Используется ли аэродинамическое торможение для выхода на орбиту каждой планеты с атмосферой?

Зонды, предназначенные для орбитальных планет, могут использовать аэродинамическое торможение, чтобы облегчить вывод на орбиту (как это уже было сделано для Mars Reconnaissance Orbiter или Mars Global Surveyor). Такие методы могут быть использованы для всех планет, имеющих атмосферу (Венера, Сатурн, Юпитер,...). На орбиты таких планет были отправлены зонды (Галилео, Юнона для Юпитера, Венера для Венеры,...).

Мой вопрос: для каждой планеты с атмосферой на орбите, к которой был отправлен космический зонд (в 2019 году), уже использовалось аэродинамическое торможение для замедления при выводе на орбиту, и если нет, то почему?

Выведение на орбиту — это выход на стабильную орбиту вокруг планеты. Орбита, касающаяся атмосферы, нестабильна и представляет высокий риск (поскольку аэродинамику зондов трудно контролировать), вам потребуется полунепредсказуемое количество топлива, чтобы снова поднять перигей из атмосферы (и еще одно сжигание, чтобы исправить апогей, плюс возможно исправить ориентацию и скорость вращения). Я предполагаю, что просто безопаснее просто выйти на орбиту с набором мощных ожогов.
@Infrisios тот факт, что это уже было сделано (например, Mars Reconnaissance Orbiter ), заставляет меня думать, что использование этого метода имеет серьезные преимущества.
Конечно есть! Это возможно, и у этого есть большие преимущества, главным образом, вы экономите значительное количество топлива (поэтому ваша полезная нагрузка может быть больше), но это также сопряжено с риском. Я мало что знаю об этом, поэтому я использовал комментарий вместо ответа, чтобы дать вам некоторое представление о том, что я знаю.

Ответы (1)

Вы путаете аэродинамическое торможение с аэрозахватом.

Аэродинамическое торможение используется для превращения эллиптической орбиты в круговую после выхода на орбиту и несколько раз использовалось в следующих миссиях:

  • Hiten: это была демонстрационная миссия на околоземной орбите
  • Магеллан: Вокруг Венеры
  • Геодезист Mars Global
  • Марс Одиссея
  • Марсианский разведывательный орбитальный аппарат
  • Венера Экспресс
  • Exomars Trace Gas Orbiter

На газовых гигантах никогда не применялись аэродинамические тормоза.

Aerocapture использует атмосферу тела, чтобы замедлить космический корабль для вывода на орбиту. Это было исследовано, но никогда не использовалось в качестве метода. Космическому кораблю потребуется тепловая защита и повышенная прочность конструкции, чтобы выдержать маневр, что увеличивает вес. Это рискованный вариант: если вы ошибетесь, космический корабль либо вернется обратно и будет уничтожен, либо отскочит и уйдет в глубокий космос. Риск, кажется, не стоит экономии средств.

Аэродинамическое торможение может быть гораздо более плавным и контролируемым, происходящим на многих орбитах, диспетчеры могут измерять изменение орбиты на каждом проходе, чтобы понять фактическое взаимодействие космического корабля с атмосферой. Aerocapture — это одноразовая сделка.

Не столько циркуляризация (потому что, если вы выходите на круговую орбиту с аэродинамическим торможением, вы возвращаетесь), сколько опускание апоапсиса.