Парковка телескопа в точке Лагранжа: это хорошая идея с точки зрения мусора?

18

Предполагается, что космический телескоп Джеймса Вебба находится в точке Лагранжа L2 Земля-Солнце.

Ожидаем ли мы, что область вокруг этой точки будет иметь более высокую концентрацию космического мусора, астероидов, пыли и т.д ...? Будет ли это проблемой для безопасного размещения телескопа на месте (например, потребуется ли дополнительный пылезащитный экран)? Однако ожидаем ли мы, что точная точка Лагранжа будет свободна от какой-либо материи, поскольку для того, чтобы материя действительно достигла этого точного местоположения, потребовалось бы ускорение / замедление? Насколько большой будет эта зона без мусора?

— FrenchKheldar
источник

18

Хммм, нет, это не было бы загромождено мусором, и да, это хорошая идея парковать JWST (космический телескоп Джеймса Уэбба) в точке L ₂ Солнце-Земля .

Пять точек Лагранжа являются нестабильными, во-первых, из-за гравитационных аномалий двух массивных тел системы Лагранжа, эксцентричных орбит, и есть много других факторов их неустойчивости. В то же время они являются наименее гравитационно привлекательными точками вокруг двух массивных тел.

Думайте о L-точках как о парковке вашего автомобиля на ровном месте на вершине холма. Вам нужно будет подойти с некоторым контролем, а затем попытаться балансировать на месте парковки, если вы не планируете использовать ручной тормоз, а также оставаться там неподвижно:

Лагранжевы точки

^{Визуализация отношений между двумя массивными телами и их пятью точками Лагранжа (Источник: Википедия )}

Там не будет никакого мусора, или каких-либо других материалов, таких как более мелкие частицы, по крайней мере, не более вероятно, чем где-либо вокруг них, только переходного характера и, возможно, даже менее вероятно, чем где-либо еще, поскольку все другие массовые частицы будут притягиваться к более массивные тела двух центров системы Лагранжа в их окрестностях.

Ни одно тело с массой покоя не останется там само по себе, если только у него нет активного управления ориентацией, чтобы позиционировать себя там и постоянно корректировать изменения вектора гравитационного притяжения, когда два массивных тела вращаются вокруг своих осей, изменяют расстояние, вращаясь вокруг друг друга, или L точек под влиянием других массовых тел той же планетной системы.

В то же время JWST будет защищен Землей от любой солнечной активности, а также от вмешательства Солнца в чувствительное оборудование JWST, когда оно начнет наблюдать Вселенную в инфракрасном спектре. Большая часть орбитального мусора из наших собственных космических миссий захламлена в поясе LEO (низкая околоземная орбита) примерно на высоте 500-1500 км над поверхностью Земли:

введите описание изображения здесь

^{Источник: Активное удаление мусора: EDDE, электродинамический элиминатор мусора , Джером Пирсон и др. (PDF)}

Теперь JWST будет развернут на очень большой гало-орбите радиусом 800 000 километров (500 000 миль) вокруг точки L ₂ Солнце-Земля , то есть 1 500 000 километров (930 000 миль) от Земли, примерно в 4 раза дальше, чем расстояние между Земля на Луну. Так что не совсем в тени Земли, и она все еще будет использовать большой развертываемый солнечный щит , но это далеко от того, где мы засоряем наши LEO или даже GEO / GSO (геостационарные / геосинхронные орбиты), где GEO является самой далекой из этих часто используемых орбит в 35 786 километрах (22 236 миль) выше экватора Земли (и его орбиту на кладбище немного дальше, чем это). JWST будет размещен на гало-орбите почти в 40 раз дальше от Земли, чем можно было бы ожидать от любого космического мусора, загромождающего орбиты нашей планеты.

Да, это очень хорошая идея разместить JWST вокруг точки Солнца-Земли L ₂ .

— TildalWave
источник

L4 и L5 стабильны.

— это

1

Ну, L1, L2 и L3 не стабильны. Но L4 и L5 являются стабильными, как неглубокой долине на вершине холма. Я не вижу причин, по которым пыль и мусор не будут накапливаться, по крайней мере, в относительном количестве. Отметим также, что точки Солнца-Юпитера L4 и L5 усеяны троянскими астероидами. У Нептуна они тоже есть, а вокруг Марса есть некоторые. Кроме того, Земля, Венера и Уран также имеют по крайней мере один обнаруженный троян в точке L4 или L5. От: en.wikipedia.org/wiki/Trojan_(astronomy) . Поэтому я должен заподозрить пыль и осколки в точках L4 и L5 системы Солнце-Земля.

— DrZ214

Из-за других планет и эксцентриков по сравнению с совершенными круговыми орбитами Марс, Земля, Уран и т. Д. Имеют в основном пустые области L4-L5. Юпитер - единственный, где я думаю, что установка части космического оборудования вызовет проблемы. Не эксперт в этом, просто мое мнение.

— userLTK

1

Орбита находится вокруг L2 на большом расстоянии от нее, простирается> 10000 км вокруг нее.

Это карта устойчивости лагранжевых точек:

L2 нестабилен, как уравновешивание карандаша на кончике, но у l4 и l5 есть сила, восстанавливающая деградирующий объект обратно на L4.

На L2 много космического мусора, который вращается вокруг Земли, JWST имеет меньше шансов на попадание, чем космическая станция.

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

— com.prehensible
источник