سيبقى جونو في المدار المتوسط ​​للمشتري

كانت نكتة وكالة ناسا "لا يوجد يوم جرذ الأرض" على المشتري فاشلة. تم تعليق المسبار جونو ، الذي كان من المفترض أن يحمل دورانين فقط في مدار متوسط ​​لمدة 53 يومًا ، تمامًا - في اليوم الآخر قررت ناسا عدم قبول محاولات الانتقال إلى مدار علمي مدته 14 يومًا. البيان الصحفي الرسمي متفائل للغاية لدرجة أن المهمة في مدار مدته 53 يومًا تبدو أفضل تقريبًا من المخطط لها أصلاً. حان الوقت للحديث عما حدث ، وما الخيارات المتاحة لفريق إدارة المهمة ، وما يجب فعله ، للمشاهدين العاديين.


كوكب المشتري الجنوبي ، صورة وكالة ناسا ، C.Harvey Processing

تخلي الصمامات


تم تشغيل محرك السير "Juno" ثلاث مرات على الأقل - على اثنين من تصحيحات المسار في عام 2012 وعند الفرملة على كوكب المشتري في 5 يوليو 2016. وقد جرت هذه المناورات دون مشاكل ملحوظة. وصل المسبار بنجاح إلى المشتري ودخل في مدار وسيط لمدة 53 يومًا. وفقًا للخطة ، في 19 أكتوبر ، كان من المفترض أن يذهب إلى مدار علمي لمدة 14 يومًا. لكن ذلك لم يحدث.


المدارات المتوسطة خضراء ، المدارات العلمية زرقاء. صورة وكالة ناسا

في 15 أكتوبر ، عند فحص الأنظمة قبل المناورة ، فتحت صمامات تعزيز الهيليوم بدلاً من عدة ثوانٍ لعدة دقائق. كان هذا كافياً لإلغاء المناورة المخططة. ما هذه الصمامات؟ أثناء التشغيل العادي ، تفتح قبل تشغيل المحرك ، يضغط الهيليوم على الغشاء ويوفر الوقود والمؤكسد للمحرك تحت ضغط مستمر.


خزانات كروية مع وقود (أزرق) وعامل مؤكسد (أخضر) ، خزانات هيليوم أسطوانية (أرجوانية)

لدى جونو نظام خاص لتسخين الخزانات ونظام الوقود ، والذي يتم تشغيله عادة قبل بضعة أسابيع من المناورة ويضمن عدم تجميد تركيبات نظام الوقود والوقود. من غير المعروف ما إذا كان المهندسون حاولوا تدفئة الصمامات لعدة أسابيع أخرى وحاولوا تبديلها مرة أخرى ، لم يتم ذكر هذا الخيار في مقابلة مع ممثلي فريق Juno. الطريقة الثانية للتغلب على المشكلة هي تجاهل الصمامات وتشغيل المحرك عند ضغط المكونات التي توجد خزانات الآن. أثناء تشغيل المحرك ، سينخفض ​​الضغط ، وسيكون هناك ضغط كافٍ لإجراء مناورة غير طويلة جدًا ، ولا يحتوي التصميم البسيط نسبيًا للمحرك على أي حظر قاطع لهذا النوع من العمليات. لكن محرك Leros-1b ، الموجود على Juno ، لم يتم اختباره في هذا الوضع ، وقررت MCC عدم المخاطرة به.


محركات عائلة Leros ، صورة الشركة المصنعة Moog

يحتوي Juno أيضًا على مجموعة من محركات نظام التوجيه. يستخدمون الوقود فقط ، بدون مؤكسد ، من نفس الخزان مثل المحرك الرئيسي ، وهم مصممون خصيصًا لضمان أنه في حالة الفشل الكامل للمحرك الرئيسي ، يمكنهم جلب جونو من المدار وحرقه في المشتري ، مضمون لتجنب دخول عرضي للكائنات الدقيقة الأرضية إلى أقمار عملاق الغاز. من الناحية النظرية ، يمكن استخدامها للانتقال إلى المدار العلمي ، ولكنها ضعيفة نسبيًا ، وستتطلب المناورة عدة دورات. والحقيقة هي أنه لخفض apocenter (النقطة العليا للمدار) ، يجب إجراء المناورة في منطقة المركز (النقطة السفلية للمدار) ، وهناك سرعة السيارة القصوى ، وهذا القسم من Juno يطير بسرعة كبيرة. سيتم إجراء المناورة النهائية للنزول من المدار إلى الغلاف الجوي لكوكب المشتري في مركز الدفاع ، حيث تكون السرعات ضئيلة ، ويمكنك الحفاظ على تشغيل المحرك بأمان لساعات. على الرغم من الجدوى الأساسية ، لم يذكر هذا الخيار أيضا من قبل ممثلي فريق البعثة.

ويترتب على ما سبق أن MCC يخشى أكثر من تفاقم الوضع. لم يتم اختيار معلمات المدار المتوسط ​​بشكل عشوائي ، ومن الممكن تمامًا جمع البيانات العلمية عليه ، ويمكن أن يؤدي الانتقال إلى مدار غير مخطط له في حالة فشل المحرك أثناء المناورة إلى تفاقم الأمر. وقد أشاد البيان الصحفي الرسمي بحقيقة أنه في المدار المتوسط ​​سيكون من الممكن جمع بيانات علمية "إضافية" في مناطق نائية أعلى من المدار المخطط له أصلاً. بالإضافة إلى ذلك ، في المدار المتوسط ​​، يكون حمل الإشعاع أقل ، مما يمنح جونو الفرصة للعمل لفترة أطول. ولكن ، بالطبع ، يسلط البيان الصحفي الضوء على النقاط الجيدة للوضع ، وليس النقاط السيئة. ما هي تحديات البقاء في المدار المتوسط؟

بادئ ذي بدء ، تم حساب الميزانية الحالية لبعثة جونو حتى يوليو 2018 ، لأنه في مدار منتظم كان من الممكن حرق المسبار في الغلاف الجوي في وقت مبكر من فبراير من نفس العام. ولكن في هذا المدار الوسيط بحلول هذا الوقت سيكون من الممكن فقط إجراء 12 دورة بدلاً من المخطط 36. وهذا يعني إما تخفيض البرنامج العلمي ، أو الحاجة إلى تمديد المهمة بأموال إضافية من ميزانية وكالة ناسا. من حيث المبدأ ، فإن تمديد برنامج المهمة يكلف القليل ، واحتمال أن يعطوا المزيد من الأموال لجونو أمر عظيم ، ولكن مع ذلك ، ليس مائة بالمائة.

المشكلة التالية هي أن المسبار يعمل بألواح شمسية. في المدار المتوسط ​​في عام 2019 ، سيبدأ Juno في التحليق في ظل المشتري ، وهو أمر غير مقبول تمامًا. لذلك ، يجب تدوير مستوى المدار. لحسن الحظ ، لا تتطلب المناورة تغييرًا كبيرًا في السرعة ، وستتوافق محركات التوجيه تمامًا مع هذه المهمة.

لذا ، على الرغم من رفض محاولة إطلاق المسبار في المدار المخطط له ، فإن لدى جونو فرصة لإكمال مهمته بنجاح.

ماذا تفعل


تعمل الأدوات العلمية الرئيسية لـ Juno في نطاقات غير مرئية وجمع البيانات التي سيتم التعبير عنها في الرسوم البيانية المملة. لكن مديري وكالة ناسا للعلاقات العامة ليسوا عبثا تناول خبزهم - تم تثبيت كاميرا Junocam على المسبار ، الذي يلتقط صورًا جميلة. ليس ذلك فحسب ، فالموقع الإلكتروني للبعثة يجري تصويتًا بشكل منتظم على أي من المجالات التي قد تكون مثيرة للاهتمام للتصوير. أوصي بتدوين مذكرة في اليوميات - ستعقد الجولة التالية من التصويت في الفترة من 10 إلى 15 مارس وستحدد موقع التصوير في التقريب الخامس مع المشتري في 27 مارس. وفقًا للمهندسين ، يجب أن تعمل الكاميرا سبع دورات على الأقل وأن تنهار قبل هذا الخريف.

من الغريب أن الصور الأصلية ونتائج معالجتها ، على موقع البعثة في قسم واحد ، يتم إرسالها من قبل المتحمسين. يبدو أنهم يقبلون تقريبًا أي عمل ، لأن الصور المعالجة بشكل احترافي جنبًا إلى جنب مع الصور التافهة وحتى الغريبة.

صورة جديدة للقطب الجنوبي ، التقطت في التقارب الرابع مع المشتري في 2 فبراير. مرتبة حسب رومان تكاشينكو.


صورة بالحجم الكامل

منجل المشتري وظل جانيميد ، تم معالجته من قبل رومان تكاشينكو.


بحجم كبير

تمت معالجة هذه الصورة من قبل ديفيد دبليو طومسون الثالث من أجل تباين أكبر في الدوامات الممدودة غير المعتادة.


صورة كبيرة

التقارب مع المشتري في 2 فبراير ، في إطار نصف الكرة الشمالي ، مؤلف الفن التصويري Philosophia-47.


صورة بالحجم الكامل

ابتسامة المشتري في الصورة ، حرره ديفيد دبليو طومسون الثالث.



الرياح الكهربائية بواسطة CosmEffect.


صورة كبيرة

"Space Cat Meow" من Wintje (الآن أنت تفهم سبب كتابتها كلها :))


فيديو الشتاء بينز ، من المفاهيم إلى المثابرة ، مع موسيقى المؤلف.

Source: https://habr.com/ru/post/ar401707/


All Articles