Kysymys:
Voiko Voyager käyttää edelleen potkureitaan vaarojen välttämiseksi?
SpringLearner
2014-08-26 14:45:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Voyager 2 aloitti matkansa noin 37 vuotta sitten, joten kaikki kaasut on täytynyt tyhjentää, mutta se liikkuu silti 15 km / s nopeudella. Voin sanoa, että tämä voi johtua siitä, ettei nopeuden hidastamiseen ole vastustavaa voimaa. Mutta jos jotkut avaruusjätteet pääsevät tielle tai jokin planeetan ulkopuolisista esineistä pääsee tielle tai tulee liian lähelle, niin miten se muuttaa polkuaan? suunta on kaasuilla; onko kaasuja vielä läsnä?

* "avaruusjätteet tulevat tielle .. miten se sitten muuttaa polkuaan?" * törmäämällä siihen. Niitä rakentaneet ihmiset pelkäsivät eniten Neptunuksen renkaita, mutta päättivät, että se oli hyväksyttävä riski (ettei osuisi mihinkään, josta kannattaa huolehtia). Mahdollisten törmäysten havaitsemiseksi tai välttämiseksi ei pyritty.
@AndrewThompson joten luuletko, ettei se vahingoitu, jos se törmää avaruusjätteisiin?
Tietysti vahingot syntyvät, jos ne törmäävät, ja * myös * muutos vauhdissa / vektorissa.
-1
@SpringLearner - Voyagerissa ei ole melkein mitään tilaa törmätä. Jos törmäys tapahtuu pienenkin osan kanssa, se olisi todennäköisesti katastrofaalinen avaruusalukselle, joten sitä ei todennäköisesti ole tapahtunut. Kun otetaan huomioon, että Voyagerin nopeus törmäyksen välttäminen on käytännössä mahdotonta, vaarasta tulisi näkyvissä sekunnin murto-osa ennen törmäystä.
Ehkä on syytä huomata, että tällaisen tehtävän massabudjetti on tiukempi kuin ... (No, minulla oli mielessä raaka idiomi, jota anopini käyttää, mutta se ei sovi kohteliaalle yritykselle) ... todella tiukka asia. Jos säästöjä olisi ollut kilogramma, sitä ei olisi käytetty törmäysvaroitusjärjestelmään (jota et kuitenkaan olisi voinut suunnitella kilogrammaksi), sitä olisi käytetty toiseen * hyödylliseen * instrumenttiin.
Oletetaan, että Voyager osui johonkin 50-kaliiperisesta luotista. (50 cal: n luodilla voi repiä suuria reikiä autojen läpi.) Voyagerin nopeus on yli 15 kertaa 50 cal: n kuononopeus. Koska energia on verrannollinen nopeuden neliöön, kyseinen törmäys hävittäisi ajoneuvon. Jopa jotain hiekanjyväkokoa tekisi huomattavaa vahinkoa. Toinen asia muistaa: On hyvin, hyvin, hyvin pimeää niin kaukana Auringosta. Vaikka ajoneuvon anturit olisivat saaneet virran, ajoneuvo ei voinut nähdä vaaraa osua siihen.
BTW, * jos * Voyagerilla olisi tapa havaita uhka riittävän ajoissa, jopa pienikokoinen RCS-käännöstyö olisi riittävä vaaran "väistämiseksi", ja RCS pystyy hyvin suorittamaan sen. Sinun ei tarvitse pysähtyä, syötä vain törmäysreitti, joka on valtavassa tilassa helppoa. Ongelmana on havaitseminen - jotta liike olisi vähäinen, se on suoritettava hyvä puoli minuuttia etuajassa. Nopeudella 15 km / s - havaitse hiekka 450 km: n päästä!
Viisi vastused:
David Hammen
2014-08-26 17:21:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mutta jos jotain avaruusjätettä on matkalla tai jokin ylimääräisistä planeettakohteista on tulossa, miten se muuttaa polkuaan?

Ei vain Voyager 2 muuta polkua, se ei voi muuttaa polkua.

Oletetaan, että pudotat matkapuhelimesi korkean rakennuksen yläosasta. Matkapuhelimesi putoaa ja osuu maahan kovasti. Matkapuhelimessasi ei ole antureita vaaran havaitsemiseksi, ei tehosteita vaaran välttämiseksi eikä vaarojen välttämisen ohjelmistoja sellaisen suunnitelman kehittämiseksi, joka käyttää näitä olemattomia tehosteita vaaran välttämiseksi.

Oletetaan nyt, että yksi niistä Voyager-avaruusalus on törmäysreitillä jonkin Oort-pilviobjektin kanssa. Aivan kuten matkapuhelimesi iskeytyy maahan kovasti, niin Voyager-avaruusalus osuu kyseiseen esineeseen. Voyager-avaruusaluksella ei ole mitään tapaa havaita törmäyskurssia, koska kamerat, jotka ottivat kaikki nämä kauniit kuvat, sammutettiin kauan sitten. Vaikka avaruusalukset voisivat nähdä välittömän törmäyksen, avaruusaluksella on niin vähän polttoainetta jäljellä, että mitään ei voitu tehdä törmäyksen välttämiseksi. Lopuksi, vaikka avaruusaluksella olisi vielä virtansa antureita törmäyksen havaitsemiseksi ja voimanlähteitä törmäyksen välttämiseksi, se ei silti voinut välttää törmäystä (ilman maapallon apua), koska näiden avaruusalusten tietokoneet ja näiden tietokoneiden ohjelmistot ovat erittäin alkeellinen.

Joten nyt voyager on itsemurhatehtävässä?
Ei oikeastaan. He ovat sen sijaan elämän lopussa tehtävässä. Törmäystodennäköisyys seuraavien tuhansien vuosien aikana on lähellä nollaa. Todennäköisyys, että heistä loppuu pieni määrä polttoainetta, jonka he ovat jättäneet heihin (tätä polttoainetta käytetään vain asennon hallintaan) seuraavien 20 vuoden aikana, on noin 100%. Todennäköisyys, että niille loppuu vähäinen teho, jää RTG-laitteisiin seuraavan kymmenen vuoden aikana, on 100%. Ajoneuvot kuolevat kauan ennen kuin törmäävät johonkin.
Nitpick: kiihtyvyysmittarit (jotka voivat havaita putoamisen) ovat melko yleisiä matkapuhelimissa nyt.
@SpringLearner Lähes kaikki avaruusalukset ovat yksisuuntaisia ​​tehtäviä. He kuolevat siellä avaruudessa tavalla tai toisella.
@AndrewMedico Voyager ja matkapuhelin päätelaitteen nopeudella lukisivat 0 kiihdyttimellä, koska ne eivät enää kiihdy.
@asawyer: Se ei lukea 0, kun se istuu paikallaan työpöydälläsi. Se lukee "1g", suunnattu alaspäin.
@Ben - Se lukee 1g, suunnattu ** ylöspäin **. Kiihtyvyysmittarit eivät tunnista painovoimaa. He aistivat kaiken paitsi painovoiman, ja jos matkapuhelimesi istuu pöydälläsi, matkapuhelin havaitsee pöydän matkapuhelimeen kohdistaman normaalin ylöspäin suuntautuvan voiman.
@David: Joko yleissopimus, MEMS-paketin voima piirilevylle tai piirilevyn voima MEMS-pakettiin, on täysin itsestään johdonmukainen.
@AndrewMedico * Nitpick: kiihtyvyysmittarit (jotka voivat havaita putoamisen) ovat melko yleisiä matkapuhelimissa nyt * miksi sanoit tämän ja kuinka hyödyllinen tähän kysymykseen
@SpringLearner Andrew viittaa pieneen ongelmaan Davidin tekemässä analogiassa. "Matkapuhelimessasi ei ole antureita vaaran havaitsemiseksi" on epätarkka monissa tapauksissa, koska puhelimissa on yleensä kiihtyvyysantureita nykyään. Se on näppärä, koska se ei oikeastaan ​​ole, koska se keskittyy yksityiskohtiin, jolla ei ole väliä niin paljon - analogia toimii edelleen.
@thegrinner Nah. Puhelin havaitsee siirtymisen putoamattomuudesta putoamiseen, mutta se ei havaitse välitöntä törmäystä. Huomaa, että insinööri on saattanut rakentaa oletuksen putoamisesta = törmäyksestä samoin kuin kannettavan tietokoneen kiintolevylle (joka pysäköi päänsä suuren kiihdytyksen sattuessa), mutta se on koulutettu arvaus, ei törmäysvaroitusjärjestelmä (joka on * kova *).
@thegrinner, mutta miten * matkapuhelin * asia liittyy kysymykseeni?
Vain analogia siitä, että matkapuhelimessa ei ole antureita havaitsemaan törmäysvaaraa, kuinka kaukana, millä vektorilla (mihin suuntaan siirryt päästäksesi pois tieltään? Kiihdytä? Hidasta? Vasen? Oikea?). Samoin Voyagerilla ei ole antureita kertomaan sille, mitä se on törmäyskurssilla, kuinka nopeasti esine liikkuu, mitä vektoria pitkin jne.
@DavidHammen Olet melko oikeassa siinä mielessä, mitä tarkoitat sanoessasi "Kiihtyvyysmittarit eivät tunne painovoimaa". Geometrinä, jolla on kiinnostusta sellaisiin asioihin kuin yleinen suhteellisuusteoria, minun on kuitenkin kyseenalaistettava tämä tapa sanoa asioita (teen vain tämän näennäisesti pedanttisen kommentin, koska vastauksesi ovat erinomaisia ​​ja siksi näytät siltä, ​​että joku on kiinnostunut tiedosta; jos vastauksesi olivat paskaa, minun ei pitäisi vaivautua): kiihtyvyysmittarit havaitsevat poikkeaman paikallisesti koossa olevasta vapaapudotuskehyksestä; he tuntevat "kuinka pitkälle" heidän polunsa aika-ajan läpi poikkeavat aika-aika-geodeettisesta.
@DavidHammen ... joka on tangentti heidän polulleen. Siten paikallisesti yhdistyvä vapaapudotuskehys työpöydällesi matkapuhelimeesi seuraa aika-ajan geodeettista "kiihtymistä" (matkapuhelimeen nähden) kohti maapallon keskustaa, kun taas pöytä pitää matkapuhelinta ylöspäin. Joten kiihtyvyysanturi rekisteröi "g: n poikkeaman ylöspäin". Vapaapudotuksessa matkapuhelin seuraa paikallisesti yhdistyvää geodeettista, joten sen kiihtyvyysmittari sanoo "ei poikkeamaa". Tässä mielessä kiihtyvyysanturi kertoo melko syviä asioita sen suhteesta ympäröivään avaruusgeometriaan ...
@DavidHammen ... kiihtyvyysanturi havaitsee * tarkalleen painovoiman * (ts. Paikallisen geometrian). Nöyrä kiihtyvyysanturi, erityisesti ajatuskokeilulaitteena, on perustavanlaatuisin ja tehokkain tapa ajatella GR: tä: voit treenata paljon GR: ssä yksinkertaisesti kysymällä itseltäsi "kuinka pieni massa jousella käyttäytyisi sellaisissa ja muissa polku?". Älä koskaan aliarvioi sitä, mitä nöyrä kiihtyvyysanturi voi opettaa sinulle painovoimasta ja GR: stä!
@WetSavannaAnimalakaRodVance - ** Minun ** matkapuhelimessani ei ole kiihtyvyysantureita. Kiihtyvyysmittarit mittaavat kiihtyvyyden suhteessa paikallisesti liikkuvaan vapaasti putoavaan kehykseen. Se kehys itsessään on paikallisesti ratkaisematon Einsteinin vastaavuusperiaatteen ansiosta. Matkapuhelin pudotettu rakennuksesta, kiertää planeettaa tai kelluu syvimmässä tilassa kaukana kaikesta painovoimasta: He kaikki ilmoittavat nolla kiihtyvyyden. Ilman ei-paikallista mittausta (esim. Valokuvaa) ei ole eroa, mikä tapaus on mikä.
Puhumattakaan siitä, että vältetään noin 1 km halkaisijaltaan esine, joudut aloittamaan korjauspalamisen melko aikaisin, jotta vältät sen minimaalisella delta-V: llä. Jos voisit nähdä tukkeutuneet VIA-matkanjärjestäjien "kamerat" (vaikka ne olisikin päällä), on todennäköisesti liian myöhäistä sopeutua merkittävästi ilman suuria ponneaineita koskevia vaatimuksia.
Rikki-Tikki-Tavi
2014-08-26 16:15:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tila on melkein täysin tyhjä. Voyager-koettimet ovat äärimmäisen epätodennäköisiä törmäävät mihinkään (kuten tässä on esitetty: Mikä on mahdollisuus, että Voyager 1/2 törmää avaruudessa läsnä olevaan aineeseen (asteroidit tai planetoidit)?) kuin pölymote . Jos he törmäsivät mihinkään nopeudella 15 km / s, heidän hidastumisensa olisi heidän vähäisintä huolestuneisuutensa.

Heillä on vielä jäljellä jonkin verran hydratsiinipolttoainetta, jota he käyttävät suuntautumisensa (asenteensa) hallintaan. . http://www.space.com/11527-nasa-voyager-spacecraft-leave-solar-system.html

Hydratsiini ei muuten ole kaasu, mutta neste. Mittapotkurit jakavat hydratsiinin katalyyttisesti tuottamaan kaasuja työntövoimaa varten.

Kiitos vastauksesta, + 1.ei ole mitään mahdollisuutta törmätä orpojen kivien, meteorien, komeettojen tai muun kanssa?
@MichaelKjörling Kiitos linkistä, törmäys pölyn kanssa ei hidasta liikaa, mutta se vaurioittaa ajoneuvoa varmasti, eikö totta?
SpringLearner - Stack Exchangessa kommentit eivät ole lisäkysymyksiä, vaan lähinnä viestien selventämistä varten. SE toimii hieman eri tavalla kuin online-foorumit. Jos sinulla on uusia kysymyksiä, kysy ne kysymyksinä.
paul
2014-08-27 12:59:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kun Voyager oli uusi kiiltävä koetin juuri vuonna 1977 (tai Pioneer, Apollo tai oikeastaan ​​mikä tahansa muu, jonka olemme lähettäneet matalan maan kiertoradan ulkopuolelle), sillä ei ollut kykyä välttää vaaroja. Sen liikerata oli enemmän tai vähemmän kiinteä sillä hetkellä, kun Titan-tehosterokotus leikkasi sen irti.

Sen kuljettama polttoaine oli tarkoitettu kurssin korjauksiin - lempeitä kohinoita Jupiterin ohi kulkemiseen oikeassa kulmassa päästäksesi Saturnukseen muutama vuosi. Kyllä, voimme pitää Jupiteria vaarana, jota se välttää, mutta kuun koko ja suuremmat vaarat ovat hyvin ennustettavissa - Titan-profiili otti kaiken huomioon.

Todelliset vaarat, ne, jotka ilmaantuvat ilman suunnittelua, tulevat luokissa "pölypilkku" ja "kivet ja suuremmat". Meillä ei edes tänään ole mitään havaita pölypilkkuja, jotka tulevat kohti meitä avaruusalusten nopeuksilla, ja kivien tulisi olla melko suuria, jotta huomaisimme yli 24 tuntia ennen törmäystä. Tarvitset niin paljon aikaa anturitietojen keräämiseen, palauttamiseen maahan, analysointiin, törmäyksen ennustamiseen, ohjelmasuunnittelun välttämiseksi törmäykselle, lähettämiseen avaruusalukseen ja potkut potkurien työntämiseksi pois tieltä. Et voi tehdä tätä juuri ajoissa ilman melko suuria polttoainevaroja, mutta jos näet sen riittävän kauas, tarvitset vain yhden Newtonin oikeaan suuntaan välttääksesi sen.

Jokainen avaruusalus törmää pöly. Jos se vie suuren hiukkasen (esimerkiksi 1 mm) jossakin kriittisessä osassa, se on kuollut. Yksi gramma LEO-nopeuksilla tuottaa 22 000 joulea törmäyksessä - tämä on enemmän kuin .50BMG pyöreä piste-aihio, ja tämä kierros voi jakaa kuorma-auton moottorin puoleen. Nousee 144000 jouleen Voyagerin nopeudella. Se on 30 mm: n tykinkierros.

jos siihen osuu mahdoton nähdä-tuleva omenan kokoinen esine, se on avaruus roskaa.

hyvät selitykset +1
Ja tietysti, jos se osuu, meillä ei ole aavistustakaan, mitä tapahtui. Todennäköisesti se vain lakkaisi lähettämästä yhtäkkiä.
user13128
2016-01-22 00:01:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Meidän on myös tarkasteltava kahta asiaa: Ensinnäkin, Voyager-koettimien tietokone on vanha, prosessoriton järjestelmä, jossa on joukko kilotavuisia ydinmuistia (oikeastaan ​​arkkimuisti, ydinmuistityyppi) ja 8-bittinen kotitietokone. Se ei pysty reagoimaan itsenäisesti. Toiseksi etäisyys maahan on joukko valotunteja, mikä tarkoittaa, että vaikka kamerat saisivat virran, näisimme minkä tahansa kohteen tunteja sen jälkeen, kun koetin näki sen. Komento kohteen välttämiseksi vie sitten saman määrän tunteja päästäksesi koettimeen. Lisäksi, koska tiedonsiirtonopeus näillä etäisyyksillä on hyvin pieni, koetin pystyy toimittamaan kuvia, joiden kuvataajuus on ehkä kuva tunnissa tai vähemmän. Joten minkä tahansa sen kanssa törmäävien esineiden on oltava riittävän suuria, jotta ne voidaan nähdä ainakin muutama tunti ennen, tai muuten anturilla ei ole aikaa siirtää kuvaa. Ei kuitenkaan tapahdu, siellä ei ole melkein mitään.

Hobbes
2019-07-18 14:19:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kyllä, matkanjärjestäjät voivat silti käyttää potkureitaan, ja he tekevät niin säännöllisesti pitääkseen korkean vahvistuksen antenninsa Maata kohti.

Nämä potkurit ovat kuitenkin liian pieniä tuottamaan suuren kurssikorjauksen, jota tarvitaan suurten esineiden välttämiseksi lyhyellä varoitusajalla. He saattavat välttää planetoidin, jos se havaitaan maasta muutama kuukausi etukäteen, koska joukkue voi komentaa avaruusaluksen tekemään pienen kurssikorjauksen, joka riittää välttämään planeetan muutama kuukausi myöhemmin.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...