Почему проблемы наведения Кеплера могут быть сведены к минимуму, если он будет направлен в пределах эклиптики?

Прочитав несколько статей о предлагаемых новых способах использования искалеченной космической обсерватории Кеплера только с двумя из четырех функционирующих реактивных колес, некоторые идеи предполагают, что проблемы наведения Кеплера были бы сведены к минимуму, если бы он навел свою камеру в плоскость эклиптики .

   введите описание изображения здесь

   Что дальше для Кеплера? — статья Astrobites , в которой перечислены наиболее интересные предложения по перепрофилированию телескопа Кеплер.

Одной из идей, отстаивающих использование Кеплером целевых объектов в пределах эклиптики, является это предложение «Обзор плоскости эклиптики для транзитных планет и звездообразования» (PDF), в котором упоминается:

В этой Белой книге содержится призыв использовать Кеплер для проведения обзора в плоскости эклиптики для поиска транзитов планет вокруг звезд в высоких галактических широтах и ​​для изучения областей звездообразования для изучения физики очень молодых звезд, не изученных Кеплером в его основной миссии. Недавний анализ, проведенный проектом Кеплер, показывает, что наилучшее наведение космического корабля будет возможно в плоскости эклиптики.

В остальном предложение кажется достаточно разумным. Поиск транзитов планет в любом случае входил в задачи Кеплера, с его первоначальной целью определить частоту земных планет вокруг солнцеподобных звезд и его широкоугольный обзор, хотя и наблюдение за ними в течение многих лет, вместо того, что было бы возможно сейчас, возможно. неделями.

Но я не смог найти никакой другой ссылки на то, почему Кеплером было бы легче управлять, когда он указывает на цели в плоскости эклиптики. Мне это кажется довольно неинтуитивным. Каковы причины этого утверждения? Были ли проведены какие-либо тесты текущих возможностей управления ориентацией «Кеплера», которые официально подтвердили бы эту теорию?

Ответы (1)

Кеплер имеет четыре реактивных колеса, расположенных таким образом, что система управления ориентацией устойчива к отказу одного колеса (т. е. если одно колесо выходит из строя, все три оси остаются управляемыми). Однако два колеса Кеплера вышли из строя, и поэтому возникла необходимость в нештатных операциях.

Ball Aerospace, генеральный подрядчик Kepler, провел предварительное исследование двухколесных операций, результаты которого являются частью заявки на официальные документы для альтернативных миссий. Это дополнение хорошо справляется с наиболее важными моментами:

3) Реактивные колеса могут оставаться направленными в течение 4 дней, поглощая момент солнечного крутящего момента по осям Y и Z. Это устанавливает 4-дневный цикл управления импульсом колеса, хотя допускается более частое управление.

4) Импульс по оси X должен поглощаться за счет крена космического корабля. Низкий дрейф вокруг оси визирования ограничивает солнце плоскостью XY.

5) Максимальная стабильность наведения достигается при наведении космического корабля в векторах скорости или антискорости, когда солнце остается в плоскости XY в течение 4-х суток.

Вот система осей тела, о которой они говорят (из призыва к официальным документам):оси Кеплера

Таким образом, любой крутящий момент по оси X должен быть поглощен. Поэтому, чтобы свести к минимуму величину крена, вы хотите сбалансировать крутящий момент по этой оси (т. е. сохранить солнце в плоскости XY, поскольку давление солнечного излучения является основным источником возмущения ориентации). Для этого они рекомендуют, чтобы цель наведения находилась в плоскости эклиптики, поскольку солнце практически остается в этой плоскости XY в течение всего периода съемки (до 4 дней). Этот график из приложения показывает дрейф из-за давления солнечного излучения за 4-дневный период:

график ролл дрейфа

Как видите, они ожидают относительно небольшой дрейф оси крена при правильном положении. В документе есть графики, подобные этому, для других профилей отношения, и они демонстрируют гораздо более быстрый дрейф.

Объедините требование «солнце в плоскости XY» с тем фактом, что вам нужно солнце на солнечных батареях, и вы получите оптимальное положение, определяемое либо вдоль вектора скорости, либо против вектора скорости, оба из которых находятся в эклиптике. самолет.

Почему проблемы наведения Кеплера могут быть сведены к минимуму, если он будет направлен в пределах эклиптики?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v