Можно ли выйти на устойчивую «селеностационарную» орбиту вокруг Луны?

Существует ли стабильная геостационарная орбита вокруг Луны?

Я чувствую, что орбита столкнется с Землей из-за медленного вращения Луны.

Почему бы вместо «чувствовать» не вычислить радиус орбиты для тела с массой Луны и периодом обращения 28 дней, т.е. сделать вид, что Земли не существует?
потому что математику я не проверил. попробую позже
Вот Адамо, дающий довольно практичный и доступный доклад о стабильности лунных орбит. По-видимому, не существует какой-либо стабильной лунной центральной орбиты. Луна довольно разборчива. Она предпочитает принять еще один удар, а не регулярно тусоваться с кем-либо, кроме Земли.
Ваш результат с кубическим корнем кг не имеет смысла, потому что вы забыли единицы измерения массы. Если вы сделаете это правильно, вы получите значение 88470 км, которое находится вне сферы влияния Луны.
Просто чтобы отметить ваш результат Wolfram Alpha, вы не указали единицы измерения массы Луны. Вы просто оставили его необработанным числом, так что, конечно, Альфа не знала, как отменить к г в г . Если вы добавите эти единицы, вы получите число с правильным выходом единицы .
Да, спасибо. Я чувствую себя немного глупо, но ответы все же рассказали мне новые вещи о сферах Хилла и о том, что у Луны вообще нет стабильной орбиты. Так что вопрос стоил того
Геостационарная орбита означает, что объект всегда остается над одной и той же точкой на Земле, другими словами, он кажется неподвижным. Это полезно для спутников связи, потому что антенне не нужно отслеживать спутник. Антенна просто направлена ​​на спутник, и поскольку спутник не движется, антенне не нужно двигаться. Луна движется относительно Земли, поэтому не находится на геостационарной орбите.
@TylerDurden, который отвечает на другой вопрос
@Christian: Нет, это отвечает на вопрос, который был ЗАДАН - находится ли Луна на геостационарной орбите. Очевидно, что это не так. Теперь, возможно, вы действительно хотели спросить, существуют ли какие-либо стабильные СЕЛЕНОСТАЦИОНАРНЫЕ орбиты, и в этом случае вам нужно переписать вопрос и заголовок.
Что ж, очевидно, Земля находится на лунно-стационарной орбите, поскольку она всегда находится на одной линии с точкой в ​​центре «видимой стороны» Луны. Таким образом, любой объект, вращающийся над экватором Луны на том же расстоянии, что и Земля, также был бы лунностационарным, если бы не присутствие Земли. Проблема заключается в том, чтобы иметь дело с притяжением Земли к такому объекту в дополнение к притяжению Луны. Это больше не проблема двух тел.
@TylerDurden - читая заголовок HNQ, я тоже понял, что это означает «находится ли луна на геостационарной орбите». И ответ, очевидно, был нет, поэтому я щелкнул, чтобы посмотреть, как ответят люди. Я был удивлен, увидев, к чему на самом деле ведет вопрос.
Может ли кто-нибудь придумать улучшенную формулировку для заголовка? У меня был тот же ответ, что и у Трейси: «Нет, конечно, Луна не находится на геостационарной орбите».
Хорошо если я поставлю лунный стационарный. Все знают, что это такое?
Я удалил математику из вопроса, так как ответ уже охватывает ее.
@Христианский «селеностационарный» или что-то в этом роде было бы более подходящим (поскольку гео- происходит от греческого ge), но еще менее интуитивным. Я думаю, что в названии следует использовать слово «луна-стационар» в кавычках. Ах, я даже не посмотрел на первый ответ - Зефир прав.
Правильный термин для произвольного тела кажется «синхронным». Если вы никогда не говорите об этом, играйте больше в KSP.
Так что, если Земля находится на селеностационарной орбите вокруг Луны, может показаться, что вы можете разместить объект на селеностационарной орбите на другой стороне Луны от Земли. Тогда технически он будет вращаться вокруг Луны и Земли, как двойной маятник, который не вращается.
Хорошо.. вот родственная мысль. Когда я увидел этот вопрос, я подумал: «Лунные космические лифты». Я вижу, что хотя L1 и L2 нестабильны, этот космический аппарат может совершать небольшие «гало»-орбиты вокруг этих точек Лагранжа. Интересно, будет ли на этих "гало" орбитах работать космический лифт "квазиселеностационарная" станция?
@JackR.Woods Вот как мы подошли к вопросу за обедом
Земная Луна сама по себе является действительно массивным телом, поэтому, конечно, выходя за рамки чисто природного явления, ответ на этот вопрос - да, при хорошем удержании станции. Вопрос, на который нужно ответить: «Есть ли на Луне троянцы?» и перейти от подхода, основанного на доказательствах, к получению ответа, основанного на реальности.

Ответы (2)

Во-первых, такая орбита не будет геостационарной , поскольку гео- относится к Земле. Более подходящим названием было бы лунностационарное или селеностационарное . Я не уверен, что существует официально принятый термин, поскольку редко можно услышать, как люди говорят о такой орбите.

Вы можете рассчитать орбитальное расстояние селеностационарной орбиты, используя закон Кеплера:

а "=" ( п 2 г М Луна 4 π 2 ) 1 / 3

В этом случае, а интересующее вас орбитальное расстояние, п - орбитальный период (который, как мы знаем, составляет 27,321 дня или 2360534 секунды), г это просто гравитационная постоянная, и, надеюсь, очевидно, что М Луна это масса Луны. Все, что нам нужно сделать, это подставить числа. я нахожу это

а "=" 88 , 417 к м "=" 0,23 Е а р т час − М о о н Д я с т а н с е

Так что я, по крайней мере, хорошо совпадаю с вашим расчетом. Я думаю, что вы просто слишком полагались на Wolfram Alpha, чтобы получить правильные единицы измерения. Хотя единицы работают правильно.

Однако, если вы хотите определить, может ли существовать эта орбита, вам нужно проделать еще немного работы. В качестве первого шага вычислите Сферу Холма Луны . Это радиус, на котором Луна все еще сохраняет контроль над своим спутником, и Земля не создает проблем. Уравнение для этого радиуса имеет вид

р ≈ а Луна ( 1 − е Луна ) М Луна 3 М Земля 3

В этом уравнении а Луна "=" 348 , 399 к м является большой полуосью Луны вокруг Земли и е Луна "=" 0,0549 эксцентриситет орбиты Луны. Я уверен, что вы можете понять, что М - массы соответствующих тел. Просто подключи и пей, и вы получите

р ≈ 52 , 700 к м

Более тщательный расчет , включающий влияние Солнца, несколько более оптимистичен и дает радиус Хилла р "=" 58 , 050 к м . В любом случае, надеюсь, вы видите, что радиус селеностационарной орбиты намного больше, чем радиус Хилла, а это означает, что невозможно достичь стабильной орбиты, поскольку она будет слишком сильно возмущена Землей и/или Солнцем.

И последний, полусвязанный момент. Оказывается, почти нет стабильных орбит вокруг Луны, даже если они находятся внутри радиуса Хилла. В первую очередь это связано с массовыми концентрациями (или масконами) в коре и мантии Луны, которые делают гравитационное поле неоднородным и ухудшают орбиты. Существует всего несколько «стабильных» орбит, и они достигаются только при движении по орбите таким образом, чтобы не проходить над этими масконами.

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .
В конечном итоге им потребуется разместить несколько спутников на этом расстоянии, чтобы служить ретранслятором связи для будущих исследований Луны на «темной стороне» Луны ... в конечном итоге они также могут служить для предоставления данных о местоположении для дронов или астронавтов во время деятельности. на Лунной поверхности.

Как очень хорошо описывает ответ Зефира, вокруг Луны очень мало стабильных орбит, и ни одна из них не является стационарной.

Но Луна приливно привязана к Земле. Это означает, что все точки Лагранжа системы Земля-Луна неподвижны относительно поверхности Луны.

Это хороший быстрый ответ на этот вопрос, и он применим ко всем спутникам или планетам, заблокированным приливами.
Сама Земля находится в лунном стационарном состоянии, вплоть до освобождения en.m.wikipedia.org/wiki/Libration (ожидание редактирования)
Точки Лагранжа стационарны , так как они определены геометрически (или это должно быть геоселенометрически?), но они нестабильны из -за возмущающего эффекта гравитации Солнца, и объект в такой точке потребует случайного ускорения. для сохранения своего положения. Следовательно, в лагранжианах Земля-Луна не обнаружено природных объектов.
@Chappo: Я слышал, что облака Кордылевского - это естественные объекты, обнаруженные в лагранжианах Земля-Луна.
@DavidCary: существование облаков Кордылевского в точках Лагранжа L4 и L5 оспаривается. Одной из целей японского космического зонда Hiten было найти доказательства существования облаков. Цитируя НАСА , Хитен был «выведен на петлевую орбиту, которая проходила через стабильные точки либрации L4 и L5, чтобы искать захваченные частицы пыли. Никакого явного увеличения не было обнаружено».
@Phillip .. Скажете ли вы тогда, что лунный «космический лифт», направленный прямо на Землю, сработает?
@JackR.Woods Вы имеете в виду космический лифт, который напрямую соединяет Землю и Луну ? Как в привязи от поверхности Земли до поверхности Луны?
@Phillip .. Нет, я просто думал о космическом лифте, чтобы подняться с лунной орбиты на поверхность. Однако, подумав об этом сейчас, я предполагаю, что ему придется пройти весь путь до Земли, чтобы быть «лунно-синхронным», поскольку Луна заблокирована приливами.
@JackR.Woods Было бы возможно построить космический лифт с поверхности Луны в точку L1 системы Земля/Луна (где «возможно» имеет обычное значение, когда речь идет о мегаструктурах в космосе: теоретически возможно, но практически невозможно, потому что у нас нет ни всех необходимых технологий, ни необходимых экономических ресурсов).
@JackR.Woods, космический лифт с поверхности Луны на расстояние до геостационарной орбиты Земли, является предметом недавней статьи. Одна загвоздка, возможно, среди многих: скорости сильно не совпадают между концом лифта и геостационарными спутниками.
Есть, конечно, что-если от xkcd what-if.xkcd.com/157
@ChappoHasn'tForgottenMonica Их присутствие было подтверждено после вашего комментария ( ссылка )
Можно ли выйти на устойчивую «селеностационарную» орбиту вокруг Луны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v