Pregunta:
Delta-v de maniobras de espacio profundo en misiones de espacio profundo como Voyager o Pioneer
osgx
2014-03-21 00:00:43 UTC
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¿Cuáles son los típicos delta-v para maniobras en el espacio profundo, utilizados por misiones en el espacio profundo a planetas exteriores o para " misiones interestelares"? Por ejemplo, la Voyager 1 ahora tiene una velocidad de 17 km / s relativa al Sol. ¿Qué parte de la velocidad fue creada por el cohete, cuál fue delta-v de su propulsor de hidracina y cuál fue el delta-v de los tirachinas gravitacionales (asistencias de gravedad)?

One responder:
osgx
2014-03-21 03:50:33 UTC
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Voyager 1 : separada de la etapa Centaur con una velocidad de 18,3 km / s (relativa a la Tierra, Dave Doody, Deep Space Craft: An Overview of Interplanetary Flight , 2010, página 120). Luego, la Unidad de Propulsión por Inyección 76.5N de V1 quemó su combustible sólido en 43 segundos dando 1,7 km / s adicionales (?), Inyectando la nave espacial en la órbita de transferencia de Hohmann. La UIP se separó, y el Módulo de Misión en sí solo tiene dieciséis propulsores (0,9 N cada uno) que se usan solo para ajustar (¿maniobras estadísticas?). Así que la Voyager 1 (y su hermana la Voyager 2) no tenían maniobras en el espacio profundo, volaban en un crucero de caída libre con correcciones menores y realizaban sobrevuelos sin energía (asistencias de gravedad).

Voyager 2 fuerte> debería ser similar a la Voyager 1, y hay un gráfico de su velocidad relativa al Sol con 4 ayudas de gravedad pasiva: Júpiter en 1979, Saturno en 1981, Urano en 1986 y Neptuno en 1989.

Messenger hizo Deep Space Maneuver (DSM) el 12/12/2005 con un delta-v de 316 m / s (en 524 segundos de combustión utilizando el 18% de los propulsores, mismo libro, página 71), preparándose para la asistencia de gravedad de Venus 10 meses después. El recuento total de DSM es 5 y hubo una maniobra de inyección de 830 m / s.

Cassini hizo un enorme DSM de -450,2 m / s con un motor de 440 N para preparar la gravedad de Venus. ayudar. (Hubo varias pequeñas maniobras de corrección de trayectoria - TCM). También usó delta-v de 626 m / s para insertarse en la órbita de Saturno. (página 72 mismo libro o planes de 1998, página 3)

La misión interplanetaria Galileo (VEEGA = asistencia de gravedad Venus-Tierra-Tierra), fue iniciada por motores de etapa sólida IUS, con 3,1 km / s de velocidad heliocéntrica ( página 27 de 1992SSRv ... 60 ... 23D). TCM fueron: 15,7 m / s TCM-1, 0,7 m / s TCM-2, cero TCM-3 (cancelado), 24,2 m / s TCM-4A, 11 m / s TCM-4B, ~ 1-m / s TCM-5, 3-5 m / s para TCM-9 y 10, 21 m / s TCM-14. La gravedad de Venus asiste a 2,3 km / s (heliocéntrico). El primer sobrevuelo de la Tierra aumentó la velocidad de la nave espacial en 5,2 km / s, de 30,1 km / sa 35,3 km / s (heliocéntrico) y el período de órbita a 2 años. El sobrevuelo de la Segunda Tierra agregó 3.7 km / s, aumentando el total a 39 km / s (período de 5,6 años). Se planeó que la maniobra de inserción de Júpiter (JOI) fuera -630 m / s. La "gira por satélite" de Galileo se planeó para utilizar un delta-v total de 6000-8000 m / s de muchas ayudas de gravedad, que se describe como 4-5 veces mayor que el delta-v total de los propulsores de las naves espaciales ( página 24).

La sonda atmosférica de Saturno se planeó para tener 450 m / s delta-v DSM para configurar el sobrevuelo de la Tierra.

Se planificó que New Horizons tuviera un presupuesto delta-v 397 m / s

CERCA utilizado 268 m / s DSM-1 y 932 m / s DSM-2

Por lo tanto, 300-500 m / s delta-v son típicos para maniobras en el espacio profundo en misiones interplanetarias clásicas. Se obtuvo una delta-v mucho mayor, de 2 a 5 km / s, gracias a las asistencias de gravedad sin potencia.



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