Как космический корабль «Люси» переместится с L4 Юпитера на его троянские астероиды L5?

Посетив ведущих троянцев L4 («греков») Юпитера, почти через десять лет после запуска Люси проведет почти 4,5 года, переходя к отстающим троянцам L5, находящимся на расстоянии 5 а.е. Есть ли особое окно возможностей траекторий, которое мотивирует этот огромный переход через внутреннюю часть Солнечной системы, чтобы пролететь мимо другого астероида?

введите описание изображения здесь

Изображение взято из документа Лунной и планетарной научной конференции 2016 года. Миссия Люси прокомментирована блоггером ван Кейном здесь .

Судя по этому изображению, похоже, что они просто совершат две высокоэллиптические орбиты с перигелием около орбиты Земли и афелием около орбиты Юпитера.
@Хоббс Ммм. Но чем это лучше, чем запуск еще одной миссии к Юпитеру (только НАСА когда-либо делало это) или посещение большего количества астероидов L4-Юпитера или Главного пояса за те 4,5 года, что займет путешествие? Юпитерианские астероиды L5 - самые удаленные астероиды, которые можно увидеть с "греков". Троянцы Сатурна не были бы более далекими. Здесь должна быть какая-то умная возможность, которую я упускаю.
При использовании 1 космического корабля вместо 2 стоимость миссии намного ниже. Это недорогая миссия Discovery (максимальная стоимость 450 миллионов долларов), постройка 2 зондов и 2 запуска ударят по бюджету.
Отлично - спасибо за ссылки! Блог довольно интересный. У Lucy Flyer также есть некоторая полезная информация, однако последняя встреча возле L5 указана как март 2032 года, а другие — как март 2033 года .

Ответы (1)

Чтобы перейти с орбиты Земли на орбиту Юпитера, требуется много энергии. Вам нужно превратить свою почти круговую орбиту вокруг Земли в переходную орбиту Гомана (эллипс с другим концом, выходящим за орбиту Юпитера), а затем, как только вы окажетесь там, вам нужно уменьшите эллиптические крайности, затрачивая больше энергии, чтобы переместить свою орбиту, чтобы соответствовать Юпитеру. Если вы затем захотите вернуться к солнцу, вам нужно затратить еще больше энергии, чтобы еще раз сдвинуть эллипс. Эти изменения составляют ваш бюджет delta-v.

Однако в этом случае Люси не находится на орбите Юпитера. Как указал @Hobbes, он находится на очень эллиптической орбите, и один конец этого эллипса уже находится внутри орбиты Земли. Таким образом, не требуется никаких дальнейших дельта-v, чтобы вернуться к Солнцу и снова выйти. Все, что требуется, — это гораздо меньшие затраты энергии, чтобы нацелить самый внешний конец на L5, а не на L4.