El Comet Nucleus Tour (CONTOUR) y el cinturón de asteroides

3 de julio Hoy en la historia se lanzó el Comet Nucleus Tour (CONTOUR) en el espacio.

Nombres Alternativos

Tour Comet Nucleus
27457
Hechos en breve

Fecha de lanzamiento: 2002-07-03
Vehículo de lanzamiento: Delta II 7425
Launch Site: Cabo Cañaveral, Estados Unidos
Masa: 328.0 kg

Agencia: NASA-Office of Space Science (Estados Unidos)

La nave espacial Comet Nucleus Tour (CONTOUR) se presume perdida después de numerosos intentos de contacto.

La nave espacial estaba programada para encender su cohete estrella STAR 30 el 15 de agosto de 2003 a las 08:49 UT (4:49 a.m. EDT).

Este disparo fue para sacar a CONTOUR de la órbita de la Tierra y ponerlo en una trayectoria heliocéntrica.

Sin embargo, después del tiempo de disparo programado de su motor de cohete sólido STAR 30, no se realizó ningún otro contacto con la nave.

Los levantamientos telescópicos se realizaron bajo el supuesto de que el disparo de su cohete estrella STAR 30 se realizó según lo programado, y se identificaron tres objetos cerca de la posición esperada de la trayectoria de CONTOUR, lo que llevó a los investigadores a creer que el disparo ocurrió y que estos objetos eran partes de la nave espacial y el motor de cohete todavía en su trayectoria. Tal vez una etapa del motor de cohete.

Un comité de investigación concluyó que la causa más probable del contratiempo era la falla estructural de la nave espacial de control remoto debido al calentamiento de la pluma durante la combustión del motor del cohete sólido.

Las causas alternativas posibles pero menos probables determinadas fueron la falla catastrófica del motor del cohete sólido, la colisión con los desechos espaciales y la pérdida de control dinámico de la nave espacial.

La misión de la clase Discovery del Comet Nucleus Tour (CONTOUR) tenía como objetivo principal el acercamiento de dos núcleos de cometas con la posibilidad de un sobrevuelo de un tercer cometa conocido o un cometa aún no descubierto. Nuestro universo está lleno de ellos.

Los dos cometas que se visitarán fueron Encke y Schwassmann-Wachmann-3, y el tercer objetivo fue d’Arrest.

Se esperaba que se descubriera un nuevo cometa que estaría en el sistema solar interior entre 2006 y 2008, en cuyo caso la trayectoria de la nave espacial habría sido modificada si fuera posible para encontrarse con el nuevo cometa.

Los objetivos científicos incluyeron obtener imágenes de los núcleos a resoluciones de 4 m, realizar un mapeo espectral de los núcleos a resoluciones de 100-200 m, y obtener datos detallados de composición sobre el gas y el polvo en el entorno cercano al núcleo, con el objetivo de mejorar nuestro conocimiento de las características de los núcleos de los cometas.

Nave espacial y subsistemas
La nave espacial CONTOUR tiene una masa de combustible total de 775 kg, incluido un refuerzo Star 30 SRM con una masa de 377 kg y 70 kg de combustible de hidrazina.

La potencia es proporcionada por un conjunto solar montado en el cuerpo diseñado para funcionar a distancias entre 0,75 y 1,5 UA del Sol. Es de tres ejes estabilizado para encuentros y estabilizado por rotación durante el modo de crucero entre encuentros.

Las comunicaciones se logran a través de una antena fija de alta ganancia de 0,45 m de diámetro que admitirá velocidades de datos superiores a 100 kbit / seg en encuentros.

Los datos y las imágenes se almacenan en dos grabadoras de estado sólido de 3,3 Gbit con una capacidad de 600 imágenes.

La nave espacial está equipada con cuatro instrumentos científicos primarios, el generador de imágenes / espectrógrafo Contour (CRISP), el generador de imágenes Contour Aft (CAI), el analizador de polvo (CIDA) y el espectrómetro de masas de ion de gas neutro (NGIMS).

Perfil de la misión
El Comet Nucleus Tour (CONTOUR) se lanzó en un Delta 7425 (un vehículo de lanzamiento Delta II Lite con cuatro aceleradores de cohetes sólidos y una tercera etapa Star 30) el 3 de julio de 2002 a las 6:47:41 UT (2:47 : 41 a.m. EDT) en una órbita terrestre de alto apogeo con un período de 5,5 días desde la estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral.

Después de una serie de órbitas de fase, el motor de cohete sólido Star 30 debía haber sido utilizado para realizar una maniobra de inyección el 15 de agosto de 2002 para expulsar el CONTOUR de la órbita de la Tierra y ponerlo en una trayectoria heliocéntrica.

Teóricamente veo una sonda de control remoto similar en la órbita heliocéntrica dentro del cinturón de meteoritos con propulsores y alineada con la órbita heliocéntrica de la Tierra alrededor del sol con el propósito de avanzar en nuestro conocimiento de la correa del metro de la cual se dice que puede albergar un planeta pequeño Asteroides de tamaño dentro de su órbita escondidos entre la enorme cantidad de asteroides de varios tamaños dentro del cinturón de asteroides donde orbitan alrededor del sol guiados por las mismas leyes gravitacionales de la física que los hace un anillo. La primera nave espacial en atravesar el cinturón de asteroides fue Pioneer 10, que ingresó a la región el 16 de julio de 1972.

La mayoría de los asteroides de cinturón que se han fotografiado hasta la fecha provienen de breves oportunidades de sobrevuelo por sondeos dirigidos a otros objetivos. Solo las misiones Dawn, NEAR y Hayabusa han estudiado asteroides durante un período prolongado en órbita y en la superficie.

Después del tiempo de disparo programado del motor de cohete sólido Star 30, el contacto se perdió y no se recuperó.

Se supone que el disparo se completó al menos parcialmente.

El disparo habría puesto a CONTOUR en la trayectoria adecuada para un sobrevuelo terrestre en agosto de 2003 seguido de un encuentro con el cometa Encke el 12 de noviembre de 2003 a una distancia de 100 a 160 km y una velocidad de sobrevuelo de 28.2 km / seg. 1.07 AU del Sol y 0.27 AU de la Tierra.

Tres vuelos más terrestres debían seguir, en agosto de 2004, febrero de 2005 y febrero de 2006.

El 18 de junio de 2006 CONTOUR se encontraría con el cometa Schwassmann-Wachmann-3 a 14 km / seg, 0,95 UA del Sol y 0,33 UA de la Tierra.

En febrero de 2007 y 2008 se programaron otros dos vuelos terrestres, y el 16 de agosto de 2008 fue posible un sobrevuelo del cometa d’Arrest a una velocidad relativa de 11,8 km / seg, 1,35 UA del Sol y 0,36 UA de Tierra.

Todos los sobrevuelos tenían una distancia prevista para el encuentro más cercano de unos 100 km y se habría producido cerca del período de máxima actividad para cada cometa.

Después del encuentro del cometa Encke, CONTOUR podría haber sido reorientado hacia un nuevo cometa si se descubriera uno con las características deseadas (por ejemplo, activo, más brillante que la magnitud absoluta 10, perihelio dentro de 1,5 UA).

Star 30 cohete motor sólido

Un tema de mucha especulación, el cohete estrella Star 30, un cohete de refuerzo y etapa confiable utilizado en el Contour fue diseñado para la misión. Este poderoso cohete encaja perfectamente entre la estrella 24 y la estrella 37 y el cable de enviar la sonda después de su quema y ya en el espacio severamente agravaría el rendimiento esperado y la velocidad si se enciende en el espacio. La velocidad de escape desde la Tierra es de aproximadamente 11.186 km / s (6.951 mi / s; 40.270 km / h; 25.020 mph).

El cohete Star es parte de una familia de motores de cohetes de combustible sólido de los Estados Unidos utilizados en las etapas de propulsión espacial y lanzamiento de vehículos. Se usa casi exclusivamente como una etapa superior. Esto significa que se enciende y se quema después de que una sonda o un satélite ya está en órbita.

El Star 24 (TE-M-640) es un motor de patada de apogeo sólido, calificado por primera vez en 1973. Quema un 86% de sólidos de polibutadieno terminado en carboxilo (CTPB).

El Star 27 es un sólido motor de patada de apogeo. Quema combustible HTPB con una tasa de erosión promedio de 0.0011 pulgadas por segundo. Cuando se utilizan en las cargas útiles del cohete lanzador aéreo Pegasus, las estrellas 27 son capaces de abandonar la órbita de la Tierra y la atracción gravitacional.

Angelcraft Aerospace Star-27 kick motor with nozzle for IBEX

Una versión modificada, designada Star 27H, fue utilizada en el lanzamiento de la nave espacial IBEX. La nave espacial tenía una masa de 105 kg por sí misma y junto con su motor Star 27, 462 kg. El Star 27H como un escenario superior lo ayudó a llegar a una órbita más alta, más allá de la magnetosfera de la Tierra.

El Star 37 fue utilizado por primera vez como el motor para la etapa superior Thor-Burner. El quemador utilicé el motor Thiokol FW-4 (TE 364-1) y el quemador 2 usó el Thiokol (TE-M-364-2) dejando la última etapa para el Star 37

La designación “-37” se refiere al diámetro aproximado de la carcasa del combustible en pulgadas; Thiokol también fabricó otros motores, como Star-40 y Star 48. Internamente, la designación de Thiokol fue TE-M-364 para versiones anteriores, TE-M-714 para versiones posteriores y TE-M-783 para un modelo HTPB especial utilizado para lanzamientos FLTSATCOM.

Los subtipos reciben uno o más sufijos de letras después del número de diámetro, o un número final (es decir, “-2”) después de la designación interna. No es sorprendente que el prefijo “T” signifique Thiokol, y la siguiente letra se refiere a la división de la compañía que desarrolló el motor del cohete. En este caso, “M” se refiere a Magna, UT Division. “E” se refiere a la división de Elkton, MD.

El motor de cohete Star 37FM fue desarrollado y calificado para usarse como un motor de patada de apogeo en FLTSATCOM. El motor es un reemplazo del Star 37E Delta, que se ha descontinuado. El ensamblaje de la boquilla utiliza una garganta de carbono-carbono 3D y un cono de salida fenólico de carbono. El peso máximo del propelente es de 2350 libras, mientras que el motor ha sido calificado para la descarga del propelente a 2257 libras.

Angelcraft Aerospace Star-37 TE-M 364 Rocket Engine USAF Fuerza Aérea de Estados Unidos para Rockwell International (ahora Boeing) Satélite de Posicionamiento Global (GPS), y como el motor de apogeo para el satélite SATCOM Ku-Band de RCA. El motor Star 37XFP se puede utilizar como reemplazo del motor Star 37F, que se ha descontinuado. Una versión de Star 37 estabilizada por rotación o por empuje se utiliza como la etapa final del vehículo de lanzamiento Minotaur V.

El motor cohete Star 37XFP ha sido calificado como el motor de inserción de órbita para el Satélite de Posicionamiento Global (GPS) de Rockwell International (ahora Boeing), y como el motor de apogeo para el satélite RCA SATCOM Ku-Band. El motor Star 37XFP se puede utilizar como reemplazo del motor Star 37F, que se ha descontinuado.

Como se dijo anteriormente, la primera nave espacial en atravesar el cinturón de asteroides fue Pioneer 10, que ingresó a la región el 16 de julio de 1972.

En ese momento existía cierta preocupación de que los restos en el cinturón pudieran representar un peligro para la nave espacial, pero desde entonces ha sido atravesado de manera segura por 12 vehículos espaciales de diferencia a una distancia segura sin incidentes.

Pioneer 11, Voyager 1 y 2 y Ulysses pasaron por el cinturón sin imágenes de ningún asteroide.

Galileo obtuvo una imagen de 951 Gaspra en 1991 y 243 Ida en 1993.

951 Gaspra es un asteroide tipo S que orbita muy cerca del borde interior del cinturón de asteroides. Gaspra fue reconocido por el astrónomo G. N. Neujmin en 1916. Neujmin lo nombró después de Gaspra, un refugio frente al mar Negro del Mar Negro. Gaspra fue el primer asteroide al que se abordó de cerca cuando fue visitado por la nave espacial Galileo, que pasó volando hacia Júpiter el 29 de octubre de 1991.

43 Ida es un asteroide en la familia Koronis del cinturón de asteroides. Primero fue observado por hombres de la tierra el 29 de septiembre de 1884 en un observatorio en Viena.

Las observaciones telescópicas posteriores de Scientis en la NASA clasificaron a Ida como un asteroide de tipo S, el tipo más numeroso en el cinturón de asteroides interno.

El 28 de agosto de 1993, Ida fue visitada por la nave espacial Galileo no tripulada, mientras se dirigía a Júpiter. Era el segundo asteroide visitado por una nave espacial y el primero que se encontró que tenía un compañero natural u orbital.

243-Ida

Desde entonces, muchos asteroides han sido nombrados y registrados. CERCA de la imagen de 253 Mathilde en 1997. Luego, en el año 2000, Cassini tomó una imagen de 2685 Masursky. En 2002, New Horizons obtuvo 132524 APL en 2006, mientras que Rosetta obtuvo una imagen de 2867 Šteins en septiembre de 2008 y 21 Lutetia en julio de 2010, y Dawn orbitó Vesta entre julio de 2011 y septiembre de 2012 y ha orbitado a Ceres desde marzo de 2015.

En su camino a Júpiter, Juno atravesó el cinturón de asteroides sin recopilar datos científicos. Debido a la baja densidad de materiales dentro del cinturón, las probabilidades de que una sonda entre en un asteroide ahora se estima en menos de 1 en 1 billón.

Angelcraft Aerospacial … el espacio es fácil, está sobreviviendo en el espacio, aún tenemos que hacer un arte.