Frage:
Warum erhielt Voyager 2 bei Neptun eine Gravitationsverlangsamung (im Gegensatz zu einer Schleuder)?
ReactingToAngularVues
2015-07-24 08:41:39 UTC
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Ich habe heute tatsächlich diese Frage zu den Geschwindigkeiten von Raumfahrzeugen beantwortet, und mir ist aufgefallen, dass ich mir dieses Diagramm noch nie so genau angesehen habe:

Heliozentrische Geschwindigkeit von Voyager 2 gegen die Entfernung von der Sonne aufgetragen

Wie Sie sehen können, verlangsamt sich das Fahrzeug nach dem Verlassen der Erde schnell (ein Beispiel für das Gesetz des umgekehrten Quadrats). und es bleibt unter der Fluchtgeschwindigkeit, bis seine Begegnung mit Jupiter seine Geschwindigkeit um über 10 km / s erhöht. Es erhält eine weitere Schleuder von ~ 8-9 km / s vom Saturn und eine weitere Unterstützung von 1 km / s von Uranus.

Das interessante Ereignis tritt jedoch bei Neptun auf: Es scheint eine Gravitationsverlangsamung von ungefähr ~ gehabt zu haben 2 km / s im Gegensatz zu einem Assist. Warum war das so?

Dies zeigt mir, dass es die entgegengesetzte Flugbahn dieses Graphen genommen hat:

Anstatt sich dem Planeten von hinten zu nähern Geschwindigkeitsvektor, er flog von vorne und von hinten hinein.

Ich bin mir bewusst, dass Gravitationsverlangsamungen viele interessante Verwendungszwecke haben können. ESAs Missionsvorschlag für einen Pluto-Orbiter erfordert eine Gravitation Verlangsamung bei Jupiter, um die Geschwindigkeit für das Einfügen in die Pluto-Umlaufbahn zu verringern. Ich vermute, dass dies entweder auf eine wissenschaftliche oder technische Einschränkung zurückzuführen ist.

Gibt es eine Erklärung dafür, warum dies getan wurde?

Es gab kürzlich eine Frage (möglicherweise an anderer Stelle), auf der ein Bild zu sehen war, ob es schneller oder langsamer wird. Ich kann es für mein Leben nicht finden.
@Mazura http: // space.stackexchange.com / a / 9505/1028
Drei antworten:
1337joe
2015-07-24 08:53:02 UTC
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Die Mission war es, an den äußeren Planeten vorbei zu fliegen. Als es bei Neptun ankam, war diese Mission abgeschlossen. Aus Wikipedia:

Da dies der letzte Planet des Sonnensystems war, den Voyager 2 besuchen konnte, entschieden der Chefprojektwissenschaftler, seine Mitarbeiter und die Fluglotsen um auch einen engen Vorbeiflug an Triton, dem größeren der beiden ursprünglich bekannten Monde von Neptun, durchzuführen, um unabhängig vom Abflugwinkel von Voyager 2 vom Planeten so viele Informationen wie möglich über Neptun und Triton zu sammeln.

Die Sonde ging in den interstellaren Raum, egal zu welchem ​​Zeitpunkt sie bei Neptun ankam (abgesehen von einer Kollision mit Neptun oder einem Mond), und die Geschwindigkeit, mit der sie dort ankam, war kein Problem, also richteten sie den Pass ein so viel Wissen wie möglich gewinnen.

Es ist erwähnenswert, dass Voyager 1 genau dasselbe in Bezug auf Titan bei Saturn getan hat.
Hobbes
2015-07-25 23:34:19 UTC
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Sie wollten einen engen Vorbeiflug an Triton. Tritons Umlaufbahn befindet sich in einem großen Winkel zur Ekliptikebene, und Triton befand sich zum Zeitpunkt des Vorbeiflugs der Voyager unter Neptun, sodass eine Kursänderung erforderlich war, die von Neptun nach unten zeigte.

Von der Voyager Neptune Reiseführer (großes PDF), Seite 118-119 des PDF (Seitenzahl 107-108 auf der Seite angegeben):

Voyager 1 hat jedoch (leicht) bestanden Die führende Hemisphäre des Saturn und Voyager 2 passieren (leicht) die führende Hemisphäre des Neptun. In diesen beiden Fällen wurde das Raumschiff langsamer und die Planeten schneller.

Neptun ist der letzte Planet der Voyager 2. Da kein nächster Planet zu suchen ist (Pluto ist nicht erreichbar; siehe Abbildung 6-2), ist Voyager 2 nicht darauf beschränkt, Neptun durch einen bestimmten Korridor mit Unterstützung der Schwerkraft zu führen, sondern kann sich stattdessen auf Neptuns großen Mond Triton konzentrieren. Triton ist für viele Planetenwissenschaftler genauso interessant wie Neptun. Triton ist groß genug, um eine Atmosphäre zu haben. Seine Oberflächentemperatur und sein Oberflächendruck liegen nahe am Tripelpunkt von Stickstoff, was die Möglichkeit von Stickstoffwolken, gefrorenen Stickstoffpools und Schnee / Eis auf der Oberfläche erhöht. 1980 entdeckte Andrey Sergeyevsky, dass es tatsächlich einen Weg gab, an beiden vorbeizukommen Neptun und Triton, wodurch die wissenschaftliche Rendite von jedem maximiert wird. Das Mittel war eine endgültige Anwendung des Schwerkraft-Ablenkungskonzepts. Das Raumschiff würde sehr nahe an Neptun vorbeifahren (innerhalb von 4850 Kilometern der Wolkendecke), um seinen Weg um etwa 45 Grad zu biegen und 5,2 Stunden später an Triton vorbeizukommen (siehe Abbildung 6-1.) Es ist Nordpol und befindet sich kaum auf der führenden Hemisphäre. Voyager 2 wird aufgrund dieser endgültigen Schwerkraftunterstützung leicht langsamer (und Neptun wird noch schneller).

Voyager trajectory at Neptune

Bild aus Voyager-Missionsstatusbericht 91 über Wikipedia

1337joes Antwort ist großartig, aber es waren wirklich die Einzelheiten der Mission, an der ich interessiert war, und Sie haben geliefert. Vielen Dank!
Ich kann es kaum fassen, dass wir eine Dreiviertel-Tonne Metall in den Weltraum befördern können, indem wir im Wesentlichen eine gigantische Explosion auslösen und sagen: "In den nächsten zwölf Jahren und fünf Tagen wird dieses Ding von drei verschiedenen Planeten zerspringen und dann Erreichen Sie einen vierten Planeten, 4,5 Milliarden km entfernt, und verpassen Sie ihn ungefähr in der Entfernung von Boston nach Los Angeles. " Und dann mach es.
@DavidRicherby können wir nicht, sowieso nicht mehr. Es gibt keinen solchen Zustand. Es ist nur ein besonderer Zufall, dass die Planeten im frühen Weltraumzeitalter so ausgerichtet waren.
@joojaa Das ist ein guter Punkt. Aber es ist immer noch erstaunlich, dass wir diese glücklichen Bedingungen so genau ausnutzen konnten und dies erneut tun konnten, wenn wir die Gelegenheit dazu hatten.
@EchoLogic Meine Antwort war eher minimal korrekt (Antwort + zitierte Referenz) als großartig. Ich bin froh, dass diese vollständigere Antwort jetzt Aufmerksamkeit erhält
rappolee
2016-12-30 14:48:05 UTC
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Ich habe dieses Bild in der Frage gepostet, wo sich die Feststoffmotoren von Pioneer und Voyager befinden. Jupiter-Schwerkraftassit trajectory plots Es hilft zu erklären, wann ein Raumschiff für eine Schwerkraftunterstützung schneller wird und wann nicht. Verwenden Sie dieses Bild zusammen mit dem oben angegebenen Neptun / Triton-Vorbeiflug. Objekte, die vor einer Planetenorbitalbewegung oder vor Polarregionen vorbeifliegen, verlangsamen sich. Die andere Option für Voyager 1 oder 2 bestand darin, einen Schwerkraftassistenten zu verwenden, um Pluto zu besuchen. Reise 1 besuchte Titan anstelle eines näheren Saturn-Vorbeiflugs für eine Pluto-Mission Voyager 1 Saturn-Flugbahn Ein weiteres Zitat der Voyager-Astrodynamik bei Saturn zur Einrichtung der Uranus-Neptun-Tour Voyager bei Saturn eine Astrodynamik-Studie



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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