Зачем ставить рентгеновский телескоп Спектр-РГ/эРОСИТА до упора на Солнце-Земля L2?

Согласно Спектр-РГ из Википедии; Профиль миссии и орбита :

Профиль миссии и орбита

Космический аппарат выйдет на орбиту вокруг Солнца, в точке Лагранжа L2, на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли, при этом Земля затенит его от солнечного света. Эта операция займет три месяца, в течение которых полезная нагрузка будет проверена и откалибрована. Следующие четыре года будут потрачены на выполнение восьми обзоров всего неба. Следующие три года запланированы для наблюдения за избранными скоплениями галактик и другими интересующими объектами.

Вместо этого на космической странице Гюнтера для Спектр-РГ (SXG) говорится, что он будет находиться на гало-орбите вокруг SE-L2 :

...SXG будет находиться на гало-орбите вокруг точки Лагранжа L-2.

Space.com сообщает:

Затем «Спектр-РГ» выйдет на стабильную космическую орбиту, называемую точкой Лагранжа (в частности, L2), где гравитационные силы двух крупных объектов — в данном случае Солнца и Земли — уравновешивают друг друга. Такое расположение позволит «Спектру-РГ» вести наблюдения с минимальным расходом топлива.

[...] В обсерваторию входят два зеркально-рентгеновских телескопа, называемых ART-XC и eROSITA. ART-XC (российская полезная нагрузка) будет исследовать более высокие энергии рентгеновского излучения, до 30 кэВ, в то время как eROSITA (расширенное рентгеновское исследование с массивом визуализирующих телескопов) оптимизировано для диапазона энергий от 0,5 до 10 кэВ.

Вопросы:

  1. Зачем ставить рентгеновский телескоп Спектр-РГ на Солнце-Землю L2? JWST находится далеко от Земли, чтобы оставаться термически стабильным, избегая лучистого тепла Земли (и по ряду других причин), но я не думаю, что весь телескоп Спектр-РГ должен быть криогенным.
  2. Будет ли он находиться в гало или на орбите Лиссажу вокруг L2 (как и большинство космических аппаратов в L1 или L2) или он действительно будет находиться в собственно L2, «с Землей, заслоняющей его от солнечного света»?

введите описание изображения здесьСпектр-РГ, Источник Лавочкина

Может быть интересно почитать: arxiv.org/abs/1209.3114 ; в главе 3 будут перечислены (планируемые) орбитальные параметры гало вокруг L2.
imprs-astro.mpg.de/sites/default/files/… имеет в 3.4 хорошее "Сравнение низкой околоземной орбиты с орбитой вокруг L2"
@samcarter Я думаю, что первые два абзаца раздела 3 в первой ссылке содержат как минимум две причины, которые могут стать основой для хорошего ответа, и да, конец раздела 3.4 подтверждает это. Я бы сказал, напишите это, это хороший ответ!
Хорошо, я напишу что-нибудь

Ответы (1)

eRosita находится на пути к эллиптической орбите вокруг L2 (с L2 в центре эллипса).

введите описание изображения здесь

(источник изображения: https://www.slideshare.net/esaops/wilms , стр. 19)

Согласно Мерлони и соавт. (2012, https://arxiv.org/abs/1209.3114 ), большая полуось проецируется примерно на 1 000 000 км, а период обращения должен составлять около 6 месяцев.

Взглянув на богатую событиями историю проекта, который теперь стал eRosita, интересно увидеть, что изначально планировалась совсем другая орбита. История eRosita восходит к ABRIXAS, рентгеновскому спутнику, который был запущен, но так и не был введен в эксплуатацию из-за технических проблем. Чтобы заменить этот спутник, были разработаны планы телескопа ROSITA. Этот телескоп планировалось установить на МКС и использовать конструкцию, очень похожую на ABRIXAS, но более тщательное изучение показало, что это место не подходит для телескопа. Не отказываясь от этой идеи, следующим проектным исследованием был DUO, сотрудничество с НАСА, который в основном представлял собой телескоп ROSITA, установленный на спутнике LEO, но он остался на этапе проектирования. Наконец, расширенная версия этих планов ROSITA ( eRosita) реализован совместно с Роскосмосом. Сначала планировалось, что у него также будет НОО, но в 2008 году он был изменен на орбиту L2 «по причинам, связанным с космическим полетом».

Преимущества новой орбиты:

  • возможность непрерывного наблюдения за временем без покрытий Землей
  • стабильный тепловой режим
  • отсутствие простоев из-за пересечения Южно-Атлантической аномалии

Недостатки новой орбиты:

  • более высокий ожидаемый радиационный фон
  • необходимость в радиостойкой электронике из-за орбиты за пределами поясов Ван Аллена

(приведенный выше абзац взят из https://www.imprs-astro.mpg.de/sites/default/files/Muehlegger_Martin_2010.pdf , более подробную информацию см. в связанном PDF-файле)

Питер Предель, научный руководитель eRosita, назвал в интервью следующие основные причины орбиты L2:

На это есть три основные причины:

  • В районе точки либрации 2, что примерно в 1,5 млн км от Земли, наша планета не мешает.
  • Там также постоянная температура, потому что инструменты не подвергаются постоянной смене дня и ночи.
  • В-третьих, расположение позволяет постоянно наблюдать за небом.

(цитата с https://www.mpg.de/13559826/the-telescope-offers-enormous-potential )

@uhoh Спасибо за ваши комментарии! Я немного расширил свой ответ. Я могу сделать это вики-ответом сообщества, если вы захотите что-то добавить.
Здорово, когда кто-то тратит время на то, чтобы покопаться и написать авторитетный, тщательный и проверенный ответ!
@uhoh Спасибо, что предложили награду! Быстрое обновление статуса: сейчас eRosita находится на расстоянии более 1 млн км от Земли и проводит дегазацию, чтобы избежать загрязнения детекторов, когда они будут охлаждаться.
Зачем ставить рентгеновский телескоп Спектр-РГ/эРОСИТА до упора на Солнце-Земля L2?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v