В чем разница между гало-орбитами и орбитами Лиссажу?

Статьи в Википедии о гало-орбите и орбите Лиссажу заставляют меня задаться вопросом, чем эти две орбиты отличаются с точки зрения орбитальной механики.

Можно ли их обсудить здесь вместе, чтобы я мог понять сходства и различия? Эти две статьи на самом деле написаны в разных форматах, поэтому сравнивать их сложно.

Кроме того, почему изображение в статье об орбите Лиссажу не похоже на паттерн Лиссажу?

запоздалая мысль: интересно, будет ли когда-нибудь иметь смысл объединить эти две статьи?

У меня есть привычка, что в случае обмана голосов, если так будет выглядеть лучше, я пытаюсь изменить направление обмана. Это означает, что я инициирую очередное голосование за обман, но в противоположном направлении. Но, учитывая также ответы, возможно, на этот раз это была не очень хорошая идея, поэтому я отказался от голосования. Извини.
@peterh очень признателен, спасибо! ;-)

Ответы (1)

Гало-орбиты являются подклассом орбит Лиссажу.

Таким образом, это изображение, показывающее простую круглую орбиту, просто показывает паттерн Лиссажу 1:1.

Эти орбиты в точках Лагранжа действительно вращаются вокруг большего тела таким образом, что это резонирует с меньшим телом. Если говорить о системе Земля-Солнце, то такие спутники, как DSCOVR, SOHO (L1) и (будем надеяться) грядущий космический телескоп Джеймса Уэбба (L2) будут находиться на гелиоцентрических орбитах (орбитах вокруг Солнца) примерно на 1% ближе или дальше ( соответственно), чем орбита Земли вокруг Солнца.

Земная гравитация там слаба, но достаточно сильна, чтобы «тянуть» спутники немного быстрее или медленнее, чтобы поддерживать их синхронизацию.

Когда вы входите в сумеречную зону вращающейся системы отсчета и двигаетесь вместе с Землей, кажется, что их движение происходит вокруг точек L1 и L2 с вашей точки зрения во вращающейся системе отсчета.

Математически при выполнении расчетов для упрощенной круговой ограниченной задачи трех тел (CRTBP, CR3BP) уравнения становятся проще, когда вы используете вращающуюся систему координат.

В инерциальной системе отсчета эти спутники будут слегка дрейфовать вверх и вниз, совершая один полный цикл примерно два раза в год. Только во вращающейся системе отсчета это движение выглядит как движение по орбите вокруг точки Лагранжа или, по крайней мере, связанное с ней.

Это движение имеет «горизонтальную» или лево-правую составляющую, и «вертикальную» или компоненту «вверх-вниз».

В некоторых случаях, когда это движение CR3BP имеет достаточно большую амплитуду, эти движения могут иметь одинаковый период, и поэтому орбита будет казаться замкнутой, циклической и периодической во вращающейся системе отсчета. Орбиты в этом подмножестве называются Halo Oribits . SOHO и будущий JWST будут в них.

Однако в этом семействе есть много орбит, где горизонтальное и вертикальное движение не имеют одинакового периода, и поэтому они будут казаться крест-накрест или фигурой Лиссажу в пространстве, если смотреть во вращающейся системе отсчета. Они называются орбитами Лиссажу. Между горизонтальным и вертикальным периодами нет особой связи, их не нужно фиксировать, например, в соотношении 4:3. Помните, что это не настоящие орбиты.

С точки зрения спутника используются гало-орбиты, потому что они имеют тенденцию вращаться вокруг оси Солнце-Земля (или оси Земля-Луна) и позволяют избежать радиопомех и отключений электроэнергии из-за затмения солнечных панелей. Орбита DSCOVR поместит его в зону отчуждения Солнца примерно в 2020 году, где линия связи будет слишком близко к Солнцу, поэтому там запланирована коррекция орбиты, чтобы справиться с ситуацией. На изображении вы можете видеть точку вставки, обозначенную LOI, и около дюжины циклов за пять лет. Горизонтальный и вертикальный периоды для этой орбиты почти одинаковы. От управления орбитой Лиссажу для миссии L1 по точке либрации Обсерватории глубокого космоса Солнце-Земля

Орбита Лиссажу DSCOVR

После 2020 года DSCOVR должен будет сжигать топливо каждые 3 или 6 месяцев, чтобы оставаться на этом эллипсе и избегать зоны отчуждения Солнца, которая затем закончится примерно в 2028 году.

Чтобы узнать больше об уравнениях для расчета гало-орбит и некоторых Python, см.

Также см. эти вопросы и ответы на них:

Хороший ответ! Но, учитывая время запуска JWST, похоже, что он действительно будет находиться на орбите Лиссажу. Верно?
Все, что я читал, говорит о гало-орбите, но, как я упоминал в своем другом комментарии , это всего лишь подкласс орбит Лиссажу, так что да.
@nealmcb давайте ответим на ваш вопрос, если вы можете ответить себе сейчас, это здорово! Действительно ли JWST находится на орбите Лиссажу? Как это будет выглядеть? Последствия для сохранения станции? (связано и потенциально полезно: дизайн гало-орбиты космического телескопа Джеймса Уэбба )
В чем разница между гало-орбитами и орбитами Лиссажу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v