новости космоса
8556 33
09 декабря 2018 14:00:32

Новый меркурианский аппарат BepiColombo готовят к включению ионных двигателей

Современные космические аппараты, которые используют при движении ионные двигатели, можно пересчитать по пальцам, но ни один из этих аппаратов не оснащен настолько мощными ионными двигателями как BepiColombo. BepiColombo представляет собой совместную миссию Европейского космического агентства (ЕКА) и японского космического агентства JAXA. Этот аппарат был отправлен в космос 20 октября 2018 г., и в течение нескольких первых недель полета подвергался различным техническим проверкам. В конце прошлой недели впервые состоялось включение ионных двигателей этого космического аппарата.

Аппарат BepiColombo состоит из трех частей. Он включает два орбитальных аппарата, Mercury Planet Orbiter (MPO), построенный ЕКА, и Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), построенный агентством JAXA. Третьим компонентом аппарата является модуль Mercury Transfer Module (MTM), построенный ЕКА. Блок MTM представляет собой двигательную систему аппарата и включает четыре ионных двигателя марки QinetiQ T6, способных выдавать совместно максимальную тягу в 190 миллиньютонов.

Перед тем как было произведено включение двигателей аппарата BepiColombo в минувшее воскресенье, инженеры миссии проводили их проверку на протяжении более чем семи дней. Каждый из двигателей сначала был включен и протестирован индивидуально. Тогда ионные двигатели этого аппарата были включены в космосе впервые. Проведенные проверки показали, что производительность всех двигателей аппарата отклоняется от запланированной не более чем на 2 процента.

«Увидеть, что ионные двигатели работают абсолютно нормально – стало для нас большим облегчением. Путешествие аппарата BepiColombo к Меркурию будет продолжаться в течение семи лет, и за это время планируется осуществить 22 включения ионных двигателей аппарата. Поэтому для такого долгого путешествия нам нужны абсолютно исправные, высокопроизводительные двигатели, - рассказал Паоло Ферри, глава операционного департамента ЕКА. – Продолжительность каждого включения ионного двигателя будет довольно большой, вплоть до 2 месяцев, что поможет обеспечить постепенное наращивание скорости аппарата при более низком расходе топлива, по сравнению с традиционными, реактивными двигательными системами, включение которых обычно производится на несколько минут или часов».


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Sqwair77761 · 09-12-2018

7 лет... Эж афигеть можно! На Марсы вон за несколько месяцев гоняют. Да, согласен, до Марса в разы ближе. Но, не должно ли притяжение Солнца, помогать, при разгоне к Меркурию?

2
dr_ovosek0 · 09-12-2018

"...способных выдавать совместно максимальную тягу в 190 миллиньютонов".
Неужто 19 с хвостиком граммов -- это мировой рекорд тяги ионных двигателей?
Sqwair777, вот такая она хитрая, небесная механика. )))

3
elena141 · 09-12-2018

Сравнение двигателей по времени включения напоминает чем-то езду фигуриста на льду.Ионный двигатель-это оттолк и длинная прокатка,а реактивный двигатель-это оттолк и короткая прокатка.

4
LuxiFero48 · 09-12-2018

Sqwair777, в том-то и загвоздка, что при выходе на орбиту меркурия надо иметь небольшую скорость.

5
Sqwair77761 · 09-12-2018

LuxiFero26, сие справедливо для любой планеты! Чтоб выйти на орбиту и не промахнуться.

6
nikkaknik57 · 09-12-2018

Немного юмора: - Шотландский физик Роберт Уотсон-Уотт однажды был остановлен полицейским за превышение скорости, после чего сказал:
- Если бы я знал, что вы будете с ним делать, то никогда не изобрёл бы радар!

7
MP159 · 09-12-2018

Смысл всех этих маневров, чтобы подлететь к меркурию не слишком быстро и чтобы не свалиться на Солнце.

8
pervokursnik46 · 09-12-2018

Как они управляют поворотом на точный градус? На что опираются на таком расстоянии?

9
MP159 · 09-12-2018

автоматика, гироскопы и прочее.

10
pervokursnik46 · 09-12-2018

Понял. Я просто подумал, что еслибы они опирались на видеокамеру (скажем, сетка на экране и солнце должно оказаться здесь), то для 7 лет это могло бы стать весьма не точным углом для тяги. GPS там нет. Маяков там тоже нет, чтобы использовать рамочную антену как на самолете (типа, настроил частоту и получил поворот антены, и соответственно цифру, или поворот стрелки на приборе). Остаются пульсары и компьютерный расчет с учетом времени сигнала от ла до земли и обратно)

11
pervokursnik46 · 09-12-2018

Кстати, не плохо было бы установить на планетах или на орбитах, тупо маяки, как в аэропортах, чтобы ла легче корректировать навигацию. По 4 штуки. Минимум по 1-ой на каждом полюсе.

12
pervokursnik46 · 09-12-2018

Правда это может стать сигналом всем мирам )))))). Хотя радиошум от Земли давно запалил все, что можно было бы уже запалить. Имхо.

13
JeanLeavitt23 · 10-12-2018

Недавно, на канале Наука рассказывали о ионных двигателях как о технологиях будущего, а тут аппарат его активно использует. Речь идет уже о увеличении мощности и замене реактивных двигателей?

14
dilettant124 · 10-12-2018

Об ионных двигателях как альтернативе современным "химическим" можно будет говорить лишь тогда, когда тяга ионного двигателя составит хотя бы 10% от тяги "химического".

15
Teddy24 · 10-12-2018

Ионные и "химические" двигатели имеют разные сферы применения. У ионных выше кпд, зато меньше мощность.
Ионные двигатели на этом аппарате только для подруливания. А сброс скорости (или переход на орбиту Меркурия) за счет множества гравитационных маневров.

16
Dmitriy__21 · 10-12-2018

Хочу огорчить многих ораторов.
Для того, чтобы достичь орбиты Меркурия любому КА
необходимо набрать (а не сбросить) очень и очень приличную скорость
относительно Земли. Орбитальная скорость Земли 39 км/сек
а у Меркурия 48 км/сек.
Следовательно для выхода на его гелиоцентрическую
орбиту нужно набрать скорость а не сбросить.
Иначе приблизиться к нему и уж тем более выйти на орбиту вокруг Меркурия
будет невозможно.
Надеюсь понятно, что КА стартуют как раз с Земли а вовсе не с Меркурия.
Так уж сложилось исторически.
И конечно во всем виноват Ньютон и его небесная механика.
Режет глаз такая грубая ошибка!
Тем более я еще упростил ситуацию, предположив, что
КА нагоняет Меркурий на одном витке.
В действительности до него еще нужно долететь и синхронно попасть к нему
после многочисленных гравитационных маневров.
Что еще усложняет задачу.
Прямой набор этой скорости двигателем 3-й ступени ракеты
снижает возможную массу КА всего до нескольких килограмм.
Поэтому иных альтернатив пока нет.

17
Maha32 · 10-12-2018

Dmitriy__, скорость-то надо, да, набрать, чтобы сравняться со скоростью Меркурия, но для этого нужно уменьшить кинетическую энергию, имеющуюся у КА на орбите Земли вокруг Солнца. То есть надо тормозить с целью упасть ближе к Солнцу. Тормозить можно двигателями и грав маневрами.
Разгон торможением не вяжется с обычным нашим бытовым понятием об ускорении, поэтому возникает путаница в терминах. Надо просто понимать физику происходящего и не слишком привязываться к словам (чтоб они ни глаз, ни ухо особо не резали), позвольте людям говорить, как им удобнее, привычнее. Битва с мельницами -- занятие мало героическое..

18
Dmitriy__21 · 10-12-2018

Ну вот лично я физику процесса понимаю.
Нужно именно взлететь с Земли и набирать
скорость чтобы:
- увеличить кинетическую энергию для выхода на гелиоцентрическую орбиту Меркурия
(а не снизить ее)
- увеличить скорость КА относительно Земли.
(а не снизить ее)
Поэтому я не вижу места, где можно воткнуть слово "снизить"
или "затормозить" или "уменьшить".
Именно поэтому пишу о грубой ошибке многих людей здесь.
И Вашей в том числе.
И именно поэтому я просто обратил на это внимание.
А если Вам не нравиться констатация очевидного факта - то наверно
это пробел Вашего образования, а не мои "мельницы".

19
Maha32 · 10-12-2018

Dmitriy__: "- увеличить кинетическую энергию для выхода на гелиоцентрическую орбиту Меркурия (а не снизить ее)".
Упс, точно, увеличить, конечно. Но для этого требуется ТОРМОЗИТЬ, развернувшись двигателями против движения.
Непривычно, поэтому и случаются всяческие оговорки.

20
dengess192 · 10-12-2018

BepiColombo совершит девять гравитационных манёвров, вокруг Земли, дважды вокруг Венеры и шесть раз вокруг Меркурия.
Тот манёвр что вокруг Меркурия, точно для торможения. Предыдущие для ускорения.
имхо!

21
Maha32 · 10-12-2018

dengess, опять же, что понимать под торможением-ускорением (реактивными двигателями, например). Обычно-то мы считаем, что самолет включив форсаж ускоряется в направлении движения. На орбите в космосе это выглядит прямо противоположно. Реактивная струя бьет против движения, а скорость от этого нарастает. И наоборот.

22
LuxiFero48 · 10-12-2018

Дмитрий, при запуске КА с Земли учитывается момент вращения планеты и ее орбитальная скорость, плюс КА должен набрать 2ю космическую относительно Земли. После этого, при движению к Солнцу, гравитация будет ускорять КА. В итоге придется снижать гелиоцентрическую скорость для выхода на орбиту Меркурия.
Все относительно.

23
BloodeTouri0 · 11-12-2018

Как всё запутано - тормознуть, чтобы ускориться. BepiColombo в зазеркалье, т.е. в приМеркурье.

24
Teddy24 · 11-12-2018

При движении вокруг Солнца, для того, чтобы приблизиться к нему надо снизить не кинетическую, а полную энергию. Потенциальную энергию гравитации и кинетическую энергию движения аппарата. Торможением двигателем снижают кинетическую энергию аппарата (и полную энергию) на орбите Земли и переходят к падению на Солнце. В процессе падения скорость увеличивается - гравитационный потенциал переходит в кинетическую энергию КА. Если бы вы ускорялись, то поднимались относительно Солнца к Марсу и дальше.

25
Dmitriy__21 · 11-12-2018

Здесь развернулась полная феерия!
Особенно отличились Teddy, LuxiFero, Maha.
Вы играете какими то самовыдуманными понятиями и говорите не понятно о чем.
Смешиваете процедуру входа КА в плотные слои атмосферы Земли
и процесс изменения гелиоцентрической орбиты.
Давайте отделим тараканов от котлет!
Разберем сход с круговой орбиты Земли.
Первая цитата из учебника из первого миллиона ссылок:
- участок торможения 1-2, осуществляемого, как правило, кратковременным включением тормозной двигательной установки (ТДУ). Назначение торможения - перевод КА с исходной орбиты ss1, (рис.2) на такую эллиптическую траекторию s1sвх, перицентр которой (точка, наиболее близко расположенная к притягивающему центру) расположен ниже верхней границы плотных слоев атмосферы. Высота верхней границы плотных слоев земной атмосферы (границы входа) составляет 100-120 км.
- участок свободного полета КА 2-3 от момента выключения ТДУ до момента достижения (пересечения) верхней условной границы атмосферы ( заатмосферная часть s1sвх траектории снижения). Движение на этом участке в первом приближении может рассматриваться как движение в центральном поле силы притяжения.
Обратите внимание на суть первого этапа - торможение не снижает орбиту, а лишь изменяет ее на эллипс.
Целью является касание в нижней части атмосферы Земли.
Вы не обязаны развернуться двигателем вперед по ходу орбитальной скорости!
Вы можете увеличить орбитальную скорость!
Просто посчитайте и посмотрите устроит ли вас новый полученный эллипс.
И в действительности есть КА которые именно увеличивали орбитальную скорость,
чтобы коснуться атмосферы Земли на следующем витке.
И вы должны помнить аксиому - вы всегда пройдете ту точку пространства,
в которой вы выключили двигатель. Вопрос лишь в том, коснетесь
ли вы атмосферы или поверхности небесного тела, вокруг которого летаете.
Поэтому термин "торможение" в данном случае совершенно неприменим и используется
только журналистами.
Также вы должны понимать, что когда вы идете пешком по поверхности Земли
ваша скорость достаточна! для орбитального полета вокруг Земли.
Вам только нужно подняться на высоту несколько миллионов километров
над поверхностью. Где орбитальная скорость и станет равна вашей скорости ходьбы.
Что касается орбит вокруг Солнца, то ситуация аналогична.
Уменьшив орбитальную скорость вы перейдете на эллипс со средней! высотой орбиты
большей, чем исходная. А увеличив - на эллипс с меньшей средней орбитой.
И некий вектор скорости, направленный к Солнцу вам не важен и не поможет ничем.
Скорость - это вектор, но не число!
Если бы вы имели достаточный запас топлива,
то для перехода на орбиту Меркурия вам нужно увеличить орбитальную скорость
и на следующем витке при прохождении орбиты Меркурия изменить вектор своей
скорости для перехода с эллипса на круговую орбиту.
Так вы затратите меньше топлива и потратите больше времени.
Но если вы уменьшите свою орбитальную скорость
вы уже на текущем витке до бОльшем эллипсе достигнете орбиты Меркурия
и сможете снова делать коррекцию.
Вы сожжете больше топлива и затратите меньше времени.
А раз у вас все равно нет достаточно топлива, то вы будете делать
гравитационные маневры вокруг планет и затратите мало топлива
и очень много времени.
Но никак не избавитесь от необходимости изменить вектор скорости при касании
орбиты Меркурия. Поскольку невозможно иначе получить круговую орбиту вокруг Солнца.
Я разочарован уровнем обсуждения! И уровнем форума! Увы.
В интернете много учебников! Их можно читать! Они написаны буквами!

26
Teddy24 · 11-12-2018

Фу, что за дурной вкус. Котлеты с тараканами! Ешьте сами.
Вы не разобрались с азами орбитального движения, но встали в позу обличителя.
Почитайте вики Гомановская траектория (английская ссылка, чтобы без кракозябрей)
en.wikipedia.org/wiki/Hohmann_transfer_orbit

27
Maha32 · 11-12-2018

Dmitriy__, не слишком ли высокомерно относитесь к другим людям?
В этом вашем пояснении тоже полно разного рода ошибочек, оговорок, разночтений. Вполне простительных всякому человеку, ибо человеку свойственно ошибаться. Доказывать ничего не буду, лучше сами проверьте все досконально у себя тут.
Приведу только одно:
"Обратите внимание на суть первого этапа - торможение не снижает орбиту, а лишь изменяет ее на эллипс.
Целью является касание в нижней части атмосферы Земли.
Вы не обязаны развернуться двигателем вперед по ходу орбитальной скорости!
Вы можете увеличить орбитальную скорость!"
Вот Вы ведь тут запросто сами применяете термин "торможение", который запрещаете всем другим.
Чтобы уменьшить эллипс НЕОБХОДИМО газануть двигателем по ходу орбитальной скорости.
Увеличив орбитальную скорость на исходной круговой орбите получите не уменьшенный эллипс, а увеличенный.
=
Не бросайтесь пожалуйста сейчас немедленно в спор, а поанализируте Вами написанное. Придраться есть к чему, но мы тут эти не занимаемся. Мы делимся идеями. Это главное. Ну и конструктивная критика, без высокомерия, нам тоже нужна и полезна. Критикуйте благожелательно и выдвигайте свои идеи для такой же критики. Очень полезно и вам будет. Попробуйте -- и удивитесь насколько это эффективно бывает.

28
BloodeTouri0 · 11-12-2018

Dmitriy__, зря вы разочаровываетесь, здесь не научный форум, но обычных людей, и не только, которые просто интересуются космической темой.

29
Dmitriy__21 · 11-12-2018

Я вижу что за форум...
Форумы бывают разными, это правда.
И этот не интересен, к сожалению.
Можно спорить до посинения об очевидных вещах
с людьми, которые обмениваются идеями...
Таких мест в сети очень много.
И писать на них что то нет смысла.
Я не собирался заниматься наукой! А просто думал поболтать
про то, про се. Но если волосы встают дыбом от каждого второго поста
то такой форум на большого любителя.
Коим я не являюсь.

30
Maha32 · 11-12-2018

Ну, дык, кому поп нравится, кому попадья, а кому -- попова дочка.
Где-то может быть и есть лучше, не знаю, лично у меня здесь вообще первый форум, на котором общаюсь.
Мне есть польза. Не даю плесневеть мозгам. Рожаю идеи себе и делюсь ими Оттачиваю формулировки. Имею такую потребность, верите ли. Дальше -- посмотрим.
Если Вам это все неинтересно, дело Ваше. Однако, интересно, неужели совсем ничего себе здесь не нашли?

31
MP159 · 11-12-2018

А мне тут нравится уже 6 лет, и есть с чем сравнить.
Я лично просто болтаю, иногда расчеты могу сделать (последний раз гравитацию Рюгу высчитывал).

32
Teddy24 · 12-12-2018

А я вышел в четвертое измерение. Ну, почти вышел.

33
viktorchibis34 · 12-12-2018

Teddy (32), посмотри там проход между связанными ЭМ-вихрями.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!