¿Es esta realmente la órbita de Rosetta alrededor de 67P?

Esta fue una de las preguntas de la conferencia de prensa de Rosetta . Este video fue mostrado durante la presentación:

Las trayectorias triangulares son órbitas hiperbólicas con respecto al cometa y servirán (además, entre otras tareas también mencionadas en la imagen que adjuntas) para establecer su masa. En esencia, los científicos observarán cómo la gravedad del cometa cambia estas patas "rectas" de la cuasi-órbita triangular de Rosetta alrededor del cometa 67P y estimarán su densidad/masa con mayor precisión.

Las maniobras de cambio de trayectoria no son tan costosas para la nave espacial Rosetta, y se mencionó (durante la sesión informativa) que estamos hablando de delta-v de solo unos pocos metros por segundo durante cada una de estas maniobras. Entonces, en cierto sentido, dado que la propia gravedad del cometa no es tan grande y la sonda ya se inyectó con éxito en la propia órbita heliocéntrica del cometa, no son costosos para los propios propulsores de Rosetta y serían más parecidos a las maniobras de mantenimiento de la estación del satélite. como, por ejemplo, las que estarían realizando los satélites en órbitas de halo o de Lissajous en los puntos de Lagrange, también de forma bastante regular.

Agregando a las respuestas existentes: las trayectorias de vuelo triangulares eran necesarias para obtener suficientes imágenes de la superficie del cometa, que son necesarias para las trayectorias bajas que Rosetta vuela hoy (y para dejar caer a Philae cerca de la superficie).

El propagador de órbita de Rosetta es una innovación en la medida en que utiliza puntos de referencia en el cometa (entre otras cosas) para encontrar la orientación del cometa y la suya propia, y para encontrar una ruta a una ubicación determinada de punto de referencia. Para esto, primero se tuvo que fotografiar el cometa con gran detalle, y eso sucedió durante la "fase del triángulo".

Esto nunca se ha hecho antes, y convierte a Rosetta en un proyecto piloto muy interesante para las futuras misiones espaciales de gran alcance de la ESA, que utilizarán este propagador de órbita. Ya es un éxito impresionante si se considera la complejidad que tiene que manejar el software.

Además, a excepción de los "aterrizajes" planificados, ninguna nave espacial ha volado (o, como hace Rosetta todo el tiempo, ha volado alrededor) un cometa en altitudes tan bajas como 10 km. Esto requiere un sistema de navegación automática completamente nuevo, y que uno necesita un mapa del cometa que no se puede adquirir desde la tierra (o desde grandes distancias en general).

(Se llama "propagador de órbita" a pesar de que Rosetta no está en una órbita porque se basa en otros componentes que eran partes centrales de los propagadores de órbita "reales").

http://issfd.org/ISSFD_2012/ISSFD23_IN2_2.pdf arroja algo de luz sobre el propagador. Lectura recomendada en mi humilde opinión.

También tiene que ver con el período. A 100 km, si Rosetta estuviera simplemente en una órbita gravitatoria estable, tendría un período de unos 90 días, mucho menos que las dos semanas requeridas. A 30 km, el período gravitacional es de aproximadamente 2 semanas, por lo que esto puede explicar por qué ahora se encuentra en una órbita circular.

Además de las otras respuestas: la gravedad del cometa es tan débil que cuando la sonda está a más de 30 km del cometa, la gravedad no es suficiente para mantenerlo en órbita .

Entonces, para "órbitas" más altas, la nave espacial vuela en formación con el cometa, más o menos compartiendo la órbita heliocéntrica del cometa. La nave espacial vuela justo por encima de su velocidad de escape desde 67P, por lo que un pequeño encendido del propulsor es suficiente para cambiar el rumbo al siguiente tramo del triángulo. Si algo le sucede a Rosetta (por ejemplo, una colisión de escombros), la nave espacial continuará alejándose lentamente del cometa, dando tiempo al equipo para restablecer el contacto.

¿Por qué esas órbitas altas tienen forma de triángulo? Es la forma con menos "esquinas": solo necesitas 3 correcciones de rumbo por órbita.

¿Y por qué la ESA usó órbitas más altas? Justo después de su llegada, y ahora que el cometa se acerca al perihelio, quieren asegurarse de que la nave espacial no sea destruida por los escombros que salen del cometa.