Были ли недостатки траектории подхода зонда Гюйгена?

Я нашел это изображение на странице Википедии для космического корабля Гюйгенс :

введите описание изображения здесь

Источник

  • Титан вращается вокруг Сатурна со скоростью около 5,57 км/с.
  • Зонд, казалось, разогнался до 6,5 км/с, прежде чем столкнуться с Титаном.
  • Вектор скорости зонда казался почти перпендикулярным Титану.

Мой вопрос в том, должны ли были быть сделаны какие-либо соображения для такого подхода, когда два объекта имеют очень разные векторы скорости? Были ли какие-либо из моих вышеприведенных утверждений неверными или из-за искаженного масштабирования на графике?

Я не уверен на 100%, что означает «какие-либо соображения для такого подхода». Все подходы к космическим кораблям тщательно изучаются в течение многих лет или более группой людей, которые долго и упорно думают. Я уже говорил, что это прямолинейный подход, есть ли что-то конкретное, что вы хотели бы добавить?
@uhoh соображения, например, почему они выбрали этот подход? Вы очень хорошо ответили на это, объяснив атмосферу Титана, о которой я не знал. Я просто подумал, что такой же подход на Земле, возможно, не сработал.
Я тоже! Добавил немного про угол. Сейчас у меня нет времени делать настоящий 3D-сюжет, но это не должно быть сложно.
@uhoh странно, что наклон Титана составляет 0,3 градуса, но на анимации кажется, что он составляет почти 30 градусов. Я думаю, что показанный наклон относительно Гюйгенса или что-то в этом роде, в этом графике определенно есть странность.

Ответы (1)

*******************************************************************************
Revised: Jan 12, 2005            Cassini Huygens Probe                     -150
                              http://saturn.jpl.nasa.gov/
               http://saturn.jpl.nasa.gov/spacecraft/instruments-huygens.cfm

 The 318-kilogram (701-pound) Huygens probe separated from the Cassini orbiter
 2004-Dec-25, beginning a 22-day coast phase toward Titan (606). It will 
 descend through Titan's atmosphere, parachuting an instrumented robotic 
 laboratory to the surface of Saturn's largest moon. 

 The Cassini orbiter contains the electronics necessary to track the probe and
 recover data gathered during its descent. On 2005-Jan-14, 45 minutes before 
 the spacecraft reaches the atmosphere of Titan, timers will activate Huygens.

 The Huygens predicted descent trajectory was provided by ESA/JPL, valid as
 of Jan 6, 2005.
*******************************************************************************

Я проверял Горизонты с интервалом в 1 минуту, и прогнозируемая траектория (за несколько дней до посадки) показывает почти прямую линию к месту посадки.

Проверяя скорость, он показывает быстрое замедление, за которым следует более плавный подход к поверхности, соответствующий парашюту.

Сила тяжести Титана составляет 0,14 от земной. При прочих равных это означает, что высота шкалы в 7 раз выше. В то время как атмосфера Земли увеличивается в e (~ 2,7) каждые 8 ​​километров, для более низкой поверхностной гравитации, такой как Титан, это будет каждые 50 или 60 км. Таким образом, плотность атмосферы Титана увеличивается гораздо медленнее, а низкая гравитация намного меньше ускоряет Гюйгенс выше его первоначальной приближающейся скорости.

Сложный космический корабль никогда не смог бы совершить прямой пассивный вход в атмосферу Земли и выжить, чтобы приземлиться с известными материалами, но на Титане с таким большим количеством общей атмосферы, чтобы постепенно замедляться, и с таким небольшим гравитационным полем для борьбы, кажется, это сработало прекрасно!

редактировать: Вы можете видеть, что на большом расстоянии угол между их относительной скоростью и положением был близок к нулю, но когда космический корабль приблизился, угол между двумя векторами увеличился до 3 градусов. Это только потому, что космический корабль был направлен не в центр диска, а в сторону.

Когда космический корабль вошел в атмосферу и начал снижаться, угол снова упал почти до нуля.

Данные непосредственно из Horizions, построенные с помощью Python: https://pastebin.com/mgjbZZ4J

От Гюйгенса до Титана

Гюйгенс на Титан

Гюйгенс на Титан

Гюйгенс на Титан

Мне нравится, что буквально видно и парашют, и вход в атмосферу. Хорошие сюжеты, я думаю, это имеет смысл, я думаю, что масштабирование исходной графики может немного преувеличить векторы. Я также не знал о 7-кратном масштабировании из-за пониженной гравитации, я слышал, что у Титана была «более высокая» атмосфера, но не НАСТОЛЬКО.
можете ли вы вставить скрипты Python тоже :)?
@MagicOctopusUrn это именно то, что вы там найдете.
о, я предположил, что это просто данные используемого горизонта, вставленные в pastebin, и не посмотрел. Упс, это круто. Спасибо.
Соответствующим значением для части вопроса является угол траектории входа в атмосферу. Было запланировано -65°±3°, а на самом деле было -65,6°. Не так круто, как вы, кажется, указываете. (Вход был определен в радиусе 3845 км.) Подробнее см. В этом документе о реконструкции .
@MarkAdler, я посмотрю. Угол, который я начертил, - это просто мгновенные значения для арккос ⁡ ( ( р 2 − р 1 ) ⋅ ( в 2 − в 1 ) ( р 2 − р 1 ) ( в 2 − в 1 ) ) который выглядит как «другой угол траектории полета» space.stackexchange.com/a/29437/12102 β знак равно 90 − γ ?
Были ли недостатки траектории подхода зонда Гюйгена?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v