Распутать "клубок пряжи" "Кассини" вокруг Сатурна, подсчитать ходовые маневры?

Крутой GIF-файл на странице ресурсов NASA JPL Cassini All Orbits (2004-2017): Клубок пряжи довольно красив, но он также намекает на прекрасную инженерную и орбитальную механику. Найдите минутку, чтобы посмотреть на реальную вещь там.

Согласно странице Saturn tour dates 2016 , в ближайшие несколько дней Cassini выполнит «короткое прожигание номер 468» после того, как начнет «оборот 254» своей орбиты вокруг Сатурна.

В моем недавнем вопросе : является ли 183-й прожиг Кассини — или связанная с ним орбитальная механика — своего рода рекордом? Я заметил, что в популярной новостной статье говорится:

Первое касание Кассини кольца F запланировано на 4 декабря. Во время этого прохода «Кассини» также ненадолго запустит свой главный двигатель, чтобы точно настроить свою орбиту. Это будет 183-й раз, когда космический корабль включает двигатель, а также последний раз, если все пойдет по плану.

Мне интересно, как согласовать количество «коротких прожигов»> 460 с количеством включений двигателя <190.

Вопрос: Есть ли место, где перечислены все маневры « Кассини» после внедрения (большие и малые, или, по крайней мере, большие)? Возможно, как список времени и дельта-v?

Я просмотрел орбитальные элементы, доступные в JPL Horizons , и я могу ясно видеть, когда происходят многие (большинство?) основных изменений на орбите, но я просто ищу изменения здесь или изменения скорости, которые нельзя объяснить гравитацией Сатурна. это схематичный способ сделать это, учитывая сложность этой миссии. Кроме того, это не позволило бы отличить двигательные маневры от гравитационных отклонений, вызванных многочисленными пролетами "Кассини" рядом со многими спутниками Сатурна.

введите описание изображения здесь

выше: тизер GIF, чтобы вы могли насладиться настоящим здесь (поскольку даже версия с низким разрешением больше, чем ограничение imgur на stackexchange в 2 МБ , упс! МиБ )

внизу: Некоторые элементы орбиты космического корабля «Кассини» вокруг планеты Юпитер из JPL Horizons . Дискретные изменения (ступеньки) в элементах орбиты намекают на пропульсивные маневры.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

EC: Eccentricity e
IN: Inclination i (deg)
OM: Longitude of Ascending Node OMEGA (deg)
W:  Argument of Perifocus w (deg)
A:  Semi-major axis a (km)

*******************************************************************************
Ephemeris / WWW_USER Tue Dec 20 20:03:00 2016 Pasadena, USA      / Horizons
*******************************************************************************
Target body name: Cassini (spacecraft) (-82)      {source: cassini}
Center body name: Saturn (699)                    {source: cassini}
Center-site name: BODY CENTER
*******************************************************************************
Start time      : A.D. 2004-Jun-01 00:00:00.0000 TDB
Stop  time      : A.D. 2017-Sep-29 00:00:00.0000 TDB
Step-size       : 720 minutes
*******************************************************************************
Разве остальные прожиги не будут выполняться с использованием ЭПР - 183 прожига маршевого двигателя, 285 прогонов ЭПР? Если ожог достаточно минимален, запуск основного двигателя может быть излишним и риск исчерпания его способности перезапуска.
@СФ. Это имеет смысл для меня. Кроме того, если они являются небольшими корректировками дельта-v, главный двигатель может не контролироваться достаточно точно, чтобы сделать их точно. Некоторые из этих маневров с облетом выполняются довольно близко по расстоянию и очень точно рассчитаны по времени.
согласно «Введение в конструкцию космического корабля «Кассини»», маневры менее 5 м/с обычно выполняются на RCS (гидразиновый монотоплив, двигатели 1 Н), более 5 м/с обычно выполняются на главных двигателях (MMH/NTO, 490 Н). ). 132 кг гидразина загружено при запуске, можете также использовать его. :)
490N ускоряет 3-тонный космический корабль на 0,16 м/с ^ 2, так что это 30-секундное горение для скорости 5 м/с. Если предположить, что двигатели используются по 4 одновременно, они дадут чуть больше 1 мм/с ^ 2, поэтому возможен очень точный контроль. researchgate.net/publication/…

Ответы (1)

Я не могу вам распутать клубок пряжи, но маневры меньше примерно 1 м/с выполнялись двигателями САУ, а не одним из маршевых двигателей. Хотя основной двигатель более эффективен, он недостаточно точен для очень небольших ожогов.

Возможно, вы сможете извлечь информацию о маневрах Кассини из его файлов ядра событий (EK) , общедоступных как часть дистрибутивов Planetary Data System.

Я думал о параллельном интегрировании вектора состояния (включая высшие гравитационные моменты Сатурна и Титана) в поисках внезапных отклонений между ним и опубликованными эфемеридами в качестве признаков маневров дельта-v, но похоже, что это может избавить меня от некоторых проблем; Я взгляну. На первый взгляд, с помощью текстового редактора можно увидеть многое, ISS_NAC_ShutterBladeAMoveISS_NAC_ShutterResetно вполне логично, что маневры с движителем будут очень редкими по сравнению с научными событиями. Спасибо!