朱诺将保持在木星的中间轨道

美国宇航局开玩笑说木星上“没有土拨鼠日”没有成功。 朱诺探测器原本只能在一个53天的中间轨道上转两圈,但完全卡在了它上。那天,美国宇航局决定不接受试图转移到14天科学轨道的尝试。 官方的新闻稿是如此乐观,以至于在53天轨道上的飞行任务看起来比最初计划的要好。 现在该谈论发生了什么,任务管理团队有哪些选择以及如何做,普通观众。


木星南半球,美国航空航天局照片,哈维加工中心

放气阀


行进引擎“ Juno”至少打开了3次-2012年进行了两次路径修正,2016年7月5日在Jupiter制动。 而且这些操作没有明显的问题。 探测器成功到达木星并进入中间轨道达53天。 根据计划,他应该在10月19日进入科学的14天轨道。 但这并没有发生。


中间轨道为绿色,科学轨道为蓝色。 NASA图片

10月15日,在进行操作前检查系统时,氦气增压阀打开了几分钟,而不是几秒钟。 这足以取消计划的机动。 这些阀是做什么用的? 在正常运行期间,它们会在打开发动机之前打开,氦气压在隔膜上,并在恒定压力下向发动机提供燃料和氧化剂。


装有燃料(蓝色)和氧化剂(绿色)的球形储罐,圆柱形氦气罐(紫色)

Juno有一个用于加热油箱和燃油系统的特殊系统,该系统通常在操纵前几周便会开启,并确保燃油和燃油系统配件不会冻结。 尚不清楚工程师是否试图再加热阀门几周并尝试再次切换它们,在与Juno团队代表的采访中并未提及该选项。 解决该问题的第二种方法是忽略阀门,并在存在油箱的部件压力下打开发动机。 在发动机运转期间,压力将下降,将有足够的压力进行不很长的操纵,并且发动机的相对简单的设计对这种类型的运转没有明确的禁止。 但是未在此模式下测试Juno上正在行进的Leros-1b发动机,因此MCC决定不冒险使用它。


Leros家族的发动机,Moog制造公司的照片

Juno还具有一组定向系统引擎。 它们仅使用与主机相同的油箱中的燃料,不使用氧化剂,并且经过特殊设计,可以确保在主机完全故障的情况下,可以将朱诺从轨道带出并在木星中燃烧,从而避免了陆地微生物的意外进入。天然气巨人的卫星。 从理论上讲,它们可以用于转移到科学轨道,但是它们相对较弱,并且机动将需要转数圈。 事实是,要降低重心(轨道的上点),必须在重心区域(轨道的下点)进行操纵,并且车辆的速度最大,朱诺的这一部分飞得很快。 从轨道下降到木星大气层的最后操作将在中心极进行,该中心的速度极小,您可以安全地将引擎保持开启状态数小时。 尽管具有根本的可行性,但特派团小组的代表也未提及这一选择。

从前述可以看出,MCC最害怕使情况恶化。 中间轨道的参数不是随机选择的,很有可能收集关于它的科学数据,并且在机动过程中发生发动机故障的情况下过渡到计划外的轨道会使情况变得更糟。 官方新闻稿甚至受到以下事实的称赞:在中间轨道,可以在比原先计划的轨道高的偏远站点收集“额外”科学数据。 另外,在中间轨道,辐射负荷较低,这将为朱诺提供更长的工作机会。 但是,当然,新闻稿强调的是形势的优点,而不是缺点。 停留在中间轨道有哪些挑战?

首先,Juno任务的当前预算是一直计算到2018年7月,因为在常规轨道上,该探测器最早将于同年2月在大气中燃烧。 但是,到此时,在这个中间轨道上,只能进行12圈而不是计划的36圈。这意味着要么减少科学计划,要么需要延长飞行任务,但要付出来自NASA预算的额外资金。 原则上,任务计划的扩展会花费一点钱,而且他们会给朱诺更多的钱的可能性很大,但是却不是100%。

下一个问题是探针由太阳能电池板供电。 在2019年的中轨,朱诺号将开始飞入木星的阴影,这是完全不可接受的。 因此,轨道平面将需要旋转。 幸运的是,这种机动不需要很大的速度变化,定向引擎将可以很好地应对这一任务。

因此,尽管拒绝尝试将探测器发射到计划中的轨道,朱诺还是有机会成功完成他的任务。

怎么办


Juno的主要科学仪器在不可见范围内运行,并收集将以无聊的图表表示的数据。 但是NASA的PR经理们并没有白白吃面包-探头上安装了Junocam相机,可以拍摄漂亮的照片。 不仅如此,访问团的网站还会定期就拍摄哪个可能有趣的区域进行投票 。 我建议在日记中记下笔记-下一轮投票将于3月10日至15日举行,并确定3月27日与木星第五次近似的射击地点。 根据工程师的说法,摄像头必须至少工作7圈,并且在不晚于今年秋天的情况下发生故障。

奇怪的是,在任务网站的某一部分中,既有原始照片,也有发烧友发送的经过处理的结果。 他们似乎几乎接受任何工作,因为经过专业处理的照片与琐碎甚至奇怪的照片并排。

南极的新照片,摄于2月2日与木星的第四次和解。 由罗马·特卡琴科(Roman Tkachenko)安排。


原图

木星镰刀和木卫三的阴影,由罗马·特卡琴科(Roman Tkachenko)处理。


大尺寸

这张图片是由David W. Thomson III处理的,目的是对比不同寻常的细长旋涡。


大图

2月2日,在北半球框架内与木星的和解,拼贴了Philosophia-47。


全尺寸图片

大卫·汤姆森三世(David W. Thomson III)编辑的照片中的木星微笑。



CosmEffect的《电风》。


大图

Wintje的“ Space Cat Meow”(现在您明白了为什么都写了它:)


影片Winter Bynes,从概念上讲坚韧不拔,并附有作者的音乐。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN401707/


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