Почему у космического корабля НАСА «Юнона» основная миссия всего один год?

В течение многих лет Юнона рекламировалась как «недорогая» миссия НАСА в систему Юпитера. Стоимость миссии New Frontiers ограничена всего 1 миллиардом долларов.

С момента запуска в августе 2011 года до прибытия к Юпитеру в июле 2016 года он провел в космосе почти 5 лет. Тем не менее, несмотря на все эти затраты и время, он потратит всего один год на орбиту и изучение Юпитера.

Миссия «Юнона» должна завершиться в октябре 2017 года, после завершения 33 витков вокруг Юпитера, когда зонд будет выведен с орбиты, чтобы сгореть во внешней атмосфере Юпитера.

Зачем тратить все эти усилия, деньги и время на миссию длиной в один год? Похоже, это не связано с радиационной обстановкой вокруг Юпитера:

Запланированная полярная орбита Юноны имеет очень эллиптическую форму и приближает ее к полюсам - в пределах 4300 километров (2672 мили) - но затем далеко за пределы даже орбиты Каллисто.

Этот тип орбиты помогает аппарату избежать длительного контакта с радиационными поясами Юпитера, что может привести к повреждению электроники и солнечных батарей космического корабля. «Радиационное хранилище Юноны» с титановыми стенами толщиной 1 сантиметр также поможет защитить электронику «Юноны».

Орбита Юноны

Его орбита оптимизирована для снижения излучения, и он унаследовал предыдущий опыт проектирования от Galileo, который провел 8 лет на орбите Юпитера.

Не похоже, что это связано с финансированием миссии. Juno будет стоить 1,1 миллиарда долларов, но в основном это расходы на проектирование, строительство и запуск. Традиционно операции составляли большую часть бюджета миссии, и теперь НАСА имеет опыт выполнения миссий с ограниченным бюджетом (см.: Возможности).

Откровенно говоря, это кажется очень низким отношением науки к доллару.

TL;DR: При таком невероятном количестве затраченных ресурсов, почему Юнона тратит так мало времени на целевую тему?

Это чисто политическое. Вы упомянули « отношение науки к доллару ». Это показатель, который никогда НЕ МОЖЕТ рассматриваться ни в каком политическом контексте. По определению, все политически решенные инвестиции должны быть гротескно убыточными. У лиц, принимающих решения, нет причин учитывать половину уравнения, описывающего затраты. В любом случае, это просто чужие деньги, и с помощью насилия вы можете пойти и украсть сколько угодно денег у этих глупых рабов, которые создают промышленность для своих господ-повелителей, политиков.
5-летнее транзитное время на самом деле не имеет значения. Если все/большинство научных целей могут быть достигнуты после года пребывания на орбите, это все, что нужно для основной миссии.
@pericynthion: OTOH — спутник для наблюдения за долгосрочными изменениями или редкими кратковременными явлениями — это нечто ценное.

Ответы (1)

Несмотря на то, что многие миссии смогли продолжаться после запланированного срока службы (яркими примерами являются «Кассини» и марсоходы), тип миссии и орбита, которую «Юнона» должна предпринять для достижения своих целей, подвергают космический корабль поистине огромной дозе радиации. Чтобы достичь научных целей миссии в рамках бюджета, установленного НАСА, команда Juno спроектировала космический корабль для достижения своих научных целей примерно через год после 30 научных оборотов вокруг Юпитера. Если они оставят космический корабль на орбите, он в конечном итоге будет слишком поврежден радиацией, чтобы продолжать работу. У него также не будет достаточно топлива, чтобы полететь куда-то еще (больше топлива означает более тяжелый космический корабль, что означает большую и более дорогую ракету-носитель). Поэтому, как только ее миссия будет завершена, Юноне будет приказано погрузиться на Юпитер.

Они утилизируют космический корабль таким образом, чтобы выполнить требование планетарной защиты, установленное НАСА. В случае с «Юноной» планетарная защита означает, что они не хотят, чтобы космический корабль потенциально врезался в одну из лун Юпитера, особенно в Европу, которая может содержать океан жидкой воды, подходящей для живых организмов. Команда миссии изучила вероятность того, что Юнона когда-либо столкнется с Европой, если они оставят космический корабль на орбите вокруг Юпитера. Они определили, что шансы были очень низкими, но НАСА не пойдет на такой риск. Таким образом, маневр ухода с орбиты позволяет миссии обеспечить контролируемое завершение миссии и избежать этого риска.

Обратите внимание, что космический корабль «Галилео» просуществовал около 8 лет на Юпитере, но его орбита удерживала корабль далеко от планеты на протяжении большей части миссии. Научные потребности Юноны (в частности, измерение гравитационного поля и глубоких слоев атмосферы с высоким разрешением) требуют очень близкой орбиты. Единственный возможный способ добиться этого с помощью современных технологий — иметь полярную орбиту, которая постоянно ныряет очень близко к Юпитеру, опускаясь ниже областей с наиболее интенсивным излучением. Даже на этой особой орбите внешние поверхности космического корабля получат дозу облучения, эквивалентную 100 миллионам рентгеновских снимков зубов. Внутри радиационного хранилища, в котором находится самая чувствительная электроника Юноны, доза будет в 800 раз ниже.

В конце концов, эти варианты представляют собой тщательно продуманный баланс между стоимостью, выполнением требований миссии и управлением рисками для успеха миссии.

Что такое 100 миллионов рентгеновских снимков зубов в более условных единицах?
@gerrit - 100 000 КТ!
@gerrit xkcd.com/radiation 1 стоматологический рентгеновский снимок равен 5 мкЗв, поэтому умножить 100 000 000 на 500 000 000 мЗв или 500 Зв, что эквивалентно нахождению рядом с центром Чернобыльской АЭС в течение 1 часа 40 минут после аварии.
Но если зонд все еще работает нормально, когда наступает запланированная дата сбоя, не могут ли они просто следить за ним и отсрочить сбой на некоторое время?
@kimholder: проблема в том, что вы не можете точно сказать, когда зонд выйдет из строя, пока он уже не вышел из строя. Окончательная утилизация зонда является требованием миссии, поэтому они должны выполнить вход до того, как откажут электроника и двигатели. См. space.stackexchange.com/a/16978/759 .
@kimholder: Если кажется, что все работает идеально, то я ожидаю, что именно это они и сделают.
Почему у космического корабля НАСА «Юнона» основная миссия всего один год?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v