Как Чандраян-2 выйдет на полярную орбиту?

В этой статье Википедии говорится, что орбитальный аппарат «Чандраян-2» будет находиться на полярной орбите над Луной.

Орбитальный аппарат будет выполнять свою миссию в течение одного года на круговой лунной полярной орбите размером 100 × 100 км.

Требуется много энергии, чтобы изменить наклон орбиты около 90 градусов, и Чандраян-2 не запускается на полярной орбите над Землей, поскольку это уменьшило бы окна запуска, согласно этому ответу Stack Exchange . И это также потребует больше энергии, потому что наиболее эффективно запускать ракету вблизи экватора в направлении вращения Земли (против часовой стрелки).

Мой вопрос: как Чандраян-2 выйдет на полярную орбиту вокруг Луны? например. Изменят ли они наклонение своей орбиты на пути к Луне? Или они будут потреблять много энергии и менять наклонение своей орбиты, вращаясь вокруг Луны?

Вам просто нужно сделать небольшую коррекцию на полпути, чтобы нацелиться на один из полюсов, а не на экватор. Тогда это все равно, что выйти на экваториальную орбиту. Любое «наклонение орбиты» при переходе между Землей и Луной достаточно мало, чтобы им можно было пренебречь.

Ответы (1)

Это будет сочетание вещей. Как упомянул TonyK в своих комментариях, большая часть изменений произойдет во время цис-лунной передачи. Это оптимально, потому что межпланетные траектории могут быть рассчитаны таким образом, чтобы получить оптимальную парковочную орбиту вокруг вашего целевого планетарного тела. Один ловкий трюк, который используют астродинамики, — это нацеливание на B-плоскость (хорошая статья AGI здесь: http://help.agi.com/stk/index.htm#gator/eq-bplane.htm ). Я не знаю точно, что ISRO сделала для проектирования этих траекторий, но я уверен, что это следует из той же линии рассуждений, что, поскольку межпланетная проблема не имеет ограничений, инженеры могут играть с несколькими параметрами, чтобы получить желаемую орбиту.

По какой-то причине, если начальный наклон орбиты не идеален, ISRO может «переждать», если он находится в пределах некоторого запаса для соприкасающейся орбиты, чтобы попасть в некоторый допуск для ее параметров орбиты. Эти соприкасающиеся орбитальные элементы могут быть непериодическими по своей природе. Хорошим примером являются полярные спутники LEO, испытывающие нечто, называемое дрейфом RAAN, когда наклон Земли приводит к постоянному увеличению RAAN с течением времени. Очевидно, что если вы начнете с 0 RAAN, вы, естественно, вернетесь туда, поскольку 360 градусов = 0 градусов, но в несферическом теле вы увидите, что эти элементы орбиты будут нелинейно влиять на другие параметры, включая наклон.

Надеяться на то, что орбитальные возмущения выведут вас на желаемую орбиту, на первый взгляд кажется немного наивным (поправьте меня, если я ошибаюсь), поэтому вы, вероятно, разработаете траекторию входа, чтобы добраться туда, куда вам нужно. Упоминание об этих возмущениях, я думаю, полезно знать, и я уверен, что это очень важно, если вы проектируете системы управления для поддержания желаемой орбиты.