Какие источники света в L2? Как будет питаться телескоп Джеймса Уэбба?

Запланированная орбита для JWST представляет собой довольно большую гало-орбиту вокруг Солнца-Земли L2. Это очень приблизительно эллиптическая форма с размерами около +/- 350 000 км «по вертикали» (перпендикулярно плоскости орбиты Земли) и около +/- 750 000 км «по горизонтали» (в плоскости эклиптики).

Вы можете увидеть рисунки в (например) Первоначальная коррекция среднего курса космического телескопа Джеймса Уэбба Монте-Карло с использованием параллелизма задач , а также в Моделировании Монте-Карло удержания станции для космического телескопа Джеймса Уэбба , показанном ниже. Период более крупных гало-орбит между Солнцем и Землей L1 и L2 составляет примерно шесть месяцев, или около половины периода обращения Солнца и Земли.

В этом ответе я нарисовал пример потенциальной орбиты, сделанный примерно в 2012 году и найденный в базе данных JPL Horizons . Включил и их.

Таким образом, JWST не подойдет достаточно близко к линии Солнце-Земля, чтобы даже рассмотреть этот вопрос. Но если вы хотите сделать математику, то да, ЕСЛИ JWST находился на орбите, которая привела его очень близко к линии Земля-Солнце, он мог бы частично, но очень значительно затмиться тенью Земли, и свет от Солнца был бы резко сократилось. Он не упадет до нуля, и поэтому, если он отключит большинство систем, он может пережить это, но этого не произойдет.

выше : Отсюда . Рис. 2. Пример траектории для обсерватории JWST в кадре RLP (Солнце расположено по оси –x). Орбита Луны показана для масштаба на двух верхних графиках. L2 составляет примерно 235 земных радиусов (Re) от Земли .

выше : Отсюда . Рисунок 1. Графики LPO миссии JWST Design Reference Mission для SEM L2. На верхнем графике представлен наклонный трехмерный вид, а на нижнем графике показан вид в плоскости xy RLP. Оранжевая линия на виде сверху указывает направление Солнца от Земли .

Я добавил их сюда, потому что оси указаны в километрах, а не в Re (радиусы Земли).

В JPL Horizons есть пример расчета гало-орбиты для JWST, который был выполнен в 2014 году. Он вращается около одиннадцати лет и, предположительно, включает для этого небольшие маневры по удержанию станции. Эта реальная орбита более сложна, чем чистая гало-орбита CR3BP (круговая ограниченная задача трех тел), потому что Земля находится на эллиптической орбите вокруг Солнца, а Луна добавляет дополнительные возмущения.

На первом рисунке ниже показана полная одиннадцатилетняя орбита с последним отклонением от L2, когда заканчивается обслуживание станции. Это вид на плоскость эклиптики "сверху вниз", с Солнцем слева.

Следующие три изображения сделаны всего за один год и показывают две петли шестимесячного периода гало-орбиты. Синяя точка — это Земля, зеленый тор — орбита Луны, а красная линия — орбита JWST. Координаты находятся во вращающейся системе барицентров Земли-Луны вокруг Солнца.

вверху: вид сверху вниз, одиннадцать лет.

вверху: вид сверху вниз, один год. (Солнце слева)

вверху: вид с солнца, один год.

вверху: вид сбоку, один год. (Солнце слева)