Wie wird Juice seine Neigung um Jupiter im Januar 2031 wesentlich erhöhen?

Das unten verlinkte ESA-Video Juice's Jovian Odyssey ist sehr interessant anzusehen. Um den Januar 2031 herum erhöht er seine Neigung um Jupiter erheblich. Große Neigungsänderungen können in Delta-V teuer sein, und alles in einem so großen Gravitationsfeld zu tun, hat einen "Kostenmultiplikator".

Es sieht nicht so aus, als würde Juice dies an einem sehr entfernten Ort tun , wo die Kosten viel geringer sein können.

Es ist aus dem Video schwer zu erkennen, aber ich frage mich, ob es durch eine rationale Zahl (z. B. 1: 1, 3: 2 usw.) mit einem der großen Jupitermonde synchronisiert ist und wiederholte Gravitationshilfen verwendet, um die Neigung zu erhöhen?

Wenn ja, wie hält es die Synchronität aufrecht? Wie ändert es die Neigung, aber nicht die Periode? Oder ändert sich auch die Periode?

Screenshot aus dem ESA-Video "Juice's Jovian Odyssey"

Antworten (2)

https://sci.esa.int/documents/33960/35865/1567260128466-JUICE_Red_Book_i1.0.pdf

ESA JUICE Red Book, Kapitel 5.1.4 Seite 89

Die Neigung wird durch mehrere Callisto-Vorbeiflüge erhöht.

Interessant, dass das JUICE-Team einen Kompromiss einging – höhere Neigung, aber weniger Callisto-Kartierung (weil die Vorbeiflüge über derselben Region stattfinden würden) oder weniger Neigung, aber Vorbeiflüge über verschiedene Callisto-Gebiete.

Sie können die Missionsentwicklung mit dem „ESA JUICE Yellow Book“ von 2012 vergleichen.

https://sci.esa.int/web/juice/-/49837-juice-assessment-study-report-yellow-book

Ich denke, Sie haben Recht, dass es wiederholte Gravitationsvorbeiflüge in einer synchronisierten Umlaufbahn verwendet, um dies zu tun.

Beginnend bei 4:57 im Video, wo der Teil der Mission mit „Umlaufbahnen mit hoher Neigung“ beginnt, ist klar, dass jede Neigungsänderung damit zusammenfällt, dass der Orbiter einen der Monde trifft. Es macht dann den gleichen Trick in umgekehrter Richtung, um in die äquatoriale Umlaufbahn zurückzukehren.

Gemäß der Antwort von Heopps und dem verknüpften ESA-Dokument sind dies Vorbeiflüge von Callisto.

Wenn ja, wie hält es die Synchronität aufrecht? Wie ändert es die Neigung, aber nicht die Periode?

Das Passieren des Mondes äquatorial auf der "Außenseite" wäre eine beschleunigende Schwerkraftunterstützung; es nach "innen" weiterzugeben wäre entschleunigend. Ich glaube also, wenn Sie sich dem Mond nähern, gibt es einen Winkel zwischen dem Nordpol und dem linken / inneren Rand des Mondes, der die erhöhte Nord-Süd-Geschwindigkeitskomponente mit der verringerten Komponente gegen den Uhrzeigersinn ausgleicht und Ihnen die gleiche Umlaufzeit lässt.

(Wenn ich damit falsch liege, glaube ich auch, dass Sie rückläufig feuern könnten, wenn Sie die Neigung vorbeifliegen lassen, und trotzdem nach vorne kommen, weil Pythagoras.)

Danke! Europa (T = 3,551181 Tage) befindet sich in Orbitalresonanz mit Ganymed und Io, aber nicht mit Callisto (T = 16,6890184 Tage), also müsste es einige clevere Beinarbeit leisten, um mehrere enge Flyblys von beiden zu haben, was es tatsächlich haben könnte.
Mehrere enge Vorbeiflüge an Europa, die jeweils die Neigung erhöhen, dann keine kurzen Vorbeiflüge für eine Weile, dann mehrere enge Vorbeiflüge an Callisto, die jeweils die Neigung verringern, ist das, was ich sage.
Yep verstanden! Ich bewundere nur die Fähigkeit, das zu choreografieren, wenn es keine offensichtliche Satellitenperiode gibt, die diese zwei unterschiedlichen Periodenmonde an einem aufsteigenden / absteigenden Knoten treffen kann. Freude und Überraschung! :-)
Und ich liege falsch, es sind Callisto-Vorbeiflüge in beide Richtungen.
Ich bin erstaunt, wie viel man aus dem Video herausholen kann, ich konnte mir nicht erklären, was darin vor sich ging.
Beobachten Sie einfach, wie die Spuren von Raumfahrzeug und Mond zusammenlaufen und wie der Kurs des Raumfahrzeugs wegbricht, wenn sie sich treffen. Ich habe genug grafische Simulationen von N-Körper-Problemen gemacht und genug KSP gespielt, dass ein neigungsverändernder Vorbeiflug für mein Auge sehr charakteristisch ist, nehme ich an.
Wie wird Juice seine Neigung um Jupiter im Januar 2031 wesentlich erhöhen?
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