¿Fue la asistencia de la gravedad en Júpiter la parte más peligrosa de la misión New Horizons?

En términos de éxito de la misión, ¿fue el sobrevuelo de Júpiter el momento en que era más probable que ocurrieran problemas con la ruta de vuelo?

¿Se estudiaron alguna vez las probabilidades de fracaso en ese punto? Si es así, ¿cuáles eran las probabilidades de fallar en encontrar el objeto de la misión porque algo salió mal en Júpiter?

Es posible que una comparación del delta-v que produjo el sobrevuelo con el delta-v que New Horizons tenía en su presupuesto para maniobras de corrección de trayectoria posteriores al sobrevuelo sea instructiva aquí. ¿Era 10:1, 100:1 1000:1?
¿Esto está basado en una opinión? Hubo tantos puntos y modos de falla en el juego (incluyendo fallas en el lanzamiento de la misión) que es difícil identificar objetivamente cualquiera de ellos.
@OscarLanzi porque NASA, me sorprendería si no se hiciera un análisis de riesgo extenso. En realidad conseguirlo es otro asunto...
Me atrevería a decir que el lanzamiento y las posibles fallas asociadas con el encuentro de Plutón en sí fueron, con mucho, las dos partes más peligrosas de la misión de New Horizon.
Diría que la mayor amenaza durante la misión fue en realidad el problema de la computadora diez días antes del acercamiento más cercano a Plutón. De hecho, impactó en un objetivo de la misión.

Respuestas (2)

Definitivamente no.

Especialmente para New Horizons, diría que el ssist de gravedad de Júpiter fue una de las etapas "más seguras" de la misión. :) Porque el sobrevuelo más cercano de Júpiter de New Horizons estaba bastante lejos, a 2,3 millones de kilómetros.

Las asistencias por gravedad requieren una trayectoria específica de sobrevuelo, con dirección y velocidad específicas. ¿Qué tan precisos deben ser, qué tan grande es el margen de error? Depende de qué tan cerca esté el sobrevuelo del planeta "asistente". Si está muy cerca, entonces la precisión es crítica, porque el potencial de gravedad cambia abruptamente allí, y un pequeño error en la trayectoria previa a la asistencia dará como resultado grandes cambios en la trayectoria posterior a la asistencia. Los cambios pueden ser tan grandes que probablemente la nave espacial no podrá corregir la trayectoria por propulsión. Además, un error en un sobrevuelo cercano puede resultar en que la nave espacial impacte contra el planeta y sea destruida. Pero si el sobrevuelo es lo suficientemente lejos, entonces la gravitación cambia lentamente con la distancia al planeta y, por lo tanto, el margen de error en la trayectoria de la nave espacial es mucho mayor.

La trayectoria de las asistencias por gravedad generalmente se ajusta gradualmente. Hay planificadas 2-3 o más maniobras de corrección de trayectoria (TCM) para cada asistencia de gravedad específica. Por ejemplo, la primera corrección varios meses antes del sobrevuelo, la segunda un par de semanas antes y la tercera un par de días antes. Las últimas maniobras suelen ser muy pequeñas y en ocasiones incluso se cancelan porque la trayectoria ya está bien.

Entonces, para New Horizons, el margen de error para la asistencia de gravedad de Júpiter sería lo suficientemente grande. Si imaginamos que NH perdería la comunicación durante varias semanas durante el sobrevuelo de Júpiter y no podría realizar las correcciones finales de trayectoria, espero que el error de trayectoria no sea tan grande y NH podría corregirlo más tarde por propulsión y llegar a Plutón.

El lanzamiento suele ser el momento más peligroso para cualquier misión espacial, especialmente aquellas que no aterrizan en un cuerpo celeste. Históricamente, hay alrededor de un 98% de posibilidades de un lanzamiento exitoso. Nunca hemos tenido ningún problema que haya resultado de un mal sobrevuelo, y tener una nave espacial navegando alrededor del sistema de Júpiter durante largos períodos de tiempo, eso nunca fue realmente un riesgo importante.

En el caso de New Horizons, el mayor riesgo probablemente fue golpear algunos escombros cerca del sobrevuelo de Plutón que no conocíamos. El riesgo se manejó asegurándose de estudiar el sistema antes, modelar las regiones gravitatorias, elegir una distancia máxima relativamente lejana y enviar una imagen rápida que estaba de cerca antes de que atravesara todo el sistema, para asegurarse de que se recibiera algo. .

Yo diría que en los tiempos modernos el lanzamiento es bastante seguro. El cohete Atlas-5 que lanzó New Horisons ahora tiene más de 80 lanzamientos exitosos y ningún percance fatal. Para NH, probablemente la parte más peligrosa fue el sobrevuelo de Plutón; en realidad, la nave espacial falló solo unos días antes del encuentro más cercano, pero se restauró con éxito. Si no se restaura sería un fracaso total.
Ese es un buen punto. Mmm.
80+ lanzamientos exitosos no son incompatibles con una tasa de fracaso del 2%
Dije históricamente. Tienes razón en que para ciertas familias de cohetes, la tasa de éxito de lanzamiento es mayor, pero...
0,98^80 ≈ 1/5. De hecho, nada estadísticamente extravagante aquí, especialmente porque hay más de una familia de cohetes y estamos eligiendo la que no tuvo desmontajes rápidos no programados.
Otra cosa a tener en cuenta: Atlas V no había tenido cerca de 80 lanzamientos cuando se lanzó New Horizons.
¿Fue la asistencia de la gravedad en Júpiter la parte más peligrosa de la misión New Horizons?
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