Durch welchen Prozess unterliegt MESSENGER einem orbitalen Zerfall?

Irgendwann in diesem Jahr wird die MESSENGER-Mission zum Merkur zu Ende gehen, da das Raumschiff seinen Vorrat an Manövriertreibstoff aufgebraucht hat, der notwendig ist, um es im Orbit zu halten. Es verwendet derzeit unter Druck stehendes Helium aus seinen Treibstofftanks als Reaktionsmasse in der Zwischenzeit.

Was ich nicht verstehe, ist, warum seine Umlaufbahn so schnell zerfällt. Merkur hat keine nennenswerte Atmosphäre:

Die UV-Beobachtungen von Mariner 10 haben eine Obergrenze für die Dichte der exosphärischen Oberfläche bei etwa 10 5 Partikeln pro Kubikzentimeter festgelegt. Dies entspricht einer Flächenpressung von weniger als 10 –14 bar (1 nPa).

Wenn es also nicht die Atmosphäre ist, die den Zerfall verursacht, was ist es dann? Sonnendruck? Ein klumpiges Gravitationsfeld? (ähnlich dem Mond) oder eine Kombination aus beidem?

Da sich das Fahrzeug in einer stark elliptischen Umlaufbahn mit einer Periapsis nahe der Oberfläche zwischen Merkur und Sonne befindet und seine Apoapsis weit vom Planeten entfernt ist, kann ich nur annehmen, dass seine Umlaufbahn ohne atmosphärischen Zerfallsprozess relativ zu 'übersetzt' wird der Planet.

Haben wir zusätzlich Informationen zu den Besonderheiten dieser Übersetzung und wie schnell sie vonstatten geht?

"Sonnengravitation und Sonnendruck sind die primären Störkräfte hinter einer Reihe kleiner bis mäßiger Änderungen der Umlaufbahnparameter." Quelle: messenger.jhuapl.edu/the_mission/publications/McAdams.2003a.pdf

Antworten (1)

Die Umlaufbahn von Merkur "zerfällt" nicht so sehr, als dass sie ihre Form ändert. Die Hauptursache sind Störungen durch das Gravitationsfeld der Sonne. Hinzu kommt, dass MESSENGER starkem Sonnenstrahlungsdruck ausgesetzt ist und das Schwerefeld des Merkur etwas klumpig ist.

Der primäre Mechanismus ist der Kozai-Effekt . Dieser Effekt gilt für ein Objekt in einer stark exzentrischen und stark geneigten Umlaufbahn um eine Sekundärseite, die wiederum eine Primärseite umkreist; Der Effekt führt dazu, dass die Umlaufbahn des Objekts Änderungen in Exzentrizität und Neigung erfährt. Die störenden Effekte der Schwerkraft der Sonne bewirken, dass die Umlaufbahn von MESSENGER etwas weniger geneigt wird. Dadurch wird die Umlaufbahn von MESSENGER exzentrischer, und schließlich wird die Periapsis gleich dem Radius von Merkur.

ABSTURZ!! .