Wird Rosetta aufgrund der Koma und der Schweife des Kometen seine Umlaufbahn um Chury anpassen müssen?

Die ESA- Raumsonde Rosetta soll 67P/Churyumov–Gerasimenko umkreisen, nachdem sie den Kometen bis Mitte 2014 erreicht hat:

Das Hauptziel von Rosetta besteht darin, sich mit dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko zu treffen und ihn in eine Umlaufbahn zu bringen und Beobachtungen des Kometenkerns und der Koma durchzuführen. Während Rosetta den Kometen umkreist, wird 67P/Churyumov-Gerasimenko den sonnennächsten Punkt in seiner Umlaufbahn erreichen, was es ermöglicht, die daraus resultierende Zunahme der Aktivität zu messen. Ein Lander namens Philae wird eingesetzt und versucht, die erste kontrollierte Landung auf einem Kometen durchzuführen.

(Quelle: Rosetta Fact Sheet der ESA )

Rosettas Rendezvous 67P/Churyumov–Gerasimenko

Flugbahn der Raumsonde Rosetta (Quelle: Wikipedia )

Wenn sich der Komet der Sonne nähert, erhöhen ausgestoßene Materialien seine Koma und Schweife in Größe und Partikeldichte aufgrund des Anstiegs des Strahlungsdrucks , des Sonnenwinds und des Wärmeaustauschs auf der der Sonne zugewandten Oberfläche des Kometen.

Was mich interessiert, ist, welche (wenn überhaupt) Anpassungen der Umlaufbahn von der ESA aufgrund dieser Zunahme der Partikeldichte geplant sind (entweder mit einer Verzögerungswirkung auf die Trägheit des Raumfahrzeugs oder um eine Kollision mit Trümmern größerer Kometen zu vermeiden) und welche oder Koma und Schweif (Staubschweif, Ionenschweif, ...) ist die Umlaufbahn des Raumfahrzeugs, die sich entlang der Bahn des Kometen um die Sonne kreuzen soll. Was sind im Wesentlichen die Schätzungen der ESA in Bezug auf die Partikeldichte, durch die die Raumsonde Rosetta reisen muss, während sie 67P/Churyumov-Gerasimenko umkreist, und die akzeptablen / geplanten Fehlermargen?

Soweit ich weiß, ist es aufgrund unregelmäßiger Massenverteilungen schwierig, selbst geringfügig stabile Umlaufbahnen um solche Körper zu finden, und ich nehme an, dass sie einiges tun müssen, um die Umlaufbahn zu kontrollieren. Ich weiß jedoch nichts über spezifische Überlegungen für Schweif und Koma, gute Frage.

Antworten (2)

Da meine Frage noch nicht beantwortet wurde, habe ich selbst etwas rumgesucht. Dies sollte als vorübergehende Antwort betrachtet werden, bevor genauere tatsächlich möglich sind.


Die Antwort ist, dass wir es vorerst noch nicht wissen , weil wir noch nicht wissen, welche Umlaufbahn um 67P/Churyumov–Gerasimenko zuerst versucht wird oder tatsächlich die wünschenswerteste ist. Und wir werden es wahrscheinlich nicht wissen, bis die Rosetta-Raumsonde aus ihrem Winterschlafmodus erwacht ist, in dem sie sich derzeit befindet (eingetreten am 8. Juni 2011), um Energie zu sparen, und ihre eigenen Beobachtungen der 67P/Churyumov-Gerasimenko macht.

Der Anflug selbst basiert allein auf Bodenbeobachtungen, aufgrund der Möglichkeiten der Bordkamera, aber Orbitalmanöver nach dem Anflug werden ebenfalls auf der Grundlage von Rosettas Beobachtungen bestimmt, vermutlich während der letzten Phasen des Anflugs im Mai 2014 :

Der Tiefschlaf wird durch die enorme Entfernung des Fahrzeugs von der Sonne und die Schwäche des Sonnenlichts, das auf seine Solarzellen fällt, erforderlich, die nicht genug Strom erzeugen können, um die Sonde vollständig mit Strom zu versorgen. (Quelle: ESA )

Aus diesem Tiefschlaf oder Winterschlaf soll er im Januar 2014 geweckt werden, wenn er mit seinen vorläufigen Beobachtungen und einer kontrollierten langsamen Annäherung an den Kometenkern beginnen wird, wo er in eine langsame Umlaufbahn (relativ zum Kometenkern) eintreten wird es, auf etwa 25 Meter pro Sekunde . Berechnungen zu Rosettas Annäherung und Umlaufbahn werden synchron zu ihren eigenen Beobachtungen durchgeführt:

Während Rosetta zum Herzen des Kometen driftet, wird das Missionsteam versuchen, jeglichen Kometenstaub zu vermeiden und gute Beleuchtungsbedingungen für den Kometen zu erreichen . Die ersten Kamerabilder werden die Berechnungen der Position und Umlaufbahn des Kometen sowie seiner Größe, Form und Rotation erheblich verbessern. (Quelle: ESA )

    ROSETTA UMKREISENDER KOMET 67P/CHURYUMOV-GERASIMENKO

    Künstlerische Darstellung von Rosetta, die sich dem Kern des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko nähert. Quelle und hochauflösendes Bild bei: ESA

Der Anflug und die Umlaufbahn der Rosetta-Raumsonde werden vom Boden aus gesteuert, aber die Raumsonde hat die Fähigkeit, selbst auf beobachtete Bedingungen zu reagieren, da die Kommunikation mit der Bodenkontrolle bis zu 50 Minuten in eine Richtung dauern kann:

Rosetta wird vom Boden aus bedient. Es ist unmöglich, die Manöver für die gesamte Mission vor dem Start zu programmieren, da in jeder Phase der Reise Anpassungen vorgenommen werden müssen. Zu gegebener Zeit werden Befehle von der Erde gesendet, um die Flugbahn des Raumfahrzeugs anzupassen. Es kann jedoch bis zu 50 Minuten dauern, bis Anweisungen vom Boden das Raumschiff erreichen. Um die Verzögerung zu überwinden, muss Rosetta also über die „Intelligenz“ verfügen, sich um sich selbst zu kümmern. Dies übernehmen seine Bordcomputer, zu deren Aufgaben das Datenmanagement sowie die Lage- und Bahnregelung gehören. Sollten während der Fahrt Probleme auftreten, sorgen Backup-Systeme dafür, dass das Raumschiff in kritischen Missionsphasen einsatzbereit bleibt. Beispielsweise positioniert sich das Raumschiff automatisch so, dass die Sonnenkollektoren der Sonne zugewandt sind, um zu vermeiden, dass es machtlos wird. (Quelle: ESA )

Abgesehen von den letzten beiden obigen Zitaten konnte ich keine zusätzliche Informationsquelle darüber finden, welche Umlaufbahn um 67P / Churyumov-Gerasimenko als am wünschenswertesten angesehen würde, oder geschätzte Flugbahnkorrekturen für das Raumfahrzeug aufgrund von Bereichen mit erhöhter Partikeldichte, die es könnte durchfliegen, insbesondere wenn sich der Komet der Sonne nähert und an ihr vorbeischleudert (November 2014 – Dezember 2015), und die Koma und die Schweife an Größe und Dichte zunehmen.

Ich hoffe aufrichtig, dass meine Antwort einen sinnvollen Beitrag leistet. Ich fand eine sehr schöne Visualisierung der Manöver, die die Rosetta durchlaufen wird, nachdem sie auf 67P aufgeholt hat (siehe unten).

http://www.youtube.com/watch?v=fNBUep7mPdI

Es scheint, als ob die kurze Antwort auf Ihre Frage tatsächlich „Ja“ sein könnte, aber ich denke, dass alles passieren kann, wenn das Raumschiff sein Ziel erreicht, und das „Wir wissen es noch nicht“ ebenso relevant sein kann. Aus der Animation geht hervor, dass die ESA plant, sich 67P von der Sonnenseite zu nähern, um Koma und Schweif so weit wie möglich zu vermeiden.