Какой искусственный спутник имеет самую дальнюю орбиту вокруг Земли?

У меня нет списка, чтобы найти самую высокую, но я подозреваю, что Спектр-Р РадиоАстрон (используемый для радиоинтерферометрии с длинной базой) является одной из самых высоких высот, не связанных с лагранжевой орбитой.

Луна взаимодействует со своей орбитой, поэтому апогей со временем меняется. Согласно Руководству пользователя

расстояние до апогея будет варьироваться от 286 938 до 371 233 км.

У него очень большой эксцентриситет, поэтому я полагаю, что есть и другие с большей большой полуосью. Я не уверен, какая мера вопроса может потребоваться для "самого дальнего"

примечание: ответ @BillGray на XL8D89E является самым высоким и правильным ответом!

Я нашел следующий «дальний» космический корабль:

• TESS (транзитный спутник для исследования экзопланет) недавно запущен, еще не на окончательной орбите
• Спектр-Р
• IBEX или Interstellar Boundary Explorer
• геотейл

Вот их идентификаторы:

TESS       43435    2018-038A
Spektr-R   37755    2011-037A
IBEX       33401    2008-051A
Geotail    22049    1992-044A

Я загрузил как TLE, так и данные об орбите из JPL Horizons , чтобы собрать воедино эти качественные данные.

Проблема в том, что на таких высоких орбитах гравитация Солнца и Луны может значительно толкать их, поэтому их орбиты со временем меняются, иногда совсем немного!

Бесспорным победителем (из четырех найденных мной) кажется Geotail . Использование исторических TLE показывает, что максимальная большая полуось Geotail составляет около 280 000 км или около 44 земных радиусов, а максимальный апоапсис составляет более 500 000 км или около 81 земного радиуса. Однако, как сообщает сайт японского космического агентства (см. также Википедию ), орбита рассчитана на покрытие хвостом магнитосферы в широком диапазоне расстояний: от 8 Re до 210 Re от Земли. Это более 1 300 000 км от Земли! На самом деле, некоторые разделы этого сайта и разделы НАСА / ЕКА предполагают, что максимальным апогеем могло быть даже более высокое содержание 220 Re на расстоянии более 1 400 000 км!

Это вряд ли было бы стабильным в долгосрочной перспективе, и поэтому после исследования хвоста магнитосферы там оно было сглажено ближе к Земле.

У меня есть два графика для TESS, как текущие данные от TLE, так и будущие данные (большой DOT) после того, как он будет использовать маневр сближения с Луной, а затем еще один маневр с тягой, чтобы достичь своей полулунной месячной орбиты. Как только это произойдет, TESS станет искусственным спутником с самым длительным периодом обращения вокруг Земли, по крайней мере, с довольно стабильной орбитой и информация о котором будет общедоступна.

У TESS есть эта орбита, чтобы проводить большую часть своего времени, глядя на близлежащие звезды в поисках экзопланет, а затем он совершает близкий проход мимо Земли для загрузки данных раз в две недели.

Вы можете узнать больше о том, как работает орбита TESS, в этом ответе на вопрос об орбите TESS и лунном резонансе .

Я поместил график расчетной орбиты TESS с Horizons ниже. Зеленая, плотно повторяющаяся орбита — Луна. Красная орбита, наклонная, развивающаяся, меняющаяся орбита предназначена для TESS только в течение нескольких лет, которые в настоящее время находятся в моделировании Горизонта. Это почти чудо, что он может оставаться так близко к своей орбите. Ну, это "просто F=ma" (грубо), но все равно красиво!

TESS может представлять собой самую высокую нелагранжеву геоцентрическую орбиту, которая стабильна на протяжении десятилетий. Он был тщательно разработан, чтобы иметь половину периода Луны, чтобы нейтрализовать возмущающие эффекты. Это называется резонансной орбитой 2:1. Для более высоких орбит лунные возмущения могут стать проблемой.

Орбиты Лагранжа Земля-Луна - это геоцентрические орбиты, которые находятся в резонансе 1: 1 с Луной (они не являются лунными орбитами ). У них будут свои проблемы со стабильностью, и они потребуют сохранения станции. Особенно стабильной геоцентрической орбитой, связанной с точками Лагранжа Земля-Луна, является почти прямолинейная гало-орбита. Подробнее об этом читайте в вопросах и ответах на них:

Гало-орбита, связанная с точками Лагранжа L1 и L2 Земля-Луна, вероятно, является самой высокой геоцентрической орбитой, которая также является полезно стабильной. Вместо того, чтобы возмущаться гравитацией Луны, они остаются в резонансе с ней и используют ее для обеспечения дополнительной стабильности . Тем не менее, они по-прежнему требуют сохранения станции.

• Почему для LOP-G (ранее известного как Deep Space Gateway) предлагается почти прямолинейная гало-орбита?
• Что такое почти прямолинейная гало-орбита?
• LOPG/Deep Space Gateway - Что такое окололунная орбита?

ниже: я поместил график расчетной орбиты TESS от Горизонтов ниже. Зеленая, плотно повторяющаяся орбита — Луна. Красная орбита, наклонная, развивающаяся, меняющаяся орбита предназначена для TESS только в течение нескольких лет, которые в настоящее время находятся в моделировании Горизонта.

XL8D89E, с апогеем ~1 000 000 км

Запоздалый ответ здесь, но, возможно, он будет интересен тем, кто найдет этот пост, как и я. Space-Track не особенно полезен для отслеживания действительно высоко летящего мусора (для них это не очень важно).

Нынешним рекордсменом по высоте является XL8D89E, неопознанный объект на околотрехмесячной орбите, обнаруженный Catalina Sky Survey в 2015 году . Вероятно, это восстановление объекта, найденного в 2006 году, хотя я не могу сказать, что на самом деле связал орбиты. Здесь доступна информация о нескольких объектах с периодом обращения около месяца, таких как 2010-050B (ракета-носитель "Чанъэ-2"), 2013-070B (ракета-носитель "Чанъэ-3") и некоторых других .

Это немного обман, но спутник в L4 или L5 находится примерно в 100 миллионах миль от Земли, довольно стабилен и имеет период в один год для своего движения вокруг Земли. Кажется, это самая стабильная и орбитоподобная установка.

Считаете ли вы L4 и L5 «вращающимися вокруг Земли» — это вопрос для другого дня…

Все зависит от того, как вы определяете «земную орбиту» и от того, должен ли космический корабль функционировать.

STEREO-Behind преодолел более 2AU и сейчас возвращается. Поскольку он вращается вокруг Солнца на расстоянии чуть более 1 а.е., он будет двигаться «вокруг» Земли. К сожалению, в настоящее время у нас нет связи с ним, и они не знают, смогут ли они восстановить его. (Хотя чем ближе он подходит к Земле, тем легче это должно быть... если предположить, что он не движется так быстро, что связь будет невозможна, или если он движется так, что солнечные батареи не получают никакой энергии)

STEREO-Ahead находится менее чем в 1 а.е. от Солнца, поэтому не вращается вокруг Земли.

Как показано на графике https://space.stackexchange.com/a/58177/12508 , космический корабль Wind прошел несколько периодов так называемых лепестковых орбит (потому что след орбиты выглядит как лепесток цветка) с апоапсисом вверх. до ~ 200 земных радиусов (~ 1 274 000 км). Он также прошел серию прямых орбит, пройдя более 320 земных радиусов (> 2 038 400 км) вдоль$\pm$Направление Y-GSE относительно Земли. Все они игнорируют периоды, когда Ветер вращался вокруг L1 или L2 . Хотя это мало что изменит, поскольку прямая орбита уносит Ветер дальше от Земли, чем любая из этих точек Лагранжа.