Wie würden Sie feststellen, wann ein Objekt in einer Lissajous-Umlaufbahn die Position halten muss?

Offensichtlich müssen Sie bei der internationalen Raumstation etwas Station halten, wenn Sie in die Atmosphäre fallen. Ich habe jedoch das folgende Bild gesehen, das die Halo-Umlaufbahn zeigt, in der sich das Deep Space Climate Observatory befindet:

Umlaufbahn von DSCOVR...

Es scheint, als ob die Geschwindigkeit zwischen 0,15 km/s und 0,05 km/s liegt, sobald es seine stabile , exponentiell instabile Halo-Umlaufbahn erreicht . Ab wann gibt es eine rote Fahne? Gibt es eine leicht berechenbare Fluchtgeschwindigkeit für eine Umlaufbahn um einen Lagrangian? Wonach würden Wissenschaftler suchen, um sie darauf aufmerksam zu machen, dass sie Korrekturen für eine solche Umlaufbahn vornehmen müssen?

Antworten (1)

Halo-Umlaufbahnen und ihre Cousins ​​Lissajous-Umlaufbahnen (wie die, in der sich DSCOVR befindet) um die Sonne-Erde L1 und L2 haben Perioden von etwa einem halben Jahr. Sie sind im Allgemeinen nicht stabil und wollen sich entlang einer sogenannten instabilen Mannigfaltigkeit „entwinden“.

In Sehen so Stationshaltemanöver aus oder sind es nur Datenfehler? (SOHO via Horizons) Ich verlinke auf Roberts 2002, The SOHO Mission L1 Halo Orbit Recovery From the Attitude Control Anomalies of 1998 . Abschnitt II beschreibt die Stationshalteroutine für SOHO, das der Nachbar von DSCOVR ist.

Sie sorgen dafür, dass SOHO sehr leicht in Richtung Erde kreist, einen Bruchteil eines Kilometers von seiner idealen Umlaufbahn entfernt. Über Wochen bewegt er sich weiter vom Halo weg und auf uns zu. Die exponentielle Verdopplungszeit für den Fehler beträgt etwa zwei Wochen.

Wenn sie nichts unternahmen, würde es sich spiralförmig auf die Erde zubewegen und dann auf eine große Umlaufbahn um die Sonne abheben.

Aber SOHO und DSCOVR und das JWST (in der Zukunft) und all diese Halo-Raumschiffe tragen Transponder. Die Erde sendet ein Signal an den Satelliten und verschiebt die Frequenz auf eine spezielle, kohärente Weise, dreht es um und sendet es live zurück zur Erde.

Die Erde kann die Geschwindigkeit und Entfernung in dieser Richtung messen und sogar Fehler im Millimeterbereich pro Sekunde in der Geschwindigkeit erkennen, wie Sie beim Lesen dieses Abschnitts sehen können. Die Erde berechnet dann die erforderliche stationäre Verbrennung und initiiert sie für den Satelliten. Dies sind typischerweise Delta-V-Werte von Zentimetern pro Sekunde und werden alle paar Wochen durchgeführt.

Da der Fehler exponentiell wächst (diese Umlaufbahnen werden als exponentiell instabil bezeichnet), je häufiger Sie dies tun können, desto weniger Delta-v pro Jahr benötigen Sie. In dieser Antwort erwähne ich, dass das Stationserhaltungsbudget des JWST etwa 2,4 m/s pro Jahr beträgt. Das ist wirklich klein!

All dies ist nur aufgrund der präzisen Verzögerungs-Doppler-Messungen möglich, die mit den Parabolantennen des Deep Space Network und einem kohärenten Transponder auf dem Raumfahrzeug durchgeführt wurden.

Weitere Informationen zur Umlaufbahn von DSOVR finden Sie unter:

Die zweite ist mit der Lissajous Orbit Control für die Mission Sun-Earth L1 Libration Point des Deep Space Climate Observatory verbunden

Normalerweise akzeptiere ich nicht sofort, aber das werde ich tun. Ich muss das noch einmal lesen, wenn ich tatsächlich nach Hause komme und einige dieser Quellen lesen. Ich möchte mehr darüber erfahren, wie dieser Transponder funktioniert.
Wie würden Sie feststellen, wann ein Objekt in einer Lissajous-Umlaufbahn die Position halten muss?
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