В этом гостевом блоге Мартина Элвиса упоминается разновидность орбиты, о которой я никогда раньше не слышал. Как работает орбитальная механика, чтобы DRO мог принести пользу межпланетной миссии?
... переход на высокоэллиптическую орбиту (HEO) или дальнюю ретроградную орбиту (DRO) вокруг Луны как на обратном, так и на обратном пути. Это экономит около 20 метрических тонн груза на Марсе и обратно и позволяет повторно использовать некоторое оборудование в более поздних миссиях.
Он ссылается на эти слайды Мишель Гейтс из презентации Группы по оценке малых тел .
Основная идея состоит в том, чтобы разместить компоненты большой пилотируемой миссии на высокой околоземной орбите, где вы уже передали большую часть энергии, необходимой для достижения пунктов назначения в Солнечной системе. попасть с НОО на высокую околоземную орбиту с апоцентром на удалении Луны составляет 80-85% времени добраться с НОО до Марса.
Вы можете использовать высокоэффективные электрические двигательные установки, чтобы добраться до ВЭО, поскольку вам все равно, сколько времени потребуется компонентам без экипажа, чтобы добраться туда, чтобы минимизировать стартовую массу и, следовательно, стоимость. Это могут быть химические двигательные установки, места обитания и другие элементы. Затем наша Луна обеспечивает удобное и почти бесплатное средство как для подъема, так и для опускания перицентра компонентов для хранения в круглом ВЭО, встречи с экипажем, а также для использования низкого перицентра для околоземного химического реактивного маневра для эффективного впрыска в межпланетную орбиту. траектория.
См. эту статью для обзора концепции.
Стабильный способ хранения таких частей — это DRO вокруг Луны, который энергетически дешев для входа и выхода из HEO. Вы также можете поместить некоторое из вашего возвращенного оборудования, например, вашу среду обитания в дальнем космосе, в DRO для пополнения запасов и повторного использования.
Вы никогда не слышали о дальних ретроградных орбитах, потому что они никогда раньше не использовались. Цитируя работу Кирстин Джонсон (Колорадский центр астродинамических исследований, Университет Колорадо в Боулдере) под названием « Понимание миссии НАСА по перенаправлению астероидов», статья о дальних ретроградных орбитах :
В настоящее время исследования не выявили космического корабля, который использовал бы Дальнюю Ретроградную Орбиту в своей работе, несмотря на 40-50 лет исследований, посвященных этой теме. Предложенная миссия JIMO [ Jupiter Icy Moons Orbiter ] до того, как она была отменена в 2005 году, рассматривала возможность использования DRO из-за его стабильности и низкоэнергетических характеристик передачи. DRO также представляли интерес для потенциальных космических аппаратов в создании системы первоначального предупреждения о крупных выбросах корональной массы, направляющихся к Земле. Однако ни одна из этих миссий не была реализована. Поэтому нет опыта полетов космического корабля на такую орбиту и на нее.
Некоторыми из преимуществ таких орбит являются отсутствие нестабильности более близких орбит из-за гравитационных возмущений третьего тела (термин «карантинная орбита» упоминается в нем и относится к устойчивости по Ляпунову ), а также более низкая требуемая дельта-v для орбитальных переходов, но они имеют предупредите, что:
Из-за ретроградного, а затем поступательного движения орбиты в инерциальной системе отсчета движение спутника не может быть описано кеплеровскими элементами орбиты, что затрудняет анализ проблемы.
Обратитесь к упомянутой статье для получения более подробных объяснений и изображений, помогающих визуализировать преимущества и трудности использования DRO.
LocalFluff
ТильдалВолна