Was treibt New Horizons an?

Was verwendet New Horizons, um sich (bisher) fortzubewegen, während alle seine Überwachungs- und Kommunikationssysteme aktiv bleiben?

Ich habe gelesen, dass es die Kraft eines Schwerkraftschleuderschusses von Jupiter nutzt, aber was trägt noch dazu bei? Solar?

Fragen Sie, was es antreibt oder was es verwendet , um seine Bordsysteme mit Strom zu versorgen ?
@Joe Ich habe ursprünglich versucht, nach beiden zu fragen, aber meine Frage und ihr Titel werden immer wieder von anderen Leuten bearbeitet, also wer weiß!
Sie können Ihre Frage gerne bearbeiten, um Ihre Absicht klarer zu machen.
Stellen Sie sich Raumfahrzeuge in Bezug auf den Antrieb eher wie Billardkugeln vor, die bergab rollen, als wie Autos. Sie erhalten einen anfänglichen Geschwindigkeitsschub von einer Rakete und verbringen dann den Rest ihrer Zeit damit, einfach im Leerlauf zu fahren. Wo sie landen, hängt von der Form des Geländes ab. (Es gibt andere Komplikationen, aber beginnen Sie mit diesem mentalen Modell.)

Antworten (2)

Der Weltraum ist im Grunde ein Vakuum, also gibt es keinen Luftwiderstand. Eine gestartete Sonde bewegt sich auf unbestimmte Zeit mit der gleichen Geschwindigkeit fort. Da sich New Horizons von der Sonne entfernt, verliert es etwas an Geschwindigkeit, um die Schwerkraft der Sonne zu überwinden.

New Horizons wurde mit der schnellsten Rakete gestartet, die sie bekommen konnten. Dann nutzte es eine Gravitationsunterstützung von Jupiter, um etwas mehr Geschwindigkeit zu erreichen. Seitdem rollt es. New Horizons hat kleine Triebwerke, die für kleine Kurs- und Lageänderungen verwendet werden.

Um seine Systeme mit Strom zu versorgen, verwendet New Horizons einen thermoelektrischen Radioisotop-Generator . Plutoniumpellets erzeugen Wärme aus Atomzerfall, diese Wärme wird in Strom umgewandelt. Zu Beginn der Mission produzierte das RTG 4500 W Wärme, die in 290 W Strom umgewandelt wurde. Während der Pluto-Begegnung, ca. 200 W waren verfügbar (aufgrund des Plutoniumzerfalls und der Verschlechterung der Thermoelemente).

Die meiste Wärme des RTG scheint durch die Kühlerplatten an der Außenseite des RTG abgestrahlt zu werden. Ein Teil der Wärme wird durch den Raumfahrzeugrahmen zum Treibstofftank geleitet, um ihn vor dem Gefrieren zu bewahren. Das Raumfahrzeug ist gut isoliert. Wenn die Elektronik an Bord mehr als 150 W verbraucht, reicht die von ihr erzeugte Wärme aus, um das Raumschiff auf seiner Betriebstemperatur (+10 bis +30 °C) zu halten. Wenn sich das Raumfahrzeug im Winterschlaf befindet, werden elektrische Heizgeräte verwendet.
NH enthält eine Reihe von Lamellen, die geöffnet werden können, um überschüssige Wärme abzustrahlen. Diese wurden entwickelt, um hauptsächlich während der Anfangsphase des Fluges (näher an der Sonne) verwendet zu werden.

NH-Blockschaltbild

Vielen Dank. Ich hatte angenommen, dass es etwas mit dem Mangel an Luft / Atmosphäre im Weltraum zu tun hatte. Skaliert diese Theorie? Bedeutet dies, dass wir viel größere (vielleicht bemannte) Fahrzeuge starten könnten, die ähnliche Entfernungen/Dauer auf die gleiche Weise zurücklegen?
Ja. Die Ausnahme ist, wenn Sie sich in der Umlaufbahn um die Erde (oder einen anderen Körper mit Atmosphäre) befinden. Niedrige Erdumlaufbahnen (unter 1000 km oder so) erfahren Widerstand von den oberen Schichten der Atmosphäre, so dass zB die ISS ständig langsamer wird und einige Male im Jahr neu aufgeladen werden muss.
Ich bin immer noch ziemlich beeindruckt, dass sie volle 200 W daraus herausholen.
Weniger beeindruckend, wenn man bedenkt, dass sie 4 kW Wärme wegwerfen, um 200 W Strom zu erzeugen. RTGs sind nicht wirklich effizient, aber sie sind die besten, die wir für diese Anwendung haben (dh zum Beispiel keine beweglichen Teile).
Nun, zumindest ein Teil dieser 4 kW wird wahrscheinlich verwendet, um die Systeme vor dem Einfrieren zu bewahren? Das scheint effektiver als die Verwendung einer elektrischen Heizung. Braucht es jetzt überhaupt Heizkörper, so weit weg von der Sonne?
Ich habe meine Antwort aktualisiert.
Das in einem RTG verwendete Pu-238 ist kein spaltbares Material. Es gibt keine Möglichkeit, eine Kettenreaktion in Gang zu setzen. Pu-239 ist das Isotop, das in Sprengköpfen verwendet wird.
@ Hobbes danke. Das nenne ich eine gute Isolierung :)
Sie könnten diese 4 kW Abwärme tatsächlich für den Antrieb nutzen, durch den reinen Photonendruck. Aber es wäre nicht viel und am problematischsten, es wäre sehr schwer abzuschalten, und so ist das RTG in New Horizons bewusst so konzipiert, dass es symmetrisch strahlt, um dies zu verhindern.

Antrieb

Bis jemand das N-Körper-Problem löst, benötigt jedes Raumschiff eine Art Antrieb, um seinen Kurs während der Mission zu korrigieren. New Horizons verwendet ein auf Hydrazin basierendes Antriebssystem mit vier 4,4-N-Hauptstrahlrudern und zwölf 0,9-N-Lagesteuerungsstrahlrudern. Sein 77-kg-Kraftstofftank ermöglicht nach dem Start ein Delta-V von insgesamt über 290 m/s (650 mph).

New Horizons hat seit seinem Start mehrere Kurskorrekturen durchgeführt. Das letzte zum Zeitpunkt des Schreibens war erst ein paar Wochen her .

Elektrische Energie

Aufgrund der großen Entfernungen von der Sonne wird New Horizons mit Solarenergie betrieben werden ist unpraktisch. Auf der elliptischen Umlaufbahn von Pluto variiert die Stärke der Sonne vom 0,0012- bis 0,0004- fachen dessen, was wir auf der Erde erhalten.

Anstatt zu versuchen, die winzige Menge an verfügbarem Sonnenlicht zu sammeln, verwendet New Horizons einen Radioisotope Thermal Generator (RTG). Insbesondere eine Allzweck-Wärmequelle – Radioisotope Thermoelectric Generator (GPHS-RTG), hergestellt von der General Electric Space Division (jetzt Teil von Lockheed Martin).Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das GPHS-RTG, das New Horizons trägt, ist eigentlich ein Ersatzteil der Cassini-Mission . Es lieferte beim Start etwa 250 W, und der Zerfall des Plutoniums führt dazu, dass die Ausgangsleistung alle vier Jahre um etwa 5 % abfällt, was bedeutet, dass das RTG inzwischen etwa 200 W Leistung liefern sollte.

Diese Grafik zeigt die Position des RTG auf New Horizons.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Weitere Informationen zu Energiesystemen von New Horizons finden Sie unter The Pluto-New Horizons RTG und Power System Early Mission Performance , Geffrey K. Ottman und Christopher B. Hersman. (Quelle der obigen Grafik)

Dies ist die richtige Antwort für „Welche Kräfte hat Pluto?“. Leider hat OP nach dem Antrieb gefragt: P
@VedantChandra Ich habe versucht, auch das abzudecken, "während alle Überwachungs- und Kommunikationssysteme aktiv bleiben?" Teil der Frage.
@VedantChandra Ich verstehe, was Sie tun wollten, und habe den Umfang dieser Frage eingegrenzt und eine andere Frage als Platzhalter gestellt, um einen Teil der Antwort von ForgeMonkey dorthin zu migrieren, aber eine Sache, die wir bei Änderungen bewahren möchten, ist auch die Gültigkeit bereits vorhandener Antworten. ForgeMonkey hat beide Teile der Frage so beantwortet, wie sie ursprünglich gestellt wurden. Ich fürchte, ich muss die Frage auf die vorherige Revision zurücksetzen, damit die Bearbeitung keine Antworten ungültig macht. Trotzdem danke, ich weiß, dass du helfen wolltest!
Die Notwendigkeit des Vortriebs hat nichts mit der Lösung des N-Körper-Problems zu tun. Das N-Körper-Problem wird perfekt durch numerische Integration gelöst. Der Antrieb wird benötigt, weil wir etwas nicht mit dem unglaublich genauen Geschwindigkeitsvektor und der genauen Zeit starten können, die erforderlich sind, um beispielsweise an Jupiter vorbeizufliegen, um Pluto zu begegnen, und dann 10.000 km entfernt auf der Vorderseite an Pluto vorbeizufliegen. Wir können diesen genauen Vektor nicht einmal genau genug bestimmen, weil wir nicht genau genug wissen, wo Jupiter sein wird, wenn wir dort ankommen, und wo Pluto sein wird, wenn wir dort ankommen.
Die numerische Integration löst das N-Körper-Problem nicht perfekt. Es löst es auf eine bestimmte Genauigkeitsschwelle auf. Zugegeben, solange die Lösung präziser ist als die Genauigkeit unserer Motoren und Navigation, ist sie gut genug.
Was treibt New Horizons an?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v