Чандраян 2: Как срок службы орбитального аппарата увеличился с 1 года до более чем 7 лет?

https://timesofindia.indiatimes.com/india/chandrayaan-2-orbiter-has-life-of-7-yrs-95-of-mission-accomplished-isro/articleshow/71026990.cms

Председатель ISRO сообщил, что экономичное использование топлива на орбитальном аппарате привело к тому, что срок службы миссии увеличился почти на 7 лет. Как было достигнуто такое резкое увеличение срока службы орбитального аппарата?

Вероятно, по той же причине Opportunity продержалась 14 лет, а не 90 дней, как предполагалось. Если предположить, что орбитальный аппарат имеет постоянную мощность, то действительно не должно быть причин, по которым он не может выйти за пределы предполагаемого срока службы.

Ответы (2)

Как увеличился срок службы орбитального аппарата с 1 года до более чем 7 лет?

Заявленный годовой оперативный период представляет собой предварительный план миссии. Этот предварительный план должен был обеспечить достаточную дельту V, чтобы перевести аппарат с орбиты выведения на более эксцентричную околоземную орбиту, затем на лунную переходную орбиту, затем на эксцентрическую лунную орбиту, затем на почти круговую низкую лунную орбиту и наконец, для выполнения поддержания ориентации, необходимой для поддержания этой низкой лунной орбиты в течение некоторого времени (предпочтительно, по крайней мере, один год).

Такие планы должны быть консервативными, особенно когда речь идет о топливе и больших изменениях орбиты. Иногда двигатели дают немного меньший удельный импульс, чем ожидалось. Определения орбит никогда не бывают идеальными. Несовершенство определенных орбит неизбежно приводит к несовершенному выполнению маневров, которые необходимо корректировать.

Транспортные средства всегда перевозят больше номинального количества топлива, необходимого по этим и другим причинам. И даже тогда были неудачи и близкие вызовы. Аполлон-11 приземлился на Луну с запасом топлива (тридцать секунд). «Вояджер-1» едва успел уйти с околоземной орбиты из-за проблем со второй ступенью ракеты-носителя. Третья ступень Centaur была загружена дополнительными 1200 кг топлива для запаса; она нуждалась в каждой последней капле.

В случае с Chandrayaan 2 для поддержания орбиты будет использоваться то же топливо, которое использовалось для вывода корабля с орбиты выведения на лунную орбиту. Благодаря сочетанию удачи и мастерства, транспортному средству не пришлось съедать свой запас на пути к Луне. Это оставляет весь этот запас для расширенных операций.

Вы также можете продлить срок службы, игнорируя определенные номинальные операции по удержанию станции. Игнорирование сохранения северно-южной станции может сэкономить значительное количество топлива, если вы готовы принять возмущение.
@mothman - Основная проблема с вращением вокруг Луны на высоте 100 км заключается в том, что гравитационное поле Луны в конечном итоге изменит эту 100-километровую круговую орбиту на эллиптическую орбиту 12x188 км, после чего аппарат столкнется с лунной горой. Если не вмешиваться в поддержание высоты над уровнем моря, это произойдет примерно через сотню дней.
Задолго до того, как произойдет столкновение в конце миссии, оптические устройства на корабле, настроенные на 100-километровую круговую орбиту, будут отправлять обратно на Землю расфокусированные изображения. Низкая орбита Chandrayaan 2 требует использования топлива для поддержания высоты, чтобы орбита оставалась более или менее круговой.

Срок службы, вероятно, не увеличился. Только эстимейт увеличился. Из-за неопределенности в любой космической миссии мы склонны ошибаться в сторону консерватизма, когда рекламируем жизнь миссии; если нам повезет, мы позже добавим к миссии. Марсоходы НАСА Spirit и Opportunity «должны были» продержаться 90 дней или 90 солей (не уверен, что именно), мы все знаем, чем это обернулось. Возможно, более оптимистичная оценка орбитального аппарата «Чандрараяан-2» также обусловлена ​​желанием противодействовать удару вероятной неудачной посадки.