Der Spaceflight-Insider-Artikel Dawn wird in die niedrigste Umlaufbahn um Ceres eintreten, heißt es:
In seinem Dawn Journal -Blog diskutierte Missionsdirektor und Chefingenieur Marc Rayman detailliert die Herausforderungen, die es mit sich bringt, das Raumschiff in seine endgültige Umlaufbahn zu bringen.
Während XMO7 sollte Dawn Ceres alle 27 Stunden und 13 Minuten einmal umkreisen, was genau der dreifachen Rotationsperiode des Zwergplaneten entspricht. In einer sogenannten Drei-zu-Eins- Resonanzbahn soll die Sonde für jeweils drei Umdrehungen des Zwergplaneten eine Umlaufbahn um Ceres absolvieren. (Betonung hinzugefügt)
Eine Umlaufbahn, deren Periode mit der siderischen Rotationsperiode eines Körpers übereinstimmt, wird als synchrone Umlaufbahn bezeichnet . Geosynchrone (aber nicht geostationäre) Satelliten um die Erde haben eine Analemma - förmige Bodenspur. Laut meiner eigenen Antwort auf die Quest Gibt es Begriffe für Erdumlaufbahnen mit rationalen Vielfachen von 1 Sternentag? Eine Umlaufbahn, deren Periode künstlich auf einen rationalen Bruchteil der Sternperiode des Zentralkörpers synchronisiert ist, wird als wiederholte Boden-Spur-Umlaufbahn und nicht als Resonanzumlaufbahn bezeichnet.
Dies sind nicht resonante Umlaufbahnen, bei denen die Umlaufzeit auf ein rationales Vielfaches der siderischen Rotationsperiode des umlaufenden Körpers abgestimmt ist. Spionagesatelliten machten dies früher so, dass die Tageszeit für jeden Durchgang über einen bestimmten zu fotografierenden Bereich ungefähr gleich war, um die Variation von Schatten und Beleuchtung zu reduzieren.
Eine resonante Umlaufbahn hingegen beinhaltet normalerweise eine Gravitationswechselwirkung zwischen zwei Körpern. Es gibt verschiedene Situationen, in denen resonante Umlaufbahnen im Sonnensystem auftreten, an denen drei Körper beteiligt sind (zwei Monde und ein Planet, zwei Körper und die Sonne), und es gibt mindestens zwei bekannte Beispiele für resonante Gezeitenverriegelung der Rotationsgeschwindigkeit des kleineren Körpers mit ihm Umlaufbahn: Merkur (3:2) umkreist die Sonne und der Mond (1:1) umkreist die Erde.
Aber ich habe noch nie davon gehört, dass der kleinere umlaufende Körper in Resonanz mit der Rotationsgeschwindigkeit des größeren Körpers steht. Man könnte sagen, dass ein geostationärer geostationärer Satellit, der aufgrund der klumpigen Schwerkraft der Erde in einen bestimmten Längenbereich stationäre Punkte "fällt", eine solche Resonanz ist, also habe ich vielleicht.
Das Problem ist jedoch, dass ich nicht sicher bin, warum Dawns Umlaufbahn um Ceres "resonant" und nicht einfach "synchronisiert 3:1" genannt wird. Der Begriff „Resonanz“ impliziert meines Wissens immer eine Verriegelung oder Wechselwirkung zwischen zwei Oszillatoren, so dass sie durch die Wechselwirkung „in Resonanz gezogen“ werden.
FRAGE: Ich frage mich, ob die Umlaufbahn von Dawn aufgrund einer Multipolkomponente ihres Gravitationsfeldes wirklich in Resonanz mit Ceres steht, oder ob dies wirklich nur eine künstlich synchronisierte, wiederholte Umlaufbahn am Boden ist und der Begriff Resonanz eigentlich nicht zutrifft.
Mir ist aufgefallen, dass der Astronomy Now-Artikel Dawn spacecraft dropping to record low height at Ceres darauf zu achten scheint, niemals das „R-Wort“ zu verwenden, wenn es die Umlaufbahn beschreibt:
Ziel ist es, die Umlaufbahn von Dawn mit der Neun-Stunden-Vier-Minuten-Rotation von Ceres zu synchronisieren, um sicherzustellen, dass die Raumsonde während des jeweiligen Tiefpunkts wiederholt über einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche – den Occator-Krater, wo hochreflektierende Salzablagerungen sichtbar sind – fliegt Orbit.
„Das Flugteam wird die Umlaufbahn so synchronisieren, dass Dawn jedes Mal, wenn sie in niedrige Höhe absaust, dies genau zum richtigen Zeitpunkt tut, damit die Rotation von Ceres die geologische Einheit Occator unter der Flugbahn der Sonde platziert“, schreibt Rayman.
Was Sie hier vielleicht sehen, ist Sprache, die gemacht wird. Wenn Wissenschaftler anfangen, ein neues Gebiet zu studieren, müssen sie manchmal Wörter erfinden, um zu beschreiben, was sie sehen. Hier kamen zwei Gruppen von Wissenschaftlern unabhängig voneinander auf zwei Wörter für dasselbe Phänomen.
Dies ist keine vollständige Antwort, aber ich kann ein Beispiel für eine Umlaufbahn geben, die in Resonanz mit der Rotationsgeschwindigkeit eines zentralen Körpers steht.
Astrophysiker verwenden in der Tat manchmal das Wort "resonant", um die Umlaufbahnsynchronisation mit einem rotierenden Primärteil zu beschreiben. Diese Synchronisation muss nicht 1:1 sein: es kann 2:1, 5:4 sein, ein beliebiges Verhältnis von ganzen Zahlen.
Die Literatur, die sich mit der Kronoseismologie und ihren beobachtbaren Auswirkungen auf die Ringe des Saturn befasst, ist ein Beispiel für diese Verwendung. Zum Beispiel verwendet Matt Hedmans und Phil Nicholsons Artikel von 2014, in dem Wellenmerkmale in den Ringen beschrieben werden, die sich aus Dichtekontrasten innerhalb des Saturns selbst ergeben, „Resonanz“, um die Orbit-Kommensurabilitäten der Ringpartikel mit internen Saturn-Normalmoden zu beschreiben.
Hobbes