WikiSort.ru - Космос

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте

Гало-орбита[1] — периодическая[2] трёхмерная орбита возле точек Лагранжа L1, L2 или L3 в задаче трёх тел орбитальной механики. Хотя точки Лагранжа — это не более чем некоторые точки во вращающейся вместе с двумя массивными телами системе отсчёта, около них может осуществляться орбитальное движение. В этой системе отсчёта гало-орбиты реализуются под действием гравитационного притяжения со стороны двух массивных тел, а также силы Кориолиса и центробежной силы, обусловленных неинерциальностью системы отсчёта. Гало-орбиты существуют во многих системах двух массивных тел, таких, например, как Солнце — Земля или Земля — Луна. Для каждой точки Лагранжа существует бесконечное множество пар гало-орбит, симметричных относительно плоскости вращения системы двух массивных тел[3]. Чтобы удержать спутник на такой орбите, требуются применение стабилизирующих воздействий, поскольку гало-орбиты обычно неустойчивы.

Определение и история

Роберт У. Фаркуар[en] впервые использовал название «гало» для этих орбит в 1968 своей кандидатской диссертации[4]. Фаркуар выступал за использование космического корабля на гало-орбите с обратной стороны Луны (близ точки Лагранжа L2 системы Земля — Луна) в качестве ретрансляционной станции для связи с «Аполлоном» в миссии к обратной стороне Луны. Космический корабль на такой гало-орбите может быть в непрерывной видимости как с Земли, так и с обратной стороны Луны. В конце концов, ни запуск спутника связи, расположенного в точке Лагранжа L2 системы Земля — Луна, ни старт миссии «Аполлона» к обратной стороне Луны так и не состоялись[5].

Фаркуар использовал аналитические выражения для представления гало-орбит. Более точно эти орбиты были найдены численно в работах Кэйтлин Хауэлл[en][6].

Впервые гало-орбита была использована спутником ISEE-3, который был запущен в 1978 году. Он проследовал к точке Лагранжа L1 системы Солнце — Земля и оставался в её окрестности в течение нескольких лет. Следующей миссией, в которой была использована гало-орбита, стал совместный проект ЕКА и НАСА по изучению Солнца — космический аппарат SOHO, который прибыл в окрестность точки Лагранжа L1 системы Солнце — Земля в 1996 году. Этот аппарат использовал орбиту, напоминающую орбиту аппарата ISEE-3[7].

С тех пор в окрестность точек Лагранжа был отправлен ряд космических аппаратов. Однако, как правило, они совершали движение скорее по близким[8] непериодическим орбитам, известным как орбиты Лиссажу, нежели по настоящим гало-орбитам.

Траектория космического аппарата Genesis и план полёта, который включает 4 оборота по гало-орбите вокруг точки либрации; основаны на работе Кэйтлин Хауэлл. Упрощенное представление траектории — показана двумерная проекция сложной трехмерной траектории.

Космический аппарат Genesis, созданный в 2001 году, был выведен на ляпуновскую гало-орбиту около точки Лагранжа L1 системы Солнце — Земля. За три года аппарат совершил четыре оборота по этой орбите, после чего был осуществлён пятимесячный перелет дальностью более трёх миллионов километров к точке L2, её облёт и выход на посадочную траекторию после гравитационного манёвра около Луны[9]. Расчёт этой низкоэнергетической траектории потребовал около трёх лет работы и применения современных методов теории динамических систем.

Ретрансляционный спутник Цюэцяо, выведенный на орбиту 20 мая 2018 года с помощью ракеты Чанчжэн-4C[10], циркулирует по гало-орбите вокруг точки Лагранжа L2 системы Земля-Луна.

См. также

П:
 В Википедии есть портал
«Космонавтика»

Источники

  1. ↑ Ю. Колесников. «Вам строить звездолеты». Москва, 1990. ISBN 5-ОВ-000617-Х. с.108
  2. ↑ Koon, Wang Sang (2000). "Dynamical Systems, the Three-Body Problem, and Space Mission Design". International Conference on Differential Equations: 1167–1181, Berlin: World Scientific. 
  3. ↑ Near Rectilinear Halo Orbit Explained and Visualized.
  4. ↑ Farquhar, R. W.: «The Control and Use of Libration-Point Satellites», Ph.D. Dissertation, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Stanford University, Stanford, California, 1968
  5. ↑ Lunar Far-Side Communication Satellites (PDF). NASA (June 1968). Проверено 16 июля 2008.
  6. ↑ Howell, K. C.: «Three-Dimensional, Periodic, 'Halo' Orbits», Celestial Mechanics, Volume 32, Number 53, 1984
  7. ↑ Dunham, D.W. and Farquhar, R. W.: «Libration-Point Missions 1978—2000,» Libration Point Orbits and Applications, Parador d’Aiguablava, Girona, Spain, June 2002
  8. ↑ What is that fine line difference between the terms Lissajous orbit and Halo orbit around unstable Lagrange points? What exactly are in-plane and out-of-plane frequencies when depicting Lissajous curves in PCR3BP? - Quora. www.quora.com. Проверено 31 мая 2015.
  9. ↑ http://rutherglen.science.mq.edu.au/~maths/S209/332/genesis.pdf
  10. ↑ Queqiao relay satellite launched ahead of Chang’e-4 lunar mission (20 май 2018).

Ссылки

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии