Возможно ли, что луна светит только ночью?

Если бы Земля была одна в космосе, а гипотетическая Луна имела незначительную массу, вы можете рассчитать расстояние, на котором период равен одному году, используя:

$$a = \left( \frac{GM_E T^2} {4 \pi^2} \right)^{1/3}$$

куда$GM_E$- стандартный гравитационный параметр Земли (около 3,9860E+14 м^3/с^2) и$T$период (около 365,2564 х 24 х 3600 сек). Вы должны пройти около 2,2 миллиона километров.

Оказывается, поскольку Земля вращается вокруг Солнца, добавленный гравитационный эффект приводит к расположению немного ближе, примерно в 1,5 миллионах километров от Земли, где объект с малой массой будет иметь тенденцию оставаться на дальней стороне от Солнца. Земля на некоторое время.

Это место является одной из пяти точек Лагранжа и имеет обозначение Солнце-Земля L2. Аналогичная точка L1 есть и между Землей и Солнцем.

Однако это не стабильная орбита, даже в сценарии идеальной круговой ограниченной задачи трех тел (CR3BP или CRTBP) малейшее смещение приведет к тому, что она в конечном итоге уйдет на свою собственную, несколько хаотичную орбиту вокруг Солнца в течение нескольких секунд. годы. Реальность более эллиптических орбит тел Солнечной системы плюс гравитационные возмущения только усилит эту нестабильность.

Так что найдите способ снабдить гипотетическую луну двигательной установкой, позволяющей удерживать ее на месте, и вы получите почти то, что ищете. Проблема в том, что эта точка находится в той же окрестности, что и точка, где исчезает Умбра земной тени.

Поскольку орбита Земли эллиптическая, точка, где заканчивается тень, немного смещается, а поскольку нет точного определения местоположения точки Лагранжа для хаотичной, реалистичной Солнечной системы, вопрос о том, будет ли спутник вблизи L2, будет решаться. в частичном или полном затмении является спорным.

Если у вас уже есть двигатель для обслуживания станции, вы можете переместить его в тень и обслуживать там.