Làm thế nào ổn định quỹ đạo Lissajous?


19

Bây giờ Kính viễn vọng Không gian Gaia đang trên đường đến điểm Lagrangian L2-Mặt trời (SEL2), tôi bắt đầu tự hỏi về sự ổn định của quỹ đạo của Gaia ở đó. Kính thiên văn Planck đã có ở đó, cũng như Máy dò dị hướng vi sóng Wilkinson (WMAP) và các đầu dò khác, và từ Wikipedia tôi đã học được rằng:

Trong thực tế, bất kỳ quỹ đạo nào xung quanh các điểm Lagrangian L1, L2 hoặc L3 đều không ổn định về mặt động lực, có nghĩa là các khởi hành nhỏ từ trạng thái cân bằng tăng theo cấp số nhân theo thời gian.

Gaia có một số loại Hệ thống điều động quỹ đạo (để mượn thuật ngữ Tàu con thoi) và một số nhiên liệu trên tàu, Planck cũng vậy, tuy nhiên tôi tự hỏi những quỹ đạo này có tính quyết định như thế nào và liệu cả Planck và Gaia có tự động điều chỉnh và phát hiện va chạm trong máy tính của họ không ; L2 chỉ "1,5 triệu km (hoặc khoảng 5 giây ánh sáng) nên chắc chắn sẽ có thời gian để chỉnh sửa thủ công.

Có ai biết một nguồn cho biết quỹ đạo của Gaia và Planck khác nhau như thế nào không, nếu có các giao điểm giữa các mặt phẳng quỹ đạo của chúng hoặc thậm chí khả năng cần điều chỉnh quỹ đạo ngoài dự kiến ​​là bao nhiêu? Tôi biết các hình dạng Lissajou từ các lớp toán học và tôi biết đường mòn được chiếu có thể khác nhau bao nhiêu tùy thuộc vào độ chính xác của các loại dữ liệu được sử dụng trong các phép tính (ví dụ: float so với double). Làm thế nào để ESA / NASA xử lý việc này, giờ đây, dường như SEL2 sẽ trở thành một nơi đông đúc?


Câu hỏi hay và tôi đã nghĩ đến việc hỏi một câu tương tự sau khi xem webcast khởi chạy ngày hôm qua. Nhưng vì nó liên quan nhiều hơn đến việc quản lý quỹ đạo của tàu vũ trụ, quy trình, kiểm soát thái độ và tương tự như chức năng của chúng là đài quan sát vũ trụ, tôi nghĩ rằng nó sẽ phù hợp hơn cho Khám phá Không gian . Mặc dù vậy, nó không hoàn toàn lạc đề về Thiên văn học , vì vậy tôi sẽ để lại cho bạn. Nếu bạn đồng ý rằng nó nên được di chuyển, vui lòng nêu trong một nhận xét hoặc gắn cờ câu hỏi của bạn để người điều hành chú ý. Chúc mừng!
TildalWave

1
Ồ, tôi không biết về Khám phá Không gian, cảm ơn vì con trỏ. Đối với câu hỏi về việc di chuyển câu hỏi, tôi không biết. Nó có thể phù hợp ở cả hai nơi, nhưng thiên văn học đang tìm kiếm những câu hỏi hay để đưa nó ra khỏi bản beta, như tôi đã đọc ở đâu đó. Nếu không ai phàn nàn, tôi sẽ giữ nó ở đây; nếu không có câu trả lời hay nào xuất hiện, chúng ta vẫn có thể di chuyển nó nếu điều đó tốt cho mọi người.
Alexander Janssen

Bài viết này (yêu cầu truy cập tổ chức hoặc thanh toán) rút ra một số tương đồng thú vị với các tiểu hành tinh thay thế. Thật không may, tôi không biết đủ về chủ đề để viết một câu trả lời cho câu hỏi công bằng.
Moriarty

Tôi đã tìm thấy một điều thú vị: arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2002-4528 (Điều khiển vệ tinh bay hình thành xung quanh Điểm Libration Trái đất L2) Nó có gần như chính xác những gì bạn cần, nhưng tôi không có truy cập đầy đủ ngay bây giờ.
Cheeku

Câu trả lời:


8

Báo cáo khoa học và công nghệ ban đầu của Gaia (xem trang 221, xem thêm phần tóm tắt ) đưa ra phân tích về quỹ đạo Lissajous. Theo những gì tôi hiểu thì Gaia sẽ được đặt trong một quỹ đạo Lissajous có biên độ nhỏ, tạo cho nó bán kính quỹ đạo km so với km dọc theo trục Mặt trời-Trái đất.~ 100000400000100000

Ngoài thực tế là quỹ đạo này về bản chất không ổn định, áp suất bức xạ thay đổi từ mặt trời gây ra sự mất ổn định ngẫu nhiên của quỹ đạo. Dự đoán là một khi đã đi vào quỹ đạo, cần điều chỉnh vận tốc nhỏ m / s mỗi tháng một lần để duy trì quỹ đạo.1

Từ một bản tóm tắt về quỹ đạo của Planck, dường như điều này cũng đúng với Planck.

Rằng điểm SEL2 đang trở nên 'đông đúc' dường như không phải là vấn đề lớn đối với tôi. Khi các vệ tinh bị tắt (cả Planck và Herschel đều không còn hoạt động), quỹ đạo của chúng sẽ nhanh chóng mất ổn định, loại bỏ hiệu quả khỏi khu vực. Nhưng quan trọng hơn, bán kính quỹ đạo tương đương với khoảng cách đến mặt trăng, đây thực sự là một không gian cực kỳ lớn. Vì các vệ tinh này chỉ có chiều ngang vài mét, nên khả năng xảy ra va chạm có thể không đáng kể.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.