Выведение Джеймса Уэбба на орбиту

Уэбб произведет окончательную коррекцию курса, чтобы вывести его на орбиту вокруг L2 . Он прибывает с Земли, поэтому скорость приближения должна быть выше, чем желаемая орбитальная скорость, а вектор должен указывать в сторону от Земли и Солнца. Нужна отрицательная дельта- v .

Как JWST может тормозить, не разворачиваясь? Оборачиваться не вариант, потому что темная сторона телескопа может быть не подвержена солнечному излучению. Двигатель расположен на горячей стороне, указывая на то, откуда появился Уэбб. Так как же уменьшить скорость?

на самом деле сбивает с толку обращение к «орбите» L2, как бы широко эти термины ни использовались вместе. это больше похоже на стационарное обслуживание.
@Fattie Согласно статье Википедии о точках Лагранжа, орбита вполне возможна. Ограничение состоит в том, что L1, 2 и 3 втягивают объекты только в тангенциальных, а не в радиальных направлениях. Таким образом, Уэбб в L2 должен стабилизировать себя радиально (по оси солнце/земля/Уэбб), используя свой собственный двигатель, но может естественным образом вращаться в плоскости, перпендикулярной этой оси. L4 и 5 фактически стабилизируются во всех направлениях. Они допускают полные естественные орбиты и могут содержать троянские тела.

Ответы (1)

Как JWST может тормозить, не разворачиваясь?

Ответ: JWST нет.

Из больше, чем вы хотели знать об исправлениях Уэбба в середине курса! :

Один интересный аспект запуска Уэбба и корректировок в середине курса заключается в том, что мы всегда «целимся немного ниже».

Точка L2 и свободная орбита Уэбба вокруг нее лишь полустабильны. В радиальном направлении (вдоль линии Солнце-Земля) есть точка равновесия, где в принципе не требуется никакой тяги, чтобы оставаться на месте; однако эта точка не является стабильной. Если бы Уэбб немного дрейфовал к Земле, он продолжал бы (в отсутствие корректирующей тяги) дрейфовать все ближе; если бы он немного отдалялся от Земли, он продолжал бы дрейфовать еще дальше.

У Уэбба есть двигатели только на теплой, обращенной к Солнцу стороне обсерватории. Мы бы не хотели, чтобы горячие двигатели загрязняли холодную сторону обсерватории нежелательным теплом или выхлопами ракет, которые могли бы конденсироваться на холодной оптике. Это означает, что двигатели могут отталкивать Уэбба только от Солнца, а не обратно к Солнцу (и Земле). Таким образом, мы разрабатываем стартовую площадку и ЦУП так, чтобы всегда держать нас на склоне гравитационного потенциала, мы никогда не хотим преодолевать гребень — и дрейфовать вниз по склону на другой стороне, не имея возможности вернуться.

Таким образом, пусковая установка Ariane 5 была намеренно разработана таким образом, чтобы оставить некоторую скорость в направлении против Солнца, которая обеспечивалась бы полезной нагрузкой.

Точно так же был выполнен MCC-1a, чтобы убрать большую часть, но не всю, общую требуемую коррекцию (чтобы быть уверенным, что этот прожиг также не будет превышен). Точно так же MCC-1b, запланированный на 2,5 дня после запуска, и MCC-2, запланированный на примерно 29 дней после запуска (но ни один из них не критичен по времени), и ожоги на станции в течение всего срока миссии всегда будут тягой только достаточно, чтобы оставить нас немного застенчивыми гребня.

Мы хотим, чтобы Сизиф продолжал катить этот камень вверх по пологому склону возле вершины холма — мы никогда не хотим, чтобы он перекатился через гребень и ускользнул от него.

Именно по этой причине представитель ЕКА похвалил двигатель Vulcain, который они использовали, за его точность, см. эту статью на ARS Technica . Я задавался вопросом, почему хвалили именно точность, а не производительность. Ваш ответ, однако, делает это совершенно ясным. Если вы стремитесь дать полезной нагрузке чуть-чуть слишком мало толчка, то вам нужен точный двигатель.
Очень поучительный ответ! Означает ли это, что JWST на самом деле потребуется гораздо больше, чем 30 дней, чтобы достичь своей «конечной» орбиты? Если попытаться остановиться по перевернутой параболе как можно ближе к вершине, последние «метры» могут занять очень много времени. Моя интуиция подсказывает, что это может занять очень много времени, если вы попытаетесь достичь нулевой относительной скорости очень близко к вершине.
Да, я полагаю, они сказали, что первое прожигание, MCC-1a, было критичным по времени, MCC-2 рассматривался как «гибкий».
@DohnJoe Вам нужны точные GN&C (наведение, навигация и контроль) больше, чем точные двигатели. Мне еще предстоит работать над разработкой программного обеспечения для полета / работать над разработкой моделирования транспортного средства, для которого ожидалось, что характеристики двигателя (тяга, удельный импульс) будут в пределах 1% от прогнозируемых значений. Точные двигатели помогают, но именно программное обеспечение и датчики Ariane 5 GN&C сделали производительность такой же хорошей, какой она была.
@blobbymcblobby Я также читал это (о том, что MCC-2 является гибким), но я также читал, что MCC-2 - это запись на орбиту. Это сделало бы MCC-2 критичным по времени, но точное время было бы чем-то, что они не могли предсказать до запуска.
@David_Hammen Я думаю, что MCC-2 не так критичен по времени, потому что это не аварийный прожиг, а положительный прожиг дельта-v. Если вы отложите это, вы только рискуете, что ваше движение к плоскости орбиты L2 остановится слишком рано, и вы раньше упадете на землю. В итоге вы проведете больше времени на более крутой части параболы. Это приведет к трате топлива. Так что МСС-2 критичен по времени "только" по общему расходу топлива.
@DavidHammen Это то, что я утверждал в обсуждениях в другом месте: на L2 нет ничего, вокруг чего можно было бы вращаться, и поэтому нет выведения на орбиту - JWST уже находится на правильной орбите (около Солнца на 1AE + 1,5Gm), ему просто нужна окончательная корректировка орбиты, чтобы остаться в нужном месте в течение длительного времени - что не критично по времени.
Если вы прибываете в любую точку рядом с L2, убедившись, что у вас есть правильно выбранное направление и скорость, подходящие для этой точки, как только вы туда доберетесь, вы окажетесь на орбите. Буквально. Таким образом, в некотором смысле выход на орбиту прост, если вы не промахиваетесь и убедитесь, что вы «достаточно близки» к касательной к подходящей орбите, когда приближаетесь.
Я заметил из более ранней документации, что MCC-2 мог произойти до 109 дней спустя. Также отмечено, что «..MCC-2 можно считать первым маневром удержания станции».
@Jpsy: Вы можете посмотреть расстояние/хронологию на webb.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html . Вы можете нажать «Время» или «Расстояние», и действительно, JWST гораздо ближе к L2 по шкале расстояний, чем по шкале времени.
Благодарить двигатель вулкана за его «точность» — очень странное заявление. Vulcain - это двигатель первой ступени, а не второй ступени. Конечно, они должны были иметь в виду HM7B, который является двигателем второй ступени, и был бы фактическим двигателем с ограничением точности?
Другими словами, полка потенциальной энергии L2 (полка — пик вдоль гравитационного колодца) узкая (радиальный вектор) и широкая (тангенциальный вектор). Широкий означает более устойчивый, и природа делает свою работу. Узкий означает, что Уэбб падает обратно в гравитационный колодец Земли, если только ракеты Уэбба не удерживают его в этой узкой части шельфа.
@BruceRay сегодняшнее последнее сжигание для орбитального вывода в L2 было всего 1,6 м с . Все ожоги удерживают JWST на земной стороне гравитационного колодца L2, поскольку JWST может запускать свои ракеты только вперед, а не назад. Так какая у них маржа? Если бы сегодняшний ожог был дополнительным x м с , то JWST оказался бы по другую сторону гравитационного колодца L2 и в конечном итоге избежал бы точки Лагранжа L2 из-за этой дополнительной скорости.
Выведение Джеймса Уэбба на орбиту
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v