Was sind die Lichtquellen bei L2? Wie wird das James-Webb-Teleskop mit Strom versorgt?

Die geplante Umlaufbahn für den JWST ist eine ziemlich große Halo-Umlaufbahn um Sonne-Erde L2. Es ist sehr grob elliptisch mit Abmessungen von etwa +/- 350.000 km "vertikal" (senkrecht zur Erdbahnebene) und etwa +/- 750.000 km "horizontal" (in der Ebene der Ekliptik).

Sie können Zeichnungen in (zum Beispiel) James Webb Space Telescope Initial Mid-Course Correction Monte Carlo Implementation using Task Parallelism und auch in Stationkeeping Monte Carlo Simulation for the James Webb Space Telescope sehen, siehe unten. Die Periode der größeren Sonne-Erde-L1- und L2-Halo-Umlaufbahnen beträgt ungefähr sechs Monate oder etwa die Hälfte der Sonne-Erde-Umlaufzeit.

In dieser Antwort habe ich ein Beispiel für eine potenzielle Umlaufbahn gezeichnet, die ungefähr 2012 erstellt und in der JPL Horizons - Datenbank gefunden wurde. Auch diese eingeschlossen.

Der JWST wird also der Sonne-Erde-Linie nicht nahe genug kommen, um das Problem überhaupt in Betracht zu ziehen. Aber wenn Sie nachrechnen wollten, dann ja, wenn sich der JWST in einer Umlaufbahn befand, die ihn sehr nahe an die Erde-Sonne-Linie brachte, könnte er teilweise, aber sehr deutlich vom Erdschatten und dem Licht der Sonne verfinstert werden dramatisch reduziert. Es würde nicht auf Null gehen, und wenn es die meisten Systeme herunterfahren würde, könnte es dies überleben, aber es wird nicht passieren.

oben: Von hier . Abbildung 2. Eine Beispieltrajektorie für das JWST-Observatorium im RLP-Koordinatensystem (die Sonne befindet sich entlang der –x-Achse). Die Umlaufbahn des Mondes erscheint maßstäblich in den oberen beiden Diagrammen. L2 ist etwa 235 Erdradien (Re) von der Erde entfernt .

oben: Von hier . Abbildung 1. Plots der JWST Design Reference Mission LPO über SEM L2. Das obere Diagramm zeigt eine schiefe 3D-Ansicht, während das untere Diagramm eine Ansicht der xy-Ebene des RLP zeigt. Die orangefarbene Linie in der Draufsicht ist die Richtung der Sonne von der Erde aus .

Ich habe diese hier hinzugefügt, weil die Achsen in Kilometern beschriftet sind, nicht in Re (Erdradien).

In JPL Horizons gibt es eine Beispielrechnung einer Halo-Umlaufbahn für JWST aus dem Jahr 2014. Sie umkreist etwa elf Jahre und beinhaltet vermutlich kleine Stationshaltungsmanöver dazu. Diese reale Umlaufbahn ist komplexer als eine reine CR3BP-Halo-Umlaufbahn (Circular Restricted Three-Body Problem), da sich die Erde in einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne befindet und der Mond weitere Störungen hinzufügt.

Die erste Abbildung unten zeigt die vollständige, elfjährige Umlaufbahn mit ihrer letzten Wanderung weg von L2, wenn die Stationierung endet. Dies ist eine „Draufsicht“-Ansicht der Ebene der Ekliptik, mit der Sonne auf der linken Seite.

Die nächsten drei Bilder sind nur ein Jahr wert und zeigen die beiden Schleifen der sechsmonatigen Halo-Umlaufbahn. Der blaue Punkt ist die Erde, der grüne Torus ist die Umlaufbahn des Mondes und die rote Linie ist die Umlaufbahn von JWST. Die Koordinaten befinden sich im Rotationsrahmen des Erde-Mond-Schwerpunkts um die Sonne.

oben: Draufsicht, elf Jahre.

oben: Draufsicht, ein Jahr. (Sonne nach links)

oben: Blick von der Sonne, ein Jahr.

oben: Seitenansicht, ein Jahr. (Sonne nach links)