¿Rosetta tendrá que ajustar su órbita alrededor de Chury debido a la coma y las colas del cometa?

La nave espacial Rosetta de la ESA está programada para orbitar 67P/Churyumov–Gerasimenko después de que llegue al cometa a mediados de 2014:

El principal objetivo de Rosetta es encontrarse con el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko y entrar en órbita alrededor de él, y realizar observaciones del núcleo y la coma del cometa. Durante el periodo en que Rosetta orbite el cometa, 67P/Churyumov-Gerasimenko alcanzará el punto más cercano al Sol en su órbita, lo que permitirá medir el consiguiente aumento de actividad. Se desplegará un módulo de aterrizaje, llamado Philae, que intentará realizar el primer aterrizaje controlado en un cometa.

(fuente: Hoja informativa de Rosetta de la ESA )

Encuentro de Rosetta 67P / Churyumov-Gerasimenko

Trayectoria de la sonda espacial Rosetta (fuente: Wikipedia )

A medida que el cometa se acerca al Sol, los materiales expulsados ​​aumentarán su coma y colas en tamaño y densidad de partículas debido al aumento de la presión de radiación , el viento solar y el intercambio de calor en la superficie del cometa que mira al Sol.

Lo que tengo curiosidad es qué ajustes (si los hay) en la trayectoria orbital planea la ESA debido a este aumento en la densidad de partículas (ya sea porque tiene un efecto de desaceleración en la inercia de la nave espacial o para evitar la colisión con los escombros de un cometa más grande), y qué o la coma y las colas (cola de polvo, cola de iones,...) es la órbita de la nave prevista para cruzarse a lo largo de la trayectoria del cometa alrededor del Sol. En esencia, ¿cuáles son las estimaciones de la ESA con respecto a la densidad de partículas que tendrá que atravesar la nave espacial Rosetta mientras orbita 67P/Churyumov–Gerasimenko, y los márgenes de error aceptables/planeados?

Por lo que entiendo, encontrar órbitas incluso marginalmente estables alrededor de cuerpos como este es difícil debido a las distribuciones de masa irregulares, e imagino que tendrán que hacer bastante para controlar la órbita. Sin embargo, no conozco consideraciones específicas para la cola y el coma, buena pregunta.

Respuestas (2)

Como mi pregunta aún no recibió una respuesta, investigué un poco por mi cuenta. Esto debe considerarse como una respuesta temporal, antes de que sean posibles respuestas más precisas.


La respuesta es que, por el momento, no lo sabemos todavía , porque aún no sabemos qué órbita alrededor de 67P/Churyumov-Gerasimenko se intentará primero, o si es la más deseable. Y probablemente no lo sabremos hasta que la nave espacial Rosetta se despierte de su modo de hibernación en el que se encuentra actualmente (ingresó el 8 de junio de 2011) para conservar energía, y haga sus propias observaciones del 67P/Churyumov–Gerasimenko.

La aproximación en sí se basará únicamente en las observaciones terrestres, debido a las capacidades de la cámara a bordo, pero las maniobras orbitales después de la aproximación también se determinarán en función de las observaciones de Rosetta, presumiblemente durante las últimas etapas de la aproximación en mayo de 2014 :

El sueño profundo es necesario debido a la enorme distancia de la nave al Sol y la debilidad de la luz solar que cae sobre sus paneles solares, que no pueden producir suficiente electricidad para alimentar la sonda por completo. (Fuente: ESA )

Está programado que se despierte de este sueño profundo, o hibernación, en enero de 2014, cuando comenzará sus observaciones preliminares y un lento acercamiento controlado al núcleo del cometa, donde entrará en una órbita de baja velocidad (en relación con el núcleo del cometa) alrededor ella, a unos 25 metros por segundo . Los cálculos de la trayectoria orbital y de aproximación de Rosetta se realizarán de forma sincronizada con sus propias observaciones:

A medida que Rosetta se desplaza hacia el corazón del cometa, el equipo de la misión intentará evitar el polvo del cometa y lograr buenas condiciones de iluminación del cometa . Las primeras imágenes de la cámara mejorarán drásticamente los cálculos de la posición y la órbita del cometa, así como su tamaño, forma y rotación. (Fuente: ESA )

    COMETA ROSETTA EN ÓRBITA 67P/CHURYUMOV-GERASIMENKO

    Impresión artística de Rosetta acercándose al núcleo del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Fuente e imagen de alta resolución en: ESA

La aproximación y la órbita de la nave espacial Rosetta se operarán desde tierra, pero la nave espacial tiene la capacidad de reaccionar a las condiciones observadas por sí misma, ya que la comunicación con el control terrestre puede demorar hasta 50 minutos en una sola dirección:

Rosetta será operado desde el suelo. Es imposible tener programadas las maniobras de toda la misión antes del lanzamiento porque habrá que hacer ajustes en cada etapa del viaje. En el momento apropiado, se enviarán comandos desde la Tierra para ajustar la trayectoria de la nave espacial. Pero las instrucciones desde tierra pueden tardar hasta 50 minutos en llegar a la nave espacial, por lo que para superar el retraso, Rosetta debe tener la "inteligencia" para cuidarse a sí misma. De ello se encargan sus ordenadores de a bordo, cuyas tareas incluyen la gestión de datos y el control de actitud y órbita. Si surge algún problema durante el crucero, los sistemas de respaldo garantizarán que la nave espacial pueda permanecer operativa durante las fases críticas de la misión. Por ejemplo, la nave espacial se posicionará automáticamente con los paneles solares mirando hacia el Sol, para evitar que se quede sin energía. (Fuente: ESA )

Aparte de las dos últimas citas anteriores, no pude encontrar ninguna fuente adicional de información sobre qué órbita alrededor de 67P/Churyumov-Gerasimenko se consideraría más deseable, o correcciones de trayectoria estimadas para la nave espacial debido a áreas de mayor densidad de partículas que podría estar volando, especialmente a medida que el cometa se acerca al Sol y lo pasa como una honda (noviembre de 2014 - diciembre de 2015), y la coma y las colas aumentan en tamaño y densidad.

Espero sinceramente que mi respuesta contribuya de manera significativa. Encontré una muy buena visualización de las maniobras que realizará la Rosetta después de alcanzar 67P (ver más abajo).

http://www.youtube.com/watch?v=fNBUep7mPdI

Parece que la respuesta breve a su pregunta puede ser "sí", pero supongo que cualquier cosa puede suceder cuando la nave espacial alcanza su objetivo y el "aún no lo sabemos" puede ser igualmente relevante. Por la animación, parece que la ESA planea acercarse a 67P desde el lado soleado para evitar el coma y la cola tanto como sea posible.