Estación interplanetaria automática

Una estación interplanetaria automática ( AMS ) es una nave espacial no tripulada diseñada para volar en el espacio interplanetario (no en una órbita geocéntrica ) con varias tareas asignadas [2] .

Si bien hay muchas docenas de estados con satélites cercanos a la Tierra , pocos han dominado las complejas tecnologías de las estaciones interplanetarias: la  URSS (y su sucesora Rusia ), los EE . UU., miembros de la ESA (22 países europeos ), Japón , India , China y el Emiratos Árabes Unidos (además, la misión que Israel , pero terminó en fracaso). La mayoría de las misiones se han dirigido a la Luna , Marte , Venus y asteroides cercanos a la Tierra , y solo Estados Unidos ha enviado misiones al Sistema Solar exterior (es decir, más allá del cinturón principal de asteroides), una vez en colaboración con la ESA . Actualmente hay más de 20 misiones en funcionamiento.

Tareas

AMC generalmente está diseñado para llevar a cabo una variedad de tareas, que van desde proyectos de investigación hasta manifestaciones políticas. Objetos típicos para tareas de investigación son otros planetas , planetas enanos , sus satélites naturales , cometas y otros objetos del sistema solar . En este caso, se suele realizar el fotografiado, escaneado del relieve; se miden los parámetros actuales del campo magnético , la radiación , la temperatura ; la composición química de la atmósfera de otro planeta, suelo y espacio exterior cerca del planeta; se comprueban las características sísmicas del planeta .

Comunicación

Las mediciones acumuladas se transmiten periódicamente a la Tierra mediante comunicaciones por radio. La mayoría de los AMS tienen comunicación de radio bidireccional con la Tierra, lo que hace posible usarlos como dispositivos controlados a distancia. Por el momento, las frecuencias en el rango de radio se utilizan como canal para la transmisión de datos. Se están estudiando las perspectivas del uso de láseres para comunicaciones interplanetarias. Las largas distancias generan importantes retrasos en el intercambio de datos, por lo que se busca maximizar el grado de automatización de AWS. Los nuevos AWS como Cassini-Huygens y Mars Exploration Rover tienen un alto grado de autonomía y usan computadoras a bordo para operar de manera autónoma durante largos períodos de tiempo [3] [4] .

Construcción

AMS puede tener diferentes diseños, pero por lo general tienen muchas características similares.

Las fuentes de electricidad a bordo del AMS suelen ser paneles solares o generadores termoeléctricos de radioisótopos . Los generadores de radioisótopos se utilizan en los casos en que el AMS debe operar a una distancia considerable del Sol, donde el uso de paneles solares es ineficiente [5] . El suministro de electricidad en caso de posibles interrupciones se realiza mediante una batería especial. El compartimento de instrumentos mantiene una temperatura suficiente para el funcionamiento normal de todos los dispositivos allí ubicados. El sistema de navegación astroinercial a bordo consta de sensores inerciales, un astrocorrector (un dispositivo para recopilar y preprocesar información astronómica); junto con los servicios terrestres, determina la orientación angular en el espacio y las coordenadas. Para controlar la orientación en el espacio, AMS utiliza girodinos , que corrigen los motores de los cohetes. Para la aceleración o desaceleración durante el vuelo de crucero, se utilizan motores de cohetes y, más recientemente, motores de cohetes eléctricos .

Para la comunicación por radio, se utilizan principalmente antenas parabólicas y en fase que funcionan en frecuencias de gigahercios. Los AWS grandes a menudo tienen un diseño separable. Por ejemplo, al llegar al planeta de destino, el vehículo de descenso se puede separar del AMS, lo que proporciona un aterrizaje suave de una estación planetaria fija o un rover planetario o proporciona la colocación de un globo con equipo científico en la atmósfera [6] , y la parte del AMS que queda en órbita del satélite del planeta (estación orbital) puede realizar funciones de repetidor de radio.

Historia

La primera estación interplanetaria automática fue Luna-1 , que voló cerca de la Luna . Los AMS más exitosos son el Voyager , Venus , Luna , Mariner , Pioneer , Viking , Vega , Chang'e , así como el Galileo , Cassini , New Horizons ”.

El récord de duración del trabajo lo demuestran dos naves espaciales Voyager lanzadas en 1977.

Una nueva etapa en el desarrollo de AMS es el uso de motores de cohetes eléctricos de iones y plasma. Un ejemplo de esto es la misión Dawn que explora el cinturón de asteroides.

• Estaciones interplanetarias automáticas

• " Marinero 9 "

• Voyager 2 en el espacio (dibujo)

• La " Cassini-Huygens " entra en la órbita de Saturno (dibujo)

• " Impacto profundo " en el cometa Tempel (dibujo)

• " Rosetta " y " Fila " en el cometa Churyumov - Gerasimenko (dibujo)

• " Nuevos Horizontes " en el sistema Plutón - Caronte (dibujo)

• "Juno" en órbita de Júpiter (dibujo)

Trayectorias de vuelos interplanetarios

Después de que la sonda haya dejado las proximidades de la Tierra, su trayectoria tomará la forma de una órbita alrededor del Sol, cerca de la órbita de la Tierra. Desde el punto de vista de la energía, es más conveniente llegar a otro planeta a lo largo de una trayectoria elíptica de Hohmann , y el método de la llamada " honda gravitacional ": aceleración adicional de la nave espacial en el campo gravitacional de los planetas intermedios en la ruta. - permite lograr la mayor economía de combustible . Esto le permite llevar a bordo menos combustible, lo que significa más equipo, pero esta maniobra no siempre está disponible.

Para mediciones de alta precisión desde la Tierra, las trayectorias de una estación interplanetaria automática utilizan varias estaciones terrestres y una técnica de interferometría de radio de línea de base muy larga . Además, se utiliza la emisión de radio de un cuásar cercano a la dirección del AMS , ya que los cuásares, debido a su gran distancia, a diferencia de las estrellas, parecen casi inmóviles. Por ejemplo, para determinar los parámetros de la trayectoria del ExoMars-2016 AMS, se utilizó la emisión de radio del cuásar P1514-24 [7] .

Véase también

• Lista de naves espaciales interplanetarias

Notas

1. ↑ Diccionario enciclopédico de un joven técnico / comp. B. V. Zubkov, S. V. Chumakov. - 2ª ed. - M. : Pedagogía , 1987. - S.  23 .
2. ↑ Sondas espaciales . Educación Geográfica Nacional . Sociedad Geográfica Nacional . Consultado el 11 de junio de 2019. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2020. (indefinido)
3. ↑ K. Schilling, W. Flury. Aspectos de autonomía y gestión de la misión a bordo para la sonda cassini titan  (inglés)  // Acta Astronautica. - Elsevier , 1990. - Vol. 21 , edición. 1 . - Pág. 55-68 . -doi : 10.1016 / 0094-5765(90)90106-U .
4. ↑ Richard Washington, Keith Golden, John Bresina, David E. Smith, Corin Anderson, Trey Smith. Rovers autónomos para la exploración de Marte  . Centro de Investigación Ames de la NASA. Consultado el 14 de junio de 2019. Archivado desde el original el 23 de marzo de 2021.
5. ↑ Conceptos básicos de vuelos espaciales: exploración del sistema solar : ciencia de la NASA  . Ciencia de la NASA. Consultado el 14 de junio de 2019. Archivado desde el original el 11 de junio de 2020.
6. ↑ una sonda para recolectar varios datos, un proyectil, etc.
7. ↑ Eismont N., Batanov O. "ExoMars": de la misión 2016 a la misión 2020  // Ciencia y vida . - 2017. - Nº 4 . - S. 7-8 . (Ruso)

Enlaces

• Cronología de la exploración lunar y planetaria en el sitio web de la NASA 
• AMC  ESA
• Todo el AMS  de la NASA
•  AMC actuales
• Ilustración que muestra todos los AMS lanzados hasta 2009  (enlace no disponible  )
• AMC de Roscosmos

diccionarios y enciclopedias	gran noruego gran ruso alrededor del mundo Britannica (en línea) Britannica (en línea) Ucrania moderna
En catálogos bibliográficos	TIERRA : 4135573-8 J9U : 987007563211905171 LCCN : sh85125949 NKC : ph114987