Была ли помощь гравитации на Юпитере самой опасной частью миссии «Новые горизонты»?

С точки зрения успеха миссии, пролетал ли Юпитер в то время, когда наиболее вероятно возникновение проблем с траекторией полета?

Были ли когда-нибудь изучены шансы на провал в тот момент? Если да, то каковы были шансы не встретить объект миссии из-за того, что что-то пошло не так на Юпитере?

Возможно, здесь будет поучительно сравнение дельта-v, которую произвел облет, с дельта-v, которую New Horizons заложил в свой бюджет для маневров коррекции траектории после пролета. Было 10:1, 100:1 1000:1?
Основано ли это на мнении? В игре было так много точек и режимов отказа (включая неудачу в запуске миссии), что трудно объективно идентифицировать какой-либо из них.
@OscarLanzi, потому что НАСА, я был бы удивлен, если бы не был проведен обширный анализ рисков. А вот достать - другое дело...
Рискну предположить, что запуск и возможные неудачи, связанные с самой встречей с Плутоном, были двумя самыми опасными частями миссии New Horizon.
Я бы сказал, что самой большой угрозой во время миссии была компьютерная проблема за десять дней до ближайшего сближения с Плутоном. Это фактически повлияло на цель миссии.

Ответы (2)

Определенно нет.

Специально для «Новых горизонтов» я бы сказал, что гравитационная сссистация Юпитера была одним из «самых безопасных» этапов миссии. :) Потому что ближайший пролет New Horizons к Юпитеру был довольно далек - 2,3 миллиона километров.

Гравитация требует определенной траектории полета - с определенным направлением и скоростью. Насколько они должны быть точными, насколько велика погрешность - зависит от того, насколько близко пролетает "помощница" планета. Если очень близко - то критична точность, потому что гравитационный потенциал там круто меняется, и небольшая ошибка в траектории до сопровождения приведет к большим изменениям траектории после сопровождения. Изменения могут быть настолько велики, что, вероятно, космический корабль не сможет скорректировать траекторию движением. Также ошибка при близком пролете может привести к столкновению космического корабля с планетой и его уничтожению. Но если пролет достаточно далеко - то гравитация медленно меняется с расстоянием до планеты и поэтому погрешность траектории космического корабля гораздо больше.

Траектория гравитационных ассистентов обычно корректируется постепенно. Планируется 2-3 или более маневров коррекции траектории (TCM) на каждую помощь удельного веса. Например, первая коррекция за несколько месяцев до пролета, вторая за пару недель до и третья за пару дней до. Последние маневры обычно очень малы и иногда даже отменяются, потому что траектория и так хорошая.

Так что для New Horizons допустимая погрешность для гравитационного сопровождения Юпитера будет достаточно большой. Если мы представим, что NH потерял связь на несколько недель во время пролета Юпитера и не смог выполнить окончательные корректировки траектории - я полагаю, что ошибка траектории не была бы такой большой, и NH мог бы исправить ее позже с помощью двигателя и достичь Плутона.

Запуск обычно является самым опасным моментом для любой космической миссии, особенно для тех, которые не приземляются на небесное тело. Исторически сложилось так, что вероятность успешного запуска составляет около 98%. У нас никогда не было проблем, связанных с неудачным пролетом, и у нас никогда не было космических кораблей, путешествующих вокруг системы Юпитера в течение длительных периодов времени, что никогда не было серьезным риском.

В случае с «Новыми горизонтами» самым большим риском, вероятно, было столкновение с какими-то обломками возле пролета Плутона, о которых мы не знали. С риском удалось справиться, предварительно изучив систему, смоделировав гравитационные области, выбрав относительно большое максимальное расстояние и отправив быстрое изображение крупным планом до того, как оно пройдет через всю систему, чтобы убедиться, что что-то было получено. .

Я бы сказал, что в наше время запуск довольно безопасен. Ракета Атлас-5, которая запустила Новые Горизонты, теперь имеет более 80 успешных запусков и ни одного фатального несчастного случая. Для NH, вероятно, самой опасной частью был пролет Плутона - на самом деле космический корабль дал сбой всего за несколько дней до ближайшего сближения, часть была успешно восстановлена. Если его не восстановить, это будет полный провал.
Это справедливое замечание. Хм.
80+ успешных запусков вполне совместимы с частотой отказов 2%
Я сказал исторически. Вы правы, что у некоторых семейств ракет вероятность успешных пусков выше, но...
0,98^80 ≈ 1/5. На самом деле здесь нет ничего статистически диковинного, тем более что семейств ракет не одно, и мы выбираем ту, в которой не было быстрых незапланированных разборок.
Следует иметь в виду еще одну вещь: на момент запуска New Horizons у Atlas V не было и близко 80 запусков.