Является ли гравитационная рогатка вокруг Меркурия подходящим решением для космических зондов?

Наши космические корабли редко посещали Меркурий по причинам, очевидным для тех, кто знаком с орбитальной механикой. Визит Mariner 10 к Меркурию был революционным, поскольку Венера использовалась для нового маневра рогатки, помещая ее на эксцентричную солнечную орбиту, чтобы зонд мог «посещать» Меркурий каждую вторую орбиту. У него не было достаточно топлива, чтобы вращаться вокруг планеты.

Корабль MESSENGER использовал две рогатки Венеры и одну земную, чтобы добраться до Меркурия. Это, безусловно, было много работы. Потребовалось несколько «посещений» Меркурия перед выходом на орбиту вокруг Меркурия в 2011 году, примерно через 7 лет после запуска.

Я подумал, возможно, что высокая (солнечная орбитальная) скорость Меркурия позволит рогатке быть достаточно эффективной для других целей. Вместо корабля, пытающегося «посетить», предположим, что он использовался для полета к внешним планетам или дальше. Будет ли это эффективно?

Мой вопрос заключается в следующем. Если вы пошлете зонд на рогатке вокруг Юпитера, например, обратно на Марс, Венеру или Землю, например, не могли бы вы направить его на Меркурий как на рогатку с лучшим ускорением к внешним областям Солнечной системы? Или возвращение к солнцу на маленькие внутренние планеты — пустая трата времени и ресурсов? Называние этого «передачей импульса», по-видимому, указывает на то, что Юпитер, Сатурн и внешние планеты являются лучшими, но действуют и другие факторы, такие как атмосферы: Меркурий приблизился к «16 милям над поверхностью» в 2015 году, тогда как это невозможно для внешние планеты. И я вижу преимущество в том, чтобы быть рядом с солнцем с высокой скоростью приближения.

Так что я склоняюсь к тому, что Венера является лучшим кандидатом на роль рогатки, чем Меркурий, основываясь исключительно на ее массе.

Ответы (1)

Использование Mercury для рогатки имеет 3 основные проблемы:

  1. Низкая передача энергии: Меркурий движется относительно быстро, но его малая масса означает, что вы не получите большой выгоды.
  2. Вы должны замедлиться, чтобы добраться до него. Меркурий находится близко к Солнцу, а приближение к Солнцу означает, что вам нужно замедлить свою орбиту. Messenger использовал свои облеты Венеры и Земли для замедления, а не для ускорения до внешних планет.
  3. Любому космическому кораблю, приближающемуся так близко к Солнцу, потребуется дополнительная защита, чтобы его не поджарили. Экранирование означает большой дополнительный вес, который сводит на нет любую выгоду от пролета Меркурия.