20:59 2023-05-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ O navă spațială ar putea vizita toate lunile mari interioare ale lui Saturn
_ O navă spațială ar putea vizita toate lunile mari interioare ale lui Saturn
Dacă ați jucat vreodată Kerbal Space Program, știți cât de dificil poate fi să vă aduceți nava spațială pe orbita dorită. Este și mai dificil în viața reală. Acesta este motivul pentru care este destul de impresionant să vezi o propunere de a studia toate lunile mari interioare ale lui Saturn dintr-o singură mișcare.
La un nivel larg, orbitele sunt destul de simple. Planetele și lunile sunt practic elipse. Odată pusă în mișcare, navele spațiale urmează, în general, o cale eliptică sau parabolică, așa că este doar o chestiune de a alinia orbita navei cu destinația și punctul de origine. Puteți face calculele manual dacă știți matematica. Câțiva autori timpurii de science-fiction, cum ar fi Robert Heinlein și Hal Clement, au făcut exact acest lucru pentru a se asigura că poveștile lor despre călătoriile în spațiu sunt corecte.
Dar aceste tipuri de calcule simple determină doar căile de zbor și nu luați în considerare trucuri de economisire a energiei, cum ar fi praștiile gravitaționale. Necesarul de energie pentru a transporta o navă spațială în sistemul solar exterior este atât de mare încât chiar și misiunile timpurii către Jupiter și nu numai s-au bazat pe asistențe gravitaționale, care sunt greu de calculat.
Și așa cum am văzut din misiuni. precum Juno și Cassini, este extrem de util să punem o navă spațială pe orbită în jurul unei planete, astfel încât să avem suficient timp pentru a culege date. În mod ideal, pentru ceva, cum ar fi o misiune pe Saturn, ați dori să ajungeți la planeta inelată într-un timp rezonabil, apoi să vă mutați într-o serie de orbite în jurul planetei care fac mai multe survolări ale lunilor interesante, dar aceasta este o mare cerere pentru o misiune.
Una dintre provocări are de-a face cu energia orbitală. Pentru a ajunge rapid la Saturn, ar trebui să crești o mare viteză. Pentru a intra pe orbită, trebuie să luați o mare parte din această viteză. Acest lucru este deosebit de provocator dacă doriți ca nava voastră să orbiteze adânc în puțul gravitațional al planetei. Pentru misiunea Cassini, echipa a ajuns la un compromis folosind orbite care se apropie din când în când de lunile interioare ale lui Saturn. Acest lucru a fost bine, deoarece un obiectiv principal al Cassini a fost luna Titan, care este relativ departe de Saturn.
Pentru o misiune de întoarcere la Saturn, astronomii ar dori foarte mult să aibă o vedere bună asupra lui Enceladus. Știm că are multă apă lichidă și este un candidat excelent pentru viață. Dar se află adânc în puțul gravitațional al lui Saturn, cu o rază orbitală de doar o cincime din cea a Titanului. În acest moment, cea mai puternică misiune propusă este Enceladus Orbilander, care ar urma să orbiteze în jurul Lunii timp de aproximativ 18 luni. Dar acest lucru ar împiedica misiunea să studieze în profunzime alte luni Saturniene.
De aici intervine această nouă propunere. În loc să se concentreze pur și simplu pe Enceladus, de ce să nu petreci timp în jurul tuturor lunilor majore ale lui Saturn? Pentru a realiza acest lucru, echipa propune un set complex de orbite care se bazează pe un motor de propulsie electric. Cunoscut și sub denumirea de propulsor ionic, un astfel de motor ar putea oferi o cantitate mică de forță pe perioade lungi de timp. Ideea este de a schimba treptat orbitele, mai degrabă decât de a schimba orbitele dintr-o singură mișcare. Aceste orbite dinamice sunt cu adevărat greu de calculat, dar sunt extrem de eficiente din punct de vedere energetic și pot fi ajustate în timp.
În propunerea lor, echipa arată cum propulsia electrică ar putea alimenta o misiune care să viziteze nu numai Enceladus și Titan. , dar și Dione, Tethys și Mimas. În funcție de priorități, misiunea ar putea fi pusă pe orbită în jurul fiecăreia dintre aceste luni, făcând mai multe abordări apropiate de fiecare lume. În funcție de durata misiunii, propulsia electrică ar putea fi alimentată de energie solară sau nucleară.
Această propunere inițială este doar o dovadă de concept, dar arată că următoarea misiune pe Saturn nu trebuie alege între Enceladus sau altă lună. Este posibil să facem un mare tur al sistemului Saturnian dacă putem fi cu ochii de oțel în legătură cu căile orbitale pe care le alegem.
Descoperirile sunt publicate pe serverul arXiv preprint.
Comentarii:
Adauga Comentariu