Der natürliche Satellit der Erde hat einen großen Drehimpuls, der meiner Meinung nach verwendet werden könnte, um einen beträchtlichen Schub zum Verlassen des lokalen SOI abzuleiten. Hat irgendeine Sonde einen Mondvorbeiflug als Teil ihrer Flugbahn verwendet? Gibt es Gründe, warum dieses Manöver nicht regelmäßig angewendet wird?
Die STEREO- Satelliten nutzten mehrere Gravitationshilfen des Mondes, um die Treibstoffmenge, die benötigt wird, um diese beiden Satelliten in heliozentrische Umlaufbahnen zu bringen, erheblich zu verringern. Der erste Vorbeiflug führte dazu, dass STEREO Ahead (STEREO-A) mit einer etwas kleineren Halbachse als das Erde-Mond-System aus dem Erde-Mond-System ausgestoßen wurde. STEREO-A hat eine Laufzeit von 346 Tagen.
STEREO hinten (STEREO-B) kam nicht so nah am Mond vorbei wie STEREO-A. Es ist nicht ganz entkommen. Stattdessen ging es in eine große Umlaufbahn und traf später wieder auf den Mond. Dieser zweite Vorbeiflug schleuderte STEREO-B aus dem Erde-Mond-System, aber mit einer etwas größeren Halb-Hauptachse als die des Erde-Mond-Systems. STEREO-B hat eine Laufzeit von 388 Tagen.
Die folgende nasa.gov-Seite enthält Videos und Grafiken, die zeigen, wie die beiden STEREO-Satelliten den Mond für Gravitationsunterstützung nutzten:
STEREOs Routes to Solar Orbits
Auch die japanische Raumsonde Nozomi nutzte einen Vorbeiflug am Mond. Leider ging es beim anschließenden Vorbeiflug an der Erde schief und am Mars ging es dann wieder schief.
Mondvorbeiflüge können nützlich sein, wenn die Absicht besteht, in der Nähe des Erde-Mond-Systems zu bleiben. Eine Reihe erdnaher Fahrzeuge haben die Schwerkraft des Mondes genutzt, um den Treibstoffbedarf zu reduzieren. Die Raumsonden WIND und GEOTAIL nutzten den „ double lunar swingby “.
Eine weitere vorgeschlagene Verwendung besteht darin, den Kraftstoff zu reduzieren, der benötigt wird, um ein Fahrzeug in eine geostationäre Umlaufbahn zu bringen. Ein Fahrzeug in eine geostationäre Umlaufbahn zu bringen, ist eine überraschend teure Operation, insbesondere wenn der Start nicht von einem äquatorialen Standort aus erfolgt. Das Delta-V, das eine herkömmliche geostationäre Transferbahn verwendet, gefolgt von einer Zirkularisierung und einem Ebenenwechsel in geosynchroner Höhe, ist größer als das Flucht-Delta-V. Anstatt in eine stark exzentrische Umlaufbahn zu wechseln, die die Höhe des Mondes am Apogäum erreicht, ermöglichen Sie die Verwendung des Mondes, um den Ebenenwechsel zu beeinflussen und das Perigäum auf geostationär anzuheben. Siehe Ramanan und Adimurthy, Precise Lunar Gravity Assist Transfers to Geostationary Orbits .
Abgesehen von Nozomi gibt es bei diesen Verwendungen einen roten Faden: Die Fahrzeuge werden nicht zu einem anderen Planeten fliegen. Ein Grund, warum der Mond nicht viel für interplanetare Missionen verwendet wird, ist, dass die Dinge nicht richtig ausgerichtet sind, und in den seltenen Fällen, in denen dies der Fall ist, sind die Möglichkeiten eher kurzlebig.
Warum es nicht regelmäßig verwendet wird, liegt daran, dass normalerweise die Zeit von entscheidender Bedeutung ist. Wenn Sie versuchen, eine bestimmte ausgehende Flugbahn zum Mars zu erreichen, was alle zwei Jahre für vielleicht zwei oder drei Wochen gut ist, wäre der Mond möglicherweise nur für ein paar Tage in einer nützlichen Position für eine Gravitationsunterstützung damals, wenn überhaupt.
Sie benötigen ungefähr drei Wochen Starttage, um eine ausreichende Startwahrscheinlichkeit zu haben, und Ihr Raumfahrzeug und Ihr Startsystem müssen diesen gesamten Zeitraum berücksichtigen. Sie könnten also nicht den Vorteil einer Mondunterstützung nutzen, die möglicherweise nur über wenige Tage verfügbar ist.
Das ist alles, wenn Sie direkt starten, um zu entkommen. Wenn Sie vorhaben, in der Erdumlaufbahn herumzuhängen und langlebigere Antriebssysteme zu verwenden, um zu entkommen, dann könnten Sie planen, eine Mondunterstützung zu verwenden, solange Sie sicherstellen, dass Sie rechtzeitig in die Umlaufbahn kommen, um davon zu profitieren. Nozomi tat dies , indem sie Vorbeiflüge am Mond verwendete, um den Treibstoff zu reduzieren, der zum Entkommen und Injizieren benötigt wurde.
Gegen Ende der 21-tägigen Startphase von MER-A gab es einen kleinen Einbruch in der C3-Kurve. Das lag an fernen Mondvorbeiflügen an jenen Tagen.
Von einigem Interesse ist auch das PAS-22- Raumschiff, das für eine geostationäre Umlaufbahn bestimmt war, eine ausgefallene Rakete hatte, die es in eine sehr schlechte Umlaufbahn brachte, und sich erholte, indem es am Mond vorbeiflog, um bei Neigungsänderungen zu helfen und es ihm zu ermöglichen, die Umlaufbahn zu erreichen um den Mond.
Die sowjetische Sonde Zond 5 nutzte ein solches Manöver auf ihrem Flugweg, umkreiste den Mond und kehrte zur Erde zurück, wo sie im Indischen Ozean landete, und als Bonus überlebten die beiden Schildkröten an Bord der Sonde. Kosmosschildkröten! Ich denke, die Luna 3 -Sonde hat auch einen solchen Zug verwendet, aber nehmen Sie mich nicht für meine Worte.
Jerard Puckett