Orbita Lissajous

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cele cinci puncte Lagrange într-un sistem cu două corpuri, cu unul mult mai masiv decât celălalt (de exemplu Soarele și Pământul). Punctele L 3 , L 4 și L 5 par să aparțină orbitei corporale minore, dar sunt de fapt ușor în exterior.

O orbită Lissajous (de la numele fizicianului francez Jules Antoine Lissajous ), este o orbită tridimensională care poate fi parcursă de un al treilea corp lângă punctele Lagrange L 1 , L 2 sau L 3 ale altor două corpuri. Constituie o soluție la problema celor trei corpuri în cazul simplificat în care cel de-al treilea corp are o masă neglijabilă în comparație cu celelalte două.

Un corp plasat pe o orbită Lissajous nu orbitează fizic în jurul punctului Lagrange (deoarece acesta este doar un punct de masă de echilibru), ci urmează o traiectorie plasată în apropierea acestuia. Traiectoria, a cărei formă amintește curbele Lissajous , este rezultatul unei interacțiuni complicate între atracția gravitațională exercitată de cele două corpuri principale ale sistemului și forța centripetă la care este supus cel de-al treilea corp. Traiectoria este închisă dacă raportul dintre frecvența componentei mișcării pe plan și cea a mișcării extra-plane este un număr rațional . [1]

Pentru fiecare punct Lagrange există numeroase orbite Lissajous, care diferă între ele pentru distanța medie față de punctul Lagrange și pentru raportul dintre frecvența componentei de mișcare pe plan și cea a mișcării extra-plane. O orbită halo este un caz special [2] al orbitelor Lissajous, în care frecvența componentei de mișcare pe plan este egală cu cea a mișcării extra-plane. Orbitele halo sunt periodice, cu toate acestea, în timp ce cele din Lissajous nu. [3]

Utilizări

Schema de traiectorie pentru altoirea pe o orbită Lissajous în punctul L 2 al sistemului Soare-Pământ.

În astronautică, din punct de vedere practic, orbitele Lissajous din jurul punctelor L 1 , L 2 și L 3 , tind să fie instabile [4] și necesită mici manevre corective periodice. În general, acestea constituie zone de parcare economice din punct de vedere energetic între cele două corpuri.

Pe de altă parte, în absența altor perturbații, orbitele din jurul punctelor L 4 și L 5 sunt stabile dinamic dacă raportul dintre mase este mai mare de aproximativ 25, ceea ce implică, de exemplu, că o navă spațială își poate menține poziția în apropiere dintre aceste puncte chiar și în prezența unor mici perturbări ale echilibrului. [5] Aceste orbite, totuși, pot fi destabilizate de prezența altor corpuri din apropiere. De fapt, s-a văzut că punctele L 4 și L 5 ale sistemului Pământ-Lună ar fi intrinsec stabil timp de miliarde de ani, chiar și în prezența perturbării cauzate de Soare; totuși, din cauza perturbațiilor declanșate de celelalte planete, orbitele din jurul acestor puncte pot fi menținute stabile doar câteva milioane de ani. [6]

Misiuni spațiale

Mai multe misiuni spațiale folosesc orbite sau traiectorii Lissajous.

Aproape de punctul L 1 al sistemului Pământ - Soare , Advanced Composition Explorer [7] , precum și sonda Genesis în misiunea sa de colectare a particulelor solare au fost plasate pe o orbită a Lissajous. [8]

Aproape de punctul L 2 al sistemului Pământ - Soare , satelitul Gaia , [9] WMAP [10] , telescopul spațial Herschel lansat la 14 mai 2009, [11] și satelitul au fost plasate pe o orbită a Lissajous Planck Topograf .

În 2011, NASA a transferat doi dintre sateliții THEMIS de pe Pământ pe orbita lunară prin intermediul orbitelor Lissajous din jurul punctelor L 1 și L 2 ale sistemului Pământ-Lună. [12]
Sonda chineză Chang'e 2 a părăsit orbita lunară pe 8 iunie 2011 și s-a poziționat în L 2 . [13]

Notă

  1. ^ Traiectoria este închisă dacă este observată într-un sistem de referință integral cu orbita corpului secundar; observat într-un sistem integral cu corpul principal, acesta ar fi deschis, deoarece punctele Lagrange se deplasează împreună cu corpul secundar.
  2. ^ Proiectul Stației Clarke a Universității din Maryland. Arhivat la 18 iunie 2006 la Internet Archive .
  3. ^ Wang Sang Koon, Dynamic Systems, the Three-Body Problem, and Space Mission Design ( PDF ), în Conferința internațională asupra ecuațiilor diferențiale , Berlin, World Science, 2000, pp. 1167–1181.
  4. ^ ESA Science & Technology: Orbit / Navigation , pe sci.esa.int , Agenția Spațială Europeană, 14 iunie 2009. Accesat la 12 iunie 2009 .
  5. ^ David A. Vallado, Fundamentals of Astrodynamics and Applications , ed. A III-a, Space Technology Library (împreună cu Microcosm Press), 2007, ISBN 978-1-881883-14-2 , (broșată), ISBN 978-0-387- 71831-6 (Hardback).
  6. ^ "Destabilizarea solară și planetară a Pământului - puncte Lagrangiene triunghiulare ale Lunii" de Jack Lissauer și John Chambers, Icarus , vol. 195, numărul 1, mai 2008, pp. 16-27.
  7. ^ Prezentare generală a misiunii Advanced Composition Explorer (ACE) , CalTech, extras 06.09.2014.
  8. ^ Genesis: Lissajous Orbit Insertion , NASA, extras 06.06.2014.
  9. ^ Gaia's Lissajous Type Orbit , pe sci2.esa.int , ESA. Adus la 15 mai 2006 (arhivat din original la 18 martie 2017) .
  10. ^ WMAP Trajectory and Orbit , NASA, recuperat 06.09.2014.
  11. ^ Herschel: Orbit / Navigation , pe sci.esa.int ,ESA . Adus 15.05.2006 .
  12. ^ ARTEMIS: Prima misiune la orbitele Lunar Libration
  13. ^ 嫦娥 二号 有望 探索 „拉格朗日 点” - 科技 - 人民网

Elemente conexe

  • Orbita Halo , o orbită tridimensională periodică în apropierea punctelor Lagrange.
  • Orbita Lyapunov , un orbit plan și periodic în apropierea punctelor Lagrange.

Alte proiecte

linkuri externe

Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Orbit_di_Lissajous&oldid=122076477 ”