Hat ISEE-3 einige Jahre in einer Halo-Umlaufbahn um Sonne-Erde L1L1L_1 verbracht, ohne Treibstoff zu verbrauchen?

In einer verwandten Frage versuche ich, schlüssige Referenzen zu finden, die erklären, ob ein Halo die Sonne-Erde oder den Erdmond umkreist L 1 oder L 2 Standorte können tatsächlich einigermaßen stabil sein (z. B. für ein halbes Dutzend Umlaufbahnen). Dort erwähnte ich das Zitat von Dennis Wingo, das die ursprüngliche Halo-Umlaufbahn von ISEE-3 beschreibt. Er beschreibt Sonne-Erde L 1 als „ ein Punkt etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, an dem ein Raumschiff sicher umkreisen kann, ohne Treibstoff zu verbrauchen “.

Die Seite http://spacecraftforall.com/a-new-orbit ist eine interaktive Sache - wenn Sie sie in Ruhe lassen, startet sie das Video normalerweise in etwa 10 oder 15 Sekunden.

Hier würde ich nur gerne genau wissen, ob ISEE-3 einige Jahre in einer Halo-Umlaufbahn um die Sonne-Erde verbracht hat L 1 ohne Treibstoff zu verbrauchen oder zumindest ohne die reguläre Station, die Schubmanöver in instabilen Umlaufbahnen aufrechterhält? (z. B. wie DSCOVR tun muss)

Antworten (1)

Es ist wahr, dass Sie an einigen Librationspunkten, und dazu gehört auch ESL-1 (Erde-Sonne-Librationspunkt 1), den Ort ohne Treibstoff umkreisen können. Betrachten Sie es als Einsteins Visualisierung eines Grübchens in der Raumzeit (was Schwerkraft ist) und dass das Raumschiff den tiefsten Punkt des Grübchens umkreist.

Das Problem ist jedoch, dass sich das Raumschiff in einer engen Umlaufbahn von ESL-1 in direkter Sichtlinie zur Sonne befindet. Dies schafft ein Kommunikationsproblem, da das Hochfrequenzrauschen der Sonne eine um Größenordnungen höhere Leistung hat als die Sender auf dem Raumfahrzeug. Daher umkreisen Raumfahrzeuge tatsächlich den Librationspunkt in der Nähe der "Spitze" des Gravitationsdimples.

Für ISEE-3 war dies etwa 500.000 km vom Zentrum des ESL-1-Punktes entfernt. So weit musste das Raumschiff vom ESL-1-Punkt entfernt sein, um außerhalb der Hochfrequenzstörungen der Sonne zu sein. Dies erforderte, dass dV in dieser Umlaufbahn blieb. Wenn ich mich recht erinnere, lag die Größenordnung dieses dV bei etwa 30 Metern/Sek./Jahr.

Dennis, willkommen beim Space Exploration Stack Exchange! Dies sieht nach dem Anfang einer guten Antwort aus, aber da Sie hier neu sind, möchten Sie vielleicht einige Referenzen hinzufügen, um Ihre Behauptungen zu untermauern. Da uhoh nach Kraftstoff gefragt hat, möchten Sie vielleicht sehen, ob Sie den Kraftstoffverbrauch für das dV / Jahr ermitteln können.
Danke für Ihre Hilfe! Ich habe damit mit der verknüpften Geschwisterfrage begonnen, die ein JAXA-Patent zitiert, das besagt, dass der stabile Halo umkreist L 1 für einige Anwendungen zu groß sind, schlagen Sie hier vor, dass sie zu klein sind . Gibt es eine „Goldlöckchen-Zone“ für Halo-Umlaufbahnen? Ich könnte wirklich ein oder zwei Referenzen gebrauchen - selbst wenn es hinter einer Paywall ist, kann ich dort anfangen und etwas finden, auf das hier verlinkt werden kann.
Das klingt für mich nicht richtig. Die kollinearen L-Punkte sind nicht stabil. Dazu gehören L3, L1 und L2. Wenn Potenzial als Grübchen dargestellt ist, befinden sich L4 und L5 auf Hügeln und L1 und L2 auf Sattelpunkten.
@HopDavid, das sind Umlaufbahnen L 1 (oder L 2 ). Denken Sie daran, dass die Sättel und Grübchen, über die wir in 2D und 3D sprechen, für eine einzige – und normalerweise Null – Geschwindigkeit berechnet werden müssen. Das "Potential" im rotierenden Rahmen ist ein Pseudopotential und enthält Geschwindigkeitsterme. Das ist der Grund, warum jede Erklärung, die diese Plots verwendet, immer ein Gelächter und Gelächter hervorruft, wenn es dazu kommt L 4 und L 5 , die für Sonne-Erde und Erde-Mond stabil sind und dennoch zeigen die Plots ein Maximum , was dann damit wegerklärt wird, dass dies sowieso nicht der richtige Plot ist. Brauchen Sie eine Möglichkeit, Potenziale in 6 Dimensionen zu sehen!
@HopDavid zum Beispiel muss im Artikel Lagrange-Punkt die Beschriftung unter dem ersten Konturdiagramm zurücktreten: "Entgegen der Intuition sind die Punkte L4 und L5 die Höhepunkte des Potenzials. An den Punkten selbst sind diese Kräfte ausgeglichen."
Aus dem Artikel der ESA über LISA Pathfinder: „Jede Woche, in der sich LPF auf L1 befindet, müssen wir ihm einen kleinen Schubs geben (dies sind die sogenannten ‚Stationserhaltungsmanöver‘)“. Ich glaube, Halo-Umlaufbahnen um L1 und L2 müssen auch stationär gehalten werden. blogs.esa.int/rocketscience/2015/12/07/…
Hat ISEE-3 einige Jahre in einer Halo-Umlaufbahn um Sonne-Erde L1L1L_1 verbracht, ohne Treibstoff zu verbrauchen?
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