Почему космический корабль «Юнона» пролетает мимо Земли по пути к Юпитеру?

Нет, Atlas 551 недостаточно мощен, чтобы отправить Юнону к Юпитеру. Из этой статьи на сайте НАСА:

Космический корабль «Юнона» был запущен из Космического центра Кеннеди во Флориде 5 августа 2011 года. Ракета-носитель «Юноны» была способна дать космическому кораблю энергию, достаточную только для достижения пояса астероидов, после чего гравитация Солнца притянула его обратно к внутренней части Солнечной системы. система. Планировщики миссии разработали вращение вокруг Земли как помощь гравитации, чтобы увеличить скорость космического корабля относительно Солнца, чтобы он мог достичь Юпитера. (Скорость космического корабля относительно Земли до и после пролета не изменилась.)

Облет Земли был необходимой гравитационной пращей, чтобы дать Юноне последний толчок к Юпитеру.

Подробности ( источник )

Запуск: Juno запущена на борту ракеты United Launch Alliance Atlas 551, которая является самой мощной ракетой Atlas V, запущенной на сегодняшний день. Atlas V обеспечил стартовую энергию (C3) 31,1 км²/с², оставив полезную нагрузку на гелиоцентрической орбите с периодом примерно 2 года.

Маневры в дальнем космосе (DSM): приближаясь к афелию, Юнона выполняет два больших маневра в дальнем космосе. Эти события являются критическими событиями миссии траектории миссии 2+ dV-EGA, поскольку они нацелены на обратный путь Юноны на Землю. Теоретически DSM можно было бы выполнить за один раз, что на самом деле обеспечило бы лучший чистый результат с точки зрения требуемой дельта-V, но прожиг был сокращен вдвое, поскольку главный двигатель космического корабля Leros 1b не был квалифицирован для 60-минутной работы. горит до запуска Juno.

Облет Земли: для облета будет задействовано больше инструментов для сбора научных данных из окружающей среды Земли, как для калибровки, так и для поддержки других исследований. Дополнительным преимуществом облета является предоставление диспетчерам миссии возможности попрактиковаться в работе с приборами и космическим кораблем в целом при подготовке к научной миссии. Облет Земли происходит 9 октября 2013 г., точное время зависит от окончательных маневров по траектории. Юнона приблизится на расстояние 559 километров. Перигей находится в 200 км от юго-восточного побережья Южной Африки.

Облет с помощью гравитации обеспечивает Juno дельта-V (изменение скорости) 7,3 километра в секунду (26 280 км / ч, 16 330 миль в час). С его дополнительной скоростью орбита Юноны вокруг Солнца изменяется таким образом, что афелий корабля выходит за пределы орбиты Юпитера, пересекая его орбиту в нужное время, чтобы перехватить планету. Облет с помощью гравитации станет единственным случаем в миссии Juno, когда аппарат находится в полном затмении, когда он проходит через тень Земли. Время затмения составляет около 20 минут, и Juno заряжает свои батареи до 100% перед затмением, так что нет проблем с электроэнергией.

Я считаю, что следующее может быть полезным.

Зонды " Вояджер " весили около 825 кг, а ракета-носитель Titan IIIE могла поднять 15 400 кг на низкую околоземную орбиту (НОО).

Зонд Juno, напротив, весит 3 625 кг, а ракета-носитель Atlas 551 , используемая для его запуска, способна вывести на низкую околоземную орбиту только 18 814 кг, что значительно меньше, чем отношение массы бустера к массе полезной нагрузки.

Я уверен, что это чрезмерное упрощение, но кажется, что отношение наддува к весу является достойным показателем того, насколько далеко за пределы НОО способна ракета-носитель. Чем выше это отношение, тем больше остается у ракеты-носителя после достижения НОО и направления к Юпитеру.

«Юнона» весила примерно в четыре раза больше «Вояджера», но ее ракета-носитель была всего на треть мощнее. Где-то посередине лежит порог более быстрого перехода к Юпитеру.