久々 Kerbal Space Program 日誌 8 Mun中継衛星網
Mun探索第3目標はMunへの着陸。
弊KSCはまず無人着陸する方針を選び、前段階として、Mun裏側でも無人機を操縦できるよう、通信中継衛星を配備します。
軌道計算の知識は全然無いので、雰囲気レベルの知識でなんとか簡単な衛星コンステレーションを構築します。
計画・機材
衛星の数：2機
3機を同じ円軌道に120度ずつずらせば常に通信が通る……との認識。
今回は打ち上げ機の性能や操作の手間等から妥協した2機で良い感じを目指します。
軌道の形：南北に長い楕円の極軌道。
Munの影に入る可能性がある区間を高速な近点付近にして、高高度にいる時間との比率を偏らせることで「最低1機が高高度にいる」時間帯が多くなることを期待。
軌道面はMunの公転に応じて回転しないので、影にならない北極上空・南極上空どちらかを遠点にした南北向き。
2機の位置関係が反対側に近ければ、軌道面がKerbin-Munの直線上になる時期も「1機はMunの影で通信切れ・もう1機を裏から見えない」状態になりにくい……はず。
遠点高度：重力圏の端付近でシビアすぎない程度に高く。現地で決める。
近点高度：適当。
A案：近点付近からMun裏側の中継もできる程度の高度を確保する。
B案：近点付近からの中継を期待せずに高度を極めて低くし、Munの近傍にいる時間の割合を減らすことを優先する。
これは計算を勉強するのが面倒なので適当に。2機なら「高高度表側にいる衛星→真裏付近の衛星→真裏の無人機」の中継も期待できるA案優位かな？
ComMun-103A 親衛星
約3.5トン、Mun周回軌道への投入用の推進段を兼ねるため、燃料搭載量を多く取った親衛星です。ソーラーパネル4枚のうち2枚を対照配置から外し、2組を前後逆に傾けることで、正面・後方に太陽があっても光が当たることを期待しています。
ComMun-103B 子衛星
約1.5トン、FL-T100タンク1つとLV-909の、現在のツリーで可能な最小構成の推進系で構成した子衛星です。こちらもソーラーパネルを互い違いに配置しています。
1年28日～ ミッション経過
1年28日 打ち上げ
T+ 00:07頃 やや重かったか2段目でPE70kmに到達しなかったものの、衛星のエンジンを点火して132.7 - 131.9 kmの円軌道に到達。
ところで、明らかに挙動が重い。5トンだとリアクションホイールを1つ追加したほうが操作性は良さそうです。
T+ 00:22頃 軌道傾斜角を調整して待機完了。
マニューバーを検討。後で極軌道に再修正する前提で、一旦Munをフライバイする軌道を設定。
T+ 00:40頃 Mun遷移軌道への軌道修正
T+ 00:40頃 軌道修正噴射を実施、誤差もありMun衝突コースに。
次のマニューバーを検討。極軌道に直接入ることを目指し、Munの北側に進入して、Munの影に入る前に200km程度の近点に到達できると思われるコースに決定。
T+ 00:47頃 今回のミッションとは無関係に、MME 102の2段目が近点が浅すぎて周回中だったので、遠点付近にきた時刻に操作を切り替えて再突入コースに。アラーム機能便利。
T+ 00:49頃 噴射実施。近点179km、影には入っていないとみてこれで確定。次のマニューバーを検討し、約1日後に噴射開始して遠点214km程度の周回軌道に乗る予定。
T+ 05:25頃 Mun重力圏に到達
T+ 1日01:06頃 Mun周回軌道に入るため噴射実施、217 - 179 kmの軌道に到達。
T+ 1日01:44／1年29日01:46頃 子衛星103Bを分離して、親衛星103Aは加速して楕円軌道に遷移。軌道周期1日3時間程度。
T+ 1日03:29頃 103B子衛星の軌道検討
ひとまず103Bを1周させた時点で103Aが遠点到達まで2時間47分。ということは、ここから2時間47分を割り切れる時間で103Bが周回できれば103Aが遠点付近にいるときに103Bが103Aの近点に近い位置になる。
103Bを減速して軌道周期を1時間23分に調整。
T+ 1日04:56頃 103Aと大体似たような軌道を目標に、103Bの次周のマニューバーを設定。
T+ 2日00:14頃／1年30日 103B子衛星の軌道修正実施
大きく噴射した後、最大推力を5%程度に絞って微調整。1788 - 213 km の楕円軌道、軌道周期1日3時間1秒。
103Aに操作を移し、こちらも推力を絞って1日3時間1秒に揃えて目標完了です。
1年30日～ 幕間
1年30日：KOrb-208A (4号)（メルトゥルーデ）低軌道救難
要救助者：VAC-CO社、ギルオリー・カーマン。
初救難ミッションで救助した元IONIC社所属パイロット、メルトゥルーデ・カーマンが担当。
T+ 00:46頃 衛星の調整の経験を活かし、最初の接近点で加速して次周で接近するように調整。
T+ 01:00頃 マニューバー噴射実施、半周後に予想1.4km程度
T+ 01:06頃 追加噴射。近点付近で予想0.2km
T+ 01:25頃 通り過ぎたため相対100m/sで接近、1km程度まで到達して減速、数百mで船首を向けてRCSで調整想定の数m/sでの接近に。
ついでに、今更知ったIJKLキーでのRCS操作を練習。WASDの回転と併用できるのは慣れたら便利そう。
T+ 01:29頃 ギオルリー・カーマンを収容。作業終了段階でΔV 222m/s程度。
T+ 01:33頃 大気圏突入
T+ 01:42頃 着陸
1年31日：C7A-SAT-1 衛星軌道修正
前回打ち上げた衛星の軌道修正契約が、珍しくその衛星の打ち上げ依頼と同じ依頼主から出現したので早速受諾。
ちなみに何故わかるかというと機体名の通り、ロールプレイで依頼主所有の衛星という設定で名前を付けているため。
受諾してから残ΔVがギリギリだったことを思い出しつつ、何とか足りる範囲で調整成功。
1年31日：KOrb-208A (5号)（ジェバダイア）低軌道救難
要救助者：ウィンターオウル社：ジャック・カーマン。
軌道投入時点で距離40km、ただし、ターゲットのほうが前方にいるため、軌道を縮めて追い付くことができない状態。
ワンチャン直接接近で届くのでは？ということで直接ターゲット方向に加速。まず最接近6km程度、さらに接近。
T+ 00:14頃 ターゲット近傍に接近成功。
T+ 00:15頃 ジャック・カーマンを収容。276m/s程度。
T+ 00:20頃 大気圏再突入。
T+ 00:31頃 山岳に着陸しかねない微妙な位置で無事着水。
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