Насколько устойчивы орбиты Лиссажу?

19

Теперь, когда космический телескоп Gaia находится на пути к лагранжевой точке L2 Солнца-Земли (SEL2), я начинаю задумываться о стабильности там орбиты Гайи. Телескоп Планка уже существует, как и Уилкинсонский микроволновый анизотропный зонд (WMAP) и другие зонды, и из Википедии я узнал, что:

На практике любая орбита вокруг лагранжевых точек L1, L2 или L3 является динамически нестабильной, то есть небольшие отклонения от равновесия растут экспоненциально с течением времени.

У Gaia есть какая-то орбитальная система маневрирования (позаимствованная у космического челнока) и некоторое топливо на борту, как и у Planck, однако мне интересно, насколько детерминированы эти орбиты и есть ли у Planck и Gaia автоматические исправления и обнаружение столкновений в их летных компьютерах ; До L2 всего 1,5 миллиона километров (или около 5 световых секунд), поэтому наверняка есть время для ручной коррекции.

Кто-нибудь знает источник, который говорит о том, насколько разные орбиты Гайи и Планка, есть ли пересечения между их орбитальными плоскостями или даже насколько вероятна необходимость незапланированной коррекции орбиты? Я знаю фигуры Лиссажу из математических классов и знаю, насколько сильно проецируемый след может отличаться в зависимости от точности типов данных, используемых в вычислениях (например, float против double). Как ESA / NASA справляется с этим, теперь, когда кажется, что SEL2 станет многолюдным местом?

Александр Янссен
источник
Хороший вопрос, и я подумал о том, чтобы задать аналогичный после вчерашнего просмотра веб-трансляции. Но так как речь идет больше об управлении орбитами космических кораблей, процедурах, управлении ориентацией и тому подобном, чем об их предназначении в качестве космических обсерваторий, я думаю, что это было бы более подходящим для исследования космоса . Это не совсем не по теме астрономии , поэтому я оставлю это вам. Если вы согласны с тем, что он должен быть перенесен, укажите это в комментарии или пометьте свой вопрос для модератора. Ура!
TildalWave
1
О, я не знал об исследовании космоса, спасибо за указатель. Что касается вопроса о переносе вопроса, я не знаю. Вероятно, он подходит в обоих местах, но астрономия ищет хорошие вопросы, чтобы вытащить ее из бета-версии, как я где-то читал. Если никто не жалуется, я бы оставил это здесь; если не получится хорошего ответа, мы все равно сможем перенести его, если это нормально для всех.
Александр Янссен
Этот документ (доступ в учреждение или требуется оплата) проводит некоторые интересные параллели с астероидами. К сожалению, я не знаю достаточно о предмете, чтобы написать ответ, который делает вопрос справедливым.
Мориарти
Я нашел один интересный: arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2002-4528 (Управление летающим спутником формирования вокруг точки высвобождения Солнца-Земли L2). Оно имеет почти то, что вам нужно, но у меня нет полный доступ прямо сейчас.
Cheeku

Ответы:

8

400000100000

1

Из резюме об орбите Планка кажется, что это относится и к Планку.

То, что точка SEL2 «переполнена», не кажется мне такой большой проблемой. Как только спутники выключены (и Планк, и Гершель больше не активны), их орбита быстро дестабилизируется, а затем эффективно удаляется из региона. Но что более важно, радиус орбиты сравним с расстоянием до Луны, это действительно очень большое количество пространства. Поскольку эти спутники имеют ширину всего несколько метров, вероятность столкновения, вероятно, незначительна.

Майкл Б.
источник