Почему орбита Кеплера была выбрана так, чтобы она продолжала удаляться от Земли?

Телескоп Кеплер был запущен с Земли 7 марта 2009 года и выведен на независимую орбиту вокруг Солнца с большой полуосью 1,0132 а.е., периодом 372,53 дня и эксцентриситетом 0,036 согласно Википедии.

Кеплер должен быть достаточно далеко от Земли, чтобы Земной свет (солнечный свет, отраженный Землей) не мог исказить его измерения. Камера считается фотометром - основная миссия Кеплера состоит в том, чтобы обнаруживать внесолнечные планеты, измеряя крошечные сдвиги в яркости звезд, вызванные прохождением далеких планет их звезд.

Я считаю, что есть и другие причины держать Кеплер подальше от Земли. Но мне интересно, почему было решено вывести Кеплер на орбиту, которая продолжает удаляться все дальше и дальше от Земли.

Расчетный срок службы Кеплера составляет 4 года, но он продолжает производить научные данные даже сейчас, более семи лет с момента его первоначального ввода в эксплуатацию.

Мой вопрос касается его орбиты. В настоящее время он находится на расстоянии около 137 миллионов километров от Земли, почти 1 а.е., и все время продолжает удаляться от Земли (см. графики ниже). Я понимаю, что Кеплер выполняет значительную предварительную обработку изображений размером примерно 93 миллиона пикселей перед их отправкой на Землю, а загрузка выполняется периодически, возможно, раз в месяц. Таким образом, большое расстояние, похоже, не вызывает особых проблем со связью.

Но мне интересно, почему было решено вывести Кеплер на орбиту, которая постоянно отдаляется от Земли. Есть ли в этом какая-то польза или это единственный способ удержать его от слишком быстрого возвращения в окрестности Земли?

введите описание изображения здесь

вверху: график движения внутренних тел Солнечной системы в проекции на плоскость эклиптики во вращающейся (синодической) системе отсчета, основанной на орбите Земли. Данные из эфемеридной базы данных JPL Horizons . Земля — это синяя «капля» справа, а телескоп «Кеплер» медленно перемещается за Землей каждый год. Покачивания происходят из-за эксцентриситета как Земли, так и Кеплера.

введите описание изображения здесь

вверху: график зависимости расстояния между Кеплером и Землей от времени. Данные из эфемеридной базы данных JPL Horizons .

введите описание изображения здесь

выше: график солнечного угла между Кеплером и Землей в зависимости от времени. Данные из эфемеридной базы данных JPL Horizons .

введите описание изображения здесь

вверху: ПЗС-матрица фотометра Кеплера , кредит: НАСА.

Остановить его от дрейфа будет стоить топлива. Дрейф не причиняет вреда. Почему горят??
Из любопытства, вы использовали Matlab для этих графиков? Стиль похож на тот, который выводит Matlab (хотя iirc matplotlib создает аналогичные графики).
@LorenPechtel Да, это имеет смысл! Мне интересно, есть ли другая орбита, которая отделялась бы от Земли еще медленнее и требовала бы еще меньше топлива, или она уже как-то близка к минимуму.
@JAB Я использовал Python и Matplotlib. Есть некоторое визуальное сходство с Matlab, но все на графике — это просто объекты Python. Орбиты обрабатываются в системе Horizons Лаборатории реактивного движения, и я только что сохранил их результаты в эклиптических координатах на своем компьютере. Единственная математика, которую я сделал здесь, — это простое преобразование вращения, чтобы Земля оставалась на оси +x.

Ответы (1)

Первоначально Кеплер должен был отправиться на L2 . Однако при подготовке «Спитцера» НАСА обнаружило, что для достижения гелиоцентрической орбиты, отстающей от Земли, требуется меньше топлива, чем для L2 . Для Spitzer это позволило переключиться на пусковую установку меньшего размера. Этот вывод относится и к Кеплеру.

Хорошо, это полезно. Я полагаю, что если бы Кеплер был разработан для нормальной работы примерно на ~1 а.е., то он мог бы работать и при расстоянии менее 1 а.е. Я посмотрю эти ссылки. Был ли здесь какой-то концептуальный прорыв в орбитальной механике, или это было очевидно задним числом ?
Рисунок 7 в этом pdf -файле интересен, как и абзац непосредственно над рисунком! L2 требует регулярного удержания станции, что означает вес и потерю времени наблюдения. После выхода на гелиоцентрическую орбиту двигательные маневры для корректировки орбиты не требуются.
SEL2 выглядит гораздо лучшим местом для Кеплера, чем гелиоцентрическая орбита. Если бы Kepler проработал 30 лет как HubbleST, его научная ценность со временем росла бы в геометрической прогрессии. Транзит требует времени.
Почему орбита Кеплера была выбрана так, чтобы она продолжала удаляться от Земли?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v