Domanda:
Ci sono attualmente dei successori di Voyagers in corso?
SF.
2013-07-22 14:22:56 UTC
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Abbiamo visto parecchie sonde che esaminano il Sistema Solare negli ultimi anni, ma oltre a Voyager che fornisce nuove misurazioni ogni due mesi, non ho sentito parlare di nessuna delle sonde in corso verso "oltre" il Sistema Solare .

Ci sono attualmente dei successori dei Voyager, che mirano a stelle vicine o semplicemente "fuori dal sistema" in generale? In tal caso, potresti riassumere il loro equipaggiamento e le loro missioni?

Si noti che i Voyager non sono mai stati concepiti per sondare "oltre" il Sistema Solare. In effetti, non erano nemmeno destinati a esplorare il passato di Saturno. Il fatto che Voyager 2 abbia anche catturato Urano e Nettuno è stato un enorme vantaggio in una missione estesa. Il fatto che entrambi i Voyager abbiano continuato a misurare il plasma solare è stato uno straordinario bonus aggiuntivo. Il fatto che uno dei Voyager stia ora misurando il plasma _interstellar_ è un bonus incredibile! Pianificare una missione per ripeterlo come sua missione _primaria_ sarebbe estremamente costoso.
Due risposte:
#1
+23
gerrit
2013-07-22 15:01:12 UTC
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New Horizons ha esaminato Plutone il 14 luglio 2015 e Ultima Thule il 1 ° gennaio 2019. Potrebbe continuare a esplorare una terza fascia di Kuiper oggetto, ma non mira a misurare il mezzo interstellare, per non parlare delle stelle vicine; è troppo lento per quello.

Non è entrato in orbita nel sistema Plutone-Caronte; non c'è atmosfera abbastanza densa per l'aerobraking e non ha la capacità propulsiva di rallentare. Ha fatto un sorvolo il 14 luglio 2015.

Dopo Plutone e sorvolo di Ultima Thule, sta volando e alla fine, negli anni 2040 circa, lascia il sistema solare. È più lento delle navicelle Voyager e non sarà più operativo quando entrerà nel mezzo interstellare.

#2
+3
Hobbes
2018-12-06 23:30:47 UTC
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Non ci sono missioni interstellari attive. JHUAPL sta studiando come sarebbe una simile missione. Questa presentazione entra un po 'più in dettaglio.

Come parte degli studi per il prossimo sondaggio decennale di Heliophysics, JHUAPL sta studiando una sonda per arrivare a 1.000 UA entro 50 anni . ...

Lo studio cerca di rispondere a queste domande:

  • Concentrarsi sul periodo di tempo nel prossimo decennio: 2023 - 2032: può voliamo allora?
  • Valuta la scienza: il caso rimane convincente?
  • Approccio per Decadal: valuta la preparazione tecnica per un lancio ENTRO IL 2030

Concludere questo sforzo in nove mesi, riferendo alla NASA entro febbraio 2019

È stato fissato un obiettivo di peso per la sonda:

La sonda peserà 300-800 kg di cui 40 kg saranno strumenti. In confronto, New Horizons è un 478 kg con 30,4 kg di strumenti, Parker Solar Probe 685 kg con 50 kg di strumenti, mentre Pioneer 10/11 e Ulysses erano più leggeri.

Varie opzioni di propulsione e vengono esaminati gli aiuti gravitazionali.

La propulsione nello spazio non risolve il problema - Sottodimensionato per la massa. SEP, RTG con motore a ioni, sistema elettrico nucleare studiato.

L'unica altra opzione è un razzo davvero grande, SLS combinato con l'assistenza gravitazionale. Anche allora sarebbe difficile. L'obiettivo è una velocità di 20 UA / anno. uno stadio superiore di STAR 48 ti porta a 4 km / s, hai bisogno di 14 km / s durante l'avvicinamento al Sole a una distanza di 4 raggi solari. 10 km / sa 2 raggi solari.

XKCD

La manovra Oberth-Kuiper richiede un avvicinamento ravvicinato al Sun, che richiede una schermatura termica che aggiunge peso.

L'attuale piano di missione prevede un lancio SLS su Giove, assistenza alla gravità inversa per ridurre la velocità, immergersi nel Sole a 4 raggi solari (Parker Solar Probe raggiungerà 8 raggi solari) e utilizzare una manovra di Oberth per ottenere 8 UA per un anno o due volte la velocità di fuga eliosferica della Voyager 1. Dato che si troveranno nella zona, stanno anche proponendo che un bersaglio della Cintura di Kuiper sia anche l'obiettivo per un flyby veloce.

Ulisse ha usato un IUS più un PAM-D per 20 tonnellate di stadi superiori per ottenere il delta-V necessario qui. STAR-48 è di circa 2 tonnellate. SLS non è abbastanza grande per portare 20 tonnellate nell'orbita richiesta.

poster

8 UA all'anno non si adattano a 1000 UA in 50 anni. Qualcuno sa cosa colma il divario?
@SteveLinton La sonda da 1000 UA avrebbe dovuto essere lanciata con un reattore nucleare e un'unità ionica e accelerare fino a circa 106 km / s in 10 anni, per circa 22 UA / anno.
8 AU / y è la velocità più alta che hanno trovato tra una serie di opzioni studiate. 20 AU / a è l'obiettivo.
Proprio come un esperimento mentale, supponiamo di aver utilizzato la variante cargo del BFS / SpaceX StarShip e di essere disposto a fare rifornimento completamente in orbita ellittica terrestre (quindi probabilmente stai parlando di 10+ lanci dalla Terra in totale) Quindi hai bisogno di 3,1 km / s per arrivare a Giove, il che suggerisce che potresti consegnare un carico utile di 200-300 tonnellate. Questo dovrebbe essere sufficiente per un booster solido multistadio schermato dal calore per la manovra del pozzo di gravità solare e una sonda di dimensioni ragionevoli. Hai gettato via la tua astronave da carico, probabilmente su Giove o sul Sole, quindi questa NON è una missione economica, ma 20 UA / anno potrebbero essere attivi
Per riferimento, 1000 UA corrispondono a 0,0158 anni luce o 5,77 giorni luce.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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