Lucy导航NASA对特洛伊木马小行星的首次使命

该图说明了Lucy的轨道路径。宇宙飞船的路径(绿色)在参考框架中示出,其中Jupiter保持静止,使轨迹呈痕迹状形状。在2021年10月推出后,露西在遇到其特洛伊木马的目标之前有两个接近的地球飞行。在L4云Lucy将飞行(3548)eurybates(白色),(15094)polyclede(粉红色),(11351)leucus(红色),和(21900)orus(红色)从2027-2028中。在Ping Repare再次达到露天之后,请访问L5云并在2033年遇到(617)Patracclus-Menoetius二进制(粉红色)。作为一个奖金,在2025年到L4的途中,Lucy苍蝇由一个小型主腰带小行星,(52246)Donaldjohanson(白色),为露西化石的发现者命名。在2033年由Patracclus-Menoetius Binary飞行后,Lucy将继续每六年继续骑自行车。学分:西南研究所

在科幻小说中,探险家可以跳上未来派的宇宙飞船,并在闪烁的洞穴中横穿一半的星系。然而,这款SIDELINES要求保证现实生活的成功所需的导航杂技。

2021年,导航的壮举是露西使命将发布。为了使Lucy朝着其目标转向并不简单地涉及将地图编程到航天器中并给予IT汽油 - 它将在12年的过程中乘坐六个小行星目标,每个目标都在不同的轨道上。

露西的目的地是木星的特洛伊木马小行星,几乎和太阳本身一样古老的岩石体,并访问这些小行星可能有助于解锁早期太阳系的秘密。露西将在2025年遇到一个主腰带小行星,在那里它将在遇到2027-2028的前四个特洛伊木马目标之前进行其仪器的实践运行。在2033年,Lucy将结束其特派团,研究了两个木马互相轨道的二进制系统。

获得宇宙飞船需要去的地方是一个巨大的挑战。太阳能系统处于恒定运动,引力力将始终拉动露西,尤其是它旨在访问的目标。以前的任务甚至甚至是多个目标都挥动,但没有这么多,就像露西一样。

涉及轨迹设计的科学家和工程师有责任弄清楚,在马里兰州格林贝尔州格林贝尔德的飞行动态团队领导者Kevin Berry。一位这样的工程师是雅各布英国人,优化技术领先的露西任务。“有两种方法可以像露西那样导航,”他说。“你可以燃烧大量推进剂和Zig-zag你试图找到更多目标,或者你可以寻找一个机会,他们只是完全突然排列。”为了访问这些对齐的目标,大多数Lucy的高速车道变化将来自重力助攻,利用燃料调整速度最小。

虽然Lucy被编程为自己抛出了几十年前不会发生的天体对齐,但它不能留给自己的设备。一旦航天器开始接近其小行星目标,光学导航就是下一个所需步骤。

“OPNAV”,作为光学导航技术铅科拉勒亚当指的是,它是从车载摄像机的图像使用,以确定Lucy相对于目标的位置。这是导航团队使用的有用测量,以调整Lucy的路线,并确保它保持在标称飞行路径上。Adam在加利福尼亚州Simi Valley的工作,NASA公司选择了Kinetx,选择了Lucy的深空航行。

亚当说,通过使用从航天器到地球的通信链接说,Lucy团队获取有关航天器的位置,方向和速度的信息。宇宙飞船拍摄照片并将其发送到地球,亚当和其他光导航器使用软件以确定根据星星和目标的位置采取图像的位置。轨道确定团队使用该数据以及来自通信链路的数据来解决航天器的位置以及预期相对于特洛伊木马的方式。然后,团队设计了一个轨迹修正机动,以便在轨道上获得露西。“第一个机动很小,”导航技术领先的戴尔斯坦布里奇也是Kinetx。“但第二个是每秒898米。这是Lucy的特征:非常大的Delta V Soneuvers。“Delta V是指在机动过程中的速度变化。

通过Lucy传送所有这些导航命令是一个自行的过程。“洛克希德马丁通过深度空间网络向航天器发送命令,”亚当说。“我们所做的就是我们与洛克希德和西南研究所合作,团队正在排序仪器并设计宇宙飞船的指出方式,以确保Lucy拍摄我们想要的照片。”

“纠正露西的轨迹的演习都是非常关键的,因为航天器必须在航天器和木马轨道飞机的交叉口遇到特洛伊木马,”斯坦布里奇说。“改变航天器轨道飞机需要大量的能量,因此需要在最佳时间内执行,以达到下一个身体,同时最小化燃料成本。”

虽然Lucy正在进行深度空间,但是将其轨迹纠正其目标,与航天器的通信有时会丢失短暂的时期。“我们的一些更大的演习中,”停电时期“最长可达30分钟,”斯坦布里奇说。“其他时候,您可能失去通信的时候,例如,当太阳在地球跟踪站和航天器之间时,通过通过太阳等离子体,信号将降低信号。”

不过,失去联系并不灾难性。“我们的航天器轨迹的高保真预测,当事件导致通信损失结束时,可以容易地恢复跟踪航天器,”斯坦布里奇表示。

露西将在其任务完成后,从现在开始近15年的路线?“我们只是将把它留在那里,”英格兰德说。“我们做了一个分析,看看它是否被动地击中了任何东西,并且远景远远地看着未来。” Lucy团队给了航天器一个明确的道路,漫长后漫长的数千年来,在我们的太阳系历史上重写了教科书。

有关NASA的Lucy使命的更多信息,请访问:www.nasa.gov/lucy&lucy.swri.edu

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