Gibt es derzeit Nachfolger von Voyagers?

Wir haben in den letzten Jahren einige Sonden gesehen, die das Sonnensystem untersucht haben, aber abgesehen davon, dass Voyager jetzt alle paar Monate neue Messungen liefert, habe ich von keiner der Sonden gehört, die in Richtung "jenseits" des Sonnensystems unterwegs sind.

Gibt es derzeit Nachfolger der Voyagers, die auf Nachbarsterne abzielen oder einfach nur "aus dem System" im Allgemeinen? Wenn ja, könnten Sie ihre Ausrüstung und Missionen zusammenfassen?

Beachten Sie, dass die Voyager nie dazu bestimmt waren, "über" das Sonnensystem hinaus zu erkunden. Tatsächlich waren sie nicht einmal dazu gedacht, Saturn zu erkunden. Die Tatsache, dass Voyager 2 auch Uranus und Neptun traf, war ein großer Bonus in einer erweiterten Mission. Die Tatsache, dass beide Voyager danach fortfuhren, das Sonnenplasma zu messen, war ein erstaunlicher zusätzlicher Bonus. Die Tatsache, dass einer der Voyager jetzt das interstellare Plasma misst, ist ein unglaublicher Bonus! Das Planen einer Mission, um dies als Hauptmission zu wiederholen, wäre enorm teuer.

Antworten (2)

New Horizons hat Pluto am 14. Juli 2015 und Ultima Thule am 1. Januar 2019 untersucht. Es wird möglicherweise weiterhin ein drittes Kuipergürtel-Objekt erforschen, aber es zielt nicht darauf ab, das interstellare Medium zu messen, geschweige denn nahe Sterne; dafür ist es zu langsam.

Es ging im Pluto-Charon-System nicht in die Umlaufbahn; Es gibt keine Atmosphäre, die dick genug für Aerobraking ist, und es hat nicht die Antriebskraft, um langsamer zu werden. Es machte einen Vorbeiflug am 14. Juli 2015.

Nach Pluto und dem Vorbeiflug von Ultima Thule fliegt er weiter und verlässt schließlich in den 2040er Jahren das Sonnensystem. Es ist langsamer als die Voyager-Raumschiffe und wird nicht mehr betriebsbereit sein, wenn es in das interstellare Medium eintritt.

Es gibt keine aktiven interstellaren Missionen. JHUAPL untersucht , wie eine solche Mission aussehen würde. Diese Präsentation geht etwas detaillierter darauf ein.

Als Teil der Studien für den nächsten Heliophysics Decadal Survey untersucht JHUAPL eine Sonde, die innerhalb von 50 Jahren auf 1.000 AE kommen soll. ...

Diese Fragen versucht die Studie zu beantworten:

  • Konzentrieren Sie sich auf den Zeitrahmen im nächsten Jahrzehnt: 2023 – 2032: Können wir dann fliegen?
  • Bewerten Sie die Wissenschaft: Bleibt der Fall überzeugend?
  • Ansatz für Decadal: Bewertung der technischen Bereitschaft für einen Start SPÄTESTENS 2030

Schließen Sie diese Bemühungen in neun Monaten ab und melden Sie sich bis Februar 2019 bei der NASA

Ein Gewichtsziel für die Sonde wurde festgelegt:

Die Sonde wird 300-800 kg wiegen, wovon 40 kg Instrumente sind. Zum Vergleich: New Horizons wiegt 478 kg mit 30,4 kg Instrumenten, Parker Solar Probe 685 kg mit 50 kg Instrumenten, während Pioneer 10/11 und Ulysses leichter waren.

Es werden verschiedene Antriebsmöglichkeiten und Schwerkraftunterstützungen untersucht.

Antrieb im Weltraum löst das Problem nicht – zu schwach für die Masse. SEP, RTG mit Ionentriebwerk, nukleares elektrisches System untersucht.

Die einzige andere Option ist eine wirklich große Rakete, SLS kombiniert mit Schwerkraftunterstützung. Selbst dann wäre es schwierig. Ziel ist eine Geschwindigkeit von 20 AU/Jahr. eine STAR 48 Oberstufe bringt es auf 4 km/s, 14 km/s braucht man bei der Annäherung an die Sonne in 4 Sonnenradien Entfernung. 10 km/s bei 2 Sonnenradien.

XKCD

Das Oberth-Kuiper- Manöver erfordert eine enge Annäherung an die Sonne, was eine Hitzeabschirmung erfordert, die das Gewicht erhöht.

Der aktuelle Missionsplan sieht vor, eine SLS zum Jupiter zu starten, die Schwerkraft umzukehren, um die Geschwindigkeit zu reduzieren, mit 4 Sonnenradien in die Sonne einzutauchen (Parker Solar Probe wird 8 Sonnenradien erreichen) und ein Oberth-Manöver zu verwenden, um 8 AU pro Jahr oder zweimal zu erreichen die heliosphärische Fluchtgeschwindigkeit von Voyager 1. Da sie sich in der Gegend aufhalten werden, schlagen sie auch vor, dass ein Kuipergürtel-Ziel auch Ziel für einen schnellen Vorbeiflug sein soll.

Ulysses verwendete ein IUS plus ein PAM-D für 20 Tonnen Oberstufen, um das hier benötigte Delta-V zu erhalten. STAR-48 wiegt etwa 2 Tonnen. SLS ist nicht groß genug, um 20 Tonnen in die erforderliche Umlaufbahn zu bringen.

Poster

8 AU pro Jahr passen nicht zu 1000 AU in 50 Jahren. Weiß jemand, was die Lücke schließt?
@SteveLinton Die 1000-AU-Sonde sollte mit einem Kernreaktor und einem Ionenantrieb starten und über 10 Jahre für etwa 22 AU/Jahr auf etwa 106 km/s beschleunigen.
8 AU/Jahr ist die höchste Geschwindigkeit, die sie unter einer Reihe von untersuchten Optionen gefunden haben. 20 AU/Jahr ist das Ziel.
Nehmen wir nur als Gedankenexperiment an, Sie hätten die Frachtvariante des BFS / SpaceX-Raumschiffs verwendet und wären bereit, in einer elliptischen Erdumlaufbahn vollständig aufzutanken (Sie sprechen also wahrscheinlich von insgesamt mehr als 10 Starts von der Erde). Dann benötigen Sie 3,1 km / s um nach Jupiter zu gelangen, was darauf hindeutet, dass Sie dort eine Nutzlast von 200-300 Tonnen liefern könnten. Das sollte für einen hitzegeschützten mehrstufigen Festkörper-Booster für das solare Gravitationsbrunnenmanöver und eine vernünftig große Sonde ausreichen. Sie haben Ihr Frachtschiff weggeworfen, wahrscheinlich in den Jupiter oder die Sonne, also ist dies KEINE billige Mission, aber 20 AU / Jahr könnten anfallen
Als Referenz sind 1000 AE 0,0158 Lichtjahre oder 5,77 Lichttage.
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