Lot "poza Księżyc" w roku 2021?

[pomruk]

Miłe wieści dla entuzjastów załogowych lotów kosmicznych. Rozeszły sie plotki o nowym, konkretnym celu NASA, który ma rzekomo wkrótce oficjalnie wskazać (w istocie: zaakceptować spośród wielu pomysłów) administracja prezydenta Obamy. Jest nim "lot za Ksieżyc" - załogowy lot w roku 2021 do punktu libracyjnego Lagrange'a L2 układu Ziemia-Ksieżyc położonego "za Księżycem" patrząc od strony Ziemi. Po co tam lecieć? Z pozoru powód nie tak pociągajacy - np. nadzorować automaty które wylądują na odwrotnej stronie Księżyca. To jednak dałoby się oczywiście zrobić bez porównania taniej niż przy użyciu wyprawy załogowej. Celem rzeczywistym ma być przygotowanie do załogowej wyprawy na planetoidę typu NEO w roku 2025 i ewentualnych wypraw (około)marsjańskich w latach 30-tych. Lot do NEO był już wyraźnie forsowany przez administrację obecnego prezydenta, jeśli plotki sie potwierdzą, bedzie to oznaczało znaczny wzrost prawdopodobieństwa lotu "planetoidalnego". Dotychczasowe plany zakładały, ze drugi lot potężnej rakiety SLS z kapsułą Orion (pierwszy załogowy w tym zestawie) będzie jedynie oblotem Księżyca w roku właśnie 2021. Możliwe, że taki próbny lot nastąpi juz w 2019, zaś w 2021 będziemy mieli umieszczenie Oriona w punkcie L2 dla testowania przyszłych lotów w "głęboką przestrzeń". Miejmy też nadzieję, że wzrost presji ze strony podboju Kosmosu prez Chiny spowoduje przesuniecie większych środków na szybszą produkcję rakiet SLS, obecnie bowiem planuje sie budować tylko 1 rakietę rocznie w latach 2021-2032, nie liczac pierwszej w roku 2017.

www.space.com/18380-nasa-moon-missions-obama-election.html

[smutas]

L2 to ciekawe miejsce. Swietnie sie nadaje do obserwacji kosmosu w szerokich zakresach EM dzieki "ekranowaniu" ziemskich szumow Ksiezycem.... No i tu moje pytanie; jak sobie NASAnczycy wyobrazaja komunikacje ze statkiem znajdujacym sie w L2? Czy podobnie jak MSL i MRO? Czyli raz na pare godzin / kilkadziesiat minut?

cheers

proszę o wyjaśnienie

[stefan4]

smutas:
> jak sobie NASAnczycy wyobrazaja komunikacje ze statkiem znajdujacym sie w
> L2? Czy podobnie jak MSL i MRO? Czyli raz na pare godzin / kilkadziesiat minut?

Jaki jest w tym problem? Jeśli jest nim zasłonięcie przez krzywiznę Ziemi, to przecież to już nie jest problem, od czasu gdy Ziemię obiega mnóstwo sztucznych satelitów.

- Stefan
Zwalczaj biurokrację!

[jpzero]

Policzyłem szybko i z grubsza: Ziemia-Księżyc 360000 km do 400000km, Księżyc-L2 67000 km, promień Księżyca 1737 km. Wychodzi z tego, że w odległości L2-Ziemia koło zasłonięte przez Księżyc ma promień 11000km do 12000 km, a mamy np. pełno satelitów geostacjonarnych (telekomunikacyjnych i innych) dużo wyżej, więc rzecz chyba tylko w odpowiednich antenach.

[smutas]

Jeśli jest nim zasłonięcie przez krzywiznę Ziemi, ...

Sie pogubilem.... L2 w ukladzie Ziemia - Ksiezyc jest zasloniete Ksiezycem. Liczas na szybko, jak moj przedpisca wychodzi, ze srednica okregu zaslonietego Ksiezycem w okolicach Ziemi wynosi 12853km. Wiekszosc ziemskich satelit nie lata wyzej jak 500km nad Ziemia. Orbita Geo "w cenie" i duzo sie tam nie upchnie. Pomysl o tym ukladzie w 3d :-) L2 -> satelita, ktory wcale nie musi znajdowac sie nad Floryda, nastepny satelita...

cheers

Zapedzilem sie :-/

[smutas]

Srednia srednica Ziemi to 12742km, obszr zasloniety Ksiezycem to 12853, to zas znacy ze z wysokosci ok 50km nad Ziemia widac L2. Do tego jak zauwazyl Pomruk NASA raczej posiada odpowiednie satelity komunikacyjne. Np. te nalezace do DSN.

Jednak wciaz zastanawia mnie jedna rzecz; Powiedzmy, ze mamy satelite na GSO. Mozna wiec wycelowac kierunkowe anteny na jakis obszar na Ziemi i w strone innego satelity nalezacego do sieci. Ale wowczas trzeba sledzic L2. Jak cos takiego rozwiazac? Elektryczny motorek napedzajacy mechanizm zegarowy zasilany ogniwami slonecznymi? A co z momentem obrotowym. Krecimy antena to krecimy rowniez satelita...

cheers

[pomruk]

smutas napisał:


> Jednak wciaz zastanawia mnie jedna rzecz; Powiedzmy, ze mamy satelite na GSO. M
> ozna wiec wycelowac kierunkowe anteny na jakis obszar na Ziemi i w strone inneg
> o satelity nalezacego do sieci. Ale wowczas trzeba sledzic L2. Jak cos takiego
> rozwiazac? Elektryczny motorek napedzajacy mechanizm zegarowy zasilany ogniwami
> slonecznymi? A co z momentem obrotowym. Krecimy antena to krecimy rowniez sate
> lita...
Satelity geostacjonarne starszego typu ("cylindryczne") stabilizowane ruchem obrotowym mają często obracającą się większość konstrukcji i nieruchomy względem Ziemi "rdzeń" z przymocowanymi antenami. Tutaj przymocowany byłby jeszcze jeden fragment o innej prędkosci kątowej. Myślę,ze nie skomplikowało by to zbytnio całości konstrukcji. W nowszych generacjach satelitów ("pudełkowe") w ogóle zresztą nie stabilizuje sie obrotowo: orientację w przestrzeni plus stabilizację zapewniają uklady żyroskopów plus ew. silniki jonowe - kompensowałyby bez trudu dodatkowo poruszająca sie z jakąś prędkoscią kątową antenę.

[pomruk]

Tak jak tu pisali przedpiścy, przy użyciu satelitów, najprawdopodobniej na orbitach geostacjonarnych lub wyższych. W przypadku Marsa masz sytuację, że stacja przekiaźnikowa jest "słaba" i odpowiednią moc sygnału masz tylko podczas jej dosć krótkiego przelotu na niskiej orbicie. W przypadku satelitów ziemskich mamy naprawdę duze czułości i moce. Ciekawym rozwiązaniem, wymagającym użycia tylko jednego przekaźnika byłoby "zakotwiczenie" go w innym punkcie libracyjnym - punktem L4 lub L5, jednak łączność byłaby tylko z jedną półkulą Ziemi w danym momencie, co nie jest taką wadą zważywszy na rozlegą sieć odbiorczą NASA. Wadą takiego rozwiazania byłoby z kolei osłabienie sygnałów na trochę większych odległościach i koniecznosć wyniesienia cieżkiego sprzętu na wyższą orbitę. Jak sądzę, wybiorą sprawdzone rozwiązania - satelity geostacjonarne lub na nieco wyższych orbitach, komunikujące się ze sobą.

[smutas]

W przypadku Marsa masz sytuację, że stacja przekiaźnikowa jest "słaba"


To tez, ale glownie dlatego, ze MSL ladowal "po zachodzie Ziemi". Moc ma wystaczajaca do komunikacji z Ziemia. Oczywiscie z duza mniejsza predkoscia przesylu danych, ale jednak :-)


Satelity Geostacjonarne wisza nad jakims konretnym miejscem na Ziemi. Znaczy to, ze do pelnej komunikacji L2 - Ziemia potrzeba co najmniej 3 satelit Geo + ewentualne komunikacyjne sat. niskoorbitowe... NASA na to ie stac :-(

[pomruk]

Rzeczywiście, do odbioru potrzebne by były 3 satelity geostacjonarne. Jeśli chodzi o resztę, NASA ma o ile pamiętam trochę środków łącznosci typu satelita-satelita. Czy stać ich na wystrzelenie 3 nowych dla jednego czy dwóch lotów? Hm, Zestaw SLS/Orionjest dużo droższy...
Przyszło mi teraz do głowy inne rozwiązanie: pojedynczy satelita retranmisyjny krążący wokół Księżyca po rozległej orbicie. Takiej, by jej płaszczyzna była w czasie misji z grubsza prostopadła do linii L2 - Ksieżyc - Ziemia.

[smutas]

> Przyszło mi teraz do głowy inne rozwiązanie: pojedynczy satelita retranmisyjny
> krążący wokół Księżyca po rozległej orbicie. Takiej, by jej płaszczyzna była w
> czasie misji z grubsza prostopadła do linii L2 - Ksieżyc - Ziemia.

Czyli orbita biegunowa. W zasadzie wystarczy orbita wystarczajaco nachylona wzgledem rownika i odpowiedno odlegla. Nie ma tez znaczenia czy taki satelita bedzie krazyl wokol Ksiezyca, czy wokol Ziemi. Chociaz synchronizacja bedzie ciekawa :-) Ze wzgledu na "zly wplyw" ksiezycowych maskononow, lepiej i taniej umiescic tego satelite nad Ziemia.

cheers