Wie wird das Lunar Gateway zu L2 und L1 gehen; Wie viel Delta-V wird benötigt?

In einem Pressegespräch, das im YouTube-Video NASA Administrator Jim Bridenstine Explains the Lunar Gateway zu hören ist , sagt NASA-Direktor Jim Bridenstine nach etwa 02:40:

Es ist auch wahr, weil es sich um einen solarelektrischen Antrieb handelt, ist es nicht so groß wie die internationale Raumstation. Aber mit solarelektrischem Antrieb wird es nicht nur in einer Umlaufbahn um den Mond sein, es wird tatsächlich zu L2 und L1 fliegen und mehr Zugang zu mehr Teilen des Mondes als je zuvor ermöglichen.

Frage: Wie wird das Lunar Gateway zu L2 und L1 gehen und wie viel Delta-V ist dafür erforderlich? Ich habe hier in anderen Antworten gelesen, dass es sich in einer nahezu geradlinigen Halo-Umlaufbahn (NRHO) um einen dieser beiden Punkte befinden wird. Ich frage mich, ob es irgendwie zwischen den Umlaufbahnen um L1 und L2 springen wird.

Die Natur der Umlaufbahnen mit drei Körpern ermöglicht geringe Energieübertragungen zwischen verschiedenen (quasi) periodischen Umlaufbahnen, so dass dies mit einem solarelektrischen Antrieb sicherlich möglich sein könnte, wenn dies sehr sorgfältig durchgeführt wird , aber das könnte lange dauern. (Siehe zum Beispiel: Von LEO zum Mond nur mit Ionenantrieb mit niedrigem Schub - ist das möglich? ) Ich frage mich nur, ob diese Art der Übertragung in diesem Fall und insbesondere zwischen L1- und L2-NRHOs ausgearbeitet wurde .

Hintergrund:

Der Transfer von einem L1- und L2-NRHO kann sehr günstig sein. Der Transfer von einem NRHO in eine Mondumlaufbahn ist alles andere als billig.
@DavidHammen in der Tat. Außerdem habe ich dem Low Energy Transfer innerhalb des Erde-Mond-Systems ein Kopfgeld hinzugefügt . Irgendwann könnte einer von ihnen ein Betrüger des anderen sein, abhängig von den Besonderheiten.
@DavidHammen Dementsprechend habe ich hinzugefügt: "... wie viel Delta-v wird benötigt?" zur Frage.

Antworten (2)

Ob Jim Bridenstine es gesagt hat oder nicht, Gateway wird nicht buchstäblich zu L1 und L2 gehen.

Der aktuelle Plan sieht vor, einen südlichen L2 NRHO ( Near Rectilinear Halo Orbit) zu verwenden, der nicht wirklich in die Nähe des L2-Punktes geht. Wenn es eine normale Halo-Umlaufbahn wäre, würde es scheinen, als würde es L2 umkreisen und näher an L2 sein als der Mond. Eine nahezu (sprich: fast ) geradlinige Umlaufbahn ist von L2 so weit versetzt, dass sie fast eine gerade Auf- und Abwärtslinie ist.

Ich habe kürzlich mit einem Spezialisten für Orbitaldynamik gesprochen, der am Gateway-Projekt arbeitet. Sie halfen mir bei meiner Recherche für mein eigenes Video zu diesem Thema How To Land On The Moon (in Kürze auf dem YouTube-Kanal von smallstars erhältlich).

Großartig! Vielen Dank für Ihre klare Antwort auf diese Frage, sie ist seit über zwei Jahren hier; Es ist großartig, wenn die erste Antwort eines neuen Benutzers einen Einblick in eine Frage bringt, die seit einiger Zeit im Umlauf ist, und das Problem beseitigt.

Es gibt viele Möglichkeiten, zum Zielort NRHO von Gateway zu gelangen. Der Transfer, den ein bestimmtes Raumfahrzeug durchführt, hängt wahrscheinlich davon ab, wie schnell das Fahrzeug ankommen muss. Wenn es sich um ein Frachtfahrzeug handelt, kann es sich leisten, lange Zeit für weniger Kraftstoff zu brauchen. Wenn es sich um ein Mannschaftsfahrzeug handelt, müssen sie wahrscheinlich direkter fahren.

Ich kann nicht wirklich etwas zu den direkten Übertragungen sagen, aber ich kann Sie auf einige Arbeiten über Niedrigenergieübertragungen zu NRHOs verweisen. Eine veröffentlichte Studie nutzt Ballistic Lunar Transfers (BLTs). Im Wesentlichen schickt Sie die Trägerrakete auf eine Flugbahn, deren Höhepunkt SEHR hoch ist. Etwa 1,5 Millionen km. In dieser Entfernung können Sie die Auswirkungen der Sonnengravitation nutzen, um Ihr Perigäum anzuheben und/oder Ihre Neigung "kostenlos" zu ändern. Mit einem BLT nutzen Sie diesen Effekt, um Ihr Perigäum auf die Umlaufbahn des Mondes anzuheben.

Das Endergebnis ist, dass das Raumfahrzeug, vorausgesetzt, die Trägerrakete hat Sie auf eine Flugbahn mit ausreichend C3 gebracht, den Transfer und das Einsetzen in das NRHO mit weniger als 100 m/s abschließen kann.

Vollständige Offenlegung: Ich arbeite für das Unternehmen, das ich unten zitiere.

Hier ist ein Video, das dies in Aktion zeigt (insbesondere den Teil zwischen 0:30 und 1:00):

Dasselbe Unternehmen, das an der CAPSTONE-Mission arbeitet, hat Konferenzbeiträge und Weißbücher zu BLTs für NRHOs veröffentlicht: https://advancedspace.com/blt/ . Diese Seite gibt einen schnellen Überblick und zeigt ein weiteres cooles Video eines gleichzeitigen Rendezvous von drei Fahrzeugen in das NRHO, die jeweils zu unterschiedlichen Zeiten gestartet wurden. Unten auf der Seite befindet sich ein Link zum Konferenzpapier (keine Paywall).