Unbekannte Monde und planetare Vorbeiflüge

Ich habe eine Frage an alle Flugbahnexperten da draußen:

Die Sonden Pioneer und Voyager entdeckten während ihrer Vorbeiflüge an unseren vier riesigen Planeten (und tatsächlich Ringen) neue Monde. Diese kamen nicht so überraschend, da man vermutet hatte, dass sie dort waren. Aber sie müssen sich auf die Flugbahn der Handwerke ausgewirkt haben. Wie haben die Flugdynamikteams neben den bekannten Körpern also den gravitativen Einfluss möglicher „unbekannter Unbekannter“ berücksichtigt?

Ich denke dabei insbesondere an den Titan-Vorbeiflug von Voyager 1. Das Zielfenster war unglaublich schmal und neue Monde wurden entdeckt, selbst als es sich Saturn näherte. Haben die FiDos in ihren Berechnungen einfach einen ausreichend großen Spielraum gelassen, um Unbekannte abzudecken, da sie wussten, dass sie ziemlich klein sein würden? oder haben sie den Einfluss dieser neuen Körper durch Änderungen an der Flugbahn des Fahrzeugs erkannt und entsprechend aktualisiert?

Alle Links zu wissenschaftlichen Artikeln usw. sind sehr willkommen.

Die Masse des Saturn beträgt 5,6834×10^26 kg, sein größter Mond Titan 1,35×10° 23 kg, das sind 180 % unseres Mondes, aber nur weniger als 1/1000 seines Planeten. Es gibt einen kleinen Effekt auf die Flugbahn einer Raumsonde, aber nur messbar, wenn die Sonde sehr nahe am Mond vorbeifliegt. Aber ich denke, die Masse von Titan war vor dem Vorbeiflug der Voyager nicht genau bekannt.
14 Saturnmonde waren vor dem Voyager-Vorbeiflug bekannt, 3 weitere wurden in den Jahren 1980 bis 1981 auf Voyager-Bildern entdeckt. Aber ein anderer Mond Pan wurde 1986 von seinem Gravitationszug und später von archivierten Bildern der Voyager gefunden.
Das ist eine tolle Frage!! Ich möchte es in keiner Weise schmälern, indem ich über die Verwendung von Rumsfelds There are known knowns ... pingelig werde , aber ich denke, dass dies direkt in die " known unknowns" fallen würde. Niemand bei der NASA wäre überrascht gewesen, dass es Monde geben könnte, die noch nie zuvor auf der Erde gesehen wurden. Wenn Sie den Wissenschaftlern, die diese Missionen planen, gesagt hätten: „Es könnte Monde geben, von denen Sie noch nichts wissen, und sie werden Schwerkraft haben“, hätten sie wahrscheinlich geantwortet: „Ja, warum denken Sie, dass wir das überhaupt tun?“
Haha, da hast du recht. Abgesehen von der Politik fasst sein Satz ziemlich genau zusammen, wie ich durchs Leben gehe!
dito; ich auch. Wenn es Stack Exchange nicht gäbe, wäre ich wieder draußen und leite den Datenverkehr mit meinem Aluhut .
Dieser Ausdruck „unbekannte Unbekannte“ ist viel älter als Rumsfeld . Es ist nur so, dass Laien diesen Begriff zum ersten Mal gehört haben.
@DavidHammen Ich verstehe was du meinst! Ich hätte weiterlesen sollen, anstatt den Link nur zu wikiblurbing und mich damit als Laie zu outen.

Antworten (1)

Aber sie müssen sich auf die Flugbahn der Handwerke ausgewirkt haben.

Nicht wirklich. Zu den bekannten Unbekannten gehörten die Massen von Saturn und Titan. Bis zum heutigen Tag überwiegt die Ungewissheit in Saturns Gravitationsparameter die aller Saturnmonde, die seit Voyager entdeckt wurden, und zwar um viele Größenordnungen. Die Ungewissheit zum Zeitpunkt der Voyager-Mission war um Größenordnungen größer.

Anders betrachtet: Der größte äußere Saturnmond, der seit den Voyager-Missionen entdeckt wurde, hat eine Masse von 43 × 10 fünfzehn kg. Ein Beinaheunfall von 10000 km dieses unbekannten Mondes hätte die Flugbahn von Voyager 1 um eine halbe Bogensekunde gebogen und seine Geschwindigkeit um 0,04 Meter/Sekunde geändert. Das ist winzig, und es wäre eine Begegnung von einer Million gewesen. (Eigentlich wären die Chancen null gewesen, da die Umlaufbahn dieses Mondes um 46° geneigt ist und Voyager 1 auf einer um 66° geneigten Flugbahn eintraf.)

Der Wikipedia-Artikel über Voyager 1 erwähnt, dass der „Titan-Vorbeiflug stattfand, als das Raumschiff in das System eindrang, um jegliche Möglichkeit einer Beschädigung näher am Saturn zu vermeiden, die die Beobachtungen gefährden würde“. Ich vermute, dass dies nicht der Fall ist. Der Titan-Vorbeiflug ereignete sich zuerst, denn wenn es umgekehrt passiert wäre, wäre angesichts der großen Unsicherheit in Saturns Masse (besser: Gravitationsparameter) ein massives Flugbahnkorrekturmanöver erforderlich gewesen, um das Fahrzeug wieder auf Kurs für einen Titan-Vorbeiflug zu bringen. Wie oben erwähnt, bleibt diese Ungewissheit bis heute ziemlich groß, und das bei zwei zusätzlichen Vorbeiflügen und einem Fahrzeug (Cassini), das Saturn über 13 Jahre lang umkreiste.

Nur neugierig; was ist heute "... die Ungewissheit in Saturns Gravitationsparameter ..."?
@uhoh - Ein Artikel aus dem Jahr 2006 zitiert drei vorhergehende Werte und fügt einen weiteren hinzu. Die erste, die nur auf Pioneer 11 basiert, hat eine Unsicherheit von 2400 km^3/s^2. Die zweite, basierend auf Pioneer 11 und den beiden Voyager-Sonden, hat eine Unsicherheit von 200 km^3/s^2. Die dritte ist eine Reproduktion der Flugbahnen dieser drei Sonden, jedoch unter Verwendung einer verbesserten Ephemeride, die eine Unsicherheit von 57 km^3/s^2 ergibt. Der endgültige Wert, der auf Cassini-Daten von etwa einem Jahr basiert, hat eine Unsicherheit von 1,1 km^3/s^2.
Ich habe gerade angefangen, es zu lesen, das sieht nach einer Menge Spaß aus! Solch ein gemischter Datensatz, mit dem man arbeiten kann, Beobachtungstypen, Raumfahrzeuge, Körper ... Die endgültige Unsicherheit beträgt ungefähr 0,3 ppm, unglaublich.
Unbekannte Monde und planetare Vorbeiflüge
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