Паркування телескопа в точці Лагранжа: це хороша ідея з точки зору сміття?


18

Космічний телескоп Джеймса Вебба повинен бути розташований у точці Лагранжа Земля-Сонце L2.

Чи очікуємо, що в регіоні навколо цієї точки буде більш висока концентрація космічного сміття, астероїдів, пилу тощо? Невже це може викликати занепокоєння щодо безпечного приведення телескопа у положення (тобто вимагати додаткового пилозахисту)? Ми очікуємо, однак, точну точку Лагранжа без будь-якої матерії, оскільки знадобиться прискорення / уповільнення, щоб матерія фактично дійшла до цього точного місця? Наскільки великою буде ця зона без сміття?

Відповіді:


18

Нм, ні, це не було б захаращене сміттям, і так, це гарна ідея припаркувати JWST (космічний телескоп Джеймса Вебба) у точці Сонце-Земля L 2 .

П'ять точок Лагранжа нестабільні, для однієї через гравітаційні аномалії двох масивних тіл системи Лагранжа, ексцентричних орбіт, і існує багато інших факторів їх нестабільності. У той же час вони є найменш гравітаційно привабливими точками навколо двох масивних тіл.

Подумайте про точки L як про паркування автомобіля на рівній площі на вершині пагорба. Вам доведеться підійти з деяким контролем, а потім спробувати встановити баланс на своєму паркувальному місці, якщо ви не плануєте користуватися ручним гальмом, а також залишатися там нерухомим:

    Точки Лагранжа

    Візуалізація зв’язку між двома масивними тілами та їх п’ятьма точками Лагранжа (Джерело: Вікіпедія )

Там не було б уламків сміття чи будь-якої іншої речовини, як дрібні частинки, принаймні, не частіше, ніж десь навколо них, лише тимчасової природи і, можливо, навіть менш ймовірної, ніж деінде, оскільки всі інші частинки маси будуть тяжіти до більш масивні тіла двох центрів системи Лагранжа в їх околицях.

Жодне тіло з масою спокою не залишатиметься там за власним бажанням, якщо тільки воно не має активного контролю за положенням там і постійно налаштовується на зміни вектора гравітаційного притягання, коли два масових тіла обертаються навколо своїх осей, змінюють відстань, обертаючись один до одного, або L точки, на які впливають інші масові тіла тієї ж планетарної системи.

У той же час JWST буде захищений Землею від будь-яких сонячних дій, а також від втручання Сонця у чутливе обладнання JWST, коли воно почне спостерігати за Всесвітом в інфрачервоному спектрі. Більшість орбітальних уламків з наших власних космічних розвідувальних місій захаращені в поясі LEO (Low Earth Orbit) на приблизно висоті 500-1500 км над поверхнею Землі:

    введіть тут опис зображення

             Джерело: активне видалення сміття: EDDE, електродинамічний елімінатор сміття , Джером Пірсон та ін. (PDF)

Тепер JWST буде розміщений на дуже великій радіусі орбіти 800 000 кілометрів (500 000 миль) навколо точки Сонця-Землі L 2 , тобто на 1500 000 кілометрів (930 000 миль) від Землі, приблизно в 4 рази більше, ніж відстань між Земля до Місяця. Тож не зовсім в тіні Землі, і вона все одно буде використовувати велику розгорнуту сонячну панель , але це далеко в напрямку від того, де ми засмічуємо наш LEO або навіть GEO / GSO (Геостаціонарні / Геосинхронні орбіти), і GEO є найдальшою з цих часто використовуваних орбіт , на 35 876 ​​кілометрів (22 236 миль) над екватором Землі (і її орбітальна орбіта трохи далі від цього). JWST буде розміщений на орбіті ореолу майже в 40 разів на відстані від Землі, ніж можна було очікувати, що на космічному орбіті нашої планети забивається космічний сміття.

Так, дуже гарна ідея розмістити JWST навколо точки Сонця-Земля L 2 .


L4 і L5 стабільні.
цього

1
Ну, L1, L2 і L3 не є стабільними. Але L4 і L5 є стабільними, як неглибокої долині на вершині пагорба. Я не бачу жодної причини, чому пил та сміття не накопичуватимуться, принаймні на відносну кількість. Зауважимо також, що точки Сонця-Юпітера L4 та L5 всіяні троянськими астероїдами. У Нептуна їх теж є, а навколо Марса є такі. Крім того, Земля, Венера та Уран також мають принаймні один виявлений троян у їх точці L4 або L5. Від: en.wikipedia.org/wiki/Trojan_(astronomy) . Тому я повинен підозрювати пил і сміття в точках L4 і L5 системи Сонце-Земля.
DrZ214

Завдяки іншим планетам і ексцентрикові проти досконалих кругових орбіт, Марс, Земля, Уран тощо мають переважно порожні регіони L4-L5. Юпітер - це єдиний, де я думаю, що поставити космічну техніку було б проблемою. Не експерт з цього питання, лише моя думка.
користувачLTK

1

Орбіта знаходиться навколо L2 на величезній відстані від неї, perhas> 10 000 км навколо неї.

Це карта стійкості лагранжевих точок: введіть тут опис зображення

L2 нестабільний, як балансування олівця на його кінчику, але l4 і l5 мають силу повернути зображувальний об'єкт назад на L4. введіть тут опис зображення

На L2 є багато менше космічного сміття, що на орбіті Землі, JWST має менше шансів удару, ніж космічна станція.

/space/6642/collision-with-space-junk-where-is-it-safe-where-is-it-most-dangerous

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.