Почему зонд MESSENGER сошел с орбиты?

Я немного слышал о том, почему межпланетные зонды сходят с орбиты, но это было о Юпитере и Сатурне, у которых есть потенциально пригодные для жизни спутники. Но что касается Меркурия, то никакой жизни там быть не могло: атмосфера, температура и т. д. не поддерживали бы ее.

Почему MESSENGER сошел с орбиты?

Быстрый взгляд на Википедию и статью в Times показывает, что у него просто закончилось топливо, и он вращался достаточно близко, чтобы очень разреженная атмосфера Меркурия (и я предполагаю, что влияние солнечного ветра сыграло свою роль) просто означала, что нет способа удержать его от спуска по спирали на поверхность. -- Не списан с орбиты для утилизации корабля; просто сошел с орбиты, потому что не было возможности удержать его на орбите.
@Ghedipunk Ghedipunk Я думаю, вы тоже можете преобразовать его в ответ.
@Гедипанк Спасибо! Каждый день узнаешь что-то новое :)
@WheatleyAquario взгляните на ответ на вопрос, указанный в предыдущем комментарии. Как вы думаете, это отвечает на ваш вопрос? Если нет, было бы неплохо отредактировать ваш вопрос и уточнить, что здесь отличается. Если это так, то ваш вопрос может быть помечен как дубликат (что хорошо, а не плохо), и тогда ваш вопрос поможет направить будущих читателей к этому ответу.
@WheatleyAquario вы могли бы затем задать новый вопрос, например: «Я читал здесь , что из-за эффекта Козаи гравитация Солнца медленно искажала орбиту MESSENGER вокруг Меркурия, пока он не врезался в поверхность планеты. Может ли кто-нибудь помочь мне лучше понять, как это работает и как рассчитать, сколько времени это заняло?" или что-то подобное, с
@uhoh Я не буду менять вопрос, его можно отметить. Спасибо за поддержку, я тут новенький..
Теперь все такие милые, что никто не хочет быть первым, кто нажмет «дублировать» ;-)
Я не думаю, что это дубликат. Этот вопрос спрашивает , почему , что означает, что он требует человеческой мотивации. Связанный вопрос спрашивает , как , что означает физические причины, ведущие к сходу с орбиты.
@gerrit как это ?
Я тоже не думаю, что это дубликат. (Если бы я действительно думал, что это так, я бы проголосовал за закрытие, а не за ответ.) Как отметил @gerrit, этот вопрос касается намерения: почему была выбрана орбита с неизбежным результатом, как описано в соответствующем вопросе?

Ответы (2)

Почему MESSENGER сошел с орбиты?

Это не так. (Страница википедии на MESSENGER неверна в этом отношении.)

MESSENGER был выведен на орбиту вокруг Меркурия с большим наклонением, большим эксцентриситетом и довольно низким перицентром. Механизм Кодзаи, естественно, привел бы к тому, что эта орбита эволюционировала бы в сторону еще большего эксцентриситета, с неизбежным результатом столкновения корабля с планетой. Космический корабль выполнил ряд орбитальных маневров, чтобы отсрочить эту неизбежность. Исход все еще был неизбежен, учитывая выбор орбит; у машины было ограниченное количество топлива для двигателей.

Таким образом, возникает вопрос: «Почему MESSENGER изначально был помещен на такую ​​орбиту?» Ответ на этот вопрос связан с наукой, для которой предназначалась миссия, а также с тепловыми характеристиками корабля и Меркурия.

Полярная орбита была выбрана потому, что это позволяло аппарату наблюдать вблизи северный полюс Меркурия. По этой же причине перицентр был сделан таким низким. Эксцентриситет пришлось сделать довольно большим, потому что тепловое излучение с дневной стороны Меркурия (до 427 градусов по Цельсию) преждевременно сожгло бы аппарат, если бы орбита была близкой к круговой. Проходы перицентра должны были быть очень мимолетными. Научные результаты не были бы такими хорошими, если бы орбита была менее наклонена или выше.

Хотя этот вопрос можно было бы пометить как дубликат того, через какой процесс MESSENGER подвергается орбитальному распаду? , есть некоторые сомнения в том, чтобы сделать это, поэтому я опубликую ответ, а также ссылку на ответ @DavidHammen .

edit: а теперь также ссылку на другой ответ @DavidHammen !

MESSENGER не был специально отправлен врезаться в Меркурий по указанию НАСА, фактически они задержали это , подняв его на более высокую орбиту. Но НАСА знало, что, выведя его на низкую орбиту вокруг Меркурия в первую очередь (низкую, чтобы наблюдать за Меркурием , в этом весь смысл миссии), MESSENGER обречен на крушение.

Это связано с тем, что космический корабль вращался вокруг тела с очень малой массой, очень близко к телу с очень большой массой (Солнцу), и тяга Солнца к орбите MESSENGER увеличивала его эксцентриситет до тех пор, пока он не пересекал поверхность планеты.

Из статьи SpaceRef за апрель 2015 года MESSENGER Operations at Mercury Extended :

Вчера диспетчеры миссии MESSENGER провели маневр, чтобы поднять минимальную высоту космического корабля достаточно, чтобы продлить орбитальные операции и еще больше отсрочить неизбежное столкновение зонда с поверхностью Меркурия.

Предыдущий маневр, завершенный 18 марта, поднял MESSENGER на высоту при максимальном сближении с 11,6 км (7,2 мили) до 34,4 км (21,4 мили) над поверхностью планеты. Из-за прогрессивных изменений орбиты с течением времени в ответ на гравитационное притяжение Солнца минимальная высота космического корабля (перицентр) продолжала уменьшаться.

Во время вчерашнего маневра MESSENGER находился на орбите с максимально возможным сближением на высоте 5,5 км (3,4 мили) над поверхностью Меркурия. При изменении скорости на 2,96 метра в секунду (6,63 мили в час) четыре из 12 самых маленьких монотопливных двигателей космического корабля вывели космический корабль на орбиту с максимальной высотой сближения 27,5 километров (17,1 мили). Этот маневр также увеличил скорость космического корабля относительно Меркурия на максимальном расстоянии от Меркурия, добавив примерно 1,2 минуты к восьмичасовому 17,6-минутному периоду обращения космического корабля.

Да это же всего 5,5 километров над поверхностью Меркурия!!

Таким образом, даже очень слабое притяжение Солнца через механизм Козаи приведет к быстрой гибели, а три продления миссии лишь отсрочили неизбежное.

Кстати, обратите внимание на удачное время: Messenger упал вскоре после окончания второго расширения миссии.

Даты из Википедии (в основном)

Flyby of Earth (gravity assist)  02-Aug-2005  2,347 km
Flyby of Venus (gravity assist)  24-Oct-2006  2,990 km  
Flyby of Venus (gravity assist)  05-Jun-2007    337 km
Flyby of Mercury                 14-jan-2008    200 km  
Flyby of Mercury                 06-Oct-2008    200 km
Flyby of Mercury                 29-Sep-2009    228 km

Mercury Orbital insertion 18-Mar-2011, 1 year mission

mission extension 1 year         17-Mar-2012 

mission extension 2 years        17-Mar-2013

Deorbited/Destroyed              30-Apri-2015

ниже : отсюда

введите описание изображения здесь

В статье на spaceref.com, на которую вы ссылаетесь, описываются последние два маневра коррекции орбиты, выполненные с использованием гидразина (OCM-14 и OCM-15). После этого корабль совершил еще четыре корректирующих маневра: ОСМ-15а, ОСМ-16, ОСМ-17 и ОСМ-18. Так что же использовал космический корабль, если у него не осталось топлива? Ответ заключается в том, что в космическом корабле все еще оставалось немного гелия, который номинально использовался только в качестве наполнителя для гидразина. Использование гелия в качестве топлива для холодного газа продлило срок службы автомобиля еще на три недели после написания этой статьи.
@DavidHammen, это невероятно, мне это нравится!
Почему зонд MESSENGER сошел с орбиты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v