Гало-орбіта

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Гало-орбіта — це періодична тривимірна орбіта біля точок Лагранжа L1, L2 або L3 в задачі трьох тіл орбітальної механіки. Хоча точка Лагранжа — це просто точка в порожньому просторі, її особливість полягає в тому, що вона може бути орбітальною. Гало-орбіти є результатом складної взаємодії між гравітаційним притяганням двох планетних тіл, силою Коріоліса і відцентрових прискорень, що впливає на космічний корабель. Гало-орбіти існують у багатьох системах трьох тіл, як-от система Сонце — Земля і система Земля — ​​Місяць. Протяжні «сім'ї» обох північної й південної гало-орбіт існують у кожній точці Лагранжа. Щоб утримати супутник на орбіті, потрібна орбітальна станція підтримки, оскільки гало-орбіти мають тенденцію бути нестабільними.

Визначення та історія[ред. | ред. код]

Роберт У. Фаркуар вперше використав назву «гало» для цих орбіт в 1968 у своїй кандидатській дисертації[1]. Фаркуар виступав за використання космічного корабля на гало-орбіті зі зворотного боку Місяця (точка Лагранжа L2 системи Земля — ​​Місяць) як ретрансляційні станції для зв'язку з Аполлоном у місії до зворотної сторони Місяця. Космічний корабель на такий гало-орбіті може бути в безперервній видимості як із Землі, так і зі зворотного боку Місяця. Зрештою, ні запуск супутника зв'язку, розташованого в точці Лагранжа L2 системи Земля — ​​Місяць, ні старт місії Аполлона до зворотної сторони Місяця так і не відбулися[2].

Фаркуар використовував аналітичні вирази для подання гало-орбіти, але Кейтлін Хауелл показала, що точніші траєкторії можна обчислити чисельно[3].

Уперше гало-орбіта була використана супутником ISEE-3, запущеному в 1978 році. Він пройшов до точки Лагранжа L1 системи Сонце — Земля і залишався там протягом кількох років.

Наступною місією, що використовує гало-орбіту, став спільний проект ЄКА і НАСА з вивчення Сонця — космічний апарат SOHO, який прибув у точку Лагранжа L1 системи Сонце — Земля в 1996 році. Цей апарат використовував орбіту, що нагадує орбіту апарату ISEE-3[4]. І хоча багато інших космічних апаратів відтоді слідували в точки Лагранжа, вони зазвичай використовували відповідні відносні[5] неперіодичні варіації під назвою орбіти Ліссажу, ніж реальні гало-орбіти. Наприклад, космічний апарат Genesis, створений у 2001 році, який став піонером у використанні теорії динамічних систем, щоб знайти низькоенергетичну траєкторію для виходу на орбіту і сходу з неї.

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  1. Farquhar, R. W.: «The Control and Use of Libration-Point Satellites», Ph.D. Dissertation, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Stanford University, Stanford, California, 1968
  2. Lunar Far-Side Communication Satellites (PDF).
  3. Howell, K. C.: «Three-Dimensional, Periodic, 'Halo' Orbits», Celestial Mechanics, Volume 32, Number 53, 1984
  4. Dunham, D.W. and Farquhar, R. W.: «Libration-Point Missions 1978—2000,» Libration Point Orbits and Applications, Parador d’Aiguablava, Girona, Spain, June 2002
  5. What is that fine line difference between the terms Lissajous orbit and Halo orbit around unstable Lagrange points?

Посилння[ред. | ред. код]