Расширенные варианты миссии для Юноны?

«Юноне» было дано несколько расширений миссии, последнее (и самое захватывающее) из которых включает в себя близкие проходы к трем спутникам Галилея, что также позволяет им каждый раз корректировать свою орбиту и приближаться ко все более высоким широтам атмосферы Юпитера, пока он намеренно разбился в 2025 году.

Насколько я понимаю (поправьте меня, если я ошибаюсь), что, если ничего не предпринять, орбита Юноны продолжит дрейфовать, затем пройдет периджов прямо над северным полюсом, а затем выйдет на другую сторону и позволит новый набор близко проходит над Ио, Европой и Ганимедом, уже одно это было бы отличной новостью для науки. Если я правильно помню, отказ главного клапана и решение оставить его на более длинной орбите означает, что большая часть топлива все еще там . Его не проветривали.

Не говоря уже о том, что много лет назад я видел отчет (и страницу в Википедии ), показывающий, что у «Кассини» было много интересных вариантов завершения своей миссии, один из них — превратить его в орбитальный аппарат Титана.

Некоторые инженеры считают, что возможно даже выйти на орбиту вокруг Титана. «Аэроторможение», или использование атмосферы тела для замедления космического корабля, было испытано с другими космическими кораблями и запланировано как минимум для одной миссии JPL в будущем. Аэроторможения и/или маневров космического корабля может быть достаточно, чтобы вывести «Кассини» на орбиту вокруг Титана. , что позволяет космическому кораблю очень внимательно изучать Титан в течение длительного периода времени.

Теперь я знаю, что у Титана огромная атмосфера, а у галилеян нет. Если оставить в стороне вероятность того, что такое решение будет принято: достаточно ли топлива у Юноны, чтобы попытаться выйти на орбиту вокруг галилеевой луны?

спасибо за предложения @uhoh, я не очень хорошо знаю этот сайт. Оба вопроса связаны с доступностью топлива и дельта v, поэтому они очень связаны, хотя это разные миссии, я оставлю это на данный момент, если это нормально, но я буду иметь в виду для будущих вопросов.
Я собираюсь удалить часть Люси, так как на самом деле в вопросе почти ничего о Люси нет. Это был бы отличный вопрос сам по себе, не стесняйтесь задавать его в отдельном вопросе. Я также собираюсь удалить биты Hayabusa 2.

Ответы (1)

Юнона использовала много топлива, чтобы добраться до Юпитера (и захватить его) 1 , 2 поэтому у него не осталось большей части топлива. Главный двигатель был фактически выведен из эксплуатации с момента выхода на орбиту , оставив окислитель для двухкомпонентного двигателя в виде мертвого груза. К счастью, гидразиновое топливо является общим для основного двигателя и двигателя RCS и, как я подозреваю , физически распределяется между ними, поэтому топливо, «предусмотренное» для основного двигателя, теперь предназначено исключительно для двигателей RCS, что является эффективным увеличением их запаса.

Я оценил историю массы космического корабля ( до пролета до Ганимеда ), используя пресс-кит Juno Launch Press Kit, чтобы получить массу космического корабля и уровни топлива при запуске вместе с реконструированными данными. 1 , 2 и предсказано (дважды за орбиту, хотя и мало) 3 маневр Δ В с. КПД главного двигателя определяется как 318,6 с 1 . Двигатели RCS, используемые для TCM и всех маневровых постов JOI, были приспособлены для эффективной работы. 175 с используя данные длительного горения в 2019 году (Орбита 22) :

Юнона Масса История

При этом остается около 389 кг гидразина (при сырой массе Т/Ц 2079 кг) для   350 м / с из Δ В оставшийся. Это уничтожается со скоростью пару метров в секунду на каждой орбите. 3 .

The Δ В требуется для захвата на каждой луне огромно:

Луна Захват (C3=0) Δ В
Ио 27,0 к м / с
Европа 21.1 к м / с
Ганимед 15,4 к м / с
Каллисто 10,7 к м / с

Математика предполагает:

  • скорость Луны и Юноны на расстоянии 90° друг от друга (луны ~ экваториальны, Юнона полярны -> В ∞ "=" В м о о н 2 + В Дж ты н о 2 )
  • импульс (мгновенный) Δ В

Использованная литература:

  1. Павлак и др., «Проектирование маневров для миссии Juno: внутренний круиз», AIAA Space 2014, Сан-Диего, Калифорния, 5-7 августа 2014 г.

  2. Стивенс, Стюарт К., «Юнона на Юпитере: миссия и ее путь к раскрытию секретов истории Солнечной системы», Аэрокосмическая конференция IEEE 2018 г., Биг Скай, Монтана, 3–10 марта 2018 г.

  3. Павлак и др., «Изменение траектории Juno после отмены PRM», Конференция специалистов по астродинамике AAS/AIAA 2017 г., Стивенсон, Вашингтон, 20–24 августа 2017 г.

Спасибо большое, очень подробно и очень помогает разобраться. Я сделал неправильные предположения. Я поставлю галочку «решено», так как часть Люси, вероятно, так же маловероятна.
Расширенные варианты миссии для Юноны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v