Какое самое большое тело в Солнечной системе, орбиту которого мы могли бы осмысленно и точно настроить?

Существует много научной фантастики и новой науки, в которой кометы и астероиды движутся как часть основного сюжета. Почти все в нашей Солнечной системе находится на орбите вокруг Солнца или на орбите вокруг объекта, вращающегося вокруг Солнца. Если вы хотите, чтобы что-то было где-то еще, по сути, вы меняете его солнечную орбиту, чтобы оно соответствовало (или сталкивалось) с вашим желаемым местоположением.

У нас есть несколько искусственных тел, которые мы разместили на множестве разных орбит. мы даже заставили некоторых покинуть солнечную систему . Учитывая наши нынешние (2015 г.) инструменты и знания, какой самый большой объект мы могли бы осмысленно и точно отрегулировать по орбите?

Где «осмысленно и точно» = вывод на заданную орбиту (конкретную и расчетную) вокруг любого тела, вокруг которого оно в настоящее время не вращается, своевременно (т.е. 5 лет или меньше)

Конечно, самой большой проблемой является перенос ваших инструментов и знаний с Земли на тело, орбиту которого вы хотите настроить, это вопрос экономики. Предполагая, что у вас есть бюджет, чтобы получить то, что вы хотите, с Земли, что самое большое, что вы могли бы переместить точно?

Мне интересно, может быть, это все еще слишком широко. Это зависит от того, можно ли четко определить, что такое значимое и точное изменение. Может быть, есть какие-то большие объекты, орбиту которых мы могли бы изменить на несколько метров, так что через несколько столетий они, скорее всего, столкнутся с чем-то конкретным, но большинство таких возможностей есть в местах, где на их орбиты сильно влияет множество других объектов. вещи и точное предсказание орбиты в будущем довольно сложно.
«Инструменты и знания 2015 года» очень расплывчаты; в моей интерпретации ответ - «очень маленький искусственный спутник».
Тело, настолько маленькое, что можно было бы скорректировать его орбиту, будет слишком маленьким, чтобы его можно было обнаружить с помощью телескопов с Земли или с помощью телескопов на околоземной орбите.

Ответы (2)

Если «значимый» означает измеримый , то наблюдаемое полпроцентное изменение периода крошечного двойного астероида на несколько а.е. довольно близко к максимально возможному.

Вопрос @PearsonArtPhotos Использование DART для измерения G пришло мне в голову, когда я столкнулся с этим «классическим» вопросом, поэтому давайте соединим точки.

Из миссии Double Asteroid Redirection Test (DART)

DART станет первой демонстрацией метода кинетического удара для изменения движения астероида в космосе. Миссия DART находится на этапе B, возглавляется JHU/APL и управляется Офисом программы планетарных миссий в Центре космических полетов им. Маршалла для Координационного бюро планетарной защиты НАСА.

DART — это управляемое планетарной защитой испытание одной из технологий предотвращения столкновения опасного астероида с Землей: кинетического импактора. Основная цель DART — продемонстрировать кинетическое воздействие на небольшой астероид. Двойной околоземный астероид (65803) Didymos является целью для DART. В то время как первичное тело Didymos составляет примерно 800 метров в поперечнике, его вторичное тело (или «спутник») имеет размер 150 метров, что более типично для размера астероидов, которые могут представлять более обычную опасность для Земли.

Космический корабль DART добьется кинетического удара, преднамеренно врезавшись в луну на скорости примерно 6 км/с , с помощью бортовой камеры и сложного автономного навигационного программного обеспечения. Столкновение изменит скорость спутника на его орбите вокруг основного тела на долю одного процента, что достаточно для измерения с помощью телескопов на Земле.

В Википедии в тесте на перенаправление двойного астероида говорится, что стартовая масса составляет 500 кг, а в статье Lunar and Planetary Science XLVIII (2017) «Испытание на перенаправление двойного астероида» (DART) — элемент миссии по оценке удара и отклонения астероида (AIDA) указана ударная масса ~490 кг.

С системной массой М "=" м 1 + м 2 5,28Е+11 кг, отрыв р 1180 метров, а гравитационная постоянная г 6,674E-11 м ^ 3 / кг с ^ 2, орбитальный период от ( отсюда ):

Т 2 "=" 4 π 2 р 3 г ( м 1 + м 2 )

составляет около 42 900 секунд, а если бы орбита была круговой, то это соответствует орбитальной скорости около 0,173 м/сек.

Импульс космического корабля ~ 500 кг на скорости 6000 м / с составляет 3E + 06 кг м / с, что у луны в центре масс системы (при условии, что луна имеет около 0,66% массы системы, если вы предполагаете равную плотность) составляет около 6,01E + 08 м / с, поэтому полное поглощение импульса может изменить импульс спутника примерно на половину процента.

Миссия по испытанию двойного астероидного перенаправления (DART)

Схема миссии DART показывает столкновение с луной астероида (65803) Didymos. Наблюдения после удара с помощью наземных оптических телескопов и планетарного радара, в свою очередь, позволят измерить изменение орбиты спутника вокруг родительского тела.

Миссия по испытанию двойного астероидного перенаправления (DART)

Околоземный астероид (185851) 2000 DP107 во многом является аналогом Didymos. 2000 DP107 был первым двойным астероидом, когда-либо полученным радаром. Эта анимация получена из планетарных радиолокационных наблюдений. В этом примере (2000 DP107) первичный и вторичный каналы имеют диаметр около 850 и 300 метров. Их разделяет примерно 2,7 км. Первичный вращается один раз каждые 2,77 часа, в то время как вторичный, заблокированный приливом, вращается вокруг основного примерно раз в 42 часа.

Если импульс спутника изменится примерно на полпроцента, насколько изменится период обращения за 11,92 часа? Как долго необходимо время наблюдения, чтобы подтвердить такое небольшое изменение орбитального периода спутника?
@Uwe Я думал, что одна из ссылок в моем сообщении адресована этому, но это не так. Думаю, несколько месяцев, но, насколько я знаю, спешки нет.
Несколько месяцев для проверки было бы нормально, но это следует сделать во время наибольшего сближения с Землей примерно в октябре 2022 года. Это нужно сделать до того, как система Didymos снова окажется слишком далеко для точного наблюдения за ее спутником.
@Uwe Я думаю, что эта пара представляет собой затменную двойную систему, наблюдаемую с Земли (диаметры 300 и 800 метров), поэтому кривой блеска достаточно, их не нужно пространственно разрешать. Пока их можно обнаружить оптически, все, что необходимо, — это серия измерений времени затмения и прохождения. Я уверен, что все это было тщательно продумано перед планированием миссии, давайте посмотрим, сможем ли мы найти ссылку на план наблюдения.
Просто подумайте, возможно ли столкнуться с астероидом, чтобы изменить его курс так, чтобы он попал в целевой астероид, который движется по курсу столкновения с Землей? Тогда я думаю, что мы можем сильно изменить траекторию!
@Prakhar Космос большой. Действительно большой. Вы просто не поверите, насколько он огромен, огромен, ошеломляюще велик. Я имею в виду, вы можете подумать, что до аптеки далеко, но это пустяки в космосе. из «Автостопом по Галактике » Дугласа Адамса . Представьте себе бильярдный стол с двумя шарами нормального размера, но стол размером с континент. Шансы на то, что вам уготовят удачный выстрел, малы.
Но это просто комментарий навскидку. Это может быть интересно подумать, рассмотреть возможность задать вопрос? Это имело бы большое преимущество; крошечное изменение траектории большого объекта может затем изменить траекторию еще большего объекта. Это как усилитель.

Фраза «инструменты и знания 2015 года» объединяет две совершенно разные вещи. Если мы ограничены сегодняшними инструментами, лучшее, что мы можем сделать, — это воздействовать на тело, чтобы тело поглотило импульс. Самый простой способ удовлетворить «осмысленно скорректировать орбиту чего-либо» — сделать так, чтобы оно не ударялось (или не ударялось) о землю. Rosetta весит 2900 кг, а мой WAG для скорости сближения, если вы хотите, чтобы она была высокой, даже если все вращается вокруг солнца, 10 % орбитальной скорости Марса или 2,4 км/с. Это дает вам дельту v, которую вы можете передать (хотя вы не обязательно можете сделать это в любом выбранном направлении), разделив на массу объекта. Насколько мне известно, в этом направлении нет никаких известных объектов. Если бы мы нашли комету на чрезвычайно эксцентричной орбите, которая ударила бы по Земле при следующем проходе (или после него), небольшой толчок предотвратил бы катастрофу. Тогда вы находитесь в знаниях 2015 года — насколько хорошо мы можем измерить орбиту.

Какое самое большое тело в Солнечной системе, орбиту которого мы могли бы осмысленно и точно настроить?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v