Porcelana ha logrado entregar un par de satélites en órbita lunar a pesar de que la nave espacial inicialmente está varada en órbita terrestre baja Siguiendo una falla de cohete, utilizando una combinación de cálculos complejos, quemaduras de motor precisas e ingenio astrodinámico.
Porcelana lanzado Los satélites Dro-A y B el 13 de marzo del año pasado en un Largo 2c de marzo cohete, con el objetivo de enviar el par a una órbita retrógrada distante (DRO) alrededor del luna. Sin embargo, el cohete Yuanzheng-1s La etapa superior, intendida para disparar la nave espacial en una órbita de transferencia a la luna, se adentra, dejando a la pareja abandonada en órbita de baja tierra.
Poco se sabe con certeza sobre los satélites. Deben ser pequeños, dadas las capacidades limitadas de carga útil del cohete utilizado para el lanzamiento, y se cree que son para probar tecnología y los usos de la órbita retrógrada inusual. (Las órbitas de DRO podrían ser útiles para las comunicaciones y la observación lunares). Sin embargo, Microsatioel Instituto bajo la Academia de Ciencias de China (CAS) detrás de la misión, se puso a trabajar en un rescate, a pesar de la distancia desalentadora.
“Tener que reemplazar eso a toda prisa debe ser una pesadilla, por lo que es un logro muy impresionante”. —Jonathan McDowell, Harvard-Smithsonian
Lo que siguió fue un esfuerzo de 167 días que primero hizo que la nave espacial fuera mucho más allá de la distancia lunar y luego insertó con éxito los satélites en su órbita prevista. La operación incluyó cinco maniobras orbitales, cinco correcciones de trayectoria adicionales para ajustar el curso de los satélites y tres gravedad Asiste desde la tierra y la luna.
Los primeros pasos fueron las pequeñas quemaduras del motor en el perigee, el enfoque orbital más cercano de la nave espacial a la Tierra, que elevó gradualmente al apogeo, el punto más alejado de la órbita de la Tierra. Una vez que el apogeo period lo suficientemente alto, una quemadura más grande puso la nave espacial en un curso atípico para la luna.
De la tierra a la luna
Normalmente, la nave espacial que va a la luna sigue la trayectoria más easy, una llamada transferencia de Hohmann que quema mucho propulsor para que se mueva y luego usa otra gran quemadura para caer en órbita una vez que la nave espacial llega a su destino después de tres a cuatro días. En cambio, los chinos aprovechó un región dinámica caótica Alrededor del sistema de luna de tierra para salvar el propulsor. Los japoneses Sonda hiten había sido rescatado utilizando un enfoque comparable en 1990, pero se envió a una órbita lunar convencional. Los cálculos para llegar a DRO (una órbita estable a largo plazo y a largo plazo que se movía en una dirección retrógrada en relación con la luna) habrían sido arduos .
“Un pequeño error te hará perder tu objetivo por mucho”. —Jonathan McDowell, Harvard-Smithsonian
“La astrodinámica de llegar a la luna ya es mucho más complicada que solo misiones de órbita terrestre”, cube Jonathan McDowellUn astrónomo y rastreador de actividad espacial de Harvard-Smithsonian. “Involucrar a la llamada ‘captura débil’ y órbitas retrógradas distantes es mucho más complicado aún, y tener que reemplazar que a su prisa debe ser una pesadilla, por lo que es un logro muy impresionante”.
La captura débil se refiere a un cuerpo celestial que captura gravitacionalmente una nave espacial sin la necesidad de una maniobra propulsora significativa. Esta técnica, essential para una inserción de la órbita lunar de bajo consumo de flamable, exige un tiempo preciso y ajustes de trayectoria fina, como explica McDowell.
“La forma de pensar en estas estrategias de órbita ‘modernas y elegantes es que intercambias el tiempo por flamable. Se necesita mucho más pero usa menos flamable. Una vez que salgas al apogeo de la trayectoria de transferencia, no dicen qué tan lejos fue, pero supongo que más de un millón de kilómetros, puedes cambiar mucho tu destino remaining con solo una pequeña nube de cohetes. Pero por la misma token, un pequeño error te hará perder tu objetivo por mucho “.
Diapositivas de una aparente presentación de microsats surgió en las redes socialesilustrando la ruta tortuosa tomada para entregar la nave espacial a la órbita lunar. El Instituto, sin embargo, no respondió a una solicitud de comentarios sobre la misión.
Dro-A y B se separaron entre sí después de ingresar con éxito su órbita retrógrada distante. La pareja tiene, según Fuerza espacial de los Estados Unidos Conciencia del dominio del espacio, orbitas con un apogeo de alrededor de 580,000 kilómetros en relación con la tierra y un perigeo de alrededor de 290,000 km, mientras que la luna orbita la tierra a una distancia promedio de 385,000 km, lo que indica una órbita muy alta por encima de la luna.
Allí, la nave espacial está probando los atributos de las tecnologías únicas de órbita y prueba, incluidas las comunicaciones con otro satélite, DRO-L, que period lanzado Un mes antes de Dro-A y B en órbita terrestre baja. Aunque no es una parte importante de los planes lunares de China, el país planea establecer la infraestructura de navegación y comunicaciones lunares para apoyar exploración lunary los satélites podrían informar estos planes.
Dro-A, al menos, también lleva un carga útil de la ciencia en forma de un monitor de todo el cielo para detectar explosiones de rayos gamma, particularmente aquellos asociados con onda gravitacional Eventos, como los agujeros negros colisionados, las colisiones de estrellas de neutrones y las supernovas. La instrumentación se basa en el anterior de China Gecam Misión de detección de rayos gamma de órbita de baja tierra, pero con un campo de visión sin obstáculos en espacio profundo y menos interferencia.
El rescate entonces es un impulso para los planes lunares y los objetivos de la ciencia espacial de China, y demuestra la destreza china en astrodinámica. McDowell señala que la aproximación más cercana a este rescate es la misión Asiasat 3, renombrada HGS-1, donde el satélite atado a geoestacionario La órbita (Geo) se atascó en una órbita de transferencia elíptica en 1997. El apogeo del satélite se elevó para hacer un par de volantes lunares para eventualmente entregarlo a Geo con flamable restante para operar durante cuatro años.
“[This] Definitivamente muestra que China ahora está a la par con los Estados Unidos en su capacidad para manejar la astrodinámica compleja “, cube McDowell.
China también logró un Advanced Lunar Far Aspect Pattern Return Misión de retorno El año pasado, requiriendo cinco naves espaciales separadas, y el próximo año planea un aterrizaje en el lunar Polo Sur buscar volátiles, incluido el agua. La recuperación exitosa de la misión DRO-A y B refuerza la creciente experiencia de China en navegación espacial profunda y rescates orbitales complejos. Con planes para establecer un base de luna permanente En la década de 2030, tales capacidades serán cruciales para mantener y apoyar las operaciones lunares a largo plazo.
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