Pregunta:
¿Hay algún sucesor de Voyagers en curso actualmente?
SF.
2013-07-22 14:22:56 UTC
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Hemos visto bastantes sondas examinando el Sistema Solar en los últimos años, pero más allá de que la Voyager entregue nuevas mediciones cada dos meses, no he oído hablar de ninguna de las sondas en marcha hacia "más allá" del Sistema Solar. .

¿Hay algún sucesor de las Voyager en la actualidad que apunte a estrellas vecinas o simplemente "fuera del sistema" en general? Si es así, ¿podría resumir su equipo y misiones?

Tenga en cuenta que los Voyager nunca tuvieron la intención de sondear "más allá" del Sistema Solar. De hecho, ni siquiera tenían la intención de explorar Saturno pasado. El hecho de que la Voyager 2 también atrajera a Urano y Neptuno fue una gran ventaja en una misión extendida. El hecho de que ambas Voyager continuaran midiendo el plasma solar fue una ventaja adicional asombrosa. ¡El hecho de que uno de los Voyager esté midiendo ahora el plasma _interstelar_ es una ventaja increíble! Planear una misión para repetir eso como su misión _primaria_ sería enormemente costoso.
Dos respuestas:
#1
+23
gerrit
2013-07-22 15:01:12 UTC
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New Horizons examinó Plutón el 14 de julio de 2015 y Ultima Thule el 1 de enero de 2019. Es posible que continúe explorando un tercer cinturón de Kuiper. objeto, pero no tiene como objetivo medir el medio interestelar, y mucho menos las estrellas cercanas; es demasiado lento para eso.

No entró en órbita en el sistema Plutón-Caronte; no hay una atmósfera lo suficientemente espesa para el aerofrenado y no tiene la capacidad de propulsión para reducir la velocidad. Hizo un sobrevuelo el 14 de julio de 2015.

Después de Plutón y el sobrevuelo de Ultima Thule, sigue volando y, en última instancia, en la década de 2040 más o menos, abandona el sistema solar. Es más lento que las naves espaciales Voyager y ya no estará operativo cuando ingrese al medio interestelar.

#2
+3
Hobbes
2018-12-06 23:30:47 UTC
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No hay misiones interestelares activas. JHUAPL está investigando cómo sería una misión de este tipo. Esta presentación entra en un poco más de detalle.

Como parte de los estudios para la próxima encuesta Decadal de heliofísica, JHUAPL está estudiando una sonda para llegar a 1,000 AU en 50 años . ...

El estudio intenta responder estas preguntas:

  • Centrarse en el marco de tiempo en el próximo Decadal: 2023 - 2032: ¿Puede ¿Volamos entonces?
  • Evaluar la ciencia: ¿Sigue siendo convincente el caso?
  • Enfoque para Decadal: Evaluar la preparación técnica para un lanzamiento NO MÁS TARDE DE 2030

Concluya este esfuerzo en nueve meses, informando a la NASA antes de febrero de 2019

Se ha establecido un objetivo de peso para la sonda:

La sonda pesará 300-800 kg de los cuales 40 kg serán instrumentos. En comparación, New Horizons es un 478 kg con 30,4 kg de instrumentos, Parker Solar Probe 685 kg con 50 kg de instrumentos, mientras que Pioneer 10/11 y Ulysses eran más ligeros.

Varias opciones de propulsión y Se examinan las ayudas de gravedad.

La propulsión en el espacio no resuelve el problema: poca potencia para la masa. SEP, RTG con motor de iones, sistema eléctrico nuclear estudiado.

La única otra opción es un cohete realmente grande, SLS combinado con asistencia por gravedad. Incluso entonces, sería difícil. El objetivo es una velocidad de 20 AU / año. una etapa superior de STAR 48 te da 4 km / s, necesitas 14 km / s durante la aproximación al Sol a una distancia de 4 radios solares. 10 km / sa 2 radios solares.

XKCD

La maniobra Oberth-Kuiper requiere una aproximación cercana al Sol, que requiere protección contra el calor que agrega peso.

El plan de misión actual es para un lanzamiento SLS a Júpiter, asistencia de gravedad inversa para reducir la velocidad, sumergirse en el Sol en 4 radios solares (Parker Solar Probe alcanzará 8 radios solares) y usar una maniobra de Oberth para lograr 8 AU por año o dos veces la velocidad de escape heliosférico de la Voyager 1. Dado que estarán en el área, también proponen que un objetivo del Cinturón de Kuiper también sea objetivo para un sobrevuelo rápido.

Ulises usó un IUS más un PAM-D para 20 toneladas de etapas superiores para obtener el delta-V necesario aquí. STAR-48 pesa aproximadamente 2 toneladas. SLS no es lo suficientemente grande para llevar 20 toneladas a la órbita requerida.

poster

8 AU por año no encajan con 1000AU en 50 años. Alguien sabe lo que cierra la brecha?
@SteveLinton Se suponía que la sonda de 1000 AU se lanzaría con un reactor nuclear y un motor de iones, y aceleraría a unos 106 km / s durante 10 años, durante aproximadamente 22 AU / año.
8 AU / y es la velocidad más alta que encontraron entre un montón de opciones estudiadas. 20 AU / a es el objetivo.
Solo como un experimento mental, suponga que usó la variante de carga de la nave BFS / SpaceX StarShip y estaba dispuesto a repostar completamente en la órbita elíptica de la Tierra (por lo que probablemente esté hablando de más de 10 lanzamientos desde la Tierra en total) Entonces necesita 3.1 km / s para llegar a Júpiter, lo que sugiere que podría entregar allí una carga útil de 200-300 toneladas. Eso debería ser suficiente para un reforzador sólido de múltiples etapas con protección térmica para la maniobra del pozo de gravedad solar y una sonda de tamaño razonable. Has tirado tu nave estelar de carga, probablemente a Júpiter o al Sol, por lo que esta NO es una misión barata, pero podría haber 20 UA / año en
Como referencia, 1000 AU son 0.0158 años luz o 5.77 días luz.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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