https://ntrs.nasa.gov/citations/20060042920
https://ntrs.nasa.gov/citations/20210002628

토성 고리 위 1km 지점에서 호버링하면서 토성을 정밀 탐사하는 우주선임


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일반적인 케플러 궤도와는 다르게 지속 추력 엔진(이온 엔진)을 사용하면 이런 궤도를 만들 수 있음.

이 논문에서는 100kg 당 6mN (ISP 3000s, 전력 180W) 추력이 필요하다고 하는데 예시를 FEEP(전계 방출 추력기) 로 들어서 부족하다고 하는데 DART에 쓰인 NEXT-C 이온 엔진이 3.5KW에 100mN이 넘지만 퍼서비어런스에 쓰인 RTG도 110W고, RTG의 kg 당 출력은 2.8W 정도이므로 좀 많이 부족함.

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그래서 이렇게 궤도마다 여러 번의 펄스를 가해주는 방식이 있음.

만약 4번의 펄스를 준다면 펄스 당 0.84m/s의 dV가 필요하고 10N 추력기로 몇 초 정도임.


자세한 공식은 논문에 있음.

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궤도 진입은 에어로캡쳐를 사용한다고 함.


아래는 위 논문을 바탕으로 만들어진 우주선 개요임

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어어로셸 안에 우주선을 내장하고 RTG의 폐열은 외장 라디에이터로 배출함.

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궤도마다 여러 번의 추진체 분사를 해서 항상 고리 1km 위에 위치하도록 함.

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궤도 진입 방법

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dV 차트

2.5~3.25시간마다 추력기로 호버링 궤도를 유지함.

28톤을 15km^2/s^2 로 쏠 수 있는 로켓이 필요하다는데(당연히 여러 번의 금성-지구 플라이바이를 하겠지만) 이 정도는 팰컨 헤비 정도로도 불가능하고 SLS Block 1B로도 조금 부족함.


라이다와 카메라를 탑재해서 고리의 입자들과 구조를 관측한다고 함.

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무게 예측

카시니-하위헌스보다 3배는 무거운듯함