Далекая ретроградная орбита
Далекая ретроградная орбита (ДРО), как чаще всего понимают, представляет собой орбиту космического корабля вокруг Луны, которая очень стабильна из-за ее взаимодействия с двумя точками Лагранжа ( L 1 и L 2 ) системы планета-луна.
В более общих чертах, объект незначительной массы может находиться в DRO вокруг меньшего тела любой системы двух тел, такой как планета-Солнце или экзопланета-звезда.
Если взять пример космического корабля в УЦИ вокруг Луны, то он будет вращаться в направлении, противоположном направлению, в котором Луна вращается вокруг планеты. Орбита «далекая» в том смысле, что она проходит над точками Лагранжа, а не находится рядом с Луной. Учитывая все более отдаленные орбиты, синодический период (период между двумя моментами прохождения корабля между планетой и Луной) становится длиннее и приближается к периоду обращения Луны вокруг планеты. Сидерический период (время, необходимое кораблю, чтобы вернуться в данное созвездие, если смотреть с Луны) может тогда стать намного дольше, чем орбитальный период Луны. Гипотетический пример Европы имеет сидерический период, примерно в восемь раз превышающий орбитальный период Европы. [1]
УЦИ исследуются уже несколько десятилетий. CNSA «Чанъэ-5» . В апреле 2022 года орбитальный аппарат [2] стал первым, кто вышел на орбиту, за ним последовал космический корабль НАСА «Орион» во время миссии «Артемида-1» , которая вышла на орбиту в ноябре 2022 года. [3] Еще два космических корабля CNSA, DRO A и B, предприняли попытку в 2024 году, но остались на нижних орбитах из-за отказа разгонного блока YZ-1S . [4]
Описание
[ редактировать ]Стабильность DRO определяется в математических терминах как очень высокая устойчивость по Ляпунову , где равновесная орбита является « локально стабильной, если все решения, которые начинаются вблизи этой точки, остаются вблизи этой точки все время». [1]
Список объектов на далекой ретроградной орбите
[ редактировать ]Орбитальный аппарат «Чанъэ-5»
[ редактировать ]
После доставки возвратных образцов на Землю китайский орбитальный аппарат «Чанъэ 5» (CE-5) в марте 2021 года впервые направился к точке Лагранжа 1 (L1) между Солнцем и Землей для наблюдений за Солнцем. [5] В январе 2022 года CE-5 покинул точку L1 и направился на далекую ретроградную орбиту Луны (DRO) для проведения интерферометрических испытаний со сверхдлинной базой в рамках подготовки к следующему этапу китайской программы исследования Луны . [5] [6] По данным The Space Review (TSR), этот маневр был описан в правительственных и научных документах Китая. [2] В феврале 2022 года несколько любительских спутниковых трекеров заметили, что CE-5 вошел в систему DRO, что сделало его первым космическим кораблем в истории, вышедшим на орбиту. [5]
Космический корабль Орион
[ редактировать ]
16 ноября 2022 года с Комплекса 39Б была запущена система космического запуска в рамках миссии «Артемида-1» , доставившей Орион на Луну. [7] [8] 25 ноября он вошел в систему DRO и облетел Луну по этой орбите. [9] [10]
Космические концепции предложили использовать УЦИ
[ редактировать ]Орбитальный аппарат ледяных лун Юпитера
[ редактировать ]Далекая ретроградная орбита была одной из предложенных орбит вокруг Европы для орбитального аппарата «Ледяные луны Юпитера» — главным образом из-за его прогнозируемой стабильности и характеристик низкой передачи энергии — но эта концепция миссии была отменена в 2005 году. [1]
Миссия по перенаправлению астероидов (ARM)
[ редактировать ]Считалось, что для предложенной миссии по перенаправлению астероидов будет использоваться далекая ретроградная орбита. Хотя миссия в конечном итоге была отменена, исследования, проведенные с учетом DRO, привели к использованию орбиты для «Артемиды-1» . [11]
Лунный шлюз НАСА
[ редактировать ]Два системных требования для NASA Lunar Gateway , опубликованных в Baseline DSG-RQMT-001. [12] опубликованные в июне 2019 года, упоминают использование лунных УЦИ. Требование L2-GW-0029, Передача на одинарную орбиту, гласит: «Шлюз должен быть способен выполнить одиночный переход туда и обратно на удаленную ретроградную орбиту (DRO) и обратно в течение 11 месяцев». Требование L2-GW-0026 «Возможности двигательной системы» гласит: «Шлюз должен обеспечивать запас топлива, который бы поддерживал выполнение как минимум двух беспилотных низкоэнергетических полетов в обе стороны на окололунную орбиту между почти прямолинейной гало-орбитой (NRHO) и орбитой, близкой к прямолинейной. дальняя ретроградная орбита (ДРО) и поддержание орбиты в течение 15 лет между дозаправками». Хотя выбранная орбита для Ворот была подтверждена как NRHO. [13] вместо ДРО.
Орбиты ДРО в художественной литературе
[ редактировать ]В Дэниела Суареса романе «Дельта-v» 2019 года 560-тонный астероидный корабль « Константин» с экипажем построен в лунном УЦИ на высоте примерно 40 000 км (25 000 миль) над Луной. [14]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Джонсон, Кирстин (18 декабря 2014 г.). «Понимание миссии НАСА по перенаправлению астероидов: далекие ретроградные орбиты» . Архивировано из оригинала 11 января 2015 года . Проверено 3 мая 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Берк, Кристин (11 апреля 2022 г.). «The Space Review: Что Китай делает на далекой ретроградной орбите Луны?» . Космический обзор . Архивировано из оригинала 12 апреля 2022 г. Проверено 12 апреля 2022 г.
- ^ Фауст, Джефф (25 ноября 2022 г.). «Орион выходит на далекую ретроградную орбиту Луны» . Космические новости .
- ^ Джонс, Эндрю (28 марта 2024 г.). «Похоже, Китай пытается спасти потерпевший крушение космический корабль из лунного подвешенного состояния» . Космические новости . Проверено 2 июля 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с Джонс, Эндрю (15 февраля 2022 г.). «Китайский космический корабль тестирует новую орбиту вокруг Луны» . Космические новости .
- ^ «Чанъэ-5: китайская миссия по возвращению образцов с Луны» . Планетарный .
- ^ Запуск «Артемиды I» на Луну (официальная трансляция НАСА) — 16 ноября 2022 г. НАСА . 16 ноября 2022 года. Архивировано из оригинала 29 ноября 2022 года . Проверено 2 декабря 2022 г. - через YouTube .
- ^ НАСА (8 ноября 2022 г.). «НАСА готовит ракету и космический корабль перед тропическим штормом Николь, перенацеливает запуск» . Проверено 8 ноября 2022 г.
- ^ НАСА (27 ноября 2015 г.). «Подробности первого запуска НАСА SLS и Ориона» . Архивировано из оригинала 22 февраля 2020 года . Проверено 3 мая 2016 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ Фауст, Джефф (25 ноября 2022 г.). «Орион выходит на далекую ретроградную орбиту Луны» . Космические новости . Проверено 29 ноября 2022 г.
- ^ НАСА [@NASA] (19 ноября 2022 г.). «@JVendl @NASA_Orion Сначала мы изучали DRO для поддержки предложенной миссии по перенаправлению астероидов (ARM), которая параллельно с ранними разработками SLS и Orion. План ARM заключался в том, чтобы захватить околоземный астероид и перенаправить его на лунный DRO. (1/ 4)» ( Твиттер ) . Проверено 2 декабря 2022 г. - через Twitter .
- ^ НАСА (2019). «DSG-RQMT-001 — Документ системных требований к программе шлюза (SRD)» (PDF) . Сервер технических отчетов НАСА . п. 25. Архивировано (PDF) из оригинала 11 апреля 2020 г. Проверено 11 апреля 2020 г.
- ^ Заид, Кристина (16 мая 2022 г.). «Уникальная гало-орбита — это менее проходимая дорога вокруг Луны» . НАСА . Проверено 29 ноября 2022 г.
- ^ Суарес, Дэниел (2019). Дельта-в . Нью-Йорк: Случайный дом пингвинов. стр. 189–198. ISBN 978-1524742416 .
