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楼主: HaleBoppComet
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[任务跟踪] 美宇航局将天王星和海王星探测计划提上日程

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topzdx 发表于 2016-9-4 22:38 | 显示全部楼层
HaleBoppComet 发表于 2015-8-27 09:54
不知道以SLS运力,能直接送往天王星和海王星入轨的探测器质量多少?

估计应该是类似卡西尼-惠更斯这样的 ...

有没有可能在轨道设计时由于引力弹弓和目标行星的位置,使得到海王星的探测器在加速后飞行距离反而短,到时先探(环绕)远的,再探(环绕)近的......
StdNormDist 发表于 2016-9-20 15:23 | 显示全部楼层
topzdx 发表于 2016-9-4 22:38
有没有可能在轨道设计时由于引力弹弓和目标行星的位置,使得到海王星的探测器在加速后飞行距离反而短,到 ...

你说的应该是引力减速了,这在探测水星时会用到
感觉没有必要,要探测近的行星还不如发射专门的探测器,发射窗口、飞行时间都很合适。主要是海王星太远,前往海王星太费时间,去就要15-30年的时间,回来又要10几年的时间
topzdx 发表于 2016-9-20 15:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 topzdx 于 2016-9-20 16:10 编辑
StdNormDist 发表于 2016-9-20 15:23
你说的应该是引力减速了,这在探测水星时会用到
感觉没有必要,要探测近的行星还不如发射专门的探测器, ...

我说的是发射两个探测器,都使用引力弹弓,由于位置关系,比如入轨时天王星在太阳的对面,海王星在最讨巧的位置(霍曼转移轨道相交点?),结果海王星探测器先入轨展开科学任务......

估算一下,比如 木星 约为5 AU ,两个探测器(几乎)同时到达 木星 进行引力弹弓,天王星 轨道20 AU,处于木-日对面(不到一些)则要飞 20+5 AU(直线距离,下同)。而 海王星 轨道 30AU, 几乎处于最佳位置,要(继续)飞30-5 AU。
再考虑两行星的近日点,远日点,有可能海王星先到吗?
bestman2010 发表于 2016-9-21 17:57 | 显示全部楼层
人类的推进技术还需要革命性的进步啊
StdNormDist 发表于 2016-10-9 23:43 | 显示全部楼层
计算了前往天王星所需的飞行时间、出发C3、发射速度、减速所需Δv:

以下估计结果均假设直接转移(无引力助推),进入近星点高度0.1R(2555.9km)、周期20天的大椭圆轨道。“减速所需Δv”是指从进入天王星的双曲线轨道减速至椭圆轨道的Δv

飞行时间/年
出发C3/(km^2/s^2)
发射速度(km/s)
减速所需Δv(km/s )
备注
16.009
127.334
15.770
0.716
霍曼转移轨道
14
127.655
15.780
0.744

12
128.977
15.822
0.858

10
132.461
15.932
1.153

9
135.813
16.036
1.430

8
141.144
16.202
1.859

7
149.874
16.469
2.532
e=0.99087
6
164.872
16.918
3.615
e=1.04791
5
192.643
17.720
5.420
e=1.14899

bxdfhbh 发表于 2016-10-9 23:53 | 显示全部楼层
StdNormDist 发表于 2016-10-9 23:43
计算了前往天王星所需的飞行时间、出发C3、发射速度、减速所需Δv:

以下估计结果均假设直接转移(无引 ...

能否利用天王星、海王星的大气层进行减速?
DF21 发表于 2016-10-10 06:33 | 显示全部楼层
NewFrontiers 发表于 2015-9-2 01:22
10年之后的技术不会比新视野还差吧

推进技术上来说10年内不会有变革的
cmj9808 发表于 2016-10-10 14:34 | 显示全部楼层
bxdfhbh 发表于 2016-10-9 23:53
能否利用天王星、海王星的大气层进行减速?

可以,NASA目前的海王星轨道器方案都是借助气动捕获/aerocapture
StdNormDist 发表于 2016-10-10 15:44 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2016-10-10 14:34
可以,NASA目前的海王星轨道器方案都是借助气动捕获/aerocapture

气动捕获,那就需要热盾了
气动捕获能提供多大的Δv?
cmj9808 发表于 2016-10-10 22:48 | 显示全部楼层
StdNormDist 发表于 2016-10-10 15:44
气动捕获,那就需要热盾了
气动捕获能提供多大的Δv?

delta-v大概在6km/s, 具体要看目标轨道,需要高升阻比的热盾构型,外观上看起来很像SpX目前的ITS方案。

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cmj9808 发表于 2017-2-23 23:01 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2015-9-5 14:49
普度的方案,基于SLS blk 1B,土星引力弹弓的时候释放一个entry probe进入土星大气,类似于伽利略号。

...

普度的这土星-天王星双探测器方案的更多内容,目前的候选方案是最保守的卡西尼style,载具是SLS+star48b kick stage,单次土星引力弹弓,发射12年后抵达天王星。




http://www.lpi.usra.edu/opag/meetings/feb2017/posters/Saikia2.pdf

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黑与白 发表于 2017-2-23 23:31 | 显示全部楼层
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cmj9808 发表于 2017-2-23 23:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 cmj9808 于 2017-2-23 23:46 编辑
黑与白 发表于 2017-2-23 23:31
SLS真厉害,发射12年之后就能到

节省时间这一点确实无可匹敌,对于外太阳系任务时间又是至关重要的,还没到目的地就到寿命了就比较尴尬了
喵科动物 发表于 2017-2-24 14:38 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2017-2-23 23:45
节省时间这一点确实无可匹敌,对于外太阳系任务时间又是至关重要的,还没到目的地就到寿命了就比较尴尬了

至于一定要用SLS搞超旗舰级任务吗?做个小探测器用普通级别的火箭加上面级应该也能达到相同的dv。天王星表面可看的细节不多,按照NASA的仪器小型化水平,印度MOM级别的小探测器基本上就够看了。

有超旗舰级的钱还不如用来换代坏掉的开普勒搞个豪华版,多发现一大把系外行星。毕竟韦伯再强也不能专职巡天找行星,而开普勒仅仅是用Delta II发射的中小型卫星。
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ceres 发表于 2017-2-24 15:14 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2017-2-24 14:38
至于一定要用SLS搞超旗舰级任务吗?做个小探测器用普通级别的火箭加上面级应该也能达到相同的dv。天王星 ...

uranus “表面可看的细节不多”这话首先不成立
其次astrophysics和planetary sciences的拨款是两个部分
而且也不缺少新的survey telescope和exoplanet hunter 的项目
最后,其实这一类ice giant项目设想距离现实还非常远
StdNormDist 发表于 2017-2-24 15:28 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2017-2-23 23:01
普度的这土星-天王星双探测器方案的更多内容,目前的候选方案是最保守的卡西尼style,载具是SLS+star48b  ...

普度的这个方案,主发动机的安装位置回到了经典的z轴上而非1楼所示的x轴
cmj9808 发表于 2017-2-24 20:58 | 显示全部楼层
StdNormDist 发表于 2017-2-24 15:28
普度的这个方案,主发动机的安装位置回到了经典的z轴上而非1楼所示的x轴

这两个方案进入的环绕轨道可能不同,天王星是躺着的,进入赤道需要将引擎安装在x轴上
cmj9808 发表于 2017-2-24 21:08 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2017-2-24 14:38
至于一定要用SLS搞超旗舰级任务吗?做个小探测器用普通级别的火箭加上面级应该也能达到相同的dv。天王星 ...

也有New frontier级的天王星轨道器方案
不过外行星任务很难把预算控制在10亿美元之内,JPL的一项研究中明确写到 “NASA couldn’t even send a BRICK to the outer Solar System for less than $800M.”

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DF21 发表于 2017-2-27 21:28 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2017-2-24 14:38
至于一定要用SLS搞超旗舰级任务吗?做个小探测器用普通级别的火箭加上面级应该也能达到相同的dv。天王星 ...

系外行星现在已经发现了一大把,所谓适居带内的也发现了好几个,近两年感觉相关的研究热度已经有点下来了
DF21 发表于 2017-2-27 21:30 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2017-2-24 14:38
至于一定要用SLS搞超旗舰级任务吗?做个小探测器用普通级别的火箭加上面级应该也能达到相同的dv。天王星 ...

去天王星其实还不如海王星有意思
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