¿Estaba Queqiao en una órbita de halo o de Lissajous? ¿Por qué las fuentes no están de acuerdo?

La órbita de Lissajous de Wikipedia dice que las fuentes no están de acuerdo sobre la naturaleza de la órbita del satélite de retransmisión Queqiao ; si estaba en una órbita de halo adecuada o simplemente en una órbita de Lissajous.

Las órbitas de halo propias tienen el mismo período para sus oscilaciones en el plano y sus oscilaciones fuera del plano, por lo que son órbitas cerradas con un movimiento circular aproximado en el marco giratorio, mientras que las órbitas de Lissajous son aquellas en las que los dos períodos son desiguales. Podrían estar cerrados con una relación de período que es un número racional o ser órbitas abiertas que no se repiten . De cualquier manera, tendrán un movimiento similar al de Lissajous "etch-a-sketch" o "squiggly".

Pregunta: ¿Estaba Queqiao en una órbita de halo o de Lissajous? ¿Por qué las fuentes no están de acuerdo? Teniendo en cuenta que las señales de radio de Queqiao fueron monitoreadas regularmente por radioastrónomos aficionados y su desplazamiento doppler está bien documentado, debería ser relativamente fácil para los expertos en la materia determinar su trayectoria con gran precisión. Desde una perspectiva orbital-mecánica, no entiendo por qué esto no pudo concretarse.

Relacionado y puede proporcionar información útil para encontrar una respuesta:

Los radioastrónomos aficionados escuchan regularmente Queqiao desde esta respuesta y tweet :

https://twitter.com/radiotelescoop/status/1054729188463255552

¿No tiene el Sol una influencia considerable debido a la inclinación orbital de la Luna de > 5⁰ con la eclíptica, y este hecho no hace que el problema sea de "Cuatro Cuerpos"?
@Cornelis ya que la gravedad es 1 / r 2 todos los cuerpos del sistema solar se afectan entre sí, pero siempre que la influencia de algunos sea mucho mayor que la de otros, es una buena aproximación tratar solo los que tienen los efectos más grandes. El Sol y la Luna definitivamente son una perturbación importante para los satélites de la Tierra cuando están en órbita terrestre alta (HEO) y una pequeña cuando están en LEO, porque la Tierra los mantiene 500 veces más débiles en HEO. Del mismo modo, en las órbitas del punto de Lagrange Tierra-Luna, si permanece cerca de la Luna, el efecto del Sol está, por supuesto, pero probablemente sea una perturbación bastante débil.
He calculado que en el punto lunar L2 la atracción gravitacional del Sol es 5 veces mayor que la de la Luna. Creo que uno no puede ignorar eso.
@Cornelis, oh, es posible que hayas olvidado tener en cuenta que el Sol tira de la Luna con la misma fuerza con la que tira de la nave espacial en L2. Ambos están juntos en una órbita heliocéntrica. El Sol puede perturbar un objeto en L2 solo cuando atrae con más o menos fuerza que en la Luna. El efecto es bastante pequeño.
Sí, pero L2 se encuentra en un plano orbital alrededor de la Tierra que tiene una inclinación de 5⁰ con la eclíptica. ¿No haría eso una diferencia notable?
@Cornelis mira si puedes publicar algo así como una nueva pregunta. Necesita el espacio de una publicación de respuesta para responder correctamente. Hace una pequeña diferencia, pero después de calcularlo con vectores y todo, en realidad no es tan grande. Puede comparar una órbita de halo normal con una órbita de halo casi rectilínea que viaja mucho más lejos del plano y mucho más lejos de la Luna.
@Cornelis no es necesario en mi nombre, ¡esta es una discusión interesante!

Respuestas (1)

¿Estaba Queqiao en una órbita de halo o de Lissajous?

Es difícil decir cuál, o incluso sí o no, porque hay tantos tipos de órbitas de puntos de Lagrange posibles que se pueden mantener con un poco de ayuda del mantenimiento de la estación de propulsión, y una respuesta específica y definitiva requeriría mucho seguimiento orbital datos o más información de los propietarios de la nave espacial.

¿Por qué las fuentes no están de acuerdo?

Lo que parece ser el problema es que se utilizan varias definiciones contradictorias de una órbita de "halo", en orden de rigor creciente:

  1. Las órbitas de halo son órbitas alrededor de puntos L.
  2. Las órbitas de halo son Lissajous con un período de oscilación igual en el plano y fuera del plano. (también existe en una variación donde las órbitas de halo no se cuentan como un subconjunto).
  3. Las órbitas de halo son órbitas planas de Lissajous.

La fuente de noticias espaciales vinculada por Wikipedia informa sobre comunicados de prensa usando (1), mientras que ella misma define las órbitas de halo como (3) y Wikipedia usa (2).

Y así la confusión es completa.

Dado que los comunicados de prensa en la base de todo esto usan la definición más amplia posible, en realidad no es posible usarlos para determinar si la órbita satisface (2) o (3).

Las naves espaciales reales no pueden permanecer mucho tiempo en órbitas de halo perfectas pero inestables. Eventualmente se degradarán de nuevo a alguna órbita cercana de Lissajous.

Gracias por la respuesta a la segunda parte; "¿Por qué las fuentes no están de acuerdo?" Pero a la primera parte "¿Estaba Queqiao en un halo o en órbita Lissajous?" Las posibles respuestas incluyen "halo", "Lissajous", "ambos", "ninguno", "sí", "no", "depende", "imposible de responder" y estoy seguro de que otros. ¿Es posible abordarlo de alguna manera definitiva?
@uhoh No de las fuentes que tengo disponibles.
ligeramente relacionado: 1) la respuesta a ¿Son algunas órbitas de Halo realmente estables? parece ser sí, y se refiere a esta respuesta más larga , pero por supuesto son órbitas de halo CR3BP, e invocar la palabra "nave espacial" invoca la realidad del sistema solar en cuyo punto "estable" pierde una definición singular. 2) No sé qué es una "órbita plana de Lissajous", así que tendré que leer sobre eso. y...
Dado que la recompensa estaba en modo de "período de gracia" y quería otorgarla, agregué un preámbulo basado en lo que expresó en los comentarios. Siéntase libre de retroceder o editar más, pero creo que esta adición será útil para los futuros lectores que lleguen a esta página con interés en averiguarlo.
¿Estaba Queqiao en una órbita de halo o de Lissajous? ¿Por qué las fuentes no están de acuerdo?
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