Soweit ich weiß, hat Dawn die Mission, eine geologische ("Cereologic"?) Kartierung von Ceres durchzuführen , aber ihre endgültige Umlaufbahn wird bei 22.000 km / 49 % Scheibenbeleuchtung liegen.
Sicherlich wäre es sinnvoll, auf einer viel näheren Umlaufbahn einige detailliertere spezifische Merkmale hinzuzufügen (oder abzuschließen).
Ist Dawn nicht für ein genaueres Studium gerüstet? Liegt es daran, dass das Reaktionsrad versagt, haben wir nur noch genug Energie für diese Ansicht? Verstehe ich etwas von der Physik eines solchen Versuchs nicht? Interessieren wir uns einfach nicht für diese spezielle Mission?
Warum wird Dawn Ceres nicht näher kommen?
Seine letzte Umlaufbahn wird nur 375 km über Ceres liegen, aber Sie müssen ihm Zeit geben.
Dawn wird von Xenon-Ionen-Motoren angetrieben , die extrem effizient, aber sehr schwach sind. Der übliche Vergleich ist, dass sie das Fahrzeug ungefähr so weit nach vorne schieben, wie ein Blatt Papier auf Ihre Hand drückt. Ihr Vorteil ist, dass sie dies sehr lange tun können. Aus diesem Grund konnte Dawn Vesta und Ceres besuchen .
Eine Sonde mit herkömmlichen chemischen Raketentriebwerken kann ihre Geschwindigkeit sehr schnell ändern, aber sie hat nur wenige Male kurzzeitig Treibstoff zum Abfeuern. In der Vergangenheit wurden Sonden sorgfältig auf ihre Ziele ausgerichtet, und wenn sie ankommen, schwenken sie sehr nahe an den Planeten heran und zünden ihre Triebwerke, wenn sie am nächsten Punkt vorbeistreifen. Dies ist der beste Weg, um langsamer zu werden. Indem man das über wenige Durchgänge macht, kann man mit nur kurzen Schüssen auskommen und das spart Kraftstoff. Dies wird als Oberth-Manöver bezeichnet .
Dawn muss bei der nächsten Annäherung an Ceres keine Triebwerke abfeuern. Seine Triebwerke feuern einfach weiter und feuern, bis es endlich langsam genug wird, um viel näher zu kreisen. Tatsächlich trifft das Wort „feuern“ nicht wirklich zu. Die Motoren laufen seit Tausenden von Tagen ununterbrochen. (Nun, es gibt drei, und sie schalten regelmäßig ein, und es gab einige Zeiträume des Ausrollens.)
So zu bremsen dauert Wochen. Es bremst bereits seit Wochen, als es sich Ceres nähert. Dann wurde es zunächst nur in eine stark elliptische Umlaufbahn eingefangen, deren Fernpunkt sehr weit von Ceres entfernt war. Dennoch lässt es seine Motoren über einen großen Teil seiner Umlaufbahn laufen, anstatt am tiefsten Punkt der Umlaufbahn kurzzeitig viel größere Kraft anzuwenden, und daher ist der Oberth-Effekt bei seinen Manövern viel weniger wichtig.
Aber weil die Motoren so sehr effizient sind, wird noch weniger Treibstoff benötigt, als wenn chemische Raketen verwendet worden wären. Der Luxus, Motoren zu haben, die weiter und weiter laufen, hat möglicherweise auch dazu beigetragen, die Probleme im Umgang mit den ausgefallenen Reaktionsrädern zu mildern, und auch der (vorübergehende) Ausfall eines gesamten Motors hat die Mission nicht zum Scheitern verurteilt.
(Anmerkung – Sonden wie Cassini und Voyager haben es geschafft, mehrere Ziele zu besuchen, indem sie auch äußerst geschickt die Schwerkrafthilfen nutzten, indem sie vorsichtig auf die richtige Weise in den Schwerkraftschacht eines Planeten oder Mondes eindrangen, so dass sie um sie herum geschwungen und herausgeschleudert wurden wieder genau in die richtige Richtung, um zum nächsten Ziel zu gelangen.Nur weil sie darauf eingestellt waren, schafften sie es zu einigen großartigen Zielen.Aber sie hätten damit nicht viel schleudern können Ziele mit geringer Schwerkraft.)
Keine Angst. Wenn alles gut geht, wird Dawn auf 375 km herunterkommen . Weitere Details können Sie im Blogeintrag nachlesen, aber die Lebensdauer von Dawn wird durch die Verwendung von Hydrazin begrenzt, was tatsächlich durch den Ausfall von zwei der vier Reaktionsräder verursacht wird.
Update 3+ Jahre später: Dawn ist derzeit auf dem Weg zu einer Umlaufbahn in 35 km Höhe! (Kein Tippfehler.)
Mikey