👩🏽‍⚕️ 🎟️ 🏯 Détective orbital ou comment ExoMars s'est envolé 📣 ⛈️ 🎊

Hélas, le cyclogramme exact du lancement d'ExoMars n'a pas été publié, comme c'est souvent le cas pour les lancements en orbite géostationnaire. Et, voyez-vous, il serait intéressant de voir un schéma comme celui-ci , d'autant plus que le Breeze-M pour la première fois de son histoire affiche l'appareil sur une trajectoire interplanétaire. Mais, à l'aide d'informations ouvertes, d'ingéniosité, d'un simulateur spatial et d'un petit initié, vous pouvez non seulement reconstruire le cyclogramme, mais aussi voir visuellement comment ExoMars a frappé la route et comment il atteindra l'objectif.

Données source

La veille du départ, on savait que l'étage supérieur amènerait la sonde vers la trajectoire vers Mars en quatre étapes. Ils ont également publié l'heure à laquelle le moteur était allumé à chaque étape, et, en principe, même ces informations pouvaient être utilisées. Mais l'erreur finale pourrait être importante, car sans les paramètres de l'orbite, il serait facile de se tromper avec le vecteur et la durée de l'accélération. Et à l'échelle cosmique, Mars est un très petit objet, qui doit être dirigé très attentivement. Cependant, lundi soir, un article est apparu sur le site Web de l'ESA à partir duquel il a été possible d'extraire à la fois les paramètres d'orbite et la position des sections actives de la trajectoire, et à leur tour, le vecteur d'accélération.

L'article expliquait aux lecteurs pourquoi le Breeze avait besoin de onze heures pour mettre ExoMars sur la trajectoire de décollage. Deux illustrations ont été publiées. Le premier a montré l'altitude de vol du faisceau de sondes et l'étage supérieur au-dessus de la Terre: à

partir de ce diagramme, nous voyons facilement la hauteur de l'apocentre après les deuxième et troisième commutations.

La deuxième image montre la projection de la trajectoire du ligament vers la Terre et affiche les sections actives de la trajectoire:

sections rouges - fonctionnement du moteur

L'article indiquait également la hauteur de l'orbite circulaire après la première inclusion (175 km). Et dans le rapport sur la reproduction, il a été dit de la hauteur dans la région de 176 km. Et enfin, un initié a été publié sur le forum Cosmonautics News, qui a rapporté qu'après la deuxième inclusion, l'orbite était de 250x5000 km, et après la troisième - 400x22000 km. Insider s'est bien comporté avec les informations open source de l'ESA. Ainsi, le plan de vol est le suivant:

La première inclusion . 12:45 Moscou, accès à une orbite circulaire d'une hauteur de 175 km.
La deuxième inclusion . 14h10, juste au nord de la mer Caspienne, en orbite avec un apocentre de 5-6 mille km.
Troisième inclusion . 16h25, au-dessus du Portugal, sortie en orbite avec l'apocentre 22 mille km.
Quatrième inclusion . 22h50, sur les Grands Lacs, et accélérer jusqu'à épuisement du carburant.

Sur quoi volons-nous

La tâche suivante consiste à récupérer l'appareil pour le vol. Hélas, aucun fan intéressé ne ferait un script prêt à l'emploi avec ExoMars, alors nous improvisons et lançons quelque chose de similaire. Honnêtement, j'ai tué plusieurs heures en essayant de transférer Mars Reconnaisanse Orbiter vers Proton, mais j'ai échoué - MRO utilise la notation spacecraft3.dll, qui sans tambourin ne se connecte pas à la notation fermée de l'addon Proton LV. Vous pouvez, bien sûr, essayer d'utiliser un autre Proton d'un autre addon, mais il y a un Breeze si terrible et mal dessiné que je ne voulais même pas le prendre.

La masse du Trace Gas Orbiter et de l'atterrisseur Schiaparelli est de 4332 kg. Une masse similaire a un satellite de télécommunications Sirius-4. Et après avoir expérimentalement comparé leur rapport poussée / poids et leur alimentation en carburant, il s'est avéré qu'ils coïncident également pratiquement. Résolu - Envolez-vous vers Mars sur un satellite de télécommunication pour une orbite géostationnaire :)

La préparation

Pour le vol, nous avons besoin d' Orbiter lui-même (le jeu est officiellement gratuit, téléchargez-le sur health) et de l'addon Proton LV . Mes fichiers enregistrés par étapes de vol sont disponibles ici . Lors de la rédaction du document, je suis parti du fait que vous avez au moins lu mes publications précédentes sur Orbiter, toutes les actions ne sont pas décrites ici étape par étape. En lisant ceci, cela ne devrait pas créer de difficultés, mais si vous souhaitez répéter le vol, vous devrez effectuer certaines des actions vous-même.

Volé!

Le Sirius-4 d'origine a été lancé en 2007, mais avec l'aide de l'éditeur de script (ou en ouvrant un fichier enregistré), nous nous retrouvons en 2016 sans aucun problème.

Ils ont commencé presque comme dans la réalité, seulement ici il fait beau et il n'y a pas de pie effrayée:

réinitialisation de la première étape et de l'adaptateur. Sympa!

Séparation de la deuxième étape, lancement de la troisième étape:

Il y a une séparation de l'étage supérieur et de la «sonde martienne».

Il est temps d'arrêter d'admirer les beautés et de commencer le pilotage. Tout d'abord, hélas, il est absolument impossible de compléter le schéma. La trajectoire virtuelle est telle que si le Breeze allume les moteurs à 12h45, il ne s'envolera pas vers Mars, mais vers l'océan Pacifique. Dans cette orbite, 12:45 est déjà après l'apocentre, la masse du faisceau est supérieure à 22 tonnes et la poussée du moteur de marche Breeze n'est que de deux tonnes. La poussée du moteur n'est tout simplement pas suffisante pour entrer sur une orbite circulaire. Vous demandez - pourquoi prendre une telle trajectoire? Tout est simple - il est plus rentable de prendre plus de carburant et de dépenser une partie de celui-ci en somme que d’entrer sur une orbite circulaire à la troisième étape et de disperser un bloc d’alimentation beaucoup plus léger. Le proton peut amener environ 23 tonnes en orbite basse, et vous pouvez prendre trois tonnes supplémentaires de carburant.

Nous entrons dans une orbite circulaire, en maintenant un angle de tangage d'environ 27 degrés.

Il y a une orbite stable de 176 km!

Overclocking

Pour se préparer au deuxième démarrage, nous prenons position sur le vecteur de la vitesse orbitale, le point de départ du moteur est indiqué par une flèche:

une légère différence est déjà apparue - sur la carte, vous devez démarrer le moteur, et encore cinq minutes avant le démarrage officiel. Le vecteur d'accélération est plus important, nous commençons donc la manœuvre plus tôt.

Le moteur à mi-vol ne démarre pas immédiatement, dans un premier temps les petits moteurs à sédimentation donnent un peu de traction pour que le carburant se dépose au fond des réservoirs, et booster les bulles de gaz flottent et n'entrent pas dans la turbopompe.

L'apocentre est compris entre 5 et 6 mille kilomètres, sur la carte la situation est la même, nous éteignons le moteur Nous

approchons du Portugal pour le troisième allumage du moteur, il est déjà 16h27, nous avons commencé à prendre du retard sur le calendrier, évidemment l'apocentre correct est de 5000 km, et non de 6000 comme dans l'article.

En réalité, la troisième inclusion a duré jusqu'à la fin du carburant dans le réservoir de décharge. Mais nous avons manqué de carburant alors que l'apocentre n'était encore qu'à 17 500 km. Il n'y a rien à faire, on vide le réservoir et on remet le moteur en marche (ce qui n'était pas le cas en vol réel).

Et ainsi, il regarderait de la Terre. Lors du lancement habituel en orbite géostationnaire, le moteur se met en marche immédiatement après le largage du char, et des observateurs satellites l'ont photographié. L'animation montre clairement la différence de fonctionnement des moteurs de dépôt (échappement large) et du moteur de maintien.

L'Apocenter est à 22 000 km, la mer Caspienne a récemment passé sous nous, et nous allons assez bien sur la carte. Nous coupons le moteur.

Et voici une vraie photo de la Terre - ExoMars volant à proximité sur une brise et un réservoir

de terre déversé à une altitude de 22 mille kilomètres

C'est déjà la nuit à Moscou, et nous avons la quatrième inclusion, presque dans les temps.

Le carburant s'est épuisé, mais nous avons pu entrer dans la trajectoire de décollage

Merci, "Breeze"! Earthman , au revoir!

C'est mardi. Des journalistes analphabètes et partiaux ont écrit un non-sens complet à notre sujet, cette laideur tient toujours à Echo de Moscou .

Et nous avons pratiquement surmonté les premiers mégamètres vers Mars, et, si vous regardez les affichages de trajectoire, alors, étonnamment, nous sommes entrés dans une bonne trajectoire migratoire.

Vol vers Mars

L'orbite s'est avérée très bonne, avec une correction de seulement ~ 300 m / s, ce qui, pour la sortie manuelle, est un non-sens, j'ai réussi à obtenir une piste à part entière vers Mars.

Et il est arrivé à l'objectif du 30 septembre. Les vrais ExoMars devraient atteindre l'objectif le 19 octobre.

Selon les dernières informations, ExoMars vole avec succès sur une excellente trajectoire, qui n'a pas nécessité de correction (merci, "Breeze-M"!), Certains appareils ont déjà été vérifiés, jusqu'à présent tout est normal. Nous lui souhaitons un bon voyage, ainsi qu'un long et fructueux travail en orbite martienne.