Как бы вы определили, что объект на орбите Лиссажу нуждается в удержании станции?

Гало-орбиты и их родственные орбиты Лиссажу (например, та, на которой находится DSCOVR) вокруг Солнца-Земли L1 и L2 имеют периоды около полугода. Как правило, они нестабильны и хотят «раскручиваться» по так называемому нестабильному многообразию.

Это то, как выглядят маневры удержания станции, или это просто сбои в данных? (SOHO через Horizons) Я ссылаюсь на Робертс 2002, Миссия SOHO L1 Halo Orbit Recovery From the Attitude Control Anomales of 1998 . В разделе II описывается процедура обслуживания станции для SOHO, которая является соседом DSCOVR.

Они удерживают SOHO на небольшой орбите относительно Земли, на долю километра от его идеальной орбиты. В течение нескольких недель он перемещается дальше от ореола и ближе к нам. Время экспоненциального удвоения ошибки составляет около двух недель.

Если бы они ничего не сделали, он бы по спирали направился к Земле, а затем ушел бы по большой орбите вокруг Солнца.

Но SOHO, DSCOVR и JWST (в будущем) и все эти орбитальные космические аппараты Halo несут транспондеры. Земля излучает сигнал на спутник, и он особым, когерентным образом сдвигает частоту, поворачивает его и отправляет обратно на Землю в прямом эфире.

Земля может измерять скорость и расстояние в этом направлении и обнаруживать погрешности даже в миллиметрах в секунду, как вы можете убедиться, прочитав этот раздел. Затем Земля вычисляет требуемое время работы станции и инициирует его для спутника. Обычно это дельта-V в сантиметрах в секунду, которые делаются каждые несколько недель.

Поскольку ошибка растет экспоненциально (эти орбиты называются экспоненциально неустойчивыми), чем чаще вы можете это делать, тем меньше delta-v в год вам нужно. В этом ответе я упоминаю, что бюджет JWST на поддержание станции составляет около 2,4 м/с в год. Это действительно мало!

Все это возможно только благодаря точным измерениям доплеровской задержки, выполненным с использованием параболических антенн Deep Space Network и когерентного ретранслятора на космическом корабле.

Для получения дополнительной информации об орбите DSOVR см.:

• Путешествовал ли DSCOVR «по стабильному многообразию своей будущей орбиты SE L1 Halo», чтобы добраться туда?
• Почему DSCOVR находится на орбите Лиссажу? Не будет ли гало-орбита полностью избегать зоны отчуждения Солнца?

Второй связан с управлением орбитой Лиссажу для миссии по точке либрации L1 обсерватории глубокого космоса Солнце-Земля.