Enträtseln von Cassinis "Garnknäuel"-Umlaufbahn um den Saturn, tabellarische Aufstellung von Antriebsmanövern?

Das coole GIF auf der NASA JPL Cassini-Ressourcenseite All Orbits (2004-2017): The Ball of Yarn ist ziemlich schön anzusehen, aber es deutet auch auf einige schöne Ingenieurs- und Orbitalmechaniken hin. Nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um sich die Realität dort anzusehen.

Laut der Seite Saturn-Tourdaten 2016 wird Cassini in den nächsten Tagen „Short Burn Number 468“ ausführen, nachdem sie „Rev 254“ ihrer Umlaufbahn um den Saturn gestartet hat.

In meiner letzten Frage : Ist Cassinis 183. Brand – oder die damit verbundene Orbitalmechanik – eine Art Rekord? Ich habe festgestellt, dass es in einem beliebten Nachrichtenartikel heißt:

Cassinis erste Streifung des F-Rings ist für den 4. Dezember geplant. Während dieses Vorbeiflugs wird Cassini auch kurz seinen Hauptmotor zünden, um die Feinabstimmung seiner Umlaufbahn zu unterstützen. Es wird das 183. Mal sein, dass das Raumschiff seinen Motor einschaltet, und auch das letzte Mal, wenn alles nach Plan läuft.

Ich frage mich, wie ich die Anzahl der "kurzen Verbrennungen"> 460 mit der Anzahl der Motorstarts < 190 in Einklang bringen kann.

Frage: Gibt es einen Ort, an dem alle Vortriebsmanöver von Cassini nach dem Einsetzen (groß und klein oder zumindest groß) tabelliert sind? Vielleicht als Liste von Zeit und Delta-V?

Ich habe mir die in JPL Horizons verfügbaren Orbitalelemente angesehen und kann deutlich erkennen, wann viele (die meisten?) der wichtigsten Änderungen in der Umlaufbahn auftreten, aber ich suche nur nach Änderungen hier oder nach Geschwindigkeitsänderungen, die nicht durch Saturns Schwerkraft erklärt werden können ist angesichts der Komplexität dieser Mission ein skizzenhafter Weg, dies zu tun. Auch würde das Antriebsmanöver nicht von Gravitationsablenkungen durch Cassinis viele nahe Vorbeiflüge an den vielen Saturnmonden unterscheiden.

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oben: Teaser-GIF, damit Sie die echte Sache hier genießen können (da selbst die niedrigauflösende Version größer ist als das Limit von Stackexchange imgur von 2 MB , oops! MiB )

unten: Einige der Orbitalelemente der Raumsonde Cassini um den Planeten Jupiter von JPL Horizons . Diskrete Änderungen (Stufen) in den Orbitalelementen deuten auf Vortriebsmanöver hin.

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EC: Eccentricity e
IN: Inclination i (deg)
OM: Longitude of Ascending Node OMEGA (deg)
W:  Argument of Perifocus w (deg)
A:  Semi-major axis a (km)

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Ephemeris / WWW_USER Tue Dec 20 20:03:00 2016 Pasadena, USA      / Horizons
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Target body name: Cassini (spacecraft) (-82)      {source: cassini}
Center body name: Saturn (699)                    {source: cassini}
Center-site name: BODY CENTER
*******************************************************************************
Start time      : A.D. 2004-Jun-01 00:00:00.0000 TDB
Stop  time      : A.D. 2017-Sep-29 00:00:00.0000 TDB
Step-size       : 720 minutes
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Würde der Rest der Verbrennungen nicht mit RCS durchgeführt werden - 183 Hauptmotorverbrennungen, 285 RCS-Verbrennungen? Wenn die Verbrennung minimal genug ist, könnte das Starten des Hauptmotors ein Overkill sein und ein Risiko darstellen, dass seine Wiederanlauffähigkeit erschöpft ist.
@SF. das ergibt für mich Sinn. Auch wenn es sich um kleine Delta-V-Anpassungen handelt, ist der Hauptmotor möglicherweise nicht fein genug steuerbar, um sie genau vorzunehmen. Einige dieser Vorbeiflugmanöver sind ziemlich nah und ziemlich genau zeitlich abgestimmt.
gemäß „Introduction to the Design of the Cassini Spacecraft“ werden im Allgemeinen Manöver mit weniger als 5 m/s auf dem RCS (Hydrazin-Monotreibstoff, 1N-Triebwerke) durchgeführt, mit mehr als 5 m/s werden im Allgemeinen mit den Haupttriebwerken (MMH/NTO, 490N ). 132 kg Hydrazin sind beim Start geladen, können es auch verwenden. :)
490N beschleunigt ein 3-t-Raumschiff um 0,16 m/s^2, das ist also eine 30-sekündige Verbrennung für 5 m/s. Unter der Annahme, dass die Triebwerke 4 gleichzeitig verwendet werden, würden sie etwas mehr als 1 mm / s ^ 2 geben, sodass eine sehr feine Steuerung möglich ist. researchgate.net/publikation/…

Antworten (1)

Ich kann den Wollknäuel nicht für Sie entwirren, aber Manöver von weniger als etwa 1 m / s wurden mit den ACS-Triebwerken durchgeführt, nicht mit einem der Hauptmotoren. Während der Hauptmotor effizienter ist, ist er für sehr kleine Verbrennungen nicht genau genug.

Möglicherweise können Sie Informationen über Cassinis Manöver aus seinen Event Kernel (EK)-Dateien extrahieren , die als Teil der Planetary Data System-Distributionen öffentlich verfügbar sind.

Ich hatte darüber nachgedacht, eine parallele Integration des Zustandsvektors (einschließlich Saturns höherer Gravitationsmomente und Titan) durchzuführen und nach plötzlichen Abweichungen zwischen ihm und veröffentlichten Ephemeriden als Hinweise auf Delta-V-Manöver zu suchen, aber es sieht so aus, als könnte mir dies einige Probleme ersparen; Ich werde einen Blick darauf werfen. Auf den ersten Blick mit nur einem Texteditor sieht man viel, ISS_NAC_ShutterBladeAMoveISS_NAC_ShutterResetaber es macht Sinn, dass Antriebsmanöver im Vergleich zu wissenschaftlichen Ereignissen sehr selten sind. Vielen Dank!
Es gibt eine Frage Cassini: Unterschied zwischen Flugbahn- und Orbital-Trimmmanövern in dieser Liste? worauf der erste Teil eine Antwort sein könnte.
Enträtseln von Cassinis "Garnknäuel"-Umlaufbahn um den Saturn, tabellarische Aufstellung von Antriebsmanövern?
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