Теперь, когда космический телескоп Gaia находится на пути к точке Лагранжа L2 (SEL2) между Солнцем и Землей, я начинаю задаваться вопросом о стабильности орбиты Gaia там. Телескоп Planck уже существует, как и микроволновый зонд анизотропии Wilkinson (WMAP) и другие зонды, и из Википедии я узнал, что:
На практике любая орбита вокруг лагранжевых точек L1, L2 или L3 является динамически неустойчивой, а это означает, что небольшие отклонения от равновесия со временем растут экспоненциально.
У Гайи есть какая-то Орбитальная Система Маневрирования (используя термин космического корабля "Шаттл") и некоторое количество топлива на борту, как и у Планка, однако мне интересно, насколько детерминированы эти орбиты, и есть ли у Планка и Гайи автоматические поправки и обнаружение столкновений в их бортовых компьютерах. ; L2 находится «всего» в 1,5 миллионах километров (или примерно в 5 световых секундах) от нас, так что наверняка есть время для ручной коррекции.
Кто-нибудь знает источник, который сообщает, насколько различаются орбиты Гайи и Планка, есть ли пересечения между их орбитальными плоскостями или даже насколько вероятна необходимость незапланированной коррекции орбиты? Я знаком с фигурами Лиссажу из уроков математики и знаю, насколько прогнозируемый след может отличаться в зависимости от точности типов данных, используемых в вычислениях (например, float или double). Как ESA/NASA справится с этим, теперь, когда SEL2, кажется, станет людным местом?
Оригинальный научно-технический отчет Gaia (см. стр. 221, см. также резюме ) дает анализ орбиты Лиссажу. Насколько я понимаю, Гайя будет помещена на орбиту Лиссажу с малой амплитудой, что даст ей радиус орбиты км от км по оси Солнце-Земля.
Помимо того, что эта орбита по своей природе неустойчива, переменное радиационное давление Солнца вызывает стохастическую дестабилизацию орбиты. Прогноз состоит в том, что после выхода на орбиту небольшая поправка на скорость м/с требуется примерно раз в месяц, чтобы поддерживать орбиту.
Из сводки по орбите Планка кажется, что это относится и к Планку.
То, что точка SEL2 «переполнена», не кажется мне такой уж большой проблемой. Как только спутники выключаются (и Планк, и Гершель больше не активны), их орбита быстро дестабилизируется, эффективно удаляя их из региона. Но что еще более важно, радиус орбиты сравним с расстоянием до Луны, это действительно колоссально большое пространство. Поскольку диаметр этих спутников составляет всего несколько метров, вероятность столкновения, скорее всего, незначительна.
TildalWave
Александр Янссен
Мориарти
Чику