Гало орбита - Halo orbit

Гало орбита
Полярный вид
Экваториальный вид
Анимация SOHOс траектория
  Земля ·   SOHO
Гало орбиты вращаются вокруг L1, L2, или L3 Лагранжевые точки (орбиты на схеме не показаны).
Часть серии по
Астродинамика
Угловые параметры эллиптической орбиты

А гало орбита является периодическим трехмерным орбита рядом с одним из L1, L2 или L3 Точки Лагранжа в проблема трех тел из орбитальная механика. Хотя точка Лагранжа - это просто точка в пустом пространстве, ее особенность состоит в том, что ее можно вращать по орбите. Гало-орбиты можно рассматривать как результат взаимодействия между гравитационным притяжением двух планетных тел и Кориолис и центростремительное ускорение на космическом корабле. Гало-орбиты существуют в любой системе трех тел, например, в солнце –Земля –Обзор спутниковой системы или Земли–Луна –Обзор спутниковой системы. В каждой точке Лагранжа существуют непрерывные «семейства» северных и южных гало-орбит. Поскольку орбиты гало нестабильны, канцелярские товары требуется для удержания спутника на орбите.

Большинство спутников на гало-орбите служат научным целям, например как космические телескопы.

Определение и история

Роберт В. Фаркуар впервые использовал название "гало" для этих орбит в своей докторской диссертации 1968 года. Тезис.[1] Фаркуар выступал за использование космических аппаратов на определенной гало-орбите на обратная сторона луны (Земля – Луна L2) в качестве ретрансляционной станции связи для Аполлон миссия на обратную сторону Луны. Космический корабль на такой гало-орбите будет постоянно находиться в поле зрения как Земли, так и обратной стороны Луны. В конце концов, для Аполлона не было запущено ни одного спутника-ретранслятора, поскольку все посадки были на ближней стороне Луны.[2]

Фаркуар использовал аналитические выражения для представления гало-орбит; в 1984 г., Кэтлин Хауэлл показал, что более точные траектории можно вычислить численно.[3]

Первой миссией по использованию гало-орбиты была ISEE-3, совместное ЕКА и НАСА космический корабль запущен в 1978 году. Он совершил полет к Солнцу-Земле L1 точка и оставалась там несколько лет. Следующей миссией по использованию гало-орбиты была Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), также совместная миссия ESA / NASA по изучению Солнца, которая прибыла на Солнце-Земля L1 в 1996 году. Он использовал орбиту, аналогичную ISEE-3.[4] Хотя с тех пор несколько других миссий побывали в точках Лагранжа, они обычно использовали связанные непериодические вариации, называемые Орбиты Лиссажу а не настоящая гало-орбита.

В мае 2018 года первоначальная идея Фаркухара была окончательно реализована, когда Китай вывел первый спутник-ретранслятор связи на гало-орбиту вокруг Земли-Луны L.2 точка.[5] 3 января 2019 г. Чанъэ 4 космический корабль приземлился в Кратер фон Карман на обратной стороне Луны, используя спутник-ретранслятор Queqiao для связи с Землей.[6][7]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Фаркуар, Р. В .: "Управление и использование спутников точки либрации", доктор философии. Диссертация, кафедра аэронавтики и астронавтики, Стэнфордский университет, Стэнфорд, Калифорния, 1968 г.
  2. ^ Шмид, П. Э. (июнь 1968 г.). "Лунные дальние спутники связи" (PDF). НАСА. Получено 2008-07-16.
  3. ^ Хауэлл, Кэтлин С. (1984). "Трехмерные периодические орбиты гало". Небесная механика. Том 32 (1): 53–71.
  4. ^ Данэм, Д.В. и Фаркуар, Р. У .: «Миссии точек либрации 1978–2000», «Орбиты и приложения точки либрации», Parador d'Aiguablava, Жирона, Испания, июнь 2002 г.
  5. ^ Сюй, Луюань (2018-06-15). "Как китайский спутник-ретранслятор Луны вышел на свою последнюю орбиту". Планетарное общество. Это первый в истории спутник-ретранслятор Луны в этом месте.
  6. ^ Джонс, Эндрю (2018-12-05). «7 декабря Китай запустит миссию по посадке на дальнюю сторону Луны на Чанъэ-4». GBTIMES.
  7. ^ «Чанъэ-4 возвращает первые изображения с дальней стороны Луны после исторической посадки». SpaceNews.com. 2019-01-03. Получено 2019-01-08.

внешние ссылки