Kann ein Ionenantriebssystem verwendet werden, um die Mondumlaufbahn aufrechtzuerhalten?

Ich forsche an Antriebssystemen und es wurde vorgeschlagen, dass ich ein Ionenantriebssystem für einen theoretischen Satelliten verwende, mit dessen Design ich beauftragt bin. Ich muss drei Jahre lang eine Umlaufbahn mit einem Delta von insgesamt 720 m / s (+ 830 m / s, um dorthin zu gelangen) beibehalten v zur Aufrechterhaltung der Umlaufbahnen und Verwendung eines 400-kg-Satelliten. Eine Umlaufbahn ist ziemlich kreisförmig, während eine andere eher elliptisch ist, beide etwa 5000 km auf der großen Halbachse. Ich versuche herauszufinden, wie viel Schub das Antriebssystem erzeugen muss, um die Orbitalmuster beizubehalten, die ich mir ausgedacht habe. Das wird durch das klumpige Gravitationsfeld des Mondes etwas schwieriger, aber ich weiß auch sehr wenig über Führung und Antrieb, um auf gute Ideen zu kommen. Ich konnte keine 400-kg-Satelliten in der Mondumlaufbahn finden, die Ionenantriebssysteme verwenden, also kann ich'

"720 gesamt delta v" welche einheiten? "Satelliten der ESPA-Klasse" Was ist das? Satelliten können jahrzehntelang in der Mondumlaufbahn bleiben, wenn sie nicht zu tief gehen, also ist die Antwort ohne zusätzliche Details über "die Bahnmuster, die (Sie) sich ausdenken" sicherlich "Ja, und in einigen Fällen sogar ohne sie". Chandrayaan-1 beispielsweise wurde 2008 gestartet und zuletzt 2016 noch im Mondorbit entdeckt. Siehe auch .
Entschuldigung, 720 m/s (+ 830 m/s, um dorthin zu gelangen) Delta V, um die Umlaufbahnen beizubehalten, und mit einem 400-kg-Satelliten. Es wurde von einer Person erwähnt, mit der ich an diesem Projekt arbeite, dass eine Umlaufbahn ziemlich kreisförmig und eine andere elliptischer ist, beide etwa 5000 km auf der großen Halbachse
Okay, großartig, können Sie fortfahren und auf "Bearbeiten" klicken und das in Ihre Frage einfügen? Danke!
Nur als Referenz (wie ich denke, es wurde herausgeschnitten), ESPA-Satellitenklasse <700 kg: csaengineering.com/content/dam/moog/literature/Space_Defense/…

Antworten (1)

Angenommen, Sie benötigen nur die 720 m / s im Elektroantrieb für die Orbitalwartung ( das Einfügen von 830 m / s erfolgt chemisch? ), Ich denke, es ist möglich.

Eine Analyse erster Ordnung ergibt eine Schubanforderung in der Größenordnung von Milli-Newton:

A C C e l A v G = Δ v T = F T M → F T = 400 k G ⋅ 720 M / S 3 j R → F T =∼ 3 M N

DART der NASA ist zwar keine Mondmission, hat aber eine ähnliche Masse (610 kg) und verwendet elektrischen Antrieb ( NEXT-C ), so dass dies ein guter Ausgangspunkt für Ideen sein könnte.

Der NEXT-C von Aerojet Rocketdyne kann diese Schubkraft reichlich erzeugen:

WEITER-C

(Quelle: NEXT-C Datenblatt )

Selbst mit realistischeren Arbeitszyklen (10 % -> ~30 mN, 1 % -> ~300 mN) ist es mit NEXT-C immer noch möglich, obwohl es sicherlich andere Optionen gibt.

Alle Papiere, die ich zum Thema "Wartung der Umlaufbahn mit niedrigem Schub" sehe, scheinen den Leser zu ignorieren oder dem Leser zu überlassen, der sich mit asphärischer Schwerkraft befasst, aber sie können trotzdem nützlich sein:

Das letzte Papier ist eine Dissertation, daher ist es ziemlich ausführlich, obwohl dies für den Aufbau eines Verständnisses nützlich sein kann.

Wow, das ist so hilfreich. Vielen Dank für all das - ziemlich weit über meinem Kopf mit dieser Klasse und diesem Projekt, also ist das riesig!
Kann ein Ionenantriebssystem verwendet werden, um die Mondumlaufbahn aufrechtzuerhalten?
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