El inconveniente obvio de una misión de sobrevuelo en comparación con un orbitador es, por supuesto, que un orbitador podría realizar varios sobrevuelos. Me pregunto si las siguientes ideas sobre el diseño de misiones podrían ayudar a que las misiones de sobrevuelo sean lo suficientemente atractivas como para superar a los orbitadores en la exploración de objetos del Sistema Solar exterior (Urano, Neptuno, planetas enanos, asteroides).
Si una sonda de sobrevuelo se divide en varias subsondas con instrumentos, cada una de ellas podría volar cerca del objeto de estudio en diferentes trayectorias. Se podrían tomar imágenes desde varios ángulos y se obtendría una mejor medición en 3D de los campos magnéticos y de gravedad. La sonda principal sería la única con capacidad de comunicación con la Tierra, una fuente de energía a largo plazo y un sistema de propulsión. Para los planetas exteriores, cada subsonda también podría pasar cerca de una luna cada una. Las sondas secundarias solo estarían despiertas con las baterías durante el sobrevuelo y se comunicarían solo con la sonda principal cercana. Con 3 sub-sondas + la sonda principal, uno tendría el equivalente a 4 órbitas bien posicionadas por un orbitador (cerca de una luna, como Cassini en Enceladus).
Me parece que las misiones de sobrevuelo rápido tienen varias ventajas en comparación con la misma inversión en un orbitador, para objetos a distancia. Voyager siendo un triunfo y, con suerte, pronto New Horizons también. En el lado positivo:
Llegada anticipada por muchos años, lo que significa que los instrumentos serán más sofisticados y/o más baratos, dando más ciencia por dólar invertido.
Los resultados científicos anteriores ayudan a diseñar una ciencia de seguimiento eficiente, basada en tierra o sobrevuelos nuevos, para abordar los descubrimientos y las nuevas preguntas planteadas.
El valor en el tiempo de inversiones comerciales de alto riesgo similares no es raramente del 20% por año más o menos, la entrega de resultados varios años antes podría duplicar el valor actual de la inversión.
Cada misión de sobrevuelo volaría cerca de Júpiter en busca de asistencia gravitatoria y cerca de una de sus lunas. Luego el objeto de interés, por ejemplo Neptuno y una de sus lunas (antes de la cual se dividiría en sub-sondas). Luego un KBO. También probaría los límites de la heliosfera, como la Voyager. Así que no es exactamente una mosca de mayo.
La triste realidad es que al dividir una sonda en unas pocas subsondas, se reducen los presupuestos de masa, control térmico y energía disponibles para las cargas útiles científicas.
masa: todavía tiene que construir el marco lo suficientemente resistente como para soportar altas g en el lanzamiento; el equipo de manejo de datos y comando es el mismo para una sonda grande y pequeña, etc.
control térmico: los calentadores pueden servir a instrumentos adyacentes en una sonda grande;
potencia, ancho de banda de enlace descendente, etc.: puede escalonar observaciones/transmisiones para obtener el mejor valor por su dinero.
Es probable que también se correlacione la confiabilidad de varias pruebas, con un giro adicional de que los gerentes no tienen tiempo para controlar la calidad de cada unidad.
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Camille Goudeseune