¿Cómo se realizan las mediciones de precisión de la trayectoria de la nave espacial transneptuniana?

Esta pregunta indaga si la Voyager se encontrara repentinamente con una gravedad inesperada de un objeto invisible, cómo se detectaría y hay varias respuestas.

Para las sondas más lejanas, aquellas que ahora están más lejos del sol que Neptuno, ¿cómo se realizan (o se han realizado) mediciones precisas de la trayectoria ? Estoy buscando una respuesta concisa con enlaces. Por supuesto, más información siempre es bienvenida, pero necesito una o algunas "chistes". Por ejemplo, "distancia por medio de la temporización de un tren de pulsos codificados transmitido desde la tierra, recibido por una nave espacial y retransmitido en una frecuencia diferente" ( pregunta y respuesta ) o "desplazamiento doppler por medio del mismo" o "posición aparente por VLBI".

No estoy buscando "bueno, por ejemplo, podrías..." tipo de respuestas en este caso, solo cómo se hace o se ha hecho .

Con las anomalías de velocidad medidas a través de doppler en la escala de mili-Hz mencionada aquí por @JohannesD, supongo que las mediciones de doppler no se basan en un reloj interno de alta precisión en la nave espacial porque la estabilidad de la base de tiempo remota siempre podría llamarse pregunta, sino que confíe en la retransmisión por parte de cada nave espacial de una señal basada en tierra, con alguna forma inteligente posiblemente de cambiar la frecuencia / banda de manera precisa.

Solo como referencia, aquí hay algunos elementos hipotéticos relacionados: las imágenes visibles y las imágenes térmicas infrarrojas se descartan cuantitativamente para esta pregunta . El rango se menciona aquí y aquí también.

De la imagen de abajo (de aquí ) cuento cinco naves espaciales que ahora pasan por Neptuno, cuatro de las cuales están usando tecnología de 1970.

nave espacial sonda del sistema solar

Las naves espaciales Pioneer ya no son rastreadas. Así que solo hay tres.
@MarkAdler verifique dos veces el tiempo utilizado: he tratado de incluir medidas antes de que se detuviera el seguimiento. Por ejemplo: "... ¿cómo se realizan (o se han realizado) mediciones precisas de trayectorias? " o "... cómo se realizan o se han realizado realmente " .
Tener instancias "eliminadas" de "en realidad".

Respuestas (1)

Doppler y rango se utilizan de forma rutinaria. Ambos son bidireccionales, con el Doppler girando la frecuencia y el rango girando alrededor de una señal de pseudo-ruido. Esto es complicado, solo para estas naves espaciales, debido a que la estación transmisora ​​en la Tierra gira fuera de la vista (¡y dentro y fuera de nuevo!) en el momento en que la señal de retorno llega a la Tierra, y luego es recibida por una antena en un complejo diferente. Δ Se ha utilizado DOR (distancia unidireccional diferencial delta) para obtener mediciones de la posición del plano del cielo (en una dimensión). New Horizons utilizó la navegación óptica, utilizando imágenes de los objetivos en la aproximación para precisar su ubicación en relación con la nave espacial.

Genial, ¡esperaba que publicaras! ¿Puedes elaborar? ¿Qué es DOR ? Además, creo que el "cambio" está en una banda diferente a veces. ¿Cómo se hace este cambio de frecuencia sin introducir error en la medición doppler? ¿Dónde puedo leer con más profundidad/detalle?
Para la navegación óptica de New Horizons, ¿quiere decir que se realizó localmente (por la propia nave espacial)? Estoy pensando que cuando un sobrevuelo está cerca, las imágenes pueden llegar demasiado tarde cuando llegan a la tierra, y sin el tiempo preciso de "chasquido del obturador", difícil de usar.
No, la navegación óptica se realizó con la Tierra en el bucle. El único caso que conozco en el que OpNav se realizó de forma autónoma en la nave espacial fue Deep Impact, que lo necesitaba para asegurar el impacto.
DOR está midiendo la diferencia en el rango (no Doppler) a la nave espacial medido por dos estaciones diferentes y muy separadas en la Tierra. Δ DOR calibra esa medida haciendo lo mismo inmediatamente después con un cuásar con una pequeña distancia angular de la nave espacial. Eso permite restar varias fuentes de error en la medición de DOR.
¡Ya veo! Δ DOR es un poco como VLBI en el sentido de que utiliza una medida de la diferencia de fase de algún aspecto de la señal entre dos estaciones terrestres muy espaciadas, dando una medida precisa de la posición angular a lo largo de una dirección (por par de receptores). Es solo de recepción, no requiere ningún haz transmitido como parte de la medición. ¡Excelente! El PDF es increíblemente claro, ¡gracias!
¿Cómo se realizan las mediciones de precisión de la trayectoria de la nave espacial transneptuniana?
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