Zusammengewürfelte 200-Millionen-Dollar-Mission zum Asteroiden 2020 SO; Schauen Sie sich um oder bewegen Sie sich zu einer länger andauernden Mini-Mondumlaufbahn

In diesem Tweet heißt es auszugsweise:

Der potenzielle neue Minimond der Erde, 2020 SO, könnte der Raketenkörper Surveyor 2 Centaur sein, der im September 1966 gestartet wurde. Die Rückwärtsintegration zeigt, dass 2020 SO2 ebenfalls im September 1966 die Erde umkreiste.

und Links zu diesem Orbit-Simulator-Setup, das dieses Verhalten zeigt. Ich schätze, man muss es beschleunigen, um ein halbes Jahrhundert voranzukommen, aber langsamer werden, sobald 2020 beginnt:

Tatsächlich ist dies der dritte Durchgang dieser simulierten Umlaufbahn durch die Nachbarschaft der Erde (Verbindung mit den Lagrange-Punkten Sonne-Erde) seit den 1960er Jahren.

Angenommen, es gäbe Unterstützung, um herauszufinden, ob 2020 SO der Raketenkörper ist oder nicht, und wenn ja, führen Sie einige In-situ- Studien über die Langzeitexposition von Luft- und Raumfahrtmaterialien (1960er Jahre) im Weltraum durch und bringen Sie vielleicht ein paar Proben mit, um zu sehen, was das ist Katze nach Hause gebracht.

Fragen):

  1. Könnte eine solche Mission für eine Größenordnung von 200 Millionen Dollar zusammengestellt werden, während sie noch „in der Gegend“ ist? Es würde eine angemessene Manövrierfähigkeit erfordern, um aus der Nähe zu kommen und Bilder oder andere Messungen aufzunehmen (z. B. ein abgespecktes Elektronenmikroskop ) .
  2. Dies scheint schwieriger zu sein; Wenn es einen Mechanismus zum Entfernen einer Stückprobe hätte , könnte es dann in der Nachbarschaft der Erde bleiben, ohne ein großes Delta-V zu benötigen, damit eine spätere Bergungsmission die Probe zur Erde zurückbringen könnte? Oder könnte man ihm einen kleinen Schubs geben, der ihn in eine länger anhaltende Umlaufbahn bringt, etwas, um ein paar Jahre für eine besser geplante Mission zu kaufen, um dann zu gehen und zu messen und vielleicht eine Probe zu bergen?
Beschränkt „in der Gegend“ das Startdatum oder das Rendezvous- Datum der Mission?
@SE-stopfiringthegoodguys ja, das tut es auf jeden Fall! Ohne treibende Intervention bleibt es nur wenige Monate cis-Mond.
Das Discovery-Programm scheint relevant zu sein, "eine Reihe kleiner Raumfahrzeuge, die in weniger als drei Jahren für Kosten von weniger als 150 Millionen US-Dollar von der Entwicklung zum Flug übergehen sollen". (obwohl 13/14 Missionen dieses Kostenziel übertrafen, die meisten um einen erheblichen Betrag).

Antworten (1)

Die Generierung der JPL HORIZONS-Ephemeriden, die beiden engen Begegnungen (1. Dezember 2020 und 2. Februar 2021), kommen uns viel zu nahe, um irgendetwas zusammenzuwerfen. Zumal es erst seit September 2020 beobachtet wird. Auch wenn irgendwo auf der Startrampe irgendeine Rakete bereitsteht, wir haben das Handwerk nicht.

Damit bleibt uns die heliozentrische Phasenlage.

Aus den Geschwindigkeitsvektoren der zweiten Nahbegegnung sollte 2020 SO etwa ~100 m/s von Vinf haben, was es in eine neue heliozentrische Umlaufbahn mit einer kürzeren Umlaufzeit als die Erde bringt.

Eine Umlaufbahn nach dem Verlassen der Erde kommt das Ziel wieder am selben Punkt an. Die Erde wird jedoch nicht da sein und über eine Woche fehlen. Aber dies ist der Punkt in der Umlaufbahn, an dem wir eine "Aufholsonde" in eine noch kürzere Umlaufbahn bringen wollen, über mehrere Umlaufbahnen hinweg, um die Drift, die das Ziel aufgebaut hat, rückgängig zu machen.

Dadurch steht eine ganze Reihe von Jahren Entwicklungszeit zur Verfügung. Wenn man das 3-Jahres-Entwicklungsziel des Discovery-Programms als Grundlage verwendet, erscheint es unrealistisch, genug Abstriche machen zu können, um es auf 2 Jahre zu reduzieren.

Es gibt also 3 Jahre Drift aufzuholen, wenn unsere Sonde endlich startet. Für die Phaseneinstellung von sehr nahen Umlaufbahnen kann die Phasenperiode der Umlaufbahn als linear abhängig von der anfänglichen Vinf angenähert werden. Ein zweijähriges Rendezvous ist dann nur noch eine Sache von 250 m/s Vinf, was ein einstelliger Delta-V-Kosten zusätzlich zu einer Erdflucht aufgrund des Oberth-Effekts ist, und weitere 150 m/s Delta-V-Deep-Space-Burning, wenn am Ziel ankommen. Weniger als 10 % der Masse der Sonde müssen Hydrazintank sein, um dies zu erreichen.

Das ist ein nicht zu sehnsüchtiger 5-Jahres-Missionsplan, um die grundlegenden Ziele von Teil 1) zu erreichen.

Das relativ einfache Phasenmanöver macht die Dinge auch ziemlich flexibel: Jedes zusätzliche Jahr der Entwicklung bedeutet 2/3 Jahr zusätzliches Ausrollen, das für die gleichen Delta-V-Kosten erforderlich ist. Kein schlechter Deal. Relativ geringfügige Erhöhungen des Delta-V-Budgets können das Verhältnis weiter verbessern, wodurch die Entwicklungszeit dominant wird. Sich Zeit zu nehmen, um die Dinge richtig zu machen, ist dann eine Option.

Teil 2) Ich habe mehr Zweifel. Fünf Jahre später, nach dem Rendezvous, hat die Drift relativ zur Erde erheblich zugenommen. Ein Brennen von ~200 m/s zum Einleiten der Phasenumkehr bedeutet, dass die gesamte Probenrückgabe zu einer jahrzehntelangen Mission angewachsen ist, mit erheblich mehr Komplikationen, als eine überstürzte 3-jährige Entwicklung wahrscheinlich bewältigen kann. Noch unrealistischer scheint es, die gesamte Centaur-Bühne wieder in den Park zu bringen. Um dies innerhalb von zwei oder drei Jahrzehnten zu erreichen, muss eine beträchtliche Menge an Hypergolen ( mindestens 200 kg) in eine heliozentrische Position beschleunigt werden.

Dies sind meine ersten Gedanken, nachdem ich die Flugbahndaten gesehen habe, was Ihre vorgeschlagene Mission etwas optimistisch macht. Ich weiß aus Erfahrung, dass es frustrierend ist, Kopfgelder auszugeben, ohne eine Antwort zu erhalten , also hier ist die Gliederung (fühlen Sie sich frei, Teile erweitert anzufordern!). In der Zwischenzeit ist Hop David, der einen Asteroiden fängt, eine relevante Lektüre.
Danke! Das wird geschätzt :-) Kommentieren Sie nur den ersten Satz (wird bald weiter gelesen): Sie glauben nicht, dass jemand, der SpaceX gebeten hat, einen Start für 100 Millionen US-Dollar einzuplanen, ihm die Möglichkeit gibt, einen Notfall-F9-Start auf Abruf zu demonstrieren sie würden es nicht machen, oder nur, dass es nichts als Nutzlast geben würde, oder dass es einen Falcon Heavy brauchen würde, um in den nächsten Monaten dorthin zu gelangen?
Zusammengewürfelte 200-Millionen-Dollar-Mission zum Asteroiden 2020 SO; Schauen Sie sich um oder bewegen Sie sich zu einer länger andauernden Mini-Mondumlaufbahn
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