Почему JUICE долетит до Юпитера за 8 лет, а это больше, чем у любого более раннего космического корабля?

Галилею потребовалось шесть лет от Земли до Юпитера.

Кассини-Гюйгенсу потребовалось три года, чтобы добраться до Юпитера, и шесть лет, чтобы достичь Сатурна.

New Horizons потребовался один год, чтобы достичь Юпитера.

Юнона была запущена в 2011 году и должна прибыть к Юпитеру в 2016 году, через пять лет.

В 2022 году к Юпитеру отправится миссия ЕКА JUICE . Прибытие ожидается не раньше 2030 года, через восемь лет после запуска. Или, точнее: ESA JUICE Операции : 7,6 лет.

Почему JUICE такой медленный? Используют ли агентства медленные технологии для экономии затрат и энергии, планеты плохо выровнены , хе-хе , или есть какие-то другие граничные условия?

Ответы (2)

Из Желтой книги :

"06/2022 - Запуск Ariane-5 ECA + Cruise-type EVEE"

EVEE означает «Земля-Венера-Земля-Земля» — длинная серия гравитационных маневров, позволяющая вместить больше полезной нагрузки в возможности пусковой установки Ariane 5 ECA.

Почему земная рогатка на первом месте:

Тот факт, что первая дуга включает в себя гравитацию Земли для обеих возможностей запуска, устраняет зависимость от относительного склонения Венеры, и, следовательно, базовый и резервный запуски имеют одинаковую скорость убегания, что приводит к аналогичным характеристикам запускаемой массы.

Производительность ЭКА:

Версия ECA способна вывести спутник весом 4100 кг на следующую орбиту ухода от земли:

  • бесконечная скорость V∞ = 3475 м/с

  • склонение δ = - 3,8°

СОК:

Масса, выбрасываемая на траекторию ухода с Земли, составит 4800 кг (без пускового адаптера) при гиперболической скорости выхода 3,15 км/с.

Использованная литература:

Значит, она намного масштабнее, чем другие упомянутые мной миссии?
Нет. Cassini намного больше, но бюджеты меньше, и нет более тяжелой пусковой установки.
Кроме Delta IV-H, конечно.
New Horizons всего полтонны, яблоки и апельсины.
Я всегда вижу номера Ariane V, опубликованные для GTO, и почти никогда для LEO. Какова его способность к LEO? Разумная орбита, разумное наклонение (поскольку НОО - такая широкая цель).
@geoffc - to 51.6 (ISS) "2.4.5. Орбита Международной космической станции "Ариан-5", оснащенная разгонным блоком с хранимым топливом в версии ES, может обслуживать Международную космическую станцию ​​с автоматическим транспортным средством на низкой околоземной круговой орбите: • диапазон высот от 200 до 400 км • угол наклона = 51,6 град. Грузоподъемность варьируется от 19 до 21 т в зависимости от конкретной миссии». 18-19 тонн сейчас, что МКС летает выше. (WAG, нужны расчеты по этому поводу).
@DeerHunter Итак, около 40 тысяч фунтов? Это очень хорошо. Лучше, чем D-IV-Heavy, не так ли?
@geoffc самый большой вариант D-IV может поднять до НОО 23 тонны. Эта таблица полезна в качестве отправной точки. но с некоторыми оговорками (например, у него нет номеров самого мощного варианта Atlas 5): en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_orbital_launchers_families . вы настраиваете общую мощность в соответствии с размером вашей полезной нагрузки: верхние ступени большего / меньшего размера, различное количество накладных ускорителей и т. д. Еще одно потенциальное предостережение заключается в том, что все источники используют одну и ту же орбиту-кандидата для номеров НОО.

Deer Hunter освещал сам полет JUICE, поэтому я ограничиваю свой ответ тем, почему New Horizons и Cassini были намного быстрее. Существует де-факто верхняя граница того, сколько времени может потребоваться зонду, чтобы добраться до места назначения, потому что ученые, которые выполняют всю работу по разработке и созданию миссии, также хотят получить вознаграждение, когда он прибудет. От первоначального проектирования до прибытия обычно проходит 10-15 лет, что составляет большую часть карьеры; если вы добавите годы лоббирования и защиты, необходимые для утверждения миссии, это может легко израсходовать половину карьеры ученого только на то, чтобы установить зонд и начать изучение своей цели.

«Кассини» должен был пройти примерно в 2 раза дальше от Земли, чем миссии Юпитера, а «Новые горизонты» — примерно в 8 раз дальше. Общее время в пути от Земли до места назначения составляет почти 7 лет для Cassini и 9,5 лет для New Horizons. Время, затраченное New Horizons, было описано как проблема для создания и поддержания команды; и именно поэтому он совершает только облет, не выходя на орбиту: в последнем случае потребовался бы либо гораздо больший зонд для замедления за счет ракетной тяги по прибытии, либо гораздо более медленный транзит, чтобы снизить общую массу. Первый вариант был нереалистичным, поскольку он уже использовал самый мощный вариант Атласа, который когда-либо летал; и никакой другой доступной ракеты со значительно большей мощностью не было.

Кроме того, чем дольше полет, тем больше вероятность того, что что-то пойдет не так, прежде чем он доберется до места назначения.
Мне нравится такой анализ - лес вместо деревьев.