Aus welcher Höhe werden sie den Dragonfly-Hubschrauber auf Titan loslassen und ihn selbst landen lassen, und was sind die Hauptfaktoren, die diese Höhe bestimmen?

Der Oberflächendruck von Titan beträgt etwa 1,5 bar, und da die Oberflächengravitation niedrig ist, nimmt der Druck mit der Höhe viel langsamer ab als auf der Erde. Aus Wikipedias Atmosphere of Titan; vertikale Struktur :

Die vertikale atmosphärische Struktur von Titan ähnelt der der Erde. Sie haben beide eine Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre und Thermosphäre. Die geringere Oberflächengravitation von Titan erzeugt jedoch eine ausgedehntere Atmosphäre mit Skalenhöhen von 15 bis 50 km (9 bis 31 Meilen) im Vergleich zu 5 bis 8 km (3,1 bis 5 Meilen) auf der Erde. Voyager-Daten, kombiniert mit Daten von Huygens und Strahlungs-Konvektions-Modellen, liefern ein besseres Verständnis der atmosphärischen Struktur von Titan.

Das folgende Diagramm deutet auf eine Skalenhöhe in der Nähe der Oberfläche von etwa 15 km und einen Druck von 1 bar (Erdoberflächendruck) bei etwa 6 km hin, obwohl ich die Dichte nicht kenne, die für ihre Propeller wichtiger ist .

Eine Grafik, die Temperatur, Druck und andere Aspekte des Klimas auf Titan detailliert darstellt. Der atmosphärische Dunst senkt die Temperatur in der unteren Atmosphäre, während Methan die Temperatur an der Oberfläche erhöht. Kryovulkane stoßen Methan in die Atmosphäre aus, das dann auf die Oberfläche regnet und Seen bildet.klicken für größer

Eine Grafik, die Temperatur, Druck und andere Aspekte des Klimas auf Titan detailliert darstellt. Der atmosphärische Dunst senkt die Temperatur in der unteren Atmosphäre, während Methan die Temperatur an der Oberfläche erhöht. Kryovulkane stoßen Methan in die Atmosphäre aus, das dann auf die Oberfläche regnet und Seen bildet. Quelle

Frage: Da die Atmosphäre dicht und groß ist und die Libelle mit all diesen Low-Light-Kameras, Navigationshardware und vier Propellerpaaren ausgestattet ist, wird es meines Wissens nach keinen Sky Crane geben. Irgendwann schneiden sie es einfach los und lassen es seinen eigenen Abstieg schaffen.

  1. Aus welcher Höhe werden sie den Dragonfly-Helikopter auf Titan loslassen und ihn landen und landen lassen?
  2. Was sind die Hauptfaktoren , die die optimale „Cut-lose“-Höhe bestimmen?

Antworten (1)

Das Dragonfly Entry and Descent System, Wright et al. (NTRS-Eintrag #20190028683) gibt diese ConOps:

EDL ConOps-Libelle

  • Entry Interface 1270 km: Spin auf 2 RPM stabilisiert
  • Eintrittswärmeimpuls: 250 s: Spitzenwärmestrom 250 W/cm² begrenzt
  • Drogue-Einsatz E+6 min, ~Mach 1,5: Mehr als 80 Minuten auf Drogue verbracht
  • Ausfahren des Hauptschirms E+88 min: Niedrige Geschwindigkeit und Öffnungslast
  • Lander Release E+105 min: Viel Zeit, um die Hitzeschildtrennung zu inszenieren, Radar und Lidar zu aktivieren, Landebeine auszufahren

Die ConOps geben an, dass der Lander bei 105 Minuten in einer Höhe von 1,2 Kilometern freigesetzt wird . Eine spätere Folie besagt, dass die Liefergenauigkeit bei der Veröffentlichung eine Ellipse von ~149 x 72 km ist.

Bietet dem Landegerät eine ausreichende Genauigkeit, um zur ausgewählten Landezone zu navigieren

Dispersionsquellen

  • Latitude: Navigationsfehler
  • Längengrad: Winde auf der Rutsche

Frage 2 ist eine sehr gute Frage, zu der ich keine Informationen gefunden habe (außer dem, was hier präsentiert wird). Ich vermute, dass in dieser Phase der Mission noch keine intensiven technischen Arbeiten stattgefunden haben. Dieses Papier (Selection and Characteristics of the Dragonfly Landing Site near Selk Crater, Titan, Lorenz et al. 2021) bietet einige Einblicke in Form von topografischen Profilen in der Nähe des vorgeschlagenen Landeplatzes, die Abweichungen von einigen hundert Metern aufweisen:Topo-Profil

Die maximale Höhenvariation könnte eine Beschränkung der minimalen Trennungshöhe darstellen.

Coole EDL-Animation mit Geschwindigkeitsmarkierungen: Dragonfly-Animation

Stack Exchange-Antworten können keine Bilder von Text sein , sie müssen im Text Ihres Beitrags selbst enthalten sein. Dies ist ein guter Anfang, aber gehen Sie bitte zurück zu diesen Folien, wählen Sie alle Informationen aus und kopieren/fügen Sie sie ein, die den Lesern als ASCII-Text zur Verfügung stehen sollen. Das macht es 1) durchsuchbar und 2) für diejenigen verfügbar, die Screenreader verwenden . Es ist nichts falsch daran, Screenshots von Folien einzufügen, aber alle Informationen, die auf ihnen geschrieben sind, sollten auch als tatsächlicher Text wiedergegeben werden. Danke!
Danke für die Bearbeitung! Ich habe ein paar Ergänzungen vorgenommen, und die Rutsche scheint 1,2 statt 1,5 km zu sagen, also habe ich das auch geändert. Wenn sie eine benannte Höhe von 1,2 km haben, dann glaube ich nicht, dass Frage Nr. 2 ( Was sind die Hauptfaktoren ...? ) "zurzeit keine Antwort hat". Vielleicht haben Sie es in den von Ihnen zitierten Quellen nicht explizit gefunden, aber das bedeutet nicht, dass es unbedingt grundsätzlich unbeantwortbar ist. Zu hoch und es gibt nicht viel Auftrieb und die Batterien werden vor der Landung leer sein, zu niedrig und es wird nicht schnell genug abbremsen können. So oder so ist es das Ende der Mission, richtig?
@uhoh oops, guter Fang. Ich werde versuchen zu erklären, was ich mit dieser Aussage meine.
Aus welcher Höhe werden sie den Dragonfly-Hubschrauber auf Titan loslassen und ihn selbst landen lassen, und was sind die Hauptfaktoren, die diese Höhe bestimmen?
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