Desentrañar la órbita de la "bola de hilo" de Cassini alrededor de Saturno, ¿tabulación de las maniobras de propulsión?

El genial GIF en la página de recursos de NASA JPL Cassini All Orbits (2004-2017): The Ball of Yarn es bastante hermoso de ver, pero también sugiere algunas hermosas ingenierías y mecánicas orbitales. Tómese un momento para mirar la cosa real allí.

Según la página Saturn Tour Dates 2016 , en los próximos días Cassini ejecutará "short burn number 468" luego de que inicie "rev 254" de su órbita alrededor de Saturno.

En mi pregunta reciente, ¿el encendido 183 de Cassini, o la mecánica orbital asociada, es algún tipo de registro? He notado que un artículo de noticias popular dice:

El primer roce de Cassini en el anillo F está programado para el 4 de diciembre. Durante ese pase, Cassini también encenderá brevemente su motor principal para ayudar a ajustar su órbita. Será la 183ª vez que la nave espacial enciende su motor, así como la última vez, si todo sale según lo planeado.

Me pregunto cómo conciliar el recuento de "combustión corta"> 460 con la cantidad de veces que se encendió el motor <190.

Pregunta: ¿Hay algún lugar donde se tabulen todas las maniobras de propulsión posteriores a la inserción de Cassini (grandes y pequeñas, o al menos grandes)? ¿Quizás como una lista de tiempo y delta-v?

Observé los elementos orbitales disponibles en JPL Horizons y puedo ver claramente cuándo suceden muchos (¿la mayoría?) de los principales cambios en la órbita, pero solo busco cambios aquí, o cambios en la velocidad que no pueden explicarse por la gravedad de Saturno. es una forma incompleta de hacer esto considerando la complejidad de esta misión. Además, eso no distinguiría las maniobras de propulsión de las desviaciones gravitacionales de los muchos sobrevuelos cercanos de Cassini de los muchos satélites de Saturno.

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arriba: GIF teaser para que disfrutes de lo real aquí (ya que incluso la versión de baja resolución es más grande que el límite de imgur de stackexchange de 2 MB , ¡vaya! MiB )

abajo: Algunos de los elementos orbitales de la nave espacial Cassini alrededor del planeta Júpiter del JPL Horizons . Cambios discretos (pasos) en los elementos orbitales insinúan maniobras de propulsión.

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EC: Eccentricity e
IN: Inclination i (deg)
OM: Longitude of Ascending Node OMEGA (deg)
W:  Argument of Perifocus w (deg)
A:  Semi-major axis a (km)

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Ephemeris / WWW_USER Tue Dec 20 20:03:00 2016 Pasadena, USA      / Horizons
*******************************************************************************
Target body name: Cassini (spacecraft) (-82)      {source: cassini}
Center body name: Saturn (699)                    {source: cassini}
Center-site name: BODY CENTER
*******************************************************************************
Start time      : A.D. 2004-Jun-01 00:00:00.0000 TDB
Stop  time      : A.D. 2017-Sep-29 00:00:00.0000 TDB
Step-size       : 720 minutes
*******************************************************************************
¿No se realizarían el resto de las quemaduras con RCS: 183 quemaduras del motor principal, 285 quemaduras de RCS? Si la quema es lo suficientemente mínima, arrancar el motor principal puede ser una exageración y un riesgo de quedarse sin capacidad de reinicio.
@SF. eso tiene sentido para mí. Además, si son pequeños ajustes delta-v, es posible que el motor principal no se pueda controlar con la precisión suficiente para realizarlos con precisión. Algunas de estas maniobras de sobrevuelo están bastante cerca en distancia y cronometradas con mucho cuidado.
según "Introducción al diseño de la nave espacial Cassini", las maniobras de menos de 5 m/s generalmente se realizan en el RCS (monopropulsor de hidracina, propulsores 1N), las de más de 5 m/s generalmente se realizan en los motores principales (MMH/NTO, 490N ). Se cargan 132 kg de hidracina en el lanzamiento, también puede usarlos. :)
490N acelera una nave espacial de 3t en 0,16 m/s^2, por lo que es un encendido de 30 segundos para 5 m/s. Suponiendo que los propulsores se usen 4 a la vez, darían un poco más de 1 mm/s^2, por lo que es posible un control muy fino. researchgate.net/publication/…

Respuestas (1)

No puedo desentrañar la bola de hilo para usted, pero las maniobras de menos de aproximadamente 1 m/s se realizaron con los propulsores ACS, no con uno de los motores principales. Si bien el motor principal es más eficiente, no es lo suficientemente preciso para quemaduras muy pequeñas.

Es posible que pueda extraer información sobre las maniobras de Cassini de sus archivos Event Kernel (EK) , disponibles públicamente como parte de las distribuciones del Sistema de datos planetarios.

Había pensado en hacer una integración paralela del vector de estado (incluidos los momentos gravitatorios más altos de Saturno y Titán), buscando desviaciones repentinas entre él y las efemérides publicadas como indicaciones de maniobras delta-v, pero parece que esto podría ahorrarme algunos problemas; Le daré un vistazo. A primera vista, con solo un editor de texto, se ve mucho ISS_NAC_ShutterBladeAMoveISS_NAC_ShutterReset, pero tiene sentido que las maniobras de propulsión sean muy poco frecuentes en comparación con los eventos científicos. ¡Gracias!
Hay una pregunta Cassini: ¿diferencia entre trayectoria y maniobras de ajuste orbital en esta lista? a lo que la primera parte podría ser una respuesta.
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