도전의 중력 : 왜 궤도 메커니즘이 소행성 착륙을 결정하는 이유

Asteroid 착륙은 현대 우주 비행의 가장 까다로운 업적 중 하나를 나타냅니다. 익숙한 그라피티컬 필드와 함께 지구 또는 달에 착륙하지 않고, 소형적으로 모양이 작으며 매우 약한 중력을 가지고 있습니다. 우주선은 단순히 "플라이"가 표면에있을 수 없습니다. 그것은 궤도 기계의 원리를 사용하여 모션을 정확하게 합리화해야합니다. 이 필드는 종종 천문학이라고 불립니다. 역동적 인 임무의 모든 단계를 지배합니다. 우주선은 단순히 "플라이"가 표면에 착륙 할 수 없습니다. 이 분야에서는 최소한의 속도가 증가하는 속도가 매우 중요합니다.

아스테로이드 미션을 위한 궤도 메커니즘의 기초

역학은 그라비티의 힘에 따라 객체의 움직임을 설명합니다. 스테로이드 임무를 위해, 키 매개 변수는 우주선의 위치, 속도, 그리고 태양과 대상 소행성의 그라비티의 잡아당기기입니다. 근본적인 도전은 소행성의 중력은 우주선을 수동으로 붙잡을 수 없다는 것을 약합니다; 활동적인 추진은 차량의 아래로 느리고 궤도를 입력해야 합니다. 또한, 소행성은 종종 회전하고 심지어 대량의 배포가 필요하며, 그라비티의 복잡한 경로를 만들 수 있습니다. 그라비티의 그라비티의 그라비티는 우주선을 대체하는 것이 더 큽니다.

델타-V와 로켓 동등한 것

궤도 기계에 있는 그러므로 중요한 개념은 델타 V (Δv), 궤도를 바꾸기 위하여 필요로 하는 각측정속도에 있는 변화입니다. 소행성 착륙을 위해, 총 Δv 예산은 지구, 중앙 구멍 개정, 소행성, 강렬 및 착륙의 주위에 궤도 삽입에서 발사하기 위하여 고려되어야 합니다. [[FLTsteroid:0]]Tsiolkovsky 로켓 방정식 는 수시로 다른 행성을 사용하여 다른 행성을 위한 요구된 방법 Δv를, Δv를 감소시키기 위하여 계획합니다.

접근 계획: Heliocentric Orbit에서 Rendezvous로

우주선의 우주선을 지구에서 소행 궤도에 배치하여 시작. 이것은 일반적으로 우주선의 궤도가 정해진 시간에 표적의 궤도를 교차하는 것을 바꾸는 Hohmann 이동을 포함합니다. 소행성은 높게 타원형 또는 경사된 경로에 따라서 움직이기 때문에, 정렬은 정확해야 합니다. 크루즈 단계 도중, 항해자는 전기 항법을 이용하고, 궤도를 굴절하는 라디오 추적을 이용합니다. 심 공간 네트워크 역은 우주선의 배경을 가로질러 공간에 대한 자료를 측정합니다 (예를들면). 이 우주선은 우주선을 가로질러 우주선을 가로질러 우주선을 가로질러 우주선을 가로질러 놓습니다.

중력적인 애견과 저밀한 기술

NASA의 OSIRIS-REx와 같은 일부 임무는 연료를 태우지 않고 여분의 모멘텀을 얻을 수 있도록 지구중력 지원을 사용했습니다. JAXA의 Hayabusa2와 같은 다른 사람들은 효율적인 궤도 삽입을 허용하는 연속 추진력, 저 돌격 용 고용 된 이온 스러스터를 사용했습니다. 이온 스러스터는 장기간에 매우 작은 가속을 생산하고 정확한 접근법을 가능하게합니다. OSIRIS-REx 임무[LT]]]]]의 OSIRIS-REx 임무[LT]]]의 두 번째로 센트의 광활한 접근 방법을 설명합니다.

Microgravity Body 주위에 안정 궤도를 얻는

우주선이 역동적 인 주변을 도달하면 궤도로 캡처해야합니다. 그러나, 소행성의 중력이 너무 약하기 때문에 (지구보다 약 백만 번의 약한) 우주선은 궤도로 떨어지지 않을 수 있습니다. 대신, 그것은 일련의 화상을 수행하여 상대적 속도가 0-a 프로세스를 호출하는 데 걸리는 것을 줄일 수 있습니다 rendezvous. 재난 후, 우주선을 시작, 종종 궤도에 더 가까운 궤도를 입력, "이러한 궤도에 더 가까운 궤도를 입력, "이러한 궤도에 대한 궤도를 입력.

Orbital 삽입과 안정성

삽입 중 우주선은 캡처 될 필요가 정확한 금액에 의해 느려지는 엔진을 불. 작은 소행성에 대 한, 궤도의 velocities는 초당 센티미터의 순서에 매우 낮은-에. 이 궤도를 유지 하는 작업은 태양 방사선 압력 또는 비중에서 작은 perturbations가 감퇴에 발생할 수 있습니다. 엔지니어는 종종 일련의 하이퍼볼 접근을 사용 하 고 그 다음 우주선을 구축 하는 동안 우주선의 궤도를 실행 하는 동안.[1]의 경계선을 설정 하는 동안: 류의 경계선의 경계선:[1]의 경계선을 설정 하는 동안.

중력 Mapping 및 위험 방지

우주선을 시도하기 전에 우주선은 철저히 소행성의 대량 배포 및 표면 기능을지도해야합니다. 이것은 우주선 궤도로 작은 도플러 교대를 측정하여 수행됩니다. 이 교대는 중력의 변형을 밝혀줍니다. 내장형 레이더 및 카메라는 디지털 지형 모델을 구축합니다. 예를 들어, OSIRIS-REx는 Bennu의 붕대 계단의 고해상도지도를 사용하여 안전한 착륙 구역을 식별합니다. [[FLT:[FLT:[FLT:]:DNA-REx] 자연적인 스크린 샷을 사용하여 우주선을 추적하는 방법을 설명합니다.

소행성에 착륙 : 최종 Descent

착륙은 가장 중요한 단계입니다. 소행성의 중력은 자연 제동력을 제공 할 수 없기 때문에 우주선은 돌격기를 사용하여 Descent을 적극적으로 제어해야합니다. 접근법은 종종 주차 궤도에서 백 미터의 고도로 수직의 단량입니다. 우주선은 대상 지점과 화재 스러너와 함께 그 반대의 편류를 취소해야합니다. 동시에, 그것은 측면 충격을 피하기 위해 소행성의 회전과 일치해야합니다.

터치 앤 고 (TAG) 샘플링 방법

많은 소행성 임무는 전통적인 착륙을 시도하지 않지만 "터치 앤 고"(TAG) 조작을 시도하지 않습니다. 우주선은 간접적으로 샘플을 수집하기 위해 표면을 접촉하고 즉시 재탄생을 뒤로 돌립니다. 이 기술은 표면에서 앵커 또는 균형을 필요로합니다. TAG 중 우주선은 고도를 결정하기 위해 레이저 altimeter를 사용하고 스타 트래커가 태도를 유지하기 위해 사용됩니다. 희열 속도는 신중하게 제어됩니다. 10cm 미만의 적층은 자동 검사를 통해 위험이 적습니다.

정확한 Throttling 및 태도 제어

이 시스템은 수많은 자원을 활용하고 있습니다. 이 시스템은 수많은 자원을 활용하고 있습니다. 수많은 자원을 활용하고, 수많은 자원을 활용하고, 수많은 자원을 활용하고 있습니다. 수많은 자원을 활용하고, 수많은 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 활용하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고, 자원을 공급하고 있습니다.

정밀 착륙의 도전과 혁신

소행성에 착륙하면 궤도 기계 및 우주선 자율성의 한계를 뻗는 수많은 도전이 존재합니다. 1 차적인 장애물은 다음을 포함합니다:

이러한 극복하기 위해 엔지니어는 시각적 도도측정, 레이다 및 태양 센서를 사용하는 고급지도, 탐색 및 제어 (GNC) 알고리즘을 개발했습니다. 기계 학습은 궤도 이미지에서 안전한 착륙 사이트를 예측하는 탐구입니다. 유럽 우주국의 헤라 임무는 예를 들어, 바이너리 asteroid Didymos 주위에 자율 항법을 테스트 할 것입니다.

미래 지향: 더 많은 분산 형 Bodies에 자율 착륙

Hayabusa2와 OSIRIS-REx의 성공은 훨씬 야심한 임무를 위해 방법을 포장했습니다. 미래 소행성 조사는 더 먼 및 더 작은 몸을 표적으로 할 것입니다, 궤도 기계가 더 도전적 인 곳. 저 돌격 전기 추진은 우주선이 절묘한 정밀도로 궤도를 다시 형성하도록 허용할 것입니다. 또한, 회전 임무 - 다단식 작은 우주선 - 소행성 주변을 둘러싸고, 협조한 착륙을 수행, 우주선을 레버리지로, 인간적인 궤도를 위한 가장 중요한 임무를 실행할 것입니다.

요약에서, asteroids에 정확한 착륙은 궤도 기계의 깊은 통합을 통해 달성되고, 자율적인 지도 및 주의적인 trajectory 계획. 처음 이동 궤도에서 마지막 접촉과 고에, 각 maneuver는 안전 한계를 제안하는 gravitational 환경 안에 산출되어야 합니다. 결과는 인간적인 불순에 대한 시험입니다 - 우주선은 수년간 태양계를 방황하는 세계에 온화하게 alighting입니다.