Quão estáveis ​​são as órbitas de Lissajous?

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Agora que o Telescópio Espacial Gaia está a caminho do ponto Lagrangiano L2 Sol-Terra (SEL2), começo a me perguntar sobre a estabilidade da órbita de Gaia lá. O telescópio Planck já está lá, assim como a sonda de anisotropia por microondas de Wilkinson (WMAP) e outras sondas, e na Wikipedia aprendi que:

Na prática, qualquer órbita em torno dos pontos Lagrangianos L1, L2 ou L3 é dinamicamente instável, o que significa que pequenos desvios do equilíbrio crescem exponencialmente ao longo do tempo.

Gaia tem algum tipo de Sistema de Manobra Orbital (para emprestar um termo de Ônibus Espacial) e algum propulsor a bordo, assim como Planck, no entanto, eu me pergunto quão deterministas são essas órbitas e se Planck e Gaia têm correções automáticas e detecção de colisão em seus computadores de vôo ; L2 está "apenas" a 1,5 milhão de km (ou cerca de 5 segundos-luz) de distância, então certamente há tempo para correção manual.

Alguém conhece uma fonte que diga quão diferentes são as órbitas de Gaia e Planck, se há interseções entre seus planos orbitais ou mesmo a probabilidade de uma correção orbital não planejada? Conheço as formas de Lissajou das aulas de matemática e sei o quanto a trilha projetada pode diferir dependendo da precisão dos tipos de dados usados ​​nos cálculos (por exemplo, float x double). Como a ESA / NASA lida com isso, agora que o SEL2 parece que vai se tornar um lugar lotado?

orbit  the-sun  earth  lagrange-point 
— Alexander Janssen
fonte
Boa pergunta e eu estava pensando em fazer uma pergunta semelhante depois de assistir o webcast de lançamento ontem. Mas como é mais sobre o gerenciamento de órbitas de naves espaciais, procedimentos, controle de atitude e similares à função pretendida como observatórios espaciais, acho que seria mais adequado para a Exploração Espacial . Não é estritamente fora de tópico em Astronomia , então eu deixaria para você. Se você concorda que deve ser migrado, informe-o em um comentário ou sinalize sua pergunta para obter a atenção do moderador. Felicidades!
— TildalWave
1
Ah, eu não conhecia a Exploração Espacial, obrigado pelo ponteiro. Quanto à questão de migrar a questão, eu não sei. Provavelmente caberia nos dois lugares, mas a astronomia está procurando boas perguntas para tirá-lo da versão beta, como li em algum lugar. Se ninguém reclamar, eu ficaria aqui; se não aparecer uma boa resposta, ainda poderemos migrá-la se estiver tudo bem para todos.
— Alexander Janssen
Este artigo (acesso à instituição ou pagamento exigido) traça alguns paralelos interessantes com asteróides. Infelizmente, não sei o suficiente sobre o assunto para escrever uma resposta que faça justiça à pergunta.
— Moriarty
Achei um interessante: arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2002-4528 (Controle de vôo por satélite em formação em torno do ponto de calibração L2 Sol-Terra) Ele tem quase exatamente o que você precisa, mas não tenho um acesso completo agora.
— precisa saber é o seguinte

Respostas:

8

∼400000∼100000

∼1

De um resumo da órbita de Planck, parece que isso também se aplica a Planck.

O fato de o ponto SEL2 estar "lotado" não parece ser um problema tão grande para mim. Uma vez que os satélites são desligados (Planck e Herschel não estão mais ativos), sua órbita se desestabiliza rapidamente, removendo efetivamente a região. Mas o mais importante é que o raio orbital é comparável à distância da lua, é realmente uma quantidade tremendamente grande de espaço. Como esses satélites têm apenas alguns metros de diâmetro, a probabilidade de uma colisão é provavelmente insignificante.

— Michael B.
fonte
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