Провел ли ISEE-3 несколько лет на гало-орбите вокруг земли L1L1L_1 без использования топлива?

В связанном вопросе я пытаюсь найти некоторые убедительные ссылки, помогающие объяснить, вращается ли какое-либо гало вокруг солнца-земли или земли-луны. л 1 или л 2 на самом деле могут быть несколько стабильными (скажем, для полдюжины орбит). Там я упомянул цитату Денниса Уинго, описывающую первоначальную орбиту Гало ISEE-3. Он описывает Солнце-Землю л 1 как « точка примерно в 1,5 миллионах километров от Земли, где космический корабль может безопасно вращаться без использования топлива ».

Сайт http://spacecraftforall.com/a-new-orbit интерактивен - если оставить его в покое, он обычно запускает видео примерно через 10-15 секунд.

Вот хотелось бы узнать конкретно - ИСЭЭ-3 несколько лет провел на гало-орбите вокруг солнце-земля л 1 без использования топлива или, по крайней мере, без штатной станции, поддерживающей маневры тяги, необходимые на нестабильных орбитах? (например, как должен делать DSCOVR)

Ответы (1)

Это правда, что в некоторых точках либрации, в том числе ESL-1 (точка либрации Земля-Солнце 1), вы можете вращаться вокруг этой точки с нулевым запасом топлива. Думайте об этом как о визуализации Эйнштейном ямки в пространстве-времени (что и есть гравитация) и того, что космический корабль вращается вокруг самой глубокой точки ямки.

Однако проблема в том, что на узкой орбите ESL-1 космический аппарат находится в прямой видимости к Солнцу. Это создает проблему со связью, потому что радиочастотный шум Солнца на несколько порядков выше, чем мощность передатчиков на космическом корабле. Следовательно, на самом деле космический аппарат вращается вокруг точки либрации около «вершины» гравитационной ямки.

Для ISEE-3 это было около 500 000 км от центра точки ESL-1. Это то, насколько далеко от точки ESL-1 должен был находиться космический корабль, чтобы быть вне радиочастотных помех Солнца. Это требовало, чтобы dV оставался на этой орбите. Если мне не изменяет память, порядок величины этого dV был около 30 метров в секунду в год.

Деннис, добро пожаловать на Stack Exchange для космических исследований! Это похоже на начало хорошего ответа, но, поскольку вы здесь новичок, вы можете включить некоторые ссылки для подтверждения своих утверждений. Кроме того, поскольку uhoh спросил о топливе, вы можете посмотреть, сможете ли вы придумать расход топлива для dV/год.
Спасибо за вашу помощь! Я начал это со связанного вопроса о родственном элементе , в котором цитируется патент JAXA, в котором говорится, что стабильное гало вращается вокруг л 1 слишком велики для некоторых приложений, здесь вы предполагаете, что они слишком малы . Существует ли «Зона Златовласки» для гало-орбит? Я действительно мог бы использовать ссылку или две - даже если это за платным доступом, я могу начать там и найти что-то, на что можно сослаться здесь.
Мне это не кажется правильным. Коллинеарные точки L нестабильны. Это включает в себя L3, L1 и L2. Когда потенциал показан в виде ямочек, L4 и L5 находятся на вершинах холмов, а L1 и L2 — в седловых точках.
@HopDavid это орбиты вокруг л 1 (или л 2 ). Помните, что седла и ямки, о которых мы говорим в 2D и 3D, должны быть рассчитаны для одной - и обычно нулевой - скорости. «Потенциал» во вращающейся системе отсчета является псевдопотенциалом и включает в себя члены скорости. Вот почему каждое объяснение, в котором используются эти сюжеты, всегда вызывает гм и хохот, когда доходит до сути. л 4 и л 5 , которые для солнца-земли и земли-луны стабильны, и тем не менее графики показывают максимум , который затем объясняется тем, что на самом деле это неправильный график, на который следует смотреть в любом случае. Нужен способ увидеть потенциал в 6 измерениях!
@HopDavid, например, в статье « Точка Лагранжа » заголовок под первым контурным графиком должен отступить: «Вопреки интуиции, точки L4 и L5 являются высшими точками потенциала. В самих точках эти силы уравновешены».
Из статьи ESA о LISA Pathfinder: «Каждую неделю, когда LPF находится на уровне L1, нам придется немного подтолкнуть его (это так называемые «маневры удержания на месте»)». Я считаю, что орбиты Halo вокруг L1 и L2 также нуждаются в удержании станции. blogs.esa.int/rocketscience/2015/12/07/…