Как производятся точные измерения траекторий транснептуновых космических аппаратов?

Этот вопрос заключается в том, что если «Вояджер» вдруг столкнулся с неожиданной гравитацией невидимого объекта, как это было бы обнаружено, и есть несколько ответов.

Для самых дальних зондов — тех, которые теперь дальше от Солнца, чем Нептун — как на самом деле были сделаны (или были) точные измерения траектории? Я ищу краткий ответ со ссылками. Конечно, всегда приветствуется дополнительная информация, но мне нужна одна или несколько «изюминок». Например, «определение дальности с помощью синхронизации последовательности кодированных импульсов, переданной с Земли, принятой космическим кораблем и ретранслированной на другой частоте» ( вопрос и ответ ) или «доплеровского сдвига с помощью того же» или «видимого положения с помощью РСДБ».

В этом случае я не ищу ответов типа «ну, например, вы могли бы ...», просто как это на самом деле или было сделано.

Учитывая аномалии скорости, измеренные с помощью доплеровского сдвига в масштабе миллигерц , упомянутые здесь @JohannesD, я предполагаю, что доплеровские измерения не основаны на внутренних высокоточных часах космического корабля, потому что удаленная стабильность временной развертки всегда может быть задействована. вопрос, но вместо этого полагаться на повторную передачу каждым космическим кораблем наземного сигнала с каким-то хитрым способом, возможно, для точного изменения частоты/диапазона.

Только для справки, вот некоторые связанные гипотетические вопросы: видимое изображение и инфракрасное тепловое изображение исключаются количественно для этого вопроса . Ранжирование упоминается здесь и здесь .

На изображении ниже ( отсюда ) я насчитал пять космических кораблей, которые уже прошли мимо Нептуна, четыре из которых используют технологию 1970-х годов.

космический аппарат зонда Солнечной системы

Космический корабль Pioneer больше не отслеживается. Так что всего трое.
@MarkAdler дважды проверьте используемое время - я пытался включить измерения до того, как отслеживание было остановлено. Например: «... как на самом деле были сделаны (или были) точные измерения траектории? » или «… как это на самом деле было сделано или было сделано » .
«Удалили» экземпляры «на самом деле».

Ответы (1)

Допплер и дальномер используются регулярно. Они оба двухсторонние, с допплеровским изменением частоты и дальностью, вращающимся вокруг псевдошумового сигнала. Это сложно, только для этих космических кораблей, из-за того, что передающая станция на Земле вращается вне поля зрения (и снова появляется, и снова!) К тому времени, когда обратный сигнал попадает на Землю, а затем принимается антенной в другом комплексе. Δ DOR (дельта-дифференциальная односторонняя дальность) использовалась для получения измерений положения в плоскости неба (в одном измерении). Компания New Horizons использовала оптическую навигацию, используя изображения целей при приближении, чтобы определить их местоположение относительно космического корабля.

Отлично - я надеялся, что вы опубликуете! Можете ли вы уточнить? Что такое ДОР ? Кроме того, я думаю, что "обход" иногда происходит на другом диапазоне? Как осуществить этот сдвиг частоты, не внося ошибки в доплеровское измерение? Где я могу прочитать более подробно/подробнее?
Что касается оптической навигации New Horizons, вы имеете в виду, что она выполнялась локально (самим космическим кораблем)? Я думаю, что когда пролет близок, изображения могут быть слишком поздними к тому времени, когда они достигают земли, и без точного времени «щелчка затвора» их трудно использовать.
Нет, оптическая навигация выполнялась с петлей Земли. Единственным известным мне случаем автономной работы OpNav на космическом корабле был Deep Impact, который нуждался в этом для обеспечения удара.
DOR измеряет разницу в дальности (не доплеровской) до космического корабля, измеренную двумя разными, удаленными друг от друга станциями на Земле. Δ DOR калибрует это измерение, делая то же самое сразу после этого с квазаром с небольшим угловым расстоянием от космического корабля. Это позволяет исключить несколько источников ошибок при измерении DOR.
Я понимаю! Δ DOR немного похож на РСДБ в том, что он использует измерение разности фаз некоторого аспекта сигнала между двумя широко разнесенными наземными станциями, что дает точное измерение углового положения в одном направлении (для пары приемников). Это только прием, он не требует передачи луча как части измерения. Превосходно! PDF невероятно четкий, спасибо!