АМС Dawn готовится к переходу на новую орбиту

8:38 01/04/2018
👁 239

Dawn-Ion-engine-NASA-JPL-580x326[1]

17 апреля 2018 года KA Dawn включит ионный двигатель и начнет по спирали приближаться к Церере. В июне аппарат перейдет на седьмую орбиту расширенной миссии (XMO7), двигаясь по которой он станет приближаться к Церере до 35 км на каждом витке.

В настоящее время KA Dawn находится на пятой орбите расширенной миссии XMO5 с высотой перицентра 4.4 тыс. км, апоцентра – 39.1 тыс. км, и орбитальным периодом 30 земных суток. Основная его задача на этой орбите – измерение спектра космических лучей детектором нейтронов и гамма-лучей GRaND. Не считая выхода из строя маховиков системы ориентации, космический аппарат полностью исправен, однако запасы гидразина на борту почти иссякли. Все это заставило инженеров миссии изрядно поломать голову – как получить от аппарата максимум научных результатов, почти не тратя топливо на изменение его ориентации. Дело в том, что для изменения своей орбиты Dawn задействует ионные двигатели и ксенон в качестве топлива, которого еще достаточно, а вот для поворота – в том числе для поворота главной антенной в сторону Земли – используются двигатели малой тяги, работающие на гидразине.

N7c46JvUwZA[1]

Сравнение пятой (XMO5, на ней KA Dawn находится сейчас) и шестой (XMO6) орбит расширенной миссии. Движение космического аппарата происходит против часовой стрелки. Солнце справа.

17 апреля Dawn включит 2-й ионный двигатель и начнет переход на промежуточную (шестую) орбиту расширенной миссии XMO6 с высотой перицентра 375 км, высотой апоцентра 4800 км и орбитальным периодом 37 часов. Ожидается, что космический аппарат достигнет XMO6 14 мая и совершит на ней десять витков. Основная задача зонда на этой орбите – получение инфракрасных спектров и снимков южного полушария, особенно областей, которые ранее были скрыты полярной ночью. Съемка будет проводиться с высот 1500-2500 км, чтобы полученные данные можно было сравнить с аналогичными данными по северному полушарию.

Как пишет руководитель миссии Марк Рэймон (Marc Rayman) в своем блоге, камера KA Dawn давно уже отсняла всю поверхность Цереры, однако поле зрения картирующего инфракрасного спектрометра гораздо меньше поля зрения камер. Поэтому ранее ученые сосредоточились на получении инфракрасных спектров северного полушария Цереры, где в это время стояло лето и которое было хорошо освещено. Теперь настал черед южного полушария.

Сравнение 6-й и 7-й орбит расширенной миссии. Движение аппарата происходит против часовой стрелки. Солнце справа. Для сравнения пунктирной линией показана низкая орбита картографирования (LAMO) высотой 385 км.

Сравнение 6-й и 7-й орбит расширенной миссии. Движение аппарата происходит против часовой стрелки. Солнце справа. Для сравнения пунктирной линией показана низкая орбита картографирования (LAMO) высотой 385 км.

31 мая KA Dawn снова включит ионный двигатель и начнет переход с шестой на седьмую орбиту расширенной миссии (XMO7), которую он достигнет спустя неделю. Высота перицентра на седьмой орбите составит всего 35(!) км (точнее, она будет слегка меняться от витка к витку). Орбитальный период на этой орбите окажется чуть больше земных суток.

Эволюция седьмой орбиты (XMO7). Dawn начнет движение с нижней правой ветви клубка траекторий (в направлении против часовой стрелки).

Эволюция седьмой орбиты (XMO7). Dawn начнет движение с нижней правой ветви клубка траекторий (в направлении против часовой стрелки).

KA Dawn не предназначен для работы на такой малой высоте, поэтому снимки, полученные вблизи перицентра, неизбежно окажутся смазанными. Тем не менее, Марк Рэймон надеется разглядеть на них детали меньшего размера, чем были получены с низкой орбиты картографирования. Кроме того, зонд продолжит определение элементного состава верхнего (толщиной в 1 метр) слоя поверхности Цереры с помощью GRaND. Важной научной задачей детектора станет уточнение содержания водяного льда в грунте в зависимости от широты (седьмая орбита будет медленно поворачиваться, так что на каждом витке Dawn будет пролетать над точкой, расположенной на 2° южнее ближайшей точки с предыдущего пролета).

Для управления аппаратом, находящимся на низкой орбите, требуется больше гидразина, так что топливо в баках KA Dawn закончится еще до конца этого года. После этого аппарат потеряет управление, и миссия завершится. Орбита захоронения, на которой останется Dawn, достаточно устойчива, чтобы аппарат еще десятки лет не упал на поверхность Цереры и не загрязнил ее земными микроорганизмами.

Владислава Ананьева


Источник

Добавить комментарий