¿Cuánto tiempo duró la maniobra más larga?

Para esta pregunta, "maniobra" designará cualquier maniobra que implique un cambio en Δ V (cualquier dirección, intensidad o ambas). La maniobra que implica únicamente rotación (como la que realiza el telescopio espacial Hubble gracias a sus ruedas de reacción ) no cuenta.

La pregunta surge cuando estaba jugando a KSP esperando un alto Δ V maniobra realizada con una nave espacial de baja relación empuje-peso hasta el final.

La pregunta "¿ Motor de cohete químico de combustión continua más larga? " habla de combustión prolongada pero está restringida a motores químicos.

La propulsión eléctrica puede ofrecer un ISP más alto pero con un empuje bajo. Por lo tanto, para realizar una maniobra con una determinada Δ V , un propulsor eléctrico debe funcionar más tiempo que uno químico. Estoy seguro de que esto no es un gran problema para las naves espaciales no tripuladas que viajan por el sistema solar exterior.

No puedo encontrar cuánto tiempo un motor de este tipo puede funcionar de forma continua. Sin embargo, dicho valor es válido en un banco de pruebas o en teoría y no refleja necesariamente los valores utilizados en vuelos reales.

¿Cuál es la maniobra más larga jamás realizada? ¿Qué tipo de motores (y posiblemente RCS) usaron para esta maniobra? ¿Esos motores funcionaron con un empuje máximo? ¿Cuánto tiempo duró esta maniobra?

pregunta adicional: ¿cuál fue el Δ V ?

¿Con tripulación? ¿Sin tripulación? ¿No te importa?
@DrSheldon no me importa
¿Las velas solares contarían como maniobras? Porque están cambiando su delta-v.

Respuestas (2)

¿Cuál es la maniobra más larga jamás realizada? ¿Cuánto tiempo duró esta maniobra?

Creo que el ganador es Dawn , que logró un total de 5,9 años de funcionamiento del motor de iones y 11,49 km/s ∆v.

No puedo encontrar la duración de la quemadura individual más larga de la misión Dawn, pero parece ser al menos un mes.

En su viaje inicial a Vesta, Dawn empujaría durante períodos de aproximadamente una semana a la vez, deteniéndose durante unas horas en el medio para girar para apuntar la antena de la nave espacial a la Tierra. Sin embargo, en el tramo posterior de la misión de Vesta a Ceres , "se utilizaron once segmentos de empuje con una duración promedio de 657 horas en el segundo año del crucero a Ceres".

Es decir, las quemas promedio fueron de más de 27 días durante este período de la misión. El ∆v impartido por quema de 27 días sería de alrededor de 150 m/s.

Realizaron encendidos más prolongados y reorientaciones menos frecuentes para conservar el propulsor RCS necesario para las operaciones científicas en Ceres.

¿Qué tipo de motores (y posiblemente RCS) usaron para esta maniobra? ¿Esos motores funcionaron con un empuje máximo?

Los motores de Dawn son propulsores de iones NSTAR con un empuje máximo de alrededor de 90 mN; Dawn llevó tres por redundancia, pero solo disparó uno a la vez. Los propulsores quedaron limitados en energía a medida que Dawn se alejaba del sol y sus paneles solares entregaban menos energía, reduciéndose hasta 50 mN.

Dawn también utilizó propulsores RCS de hidracina para el control de actitud y para realizar inserciones orbitales en Ceres y Vesta.

No puedo encontrar cuánto tiempo un motor de este tipo puede funcionar de forma continua.

En una prueba en una cámara de vacío en la Tierra, el mismo tipo de propulsor de iones se encendió continuamente durante 5,5 años . Los encendidos de Dawn se interrumpieron por la necesidad de reorientar la nave espacial, no por las limitaciones de los propios propulsores.

Deep Space 1 sería el otro contendiente, que utilizó un propulsor de iones similar al de Dawn.

Las misiones de propulsión eléctrica (EP, motores de iones, propulsores Hall, etc.) nunca se diseñan para un ciclo de trabajo del 100 % a pleno empuje, porque cualquier interrupción del empuje (mal funcionamiento del motor, mal funcionamiento del sistema de energía, lo que sea) significa que la nave espacial no puede completar la misión. El enfoque habitual es planificar intervalos periódicos sin empuje para proporcionar algún margen de impulso que pueda usarse para compensar las interrupciones de propulsión no planificadas. A medida que la experiencia de la misión crece con el tiempo y se demuestra la confiabilidad de sus sistemas de propulsión, se puede aumentar el tiempo entre los períodos sin empuje.

La misión del satélite GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) duró 55 meses (4,6 años) de empuje en gran medida continuo como compensación de arrastre en LEO. La misión se desarrolló entre 2009 y 2013 y operó a varias altitudes del orden de 250 km que, de otro modo, habrían sido órbitas inestables si no fuera por la propulsión eléctrica.

El satélite utilizó el propulsor de iones reticulares de tipo kaufman T5 de hasta 25 mN de empuje. Se entiende que las maniobras individuales se miden en años enteros a la vez .

El nivel de empuje se moduló a través de un sistema de control dinámico único para compensar la resistencia atmosférica variable.

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