Каков источник сюжета Скотта Мэнли о потере перигермиона в конце миссии Messenger?

Поскольку до сих пор никто не ответил, кроме невероятно полезного комментария @DavidHammen, я напишу ответ на свой вопрос.

Другие/другие ответы более чем приветствуются!

Его ссылка http://messenger.jhuapl.edu/About/Mission-Design.html#final-extended-mission указывает на окончательное расширение миссии Messenger. Это действительно хорошее резюме и объясняет вещи так хорошо, что я не знаю, как резюмировать.

Вместо этого я укажу на некоторые аспекты этих странных покачиваний, показанных на скриншоте.

Посланник находился на высокоэллиптической полярной орбите вокруг тела с малой массой рядом с чрезвычайно массивным телом (Солнцем), поэтому его орбита постоянно растягивается и изменяется, а также было много маневров по коррекции орбиты.

Маневры использовались для

а) компенсировать эффекты возмущения, которые привели бы к преждевременному завершению миссии, сдвинув перицентр на поверхность, что привело бы к завершению миссии.

б) держите перицентр на широтах (и долготах), представляющих интерес, чтобы лучше изучить определенные особенности. В то время как высота перицентра была порядка 100 км или меньше, апоапсис находился на высоте примерно 10 000 км.

Важно отметить, что близость к Солнцу повлияла и на дизайн миссии. У Messenger был солнцезащитный козырек, и его нужно было держать направленным на Солнце, чтобы избежать перегрева, а антенну нужно было направить на Землю.

Кроме того, связь терялась всякий раз, когда линия прямой видимости приближалась к Солнцу, если смотреть с Земли, когда Меркурий находился в лучшем соединении.

Maneuver Calendar date dV(m/s) Purpose

MOI      18 Mar 2011   861.7   insert spacecraft into orbit around Mercury
OCM-1    15 Jun 2011    27.8   lower minimum altitude to 200 kilometers
OCM-2    26 Jul 2011     4.1   increase orbit period to 12 hours
OCM-3    07 Sep 2011    25.0   lower minimum altitude to 200 kilometers
OCM-4    24 Oct 2011     4.2   increase orbit period to 12 hours
OCM-5    05 Dec 2011    22.2   lower minimum altitude to 200 kilometers
OCM-6    03 Mar 2012    19.2   lower minimum altitude to 200 kilometers

First Extended Mission

OCM-7    16 Apr 2012    53.3   Decrease orbit period to 9.1 hours; deplete oxidizer
OCM-8    20 Apr 2012    31.5   Decrease orbit period to 8 hours

Second Extended Mission

OCM-9    17 Jun 2014     5.0   Target 25-km minimum altitude on 12 September 2014
                                Met 25.2-km minimum altitude on 12 September 2014

OCM-10   12 Sep 2014     8.6   Target 25-km minimum altitude on 24 October 2014
                                Met 25.4-km minimum altitude on 24 October 2014

OCM-11   24 Oct 2014    19.3   Target 25-km minimum altitude on 21 January 2015
                                Met 25.7-km minimum altitude on 21 January 2015

OCM-12   21 Jan 2015     9.7   Target 15-km minimum altitude on 1 March 2015
                                Met 14.9-km minimum altitude on 1 March 2015

Final Extended Mission

OCM-6    03 Mar 2012    19.2   lower minimum altitude to 200 kilometers
OCM-13   18 Mar 2015     3.1   Target 5.7-km minimum altitude above terrain on 2 April 2015
OCM-14   02 Apr 2015     3.0   Target 13.1-km minimum altitude above terrain on 6 April 2015
OCM-15   06 Apr 2015     1.8   Target 6.9-km minimum altitude above terrain on 14 April 2015
OCM-15A  08 Apr 2015     1.9   Target 6.9-km minimum altitude above terrain on 14 April 2015
OCM-16   14 Apr 2015     1.0   Target 9.0-km minimum altitude above terrain on 24 April 2015
OCM-17   24 Apr 2015     1.5   Raise minimum altitude to delay Mercury impact to 30 April 2015
OCM-18   28 Apr 2015     0.45   Raise minimum altitude to delay Mercury impact to 30 April 2015 at 19:26:01 UTC

Вот некоторые данные с моделируемой орбиты в базе данных JPL Horizons. Это решение было пересмотрено в 2015 году. Посланник совершал оборот вокруг Меркурия каждые 12 часов. Я загрузил оскулирующую орбиту для Messenger на орбите вокруг Меркурия с частотой 1 час. Каждая точка данных представляет собой медиану 24 значений за один день, что сглаживает крошечные покачивания, поскольку орбита не является чисто кеплеровской, и поэтому соприкасающиеся элементы качаются.

Странные изогнутые неровности на расстоянии перицентра, вероятно, связаны с сильно вытянутой эллиптической орбитой, уносящей «Мессенджер» далеко от Меркурия, так что влияние Солнца сильнее. Вы можете видеть, как колебания перицентра уменьшаются, когда апоцентр опускается вниз. Однако я не уверен, почему эти колебания снова усиливаются ближе к концу, хотя апоцентр увеличивается лишь немного.

Я полагаю , что эти изменения будут коррелировать с углом между плоскостью орбиты «Посланника» и направлением гравитационного притяжения Солнца, но тут я выдохся...

Это очень сложная и интересная Миссия!