¿Por qué el Tesla Roadster pasó tiempo en el cinturón de Van Allen?

Después del lanzamiento de Falcon Heavy, la carga útil de la segunda etapa + Roadster pasó varias horas 'a la deriva' a través del cinturón de Van Allen antes de realizar la quema para ponerlo en su órbita actual.

Elon Musk a través de Twitter:

Reanudación etapa superior nominal, apogeo elevado a 7000 km. Pasará 5 horas recibiendo descargas en los cinturones de Van Allen y luego intentará la quema final para Marte.

Dado que pasar tiempo allí expuso a la nave espacial a más radiación de la que recibiría si hubiera realizado su combustión de escape antes de pasar por el cinturón, y esta radiación era una fuente de riesgo potencial que podría haber dejado la nave inoperable, ¿cuál fue la razón de este lento recorrido?

Se ha mencionado en otra parte que esto era para mostrar que se podía hacer para satisfacer el Departamento de Defensa (por ejemplo, este comentario ), pero ¿por qué querrían someter una nave espacial a una exposición prolongada a la radiación adicional que se encuentra en los cinturones?

Tenía que cumplir con los requisitos del cinturón de seguridad.

Respuestas (1)

Hasta este vuelo de Falcon Heavy, oficialmente, SpaceX no podía entregar completamente un satélite a GEO (órbita terrestre geosincrónica) [casi circular], sino solo a una GTO (órbita de transferencia geosincrónica) [altamente elíptica] que espera que la carga útil circularice su propia órbita una vez a la altitud adecuada.

Esto consume combustible, y el combustible para el mantenimiento de la estación es uno de los principales determinantes de la vida útil del satélite. El tiempo es dinero, por lo que el combustible necesario para ir de GTO a GEO cuesta dinero.

Ahora, muchos operadores de GEO están de acuerdo con este costo adicional, cuando obtienen un costo de lanzamiento reducido en general, pero es un factor real.

El Departamento de Defensa (DoD) tiene 8 órbitas de referencia, de las cuales la inserción directa a GEO es una de ellas, y para competir con el Delta 4 Heavy en tales lanzamientos, SpaceX necesita demostrar que puede llevar una carga útil a esa órbita. .

Llegar a GEO directo requiere una fase de costa después de la inserción orbital inicial (como he discutido con más detalle en esta respuesta ). Es decir, la primera y la segunda etapa entregan la carga útil a la órbita y luego, unas horas más tarde, se inicia una segunda quema que finaliza la órbita GEO. Uno de los problemas con la fase de costa es la radiación, otro es el frío y la congelación de las líneas (lo que sucedió antes en una prueba de la etapa superior del Falcon 9).

El primer vuelo de Falcon Heavy fue un vuelo de demostración que probó muchos aspectos. Esto se puede ver en la pérdida del núcleo central debido a la falta de fluido de encendido TEA-TEB. Sabían cuánto se necesita para volver a encender los motores necesarios y claramente estaban empujando el extremo inferior del encendedor requerido y el mínimo estimado.

Por lo tanto, esta era solo una forma más de obtener algo de valor de un vuelo de prueba. La carga útil fue una extravagancia mediática e hilarante. La misión fue un exito. La segunda etapa pudo probar la inserción en órbita GEO. La prueba del núcleo central no tuvo éxito, pero establece un nivel más bajo y ahora tienen más información que antes no tenían.

Así que tl; dr: es para mostrar que el núcleo central puede ir a geoestacionario sin problemas, en lugar de colocar cualquier cosa en los cinturones durante un período prolongado / orbitar dentro de los cinturones. Gracias.
@Baldrickk Etapa superior, no núcleo central. El núcleo central intenta aterrizar. Los refuerzos laterales son de primera etapa. ¿El núcleo central es la etapa 1.5? ¿La segunda etapa normal sigue siendo la segunda etapa, la tercera etapa o simplemente la etapa superior? Lo que. PD: Baldrick de Black Adder?
Ah, sí, eso sería un error tipográfico. Sabía lo que quería decir, pero escribí mal (doh). Baldrick es en realidad el origen de mi verdadero nombre, que se remonta a 1066, aunque pregunté y descubrí por el propio Tony Robinson el origen de Baldrick . La repetición de la 'k' se debe simplemente a que el nombre es lo suficientemente popular en línea como para que el original sea propiedad de otra persona.
Excelente respuesta Podría ser una mejora referirse a la mecánica orbital, porque no son como la mecánica cotidiana. Para obtener una órbita circular, la forma de hacerlo es con 2 quemaduras. Primero para obtener el apogeo (el punto más lejano de los puntos suspensivos) en la órbita derecha, luego para obtener el perigeo (el punto más cercano de los puntos suspensivos) en la órbita derecha. Una órbita circular es cuando el periapsis ~= apoapsis Lo más eficiente es una quemadura en el apogeo (aumenta el periapsis) y luego esperar hasta que el perigeo se queme y eleve la apoapsis. Por lo general, hay un período de inercia entre las dos quemaduras. youtu.be/jCPHAkg4EWw?t=1097
Estoy tratando de entender, pero no captar totalmente de qué se trata cada fase. ¿Hay alguna imagen en alguna parte que describa los varios puntos que describiste aquí en una sola mirada?
@Baldrickk Por cierto, los nombres de usuario en Stack Exchange no necesitan ser únicos
@Baldr... espera un segundo... Lo sé. Sin embargo, es una restricción de otros servicios, y de esta manera mantengo mi nombre de usuario consistente entre sitios.