¿Cómo terminó esta etapa superior en un curso de colisión con la luna?

Se espera que la etapa superior del cohete Falcon 9 que lanzó la nave espacial DSCOVR se estrelle accidentalmente contra la luna pronto .

¿Cómo llegó a esta posición? Encontré respuestas aquí que dicen que se puso , o se planeó ponerlo, en una órbita heliocéntrica. ¿Hubo un error de trayectoria? ¿Un mal funcionamiento? ¿Un cambio de planes?

Un montón de cosas en órbitas heliocéntricas estallan. Cuando lo hacen en la Tierra, se les llama meteoros.
Tal vez sea una historia similar a la etapa S-IVB del Apolo 12 .
¡Esta es una excelente pregunta! Con los problemas de n cuerpos, realmente no existe una línea clara entre una órbita puramente heliocéntrica y algo más complicado. Tal vez orbitó alrededor del Sol durante años y luego fue recapturado en el espacio cis-lunar como una miniluna o tal vez nunca abandonó realmente el sistema Tierra-Luna. Dado que tanto el radar como el seguimiento óptico se complementan entre sí, es posible que la trayectoria registrada se extienda bastante. ¿Cuál es el récord actual para la detección más lejana de una nave espacial "muerta"?
también ¿Cuándo fue la última vez que se vio a Starman/Roadster? (¡Estaba bastante lejos!) y a ~1,4 millones de km, JWST es ahora un objetivo popular para los telescopios terrestres, aunque, por supuesto, es mucho más grande y, a veces, potencialmente mucho más brillante que la segunda etapa del F9.
Tenga en cuenta que hay una diferencia entre predecir que es probable que termine en la órbita solar y que sea cualquier tipo de intención u objetivo. No hay nada de valor para que sea una amenaza realista, y mientras DSCOVR se coloque donde se supone que debe estar, realmente no importa lo que le suceda a la etapa superior.
Las tres respuestas a las que se vinculó aparentemente son incorrectas. La gente ha estado rastreando la etapa superior que colocó al DSCOVR en su pseudoórbita sobre el punto Sol-Tierra L1, y esa etapa superior nunca logró salir de la esfera de la Colina de la Tierra (que en realidad no es una esfera). Cuando la velocidad de un objeto es suficiente para acercar el objeto al límite de la esfera de Hill, el objeto no cruzará y permanecerá dentro de la esfera de Hill a menos que pase a través de uno de los dos ojos de cerradura cerca de L1 y L2. La etapa superior en cuestión no tenía suficiente energía para atravesar la barrera.

Respuestas (1)

Sospecho que el comentario de @Christoper James Huff es correcto en el sentido de que realmente no importa dónde vaya la etapa superior para este tipo de lanzamiento de alta energía. La letra de Tom Lehrer me viene a la mente aquí:

"Una vez que los cohetes están arriba,

¿A quién le importa dónde bajan?

Ese no es mi departamento",

Dice Wernher von Braun

Además, al observar una de las respuestas a las que se hace referencia , existe la posibilidad de que el Falcon 9 ( v1.1 en ese momento ) no tuviera suficiente "rendimiento en exceso" para hacer una quemadura de eliminación. Usando HORIZONTES puede calcular el C3 de lanzamiento de TESS y DSCOVR (y DART por si acaso):

Nave espacial (lanzador) C3 (km^2/s^2): Masa (kg):
TES (F9 B.4) -2.8 362
DSCOVR (F9 v1.1) -0.6 570
DARDO (F9 B.5) 6.5 610

(las tres misiones realizaron un aterrizaje de un dron*, TESS realizó una quema de eliminación, DART no tuvo que hacerlo: C3>0)

Teniendo en cuenta que el salto de v1.1 a B.4 aumentó el rendimiento en ~33 % (según Wikipedia ), es plausible que la segunda etapa de DSCOVR simplemente no tuviera más energía para realizar una quemadura (y por lo tanto no la tuvo).

* SpaceX usó el lanzamiento DSCOVR para probar la recuperación de la primera etapa haciendo un aterrizaje suave en el océano (sin nave de drones).

Bill Gray del Proyecto Plutón ha estado rastreando este objeto :

¿Cuál fue la línea de tiempo para resolver esto?

DSCOVR (y esta etapa del cohete con él) pasó cerca de la luna el 13 de febrero de 2015, poco después del lanzamiento. Aproximadamente un mes después, una de las encuestas de asteroides encontró este objeto y lo publicó en NEOCP (Página de confirmación de objetos cercanos a la Tierra). Aquí es donde los astrónomos publican datos sobre los objetos que han encontrado que podrían ser asteroides o cometas cercanos a la Tierra; la idea es que otros puedan intentar observarlos también y decir "Yo también lo encontré en la siguiente ubicación" o "Hmmm, no puedo encontrar ese". Los descubridores, pensando que tenían una roca, le dieron el nombre temporal WE0913A.

En este caso, un pequeño observatorio en California obtuvo más datos, seguidos de suficientes datos en los días posteriores que pude mostrar que WE0913A había realizado un sobrevuelo cercano a la luna el 13 de febrero de 2015. Verificaciones posteriores confirmaron que el sobrevuelo coincidía con el DSCOVR. habría hecho la segunda etapa, y abandonamos la esperanza de que pudiera ser una roca. (La gente de asteroides quiere encontrar asteroides; la basura es una amarga decepción).

La órbita caótica cis-lunar del objeto se muestra aquí desde principios de 2022:

órbita 2022

(Proyecto Plutón)

Con animaciones aquí y aquí .

Esa es una buena trama para explicar la complejidad de predecir su órbita. Mire esa torcedura en la trayectoria alrededor de la marca del 7 de enero, donde se acercó a la luna y su trayectoria cambió significativamente. Ese es el tipo de cosas en las que una pequeña diferencia en la presión de la radiación en el impulsor giratorio en el camino podría causar grandes cambios en la trayectoria en la que termina después de pasar la luna.
También ayuda a reforzar que su comportamiento a corto plazo siempre es bastante predecible. Algunas personas tienen una idea equivocada de lo que significa "caos".
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