Sobrevuelo de Cassini a través de la pluma de Encélado - ¿Qué tan arriesgado es eso para la nave espacial y sus instrumentos?

Este miércoles 28 de octubre de 2015 a las 11:22 a. m. EDT (15:22 UTC), la nave espacial Cassini sobrevolará la columna de Encelado a solo 49 km (30 millas) de altitud para analizar la química de la columna con su espectrómetro de masa neutra e iones (INMS) . Si bien el tamaño de las partículas de la pluma se estima en solo 30 micrones, y es bastante tenue, ¡la velocidad relativa en el sobrevuelo de E-21 será de 19,014 mph (8,5 km / seg)!

Animación del sobrevuelo de Encelado de Cassini el 28 de octubre de 2015, durante el cual la nave espacial realizará su inmersión más profunda a través de la columna activa de material helado de la luna.

Mi pregunta es, ¿qué tan arriesgado se ha evaluado para la nave espacial y sus instrumentos?

Me parece que incluso si el impulso de la columna de partículas durante el sobrevuelo, debido a su baja masa y densidad, no es suficiente para causar, digamos, abolladuras considerables y roturas del aislamiento multicapa de la nave espacial, ya que Cassini también intente tomar imágenes de proximidad de la región del polo sur de Encelado donde estos respiraderos están formando el penacho, esto podría causar el oscurecimiento de la óptica debido al contacto con hidrógeno molecular ionizado y otros gases traza en el penacho. Sobre todo porque Encelado solo estará iluminado por el brillo de Saturno, lo que debería requerir tiempos de exposición más prolongados. Y tal vez podría causar otros problemas que no he previsto aquí.

Estoy seguro de que JPL realizó una evaluación de riesgos, por lo que estoy más interesado en cualquier artículo publicado que discuta este sobrevuelo con mayor detalle desde la perspectiva de la gestión de riesgos.

Si hice mis cálculos correctamente, el impacto de una sola gota de agua de 30 µm a una velocidad relativa de 8,5 km/s genera ~0,5 milijulios de energía cinética, aproximadamente lo mismo que una gota de agua de 2 mm que cae desde una altura de un metro sobre la superficie de la Tierra, por lo que individualmente no deberían ser una gran preocupación.
@RussellBorogove Siga leyendo, mi preocupación también es el oscurecimiento de la óptica. Ese es un efecto real y algo que dice que SOHO / SDO tiene que calibrarse regularmente (y eso se oscurece por un viento solar mucho más tenue aunque de mayor velocidad. Si revisa las imágenes sin procesar de Cassini , notará una gran cantidad de deformación y especificaciones en su filtros, por ejemplo. Es especialmente evidente con exposiciones largas. Una gota de agua de 2 mm que cae desde un metro de altura puede no dañar su telescopio, pero aún así querrá limpiarlo antes de usarlo la próxima vez. ;)
Limpiaparabrisas diminutos.
Puedo imaginar a los ingenieros aceptando niveles de riesgo más altos porque ahora estamos en la "Gran Final de Cassini", que terminará en septiembre de 2017 con su inmersión en la atmósfera de Saturno.

Respuestas (2)

No tengo la fuente de este último sobrevuelo, pero sí tengo uno para el paso de 50 km que se ejecutó anteriormente en 2008, solo un poco más lejos que el paso de 49 km de esta vuelta. Los dos peligros declarados fueron "Las dos amenazas a la nave espacial fueron identificadas como un impacto involuntario con Enceladus y daños resultantes del medio ambiente dentro de la columna". Se consideró que el impacto con Enceladus era muy poco probable. En cuanto a las partículas, usaron datos para determinar que no había ninguna partícula de tamaño suficiente en el penacho para dañar la nave espacial. La óptica no se incluyó en las consideraciones de peligro publicadas públicamente.

Sí, gracias por esto, pero estoy realmente interesado en ese estudio de compensación que su enlace menciona indirectamente en: Por lo tanto, se eligieron 50 kilómetros como una compensación adecuada entre la ciencia óptima y el riesgo para la nave espacial. . Esta fuente tampoco analiza la densidad de la pluma, por lo que no puedo evaluar el riesgo en relación con el sobrevuelo de 2008. A juzgar por las últimas fotos que pude encontrar, me parece que Enceladus está un poco más activo esta vez que en 2008, cuando el penacho ni siquiera se notaba en las imágenes (aunque la iluminación no era favorable).
No estoy seguro de cuánto durará la consulta almacenada, pero aquí hay un enlace a las instantáneas de Encelado de febrero a abril de 2008. En otras palabras, no estoy seguro de cómo comparar el riesgo de estos dos sobrevuelos.

Me gustaría que la NASA hiciera transcripciones de sus transmisiones de audio, porque esta pregunta fue planteada por alguien en los medios de comunicación durante la parte de preguntas y respuestas de la teleconferencia del lunes pasado. (Busqué, no pude encontrar ninguna transcripción, ¿alguien puede hacerlo mejor?) En resumen, y trabajando de memoria, aparentemente no hay ningún riesgo para la nave espacial o sus instrumentos. Recuerdo que el director de vuelo dijo algo como "sabemos dónde está Encelado y dónde está Cassini" y el riesgo para la nave espacial es prácticamente nulo.

Publiqué enlaces a la teleconferencia del lunes al final de esta respuesta , si eso ayuda. Aunque tenga en cuenta que etiqueté mi pregunta como solicitud de referencia y estoy principalmente interesado en cualquier estudio de compensación basado en el cual se realizó esta evaluación presentada durante la prensa. Por supuesto, solo el resumen ayuda, pero realmente me gustaría profundizar más que lo que se discutió durante la prensa (básicamente, esa es información predigerida).
Sobrevuelo de Cassini a través de la pluma de Encélado - ¿Qué tan arriesgado es eso para la nave espacial y sus instrumentos?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v