Sind niedrige, polare Mondumlaufbahnen im Allgemeinen relativ stabil?

Der Phys.org-Artikel New NASA radar technique finds lost lunar spacecraft beschreibt die Verwendung von Radar zur Verlagerung von zwei Raumfahrzeugen, die sich in einer Umlaufbahn um den Mond befanden, deren Umlaufbahn jedoch eine Zeit lang nicht aktiv verfolgt wurde.

Ein heruntergekommenes Raumschiff in Mondentfernung zu finden, das seit Jahren nicht mehr verfolgt wurde, ist schwierig, da der Mond mit Mascons (Regionen mit überdurchschnittlicher Anziehungskraft) übersät ist, die die Umlaufbahn eines Raumfahrzeugs im Laufe der Zeit dramatisch beeinflussen und sogar verursachen können stürzte in den Mond. Die Umlaufbahnberechnungen des JPL zeigten, dass Chandrayaan-1 immer noch etwa 124 Meilen (200 Kilometer) über der Mondoberfläche kreist, aber allgemein als „verloren“ galt.

Ich habe keine detaillierten Informationen über die Umlaufbahn von Chandrayaan-1 gefunden, außer dass sie polar war und eine Höhe von etwa 100 km oder 200 km hatte . Der LRO scheint sich jedoch auf einer gewagten Umlaufbahn von 160 x 20 km zu befinden.

Dieser Wikipedia-Artikel schlägt vor, dass es "eingefrorene Umlaufbahnen" um den Mond mit Neigungen von 27 °, 50 °, 76 ° und 86 ° gibt, aber die LRO wurde bei etwa 90 ° eingefügt.

Sind niedrige, polare Mondumlaufbahnen im Allgemeinen relativ stabil im Vergleich zu Umlaufbahnen mit geringerer Neigung, oder ist es immer noch notwendig, die Fähigkeit zum Halten der Station aufrechtzuerhalten? Vermeiden stabile polare Umlaufbahnen aktiv Mascons oder wird die Mascon-Verteilung für polare Umlaufbahnen irgendwie "ausgemittelt"?

Antworten (1)

LRO wurde für die Inbetriebnahme in eine polare gefrorene Umlaufbahn eingesetzt, was keine Stationierung erforderte. Diese Umlaufbahn war eine stabile polare Umlaufbahn von 31,5 km x 199 km mit Periapsis über dem Südpol. Mit „eingefroren“ meinen sie, dass die Apsidenlinie und die Exzentrizität fixiert bleiben.

Es bewegte sich dann für seine wissenschaftliche Mission in eine 50 km kreisförmige polare Umlaufbahn (+/- 20 km). Diese Umlaufbahn erforderte einmal im Monat ein Positionshaltungsmanöver mit einem Jahresbudget von etwa 150 m/s.

Dann, nach der Kartierungsphase, bewegte sich LRO wieder in eine polare gefrorene Umlaufbahn, wo keine Positionshaltung erforderlich ist.

Referenzen: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20070021535.pdf https://arc.aiaa.org/doi/pdfplus/10.2514/6.2010-1985

Kreisförmige polare Umlaufbahnen sind nicht stabil. Das Wartungsbudget für die Umlaufbahn, um in einem zu bleiben, variiert erheblich je nach gewähltem Einsetzzustand – eine Umlaufbahn von 110 km bei einer Neigung von 84 Grad kann ein Jahr lang ohne Manöver bestehen bleiben, aber eine Umlaufbahn von 100 km bei einer Neigung von 90 Grad kann 100 m/ s jährlich innerhalb von +/- 30 km zu bleiben.

Aber es gibt elliptische polare gefrorene Umlaufbahnen, wie die, in der sich LRO befindet, die keine Umlaufbahnwartung benötigen. Wie hier: https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2006-6749

Danke für die tolle Erklärung und die gut referenzierte Antwort! Es sieht so aus, als könnte die mit der Frage verknüpfte Wikipedia-Diskussion über "eingefroren" etwas poliert werden.
Es wurde festgestellt, dass LRO lediglich 2,2 kg/Jahr für die Wartung der „Frozen Orbit“ ausgibt youtu.be/d2uaJ2xRYpc?t=450