scarico

P_a = pressione pressione ambiente, che dipende dalla quota (pa = pa(z)). Nel caso di motore spaziale P_a = 0

Ae = area della sezione di efflusso dell'ugello

M_p = portata massica di propellente che fuoriesce dall'ugello

F_e = forze esterne



Nel caso l'ugello sia in configurazione adattata, ossia P_a = P_e , risulta

S = M_p • U_e, ossia la spinta,in Newton. Motori da lancio hanno spinte dell'ordine dei MN, mentre motori da navigazione spaziale hanno spinte di pochi Newton, anche milliNewton.



Facciamo l'esempio dello Shuttle,ogni motore (sono 3) a razzo a propellente liquido, che è utilizzato insieme per produrre la spinta necessaria a mettere la navetta in orbita, può generare circa 1,8 MN di spinta al decollo ed i tre motori possono generare un impulso specifico (Isp) di 453 secondi nel vuoto o 363 secondi a livello del mare, con velocità di scarico rispettivamente di 4.440 m/s (15.840 km/h)e 3 560 m/s (12.816 km/h).



I motori del sistema di manovra orbitale (Orbital Maneuvering System o OMS), ad idrazina e tetrossido di azoto,e possiedono circa 10,4 tonnellate di propellente in ogni serbatoio, che può fornire un delta-v di circa 300 m/s (1080 km/h). Dopo aver consumato tutto il propellente, nello spazio interstellare il moto è inerziale.http://it.wikipedia.org/wiki/Space_shuttle



Il più veloce oggetto costruito dall'uomo è la sonda solare Helios 2, v = 252.792 km/h (70,2 km/s) http://it.wikipedia.org/wiki/Sonde_Helios



La Voyager 1, attualmente la sonda più distante dalla Terra. Il 31 agosto 2013 si trovava nello spazio interstellare a una distanza di 125,288 UA ( 17,366 ore luce o 18,743 miliardi di km) dal Sole, si sta allontanando dal sistema solare a una velocità di 17,031 km/s, (61.311,6 km/h) pari a 3,593 UA all'anno. http://it.wikipedia.org/wiki/Voyager_1



I Sistemi di Riferimento Inerziali http://youtu.be/hIkkqF7d33U



Helios 2

dipende dalla quantità del carburante, dalla massa totale del veicolo e dalla efficienza della spinta (rapporto forza/consumo) e quindi dal tipo di motori e da come vengono usati. è come chiedere quanta strada può fare una automobile, senza dire che motore, che attriti e che serbatoio ha...

Non serve molta immaginazione per rispondere a questa domanda. di solito infatti le missioni spaziali sono dimensionate per poter effettuare il cambio di velocità necessario a svolgere la missione(e si aggiunge una certa percentuale come margine di sicurezza). In altre parole nei normali razzi il propellente, fatto quel che si deve fare, è quasi esaurito, o meglio lo sarebbe se si imbarcasse solo il propellente "nominale" cioè in condizioni ideali dovrebbe avanzare il propellente aggiunto come margine.



Comunque rispondere alla domanda è possibile e senza molta fantasia puoi prendere l'equazione fondamentale dell'astronautica elaborata da Tsiolkovsky(o Ciolkovskij)

http://it.wikipedia.org/wiki/Equazione_del_razzo_di_Ciolkovskij

La velocità ottenibile dipende solamente dal rapporto(o per meglio dire il logaritmo naturale del rapporto) fra massa iniziale e finale del veicolo (la differenza è il propellente espulso) e dalla velocità equivalente alla quale viene espulso il gas(che spesso è espressa come impulso specifico moltiplicato per l'accelerazione di gravità a quota zero).



Per i razzi chimici l'impulso specifico ottenibile è inferiore a 500s nel migliore dei casi(idrogeno e ossigeno criogenici) o inferiore a 300s per i solidi.

Non è nemmeno pensabile di avere la massa iniziale interamente costituira da propellente, anche solo un contenitore e i motori non possono esserlo e sono quindi da considerarsi massa strutturale che rimane alla fine. quindi il rapporto massa iniziale su finale è limitato ed anche immaginando di non lanciare niente di utile è difficile immaginare di andare oltre il 99% di propellente(che corrisponde ad avere una massa finale che è un centesimo di quella iniziale).

con questi valori il ln(100)=4,605 quindi la velocità ottenibile è:

V = 500*9,8*4,605 = 22565 m/s = 22,565 km/s.

Nella realtà anche questo è un traguardo che non si raggiunge ad esempio la massa a vuoto degli stadi non è così bassa ed è difficile che si possa ottenere un lancio con un unico stadio(cioè un solo stadio non fornisce un deltaV superiore a 10km/s necessario per arrivare in orbita bassa terrestre), infatti quasi sempre si ricorre come minimo a due stadi, talvolta anche 3 o 4 stadi.

Quanto pesa la navetta ? Quanto carbutante hai ?

La velocità massima della navicella considerando l'attrito delle polveri, non sono un fisico e enon saprai farti i calcoli, comunque grossomodo è questo ;)

Immaginiamo una macchina che vada a 100 all'ora in pianura, immaginiamola su una strada con una discesa tale da compensare l'attrito, l'auto potrebbe anche raggiungere i 200Km orari col motore, ma poi che il motore lo si spenga o che lo si tenga acceso, penso che cambierebbe ben poco come velocità, anzi magari rallenterebbe l'auto e l'auto andrebbe molto più veloce togliendo la marcia e andando in folle.

Va beh, nello spazio cambierebbero molte variabili, io ho risposto a naso cercando di fare qualche ragionamento, visto che non me ne intendo, ma penso comunque che raggiunta la velocità massima ottenibile, che si spengano i motori o che li si tengano accesi al massimo, non cambierebbe la velocità massima già ottenuta.



Ps. Sapete che sono belle queste domande sullo spazio? Danno da pensare, incitano alla creatività ecc.ecc.

non molta o almeno non tanto quanto l'accelerazione gravitazionale infatti conviene molto di più sfruttare la gravità dei pianeti per far andare più veloce un razzo o sonda