Почему New Horizons не остался на орбите Плутона? [дубликат]

Как всем известно, «Новые горизонты», который был отправлен несколько десятилетий назад, достиг Плутона 14 июля 2015 года и пробыл там всего 24 часа, после чего он направляется в пояс Койпера, а затем в межзвездное пространство, как это сделали зонды «Пионер» и «Вояджер». перед этим. Мой вопрос: почему New Horizons не разрешили оставаться на орбите Плутона для сбора информации о карликовой планете, как это делает MOM (Марсианская орбитальная миссия) вокруг Марса? Связано ли это с меньшим интересом ученых к поиску жизни в системе Плутона, или есть какие-то другие причины?

Просмотрите вопросы с тегом new-horizons , и вы увидите как минимум два дубликата этого вопроса. Рекомендуется выполнить этот простой тест (просмотреть вопросы с одинаковыми тегами) перед публикацией нового вопроса.
Довольно сложно остаться там, где ты никогда не был. Я понятия не имею, откуда взялась ваша 24-часовая цифра.

Ответы (1)

New Horizons был запущен примерно 9 с половиной лет назад, 19 января 2006 года. То есть не десятилетия назад . Плутон далеко-далеко . На самом деле так далеко, что и Солнце, и Земля вместе с остальными планетами внутренней Солнечной системы (Меркурием, Венерой и Марсом), которые ближе к нам, появляются в том маленьком внутреннем эллипсе на этом изображении Нового Траектория облета горизонтов:

Траектория пролета New Horizons

И хотя нам удалось запустить New Horizons с рекордной скоростью 16,26 километра в секунду (58 536 км/ч или 36 373 мили в час) на пути к Плутону и освободить его от гравитационной хватки Земли, которая удерживает вас в кресле , на всем своем пути он все еще притягивался к себе огромной гравитацией Солнца и замедлялся ею на пути к Плутону, поэтому он также использовал гравитационную помощь Юпитера , чтобы получить дополнительный импульс, обменивая часть углового момента Юпитера на его орбита вокруг Солнца для более высокой скорости выхода к Плутону. Крошечное количество этого импульса для сверхмассивного газового гиганта Юпитера, но большой толчок вперед для сравнительно крошечных New Horizons (почти 1/4 квадриллионной, или почти 4 000 000 000 000 000 000 000 000 New Horizons равны массе Юпитера). А его прирост скорости относительно Солнца выглядел так:

Гелиоцентрическая скорость космического корабля New Horizons во время полета от Земли к Плутону

Итак, теперь, когда зонд «Новые горизонты» летит очень быстро, настолько невероятно быстро, что ваша поездка к химику кажется пустяком по сравнению с ним, ему удалось добраться до Плутона с относительной скоростью 13,78 км/с (49 600 км/ с). ч или 30 800 миль в час). И даже для ничтожного 478-килограммового зонда, чтобы остановить его, потребуется огромное количество энергии и некоторая форма реактивной массы для ускорения в противоположном направлении, и довольно много. И это то, чего у «Новых горизонтов» нет, и если бы он это сделал, он бы увеличил свою массу, затем был бы запущен с гораздо меньшей скоростью к Плутону, и действительно потребовались бы десятилетия, чтобы добраться туда.

То есть, другими словами, «Новые горизонты» двигались слишком быстро, чтобы остановиться и остаться на Плутоне дольше. Это была не поездка на автобусе с остановками по пути, а мчащаяся пуля (на самом деле примерно в 50-60 раз быстрее), двигающаяся сквозь бескрайнее ничто космического вакуума. И если он не столкнется с чем-нибудь на своем пути, он будет продолжать делать это в течение многих тысячелетий, чтобы полностью покинуть нашу Солнечную систему.

Для получения дополнительной информации см. Требования к орбите Плутона и другие ответы на вопросы, помеченные как новые горизонты . Все изображения в моем ответе взяты из New Horizons Mission Design , Yanping Guo и Robert W. Farquhar, Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса (PDF).

Одна вещь, которую я не совсем понимаю (возможно, ответ можно было бы расширить, включив его) - по логике вещей, не должно ли для замедления потребляться почти такое же количество топлива, как и для ускорения? Итак, вы берете что-то размером примерно с ускоритель, который мы использовали для запуска NH (хотя он должен был бороться с земной гравитацией, так что, возможно, вам нужно еще меньше), и вы просто запускаете NH + это. Разве это не даст достаточно топлива для замедления? По сути, насколько большим должен быть лаунчер, чтобы запустить все это? Конечно, нам понадобится ТОННА топлива, но все же, разве мы не можем сделать это с несколькими миллионами долларов?
@Jez Это уже обсуждалось в моем ответе на вопрос, на который я ссылаюсь (и, похоже, этот вопрос будет закрыт как дубликат). Теоретически, если предположить, что наши ракеты имеют сухую массу, равную нулю (без корпуса ракеты, без полезной нагрузки), что является справедливым приближением первого порядка, поскольку отношение сухой массы к влажной действительно поддерживается как можно более низким, вам потребуется 1/e от общей запущенной массы топлива для торможения. См. уравнение ракеты Циолковского и Google "The tyranny of the rocket equation"для получения дополнительной информации.
Почему New Horizons не остался на орбите Плутона? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v