astro.wikisort.org - Наука

Орбита Лиссажу — квазипериодическая орбитальная траектория, по которой тело может двигаться вокруг точки Лагранжа в рамках задачи трёх тел без включения двигателей. Орбиты Ляпунова вокруг точек Лагранжа являются кривыми, лежащими в одной плоскости с двумя главными телами в системе трёх тел. Орбиты Лиссажу, напротив, включают участки как в этой плоскости, так и в перпендикулярной к ней, и следуют кривым Лиссажу. Гало-орбиты также включают компоненты в перпендикулярной плоскости, но гало-орбиты, в отличие от орбит Лиссажу, являются периодическими.[1]

На практике, любая орбита вокруг точек Лагранжа L₁, L₂, L₃ динамически неустойчива, и малые возмущения орбиты со временем возрастают.[2] В результате космический аппарат должен включать двигатели для коррекции орбиты. В отсутствие других воздействий орбиты вокруг точек L₄ и L₅ (при отношении масс главных тел более 25) устойчивы, причём в случае возникновения отклонений от траектории возникает сила, возвращающая тело на орбиту вблизи точки Лагранжа.[3] Такие орбиты могут всё же быть выведены из состояния устойчивости при наличии поблизости других массивных тел. Было выявлено, что точки L₄ и L₅ в системе Земля-Луна будут устойчивы в течение миллиардов лет даже при учёте возмущений от Солнца; но при учёте возмущений от планет орбиты вокруг этих точек могут существовать только в течение нескольких миллионов лет.[4]

Космические аппараты, использующие орбиты Лиссажу

Несколько космических миссий используют орбиты Лиссажу: ACE в точке Лагранжа L₁ системы Солнце-Земля,[5]SOHO в точке Лагранжа L₁ системы Солнце-Земля, DSCOVR в точке Лагранжа L₁ системы Солнце-Земля,[6] WMAP в точке Лагранжа L₂ системы Солнце-Земля[7] и космический аппарат Genesis, исследовавший солнечные частицы, в точках Лагранжа L₁ и _L2[8].

14 мая 2009 года Европейское космическое агентство (ЕКА) осуществило запуск обсерваторий Herschel и Planck, находящихся на орбитах Лиссажу вокруг точки L₂ системы Солнце-Земля[9]. Миссия Gaia также использует орбиту Лиссажу вокруг точки L₂ системы Солнце-Земля[10].

В 2011 году НАСА перевело два из аппаратов THEMIS с орбиты вокруг Земли на орбиту вокруг Луны через две орбиты Лиссажу вокруг точек L₁ и L₂ системы Земля-Луна[11]. Китайский лунный модуль Чанъэ-2 8 июня 2011 года покинул лунную орбиту и был переведён на орбиту Лиссажу вокруг точки L₂ системы Солнце-Земля до середины 2012 года, после чего модуль отправился к астероиду (4179) Таутатис[12].

Появления в литературе

В научно-фантастическом романе 2005 года «Солнечная Буря» Артура Кларка и Стивена Бакстера в космосе построен огромный щит для защиты Земли от смертельной солнечной бури. Там описано, что щит находился на орбите Лиссажу на L₁. В этой истории группа богатых и могущественных людей прячется напротив щита на L₂, чтобы быть защищенным от солнечной бури щитом, Землей и Луной.

Примечания

Ссылки

• Koon, W. S. Dynamical Systems, the Three-Body Problem, and Space Mission Design / W. S. Koon, M. W. Lo, J. E. Marsden … [и др.]. — 2006.
• Koon, Wang Sang; et al. (2000). “Dynamical Systems, the Three-Body Problem, and Space Mission Design” (PDF). International Conference on Differential Equations. Berlin: World Scientific. pp. 1167—1181.

---