Wenn eine Voyager in etwas stürzt, würden wir es wissen?

Eine kürzlich gestellte Frage zur Machbarkeit der Verwendung von Voyager 2 zur Erkennung von Objekten in der Oortschen Wolke. Die Antworten deuten unter anderem darauf hin, dass die Instrumente an Bord der Voyagers wahrscheinlich nicht ausreichen würden, um eine solche Erkennung durchzuführen.

Theoretisch gibt es jedoch mindestens eine Möglichkeit, Objekte ohne spezielle Ausrüstung zu erkennen: direkte Kollision. Die Voyager bewegen sich sehr schnell, so dass eine solche Kollision das Fahrzeug wahrscheinlich funktionsunfähig machen würde.

Ich möchte das Problem der "Erkennung von Kollisionen" von den verschiedenen in der anderen Frage angesprochenen trennen. Nehmen wir also an, dass eine der Voyagers morgen mit einem zuvor unentdeckten Objekt kollidiert, anstatt mit Oort-Wolkenobjekten. Wären wir in diesem Fall in der Lage, einen Absturz von anderen möglichen Fehlern zu unterscheiden?

Ich würde denken, dass eine Okkultation ein besserer Weg wäre, um ein Objekt zu entdecken, das den Weg einer Voyager kreuzt, als ein Absturz. Meine Vermutung ist, dass ein Absturz nicht von anderen Ereignissen zu unterscheiden wäre, die zu einem abrupten Ende der Kommunikation führen könnten. Bei einer Verdeckung können wir die Entfernung des Objekts anhand von Größenannäherungen anhand der Dauer des Signalverlusts erraten. Natürlich können wir auch in diesem Fall eine Fehlfunktion des Instruments nicht ausschließen, aber wenn der Signalverlust nicht erneut auftritt, ist es weniger wahrscheinlich, dass es sich um eine Fehlfunktion des Instruments handelt.
Natürlich sind Verdeckungen und Abstürze angesichts der Weite des Weltraums unwahrscheinlich.

Antworten (1)

Höchstwahrscheinlich nein.

Die Voyager-Downlink-Kommunikation (über ihre Funkverbindung zum Deep Space Network (DSN) der NASA) ist nicht kontinuierlich. Sie können den Kontaktzeitplan auf dieser Voyager-Website überprüfen Signal überhaupt, gibt es unzählige mögliche Ursachen, die vom Ausfall des Funksystems oder des Lageregelungssystems reichen, das die Antenne auf die Erde ausrichtet, bis hin zu Kollisionen.

Wenn es auf etwas trifft, muss dieses Etwas nicht sehr groß sein. Voyager 1 zieht sich mit fast 17 km/s zurück, Voyager 2 mit ~15,4 km/s, sodass ein Eispartikel in BB-Größe die Verbindung zum RTG (der Radioisotopenbatterie, die alles antreibt) unterbrechen könnte. Wenn es felsig oder metallisch ist, könnte es die mehrschichtige Isolierung durchdringen, die den Bus bedeckt, und ein Loch in den Haupttreibstofftank sprengen ... es gibt mehrere weiche Stellen. Auf jeden Fall wüssten wir nur, dass wir bei unserem erneuten Versuch, Kontakt mit dem Fahrzeug aufzunehmen, nichts gehört haben.

Wenn andererseits etwas passiert, während wir in Kontakt waren, würde das Stärkeprofil des Funksignals einige Hinweise geben, wenn auch nicht unbedingt endgültig. Bei den meisten Fehlermodi würde das Signal ziemlich langsam absterben, manche schneller, manche langsamer. Zum Beispiel würde ein vollständiger Verlust der Lagekontrolle dazu führen, dass es sehr langsam abstirbt, mit einem gut bestimmten Profil, wenn die Richtung zur Erde durch den Hauptstrahl des HGA driftet, dann in Seitenkeulen. Ein katastrophaler Bruch des Haupttreibstofftanks ( sehr unwahrscheinlich!) würde ihn in zig Millisekunden absterben lassen, aber nicht zwischen einzelnen Datenbits, bei der aktuellen Downlink-Rate von 160 bps .

Es gibt nur sehr wenige Szenarien, die den Downlink mitten im Bit unterbrechen würden, und die Kollision mit etwas Großem ist eines davon. Aber es gibt mehr als ein schnelles Verlustszenario. Ein Beispiel könnte ein katastrophaler Ausfall der Wanderfeldröhre (TWT) des X-Band-Senders sein, so etwas wie ein Unterbrechen der Leitung zur internen Helixspule, obwohl ich annehme, dass sie später versuchen würden, zu sehen, ob sie ein S-Band-Signal erhalten. Ein Stromausfall, der sowohl die S-Band- als auch die X-Band-TWTs rauchte, könnte dies verhindern. Wie auch immer, es gibt Nichtkollisionsereignisse, die die Kommunikation mitten im Bit unterbrechen könnten. Sie sind unwahrscheinlich, aber andererseits stoßen sie auf etwas Großes.

Das Nettoergebnis: Wir würden es nicht genau wissen.

Würden wir wissen, ob die Flugbahn der Voyager durch einen signifikant großen Kometen verändert wurde? Ich glaube, eine andere Antwort besagte, dass die größte theoretische Kometengröße ~ 300 km (oder etwas in dieser Richtung) betragen würde, wenn dies den Weg des Reisenden stören würde, aber die Verbindung nicht durch einen Aufprall oder etwas anderes trennen würde, könnten wir das wissen?
@MagicOctopusUrn Darauf kannst du wetten! Eine solche Änderung würde die Doppler-Verschiebung auf dem Träger des Funksignals ändern, und die Doppler-Verfolgung von Raumfahrzeugen ist dafür außerordentlich empfindlich. Wir würden sofort wissen, dass etwas unsere Flugbahn verbogen hat !
Was ist die kleinste signifikante Abweichung in der Flugbahn, die erkannt werden kann? Sprechen wir ungefähr von einer Geschwindigkeitsänderung von etwa 0,00001 m/s oder etwas viel Größerem?
@MagicOctopusUrn Diese Frage könnte Sie interessieren , obwohl ich nicht weiß, ob sie die minimal erkennbare Änderung beantwortet.
@KamilDrakari ahh ... also ist es eher die Frage "Was ist die größte Störung, von der wir uns erholen könnten?" Andernfalls könnte eine Störung einer Kollision gleichkommen, da sie nicht in der Lage ist, zurück zur Erde zu zeigen oder sich selbst zu stabilisieren.
@MagicOctopusUrn, wenn die Pioneer-Anomalie ein Hinweis ist, sollten wir in der Lage sein, eine Änderung zu verfolgen, die in Teilen pro Million oder möglicherweise Teilen pro Milliarde gemessen wird.
So nett von der NASA, eine Internetseite für ihre Mission zu haben, wenn man bedenkt, dass diese Sonden fünf Jahre vor der Existenz des Internets gestartet wurden.
@MagicOctopusUrn Laut descanso.jpl.nasa.gov/monograph/series1/Descanso1_C03.pdf kann das X-Band-System, das die Voyager für die routinemäßige Verfolgung verwenden, mit einer Genauigkeit von 30 Mikrometern pro Sekunde oder 3 x 10 ^ -5 m / messen. S. Angesichts der Rezessionsrate von Voyager 1 sind das ein paar Teile in einer Milliarde!
Wenn eine Voyager in etwas stürzt, würden wir es wissen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v