Vraag:
Zijn er momenteel opvolgers van Voyagers aan de gang?
SF.
2013-07-22 14:22:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

We hebben de afgelopen jaren nogal wat sondes gezien die het zonnestelsel hebben onderzocht, maar afgezien van het feit dat Voyager nu elke paar maanden nieuwe metingen levert, heb ik niets gehoord over de sondes die onderweg zijn naar "buiten" het zonnestelsel. .

Zijn er momenteel opvolgers van de Voyagers, gericht op naburige sterren of gewoon "uit het systeem" in het algemeen? Zo ja, zou u hun uitrusting en missies kunnen samenvatten?

Merk op dat de Voyagers nooit bedoeld waren om "buiten" het zonnestelsel te onderzoeken. In feite waren ze niet eens bedoeld om voorbij Saturnus te verkennen. Het feit dat Voyager 2 ook Uranus en Neptunus opleverde, was een enorme bonus bij een uitgebreide missie. Het feit dat beide Voyagers daarna doorgingen met het meten van het zonneplasma was een geweldige extra bonus. Het feit dat een van de Voyagers nu het _interstellar_ plasma meet, is een ongelooflijke bonus! Een missie plannen om dat te herhalen omdat de primaire missie enorm duur zou zijn.
Twee antwoorden:
#1
+23
gerrit
2013-07-22 15:01:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

New Horizons heeft Pluto op 14 juli 2015 en Ultima Thule op 1 januari 2019 onderzocht. Het onderzoekt mogelijk een derde Kuipergordel object, maar het is niet bedoeld om het interstellaire medium te meten, laat staan ​​nabije sterren; daarvoor is het te traag.

Het ging niet in een baan om de aarde in het Pluto-Charon-systeem; er is geen atmosfeer die dik genoeg is voor aerobraking, en het heeft niet het voortstuwende vermogen om te vertragen. Hij maakte een flyby op 14 juli 2015.

Na Pluto en de Ultima Thule flyby vliegt hij verder en verlaat hij uiteindelijk, rond 2040 of zo, het zonnestelsel. Het is langzamer dan de Voyager-ruimtevaartuigen en zal niet langer operationeel zijn wanneer het het interstellaire medium binnengaat.

#2
+3
Hobbes
2018-12-06 23:30:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Er zijn geen actieve interstellaire missies. JHUAPL onderzoekt hoe zo'n missie eruit zou zien. Deze presentatie gaat wat meer in detail.

Als onderdeel van de studies voor de volgende Heliophysics Decadal Survey bestudeert JHUAPL een sonde om binnen 50 jaar op 1.000 AU te komen . ...

Het onderzoek probeert deze vragen te beantwoorden:

  • Focus op het tijdsbestek in het volgende decennium: 2023 - 2032: Can we vliegen dan?
  • Beoordeel de wetenschap: blijft de zaak overtuigend?
  • Aanpak voor Decadal: beoordeel de technische gereedheid voor een lancering NIET LATER DAN 2030

Beëindig deze inspanning in negen maanden en rapporteer tegen februari 2019 aan NASA

Er is een streefgewicht voor de sonde vastgesteld:

De sonde weegt 300-800 kg waarvan 40 kg instrumenten. Ter vergelijking: New Horizons is 478 kg met 30,4 kg instrumenten, Parker Solar Probe 685 kg met 50 kg instrumenten, terwijl Pioneer 10/11 en Ulysses lichter waren.

Diverse voortstuwingsopties en zwaartekrachtassistenten worden onderzocht.

Voortstuwing in de ruimte lost het probleem niet op - Te weinig vermogen voor de massa. SEP, RTG met ionenmotor, nucleair elektrisch systeem bestudeerd.

De enige andere optie is een echt grote raket, SLS gecombineerd met zwaartekrachtassistentie. Zelfs dan zou het moeilijk zijn. Doel is een snelheid van 20 AU / jaar. een STAR 48 bovenste trap levert je 4 km / s op, je hebt 14 km / s nodig bij het naderen van de zon op een afstand van 4 zonnestralen. 10 km / s bij 2 zonnestralen.

XKCD

De Oberth-Kuiper -manoeuvre vereist een korte nadering tot de Zon, waarvoor hitteschermen nodig zijn die gewicht toevoegen.

Het huidige missieplan is voor een SLS-lancering naar Jupiter, omkering van de zwaartekracht om de snelheid te verminderen, een duik in de zon met 4 zonnestralen (Parker Solar Probe bereikt 8 zonnestralen) en een Oberth-manoeuvre gebruiken om 8 AU per jaar of tweemaal de heliosferische ontsnappingssnelheid van Voyager 1. Aangezien ze in het gebied zullen zijn, stellen ze ook voor dat een Kuipergordel-doelwit ook doelwit is voor een snelle vlucht.

Ulysses gebruikte een IUS plus een PAM-D voor 20 ton aan bovenste trappen om de hier benodigde delta-V te krijgen. STAR-48 is ongeveer 2 ton. SLS is niet groot genoeg om 20 ton in de vereiste baan te krijgen.

poster

8 AU per jaar past niet bij 1000AU in 50 jaar. Weet iemand wat de kloof overbrugt?
@SteveLinton De 1000 AU-sonde zou lanceren met een kernreactor en een ionenaandrijving, en versnellen tot ongeveer 106 km / s gedurende 10 jaar, voor ongeveer 22 AU / jaar.
8 AU / y is de hoogste snelheid die ze vonden uit een reeks bestudeerde opties. 20 AU / y is het doel.
Stel dat je, net als een gedachte-experiment, de vrachtvariant van het BFS / SpaceX StarShip hebt gebruikt en bereid bent om volledig bij te tanken in een elliptische baan om de aarde (dus je hebt het waarschijnlijk over 10+ lanceringen vanaf de aarde in totaal), dan heb je 3,1 km / s nodig om naar Jupiter te komen, wat suggereert dat je daar een lading van 200-300 ton kunt afleveren. Dat zou voldoende moeten zijn voor een door hitte afgeschermde meertraps solide booster voor de manoeuvre van de zwaartekracht op zonne-energie en een sonde van redelijk formaat. Je hebt je vracht-ruimteschip weggegooid, waarschijnlijk in Jupiter of de zon, dus dit is GEEN goedkope missie, maar 20AU / jaar kan zijn
Ter referentie: 1000 AU is 0,0158 lichtjaar of 5,77 lichtdagen.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...