Лунная орбита - Lunar orbit

Не путать с Орбита Луны.
В Луна с лунной орбиты, с планетой Земля поднимаясь над горизонт, взятые на Аполлон 8 миссия космонавта Уильям Андерс 24 декабря 1968 г.

В астрономия, лунная орбита (также известный как селеноцентрическая орбита) это орбита объекта вокруг Луна.

Как используется в космическая программа, это относится не к орбита Луны о Земля, но на орбиты различными пилотируемыми или беспилотными космический корабль вокруг Луны. В высота в апоапсис (точка, наиболее удаленная от центра притяжения) для лунной орбиты называется Apolune, апоцинтион, или апоселен, в то время перицентр (точка, ближайшая к центру притяжения) известна как опасность, перицинтион, или периселен, от имен или эпитетов богиня Луны.

Низкая лунная орбита (LLO) являются орбитами ниже 100 км (62 миль) над уровнем моря. У них период около 2 часов.[1] Они представляют особый интерес при исследовании Луны, но страдают от гравитационного возмущение эффекты, которые делают наиболее нестабильными и оставляют лишь несколько орбитальные наклонения возможно на неопределенный срок замороженные орбиты, пригодится для длительного проживания в ЛЛО.[1]

Роботизированный космический корабль

Этот список неполный; вы можете помочь добавление недостающих предметов с участием надежные источники.

В Советский Союз отправил первый космический корабль в окрестности Луны, роботизированный аппарат Луна 1, 4 января 1959 г.[2] Он прошел в пределах 6000 километров (3200 морских миль; 3700 миль) от поверхности Луны, но не вышел на лунную орбиту.[2] Луна 3 запущен 4 октября 1959 г. и стал первым космическим роботом, завершившим окололунный траектория свободного возврата, по-прежнему не лунная орбита, а траектория в виде восьмерки, которая вращалась вокруг обратная сторона луны и вернулся на Землю. Этот аппарат предоставил первые снимки обратной стороны лунной поверхности.[2]

Советский Луна 10 стал первым космическим кораблем, который фактически вышел на орбиту Луна в апреле 1966 г.[3] Он изучил микрометеороид потока и лунной среды до 30 мая 1966 года.[3] Последующая миссия, Луна 11, был запущен 24 августа 1966 года и исследовал лунные гравитационные аномалии, измерения радиации и солнечного ветра.

Первый космический корабль Соединенных Штатов, вышедший на орбиту Луны, был Лунный орбитальный аппарат 1 14 августа 1966 г.[4] Первая орбита была эллиптическая орбита, с Apolune 1008 морских миль (1867 км; 1160 миль) и опасность 102,1 морских миль (189,1 км; 117,5 миль).[5] Затем орбита была сделана круговой на расстоянии около 170 морских миль (310 км; 200 миль), чтобы получить подходящие изображения. Пять таких космических аппаратов были запущены в течение тринадцати месяцев, и все они успешно нанесли на карту Луну, прежде всего с целью поиска подходящих Программа Аполлон посадочные площадки.[4]

Самым последним был Исследователь лунной атмосферы и пылевой среды (LADEE), ставшего экспериментом по баллистическому удару в 2014 году.

Пилотируемый космический корабль

В Программа Аполлон с Командный / Сервисный модуль (CSM) оставался на орбите стоянки Луны, в то время как Лунный модуль (LM) приземлился. Комбинированный CSM / LM сначала выйдет на эллиптическую орбиту, номинально 170 морских миль (310 км; 200 миль) на 60 морских миль (110 км; 69 миль), которая затем была изменена на круговую орбиту стоянки около 60 морских миль ( 110 км; 69 миль). Орбитальные периоды варьируются в зависимости от суммы апоапсис и перицентр, а на CSM было около двух часов. LM начал свою последовательность посадки с выведения на спусковую орбиту (DOI), чтобы снизить их перицентр примерно до 50 000 футов (15 км; 8,2 морских миль), выбранных во избежание столкновения лунные горы достигая высоты 20 000 футов (6,1 км; 3,3 морских миль). После второй посадки процедура была изменена на Аполлон 14 чтобы сэкономить больше топлива LM для его механического спуска, используя топливо CSM для выполнения сжигания DOI, а затем поднимая его перицентр вернулся на круговую орбиту после того, как LM совершил посадку.[6]

Эффекты возмущения

Гравитационные аномалии, слегка искажающие орбиты некоторых лунных орбитальных аппаратов, привели к открытию массовые концентрации (дублированный масконы) под поверхностью Луны, вызванные ударами крупных тел в какое-то отдаленное время в прошлом.[1][7] Эти аномалии имеют достаточную величину, чтобы вызвать значительные изменения лунной орбиты в течение нескольких дней. Они могут привести к тому, что отвес свешивается примерно на треть градуса по вертикали, указывая на маскон, и увеличивают силу тяжести на полпроцента.[1]В Аполлон-11 В первой пилотируемой посадке была предпринята первая попытка поправить эффект возмущения (замороженные орбиты в то время еще не были известны). Орбита парковки была "сделана по кругу" в 66 морских миль (122 км; 76 миль) на 54 морских мили (100 км; 62 мили), что, как ожидалось, станет номинальной круговой 60 морских миль (110 км; 69 миль), когда LM вернулась рандеву с CSM. Но эффект был переоценен в два раза; при сближении орбита была рассчитана на 63,2 морских мили (117,0 км; 72,7 мили) на 56,8 морских миль (105,2 км; 65,4 мили).[8]

Изучение воздействия масконов на лунные космические аппараты привело к открытию в 2001 г. "замороженные орбиты "происходящее в четыре орбитальные наклонения: 27 °, 50 °, 76 ° и 86 °, при которых космический корабль может оставаться на низкой орбите неограниченное время.[1] В Аполлон 15 подспутник ПФС-1 и Аполлон-16 подспутник ПФС-2, оба малых спутника, выпущенных с Аполлона Сервисный модуль, способствовал этому открытию. ПФС-1 оказался на длительной орбите под углом 28 °. склонность, и успешно выполнила свою миссию через полтора года. PFS-2 был размещен на особенно нестабильном орбитальном наклонении 11 ° и продержался на орбите всего 35 дней, прежде чем упал на поверхность Луны.[1]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж "Причудливые лунные орбиты". НАСА Наука: Новости науки. НАСА. 2006-11-06. Получено 2012-12-09. Лунные масконы делают большинство низких лунных орбит нестабильными ... Когда спутник проходит 50 или 60 миль над головой, масконы тянут его вперед, назад, влево, вправо или вниз, точное направление и величина тяги зависят от траектории спутника. При отсутствии периодических запусков бортовых ракет для корректировки орбиты большинство спутников, выведенных на низкие лунные орбиты (менее 60 миль или 100 км), в конечном итоге упадут на Луну. ... [Есть] ряд «замороженных орбит», на которых космический корабль может оставаться на низкой лунной орбите неопределенное время. Они происходят под четырьмя наклонами: 27 °, 50 °, 76 ° и 86 °, причем последний из них находится почти над полюсами Луны. Орбита относительно долгоживущих Аполлон 15 подспутник ПФС-1 имел наклон 28 °, который оказался близким к наклону одной из замороженных орбит, но плохой PFS-2 был проклят с наклоном всего 11 °.
  2. ^ а б c Уэйд, Марк. "Луна". Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал на 2012-02-04. Получено 2007-02-17.
  3. ^ а б Байерс, Брюс К. (1976-12-14). "ПРИЛОЖЕНИЕ C [367-373] ОТЧЕТ О БЕСПРОВОДНЫХ ЛУННЫХ ЗОНДАХ, 1958-1968: Советский Союз". ЛУНА НАЗНАЧЕНИЯ: История программы лунного орбитального аппарата. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Получено 2007-02-17.
  4. ^ а б Уэйд, Марк. "Лунный орбитальный аппарат". Энциклопедия Astronautica. Получено 2007-02-17.
  5. ^ Байерс, Брюс К. (1976-12-14). «ГЛАВА IX: МИССИИ I, II, III: ПОИСК И ПРОВЕРКА САЙТА APOLLO, Первый запуск». ЛУНА НАЗНАЧЕНИЯ: История программы лунного орбитального аппарата. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Получено 2007-02-17.
  6. ^ Джонс, Эрик М. (1976-12-14). «Первая посадка на Луну». Журнал лунной поверхности Аполлона-11. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Получено 2014-11-09.
  7. ^ Коноплив, А. С .; Asmar, S.W .; Carranza, E .; Sjogren, W. L .; Юань, Д. Н. (2001-03-01). «Последние модели гравитации в результате миссии исследователя Луны». Икар. 150 (1): 1–18. Bibcode:2001Icar..150 .... 1K. Дои:10.1006 / icar.2000.6573. ISSN  0019-1035.
  8. ^ "Отчет о миссии Аполлона-11" (PDF). НАСА. С. 4–3–4–4.