Дельта-V маневров в дальнем космосе в дальних космических миссиях, таких как "Вояджер" или "Пионер".

Каковы типичные дельта-V для маневров в дальнем космосе, используемые в дальних космических миссиях к внешним планетам или для « межзвездных миссий »? Например, "Вояджер-1" теперь имеет скорость 17 км/с относительно Солнца. Какую часть скорости создавала ракета, какова была дельта-v ее гидразинового двигателя и какая дельта-v от гравитационных рогаток (гравитаторов)?

Ответы (1)

«Вояджер-1» : отделился от ступени «Кентавр» со скоростью 18,3 км/с (относительно Земли, Дэйв Дуди, «Дальний космический корабль: обзор межпланетных полетов» , 2010 г., стр. 120 ). Затем инжекторная двигательная установка 76,5 Н Фау-1 все-таки сожгла свое твердое топливо за 43 секунды, дав дополнительные 1,7 км/с (?), выведя корабль на переходную орбиту Хомана. IPU был отделен, а сам Миссионерский модуль имеет только шестнадцать двигателей (по 0,9 Н каждый), которые используются только для тонкой настройки (статистические маневры?). Таким образом, у «Вояджера-1» (и его брата «Вояджера-2») не было маневров в глубоком космосе, они летали в крейсерском режиме свободного падения с небольшими поправками и совершали облеты без двигателя (гравитация).

" Вояджер-2 " должен быть подобен "Вояджеру-1", и есть график его скорости относительно Солнца с 4 пассивными гравитационными вспомогательными средствами: Юпитер в 1979 году, Сатурн в 1981 году, Уран в 1986 году и Нептун в 1989 году.

Посланник выполнил маневр глубокого космоса (DSM) 12 декабря 2005 г. с дельта-v 316 м / с (за 524 секунды сгорание с использованием 18% топлива - та же книга, стр. 71), готовясь к помощи гравитации Венеры 10 месяцев спустя. . Общее количество DSM равно 5, а маневр закачки 830 м/с.

Кассини сделал один огромный DSM со скоростью -450,2 м / с с двигателем 440 Н, чтобы подготовить гравитацию Венеры. (Было несколько небольших маневров TCM - Коррекция траектории). Также он использовал дельта-v со скоростью 626 м/с, чтобы выйти на орбиту Сатурна. (стр. 72 той же книги или планы 1998 г., стр. 3 )

Межпланетная миссия Galileo (VEEGA=Венера-Земля-Земля гравитационная помощь) была начата твердотопливными двигателями IUS с гелиоцентрической скоростью 3,1 км/с ( стр. 27 1992SSRv ...60...23D ). TCM : 15,7 м/с TCM-1, 0,7 м/с TCM-2, ноль TCM-3 (отменен), 24,2 м/с TCM-4A, 11 м/с TCM-4B, ~1-м/с TCM -5, 3-5 м/с для ТКМ-9 и 10, 21 м/с для ТКМ-14. Гравитационные ассистенты Венеры добавили 2,3 км/с (гелиоцентрическая). Первый облет Земли увеличил скорость космического корабля на 5,2 км/с, с 30,1 км/с до 35,3 км/с (гелиоцентрическая), а период обращения до 2 лет. Второй облет Земли прибавил 3,7 км/с, увеличив общую скорость до 39 км/с (период 5,6 лет). Планировалось, что маневр ввода Юпитера (JOI) будет -630 м / с.. Планировалось, что «путешествие по спутнику» Галилея будет использовать общее значение дельта-v 6000-8000 м/с от многих гравитационных систем, что, по описанию, в 4-5 раз больше, чем общее дельта-v двигателей космического корабля ( стр. 24 ).

Планировалось, что атмосферный зонд Сатурн будет иметь дельта-v DSM со скоростью 450 м / с , чтобы настроить пролет Земли.

Планировалось, что у New Horizons будет 397 м / с delta-v.

NEAR использовал 268 м / с DSM-1 и 932 м / с DSM-2.

Так, 300-500 м/с delta-v характерны для маневров в дальнем космосе в классических межпланетных миссиях. Гораздо большее значение дельта-v, составляющее 2-5 км/с, достигалось за счет безмоторной гравитации.