Как (черт возьми) орбита MU69 2014 года может быть известна достаточно хорошо для близкого пролета New Horizons?

Длинные орбитальные расчеты орбиты Плутона были выполнены в первую очередь для экономии топлива и, во вторую очередь, для нацеливания на очень узкую область. Миссия предполагала полет между Солнцем, Плутоном и Хароном (а также Землей, Плутоном и Хароном), что можно было сделать только при очень тщательном знании орбиты.

Для миссии MU69 в 2014 году зарезервировано довольно много топлива. Они все еще пытаются определить, насколько близко они к нему подойдут, но это будет от 3000 км до 20000 км . Хотя я не сомневаюсь, что они хотели бы оказаться между Солнцем, Землей и этим объектом, как и раньше, это не так важно.

Хаббл продолжит наблюдения, как и наземные телескопы, чтобы помочь уточнить предстоящую миссию.

Кроме того, New Horizons будет использовать свою камеру для съемки и уточнения траектории, как это было с Плутоном.

Целиться прямо было бы плохо, хотя на раннем этапе планирования это было бы приемлемо. Бьюсь об заклад, они целятся прямо в него сейчас, но приспособятся к одной стороне, когда дата будет ближе (нет источника, но это имеет смысл). фотографировать очень сложно!

РЕДАКТИРОВАТЬ: я действительно снял видео об этом, не помня, что я ответил на это здесь. Короче говоря, множество наблюдений с помощью Хаббла, с использованием звездных покрытий, с использованием баз данных звезд для учета звездного движения, которое совершает каждая звезда. Добавим несколько наблюдений с самого New Horizons, и у нас будет достаточно хорошая траектория для облета!

Хорошо, собираю мои комментарии в ответ:

Как только у вас есть визуал и достаточное значение дельта-V, вы МОЖЕТЕ получить пролет, хотя точное время и скорость пролета останутся неизвестными до тех пор, пока значительно позже (когда изменения размера объекта на изображениях станут значительными).

Это работает только в том случае, когда кривизна орбит незначительна - гравитационное влияние других тел незначительно и траектории на вовлеченных расстояниях могут быть аппроксимированы прямыми линиями. Это будет работать и для умеренной кривизны орбиты, если вы повторяете процесс итеративно, исправляя ошибку всякий раз, когда кривизна вносит ее. Однако это определенно нежизнеспособно, если два тела находятся, скажем, на расстоянии 90 градусов друг от друга на орбите планеты. Тем не менее, для New Horizons это жизнеспособно - ~ 1-10 млн км, на котором он, как ожидается, заметит MU69 2014, ничто по сравнению с расстоянием от Солнца, а ~ 10 дней - ничто по сравнению с орбитальным периодом MU69 2014 года.

Возьмите набор координат с осью Z, идущей к цели; зафиксируйте его относительно «дальних звезд» (чтобы он не менялся при движении вовлеченных объектов).

Ориентируйте корабль по этой оси Z.

Возьмите два изображения с известным интервалом времени. Цель будет блуждать по полю зрения на определенное расстояние.

Выполните произвольно выбранный дельта-V прожиг перпендикулярно оси Z в направлении кажущегося перемещения цели (плоскость XY) и через известное время сделайте еще одну фотографию.

Используя простые пропорции между временем и положением, вы можете вычислить значение выгорания, необходимое для получения траектории пролета, которая сводит относительную скорость цели в плоскости XY к нулю. Поскольку он не движется «вбок», а вы движетесь к нему, в конце концов вы туда доберетесь .

Вы все еще не знаете, когда произойдет пролет и с какой скоростью, но все, что вам нужно, это подождать или продолжать повторять процесс, чтобы еще больше уменьшить расстояние пролета.

Конечно, если первоначальный визуальный контакт слишком «неправильный», вам не хватит дельта-V для выполнения коррекции. Тем не менее, в случае New Horizons примерно 100 000 км начальной ошибки должно быть достаточно, чтобы получить очень близкий пролет, а все, что выше, просто увеличит расстояние пролета.