¿La comunicación de una nave espacial en SEL1 está perturbada por el Sol?

Una nave espacial en el punto uno de Lagrange de la Tierra del Sol (1% de una UA, o un diámetro solar, desde la Tierra hacia el Sol) tendría al Sol como fondo. ¿Está emitiendo el Sol lo suficientemente fuerte en longitudes de onda ideales para la comunicación, que requiere cambios de diseño importantes en comparación con las naves espaciales en otras órbitas? ¿Qué longitud de onda sería ideal de SEL-1? ¿Cuáles son los desafíos, si los hay, y las soluciones para discernir datos del ruido solar en SEL-1?

Hay/ha habido varias naves espaciales en "órbitas de halo y/o Lissajous" sobre Sol-Tierra L1 (por ejemplo, DSCOVR, SOHO...) pero está diciendo en L1 en lugar de alrededor. Espero que @DavidHammen elabore más esta respuesta y los comentarios posteriores allí, sobre el costo de estar en una de esas órbitas en comparación con estar "en L1". Mientras tanto, solo para verificar dos veces, ¿pretende preguntar sobre una ubicación donde la nave espacial permanezca muy cerca de la línea Sol-Tierra en lugar de lo suficientemente lejos como para que las comunicaciones DSN convencionales aún funcionen?

Respuestas (1)

Una nave espacial en o dentro de unos pocos grados del punto Sol-Tierra L1 no podría comunicarse con la Tierra debido a la interferencia de la radiación solar. Además, a los operadores de antenas no les gusta mucho que su antena apunte hacia el Sol. De manera similar, una nave espacial en o dentro de un cuarto de grado del punto L2 Tierra-Luna no podría comunicarse con la Tierra debido al bloqueo de la Luna.

Incluso sin esos problemas de comunicación, las naves espaciales no operan en los inestables puntos de Lagrange. En cambio, vuelan en una especie de pseudoórbita sobre el punto de Lagrange deseado. Una de las razones son los costos de mantenimiento de la estación. Una nave espacial en tal órbita necesita realizar una pequeña cantidad de operaciones de mantenimiento de posición por año. Además, tal nave espacial no necesita saber dónde está. Esas operaciones de mantenimiento de posición poco frecuentes se pueden calcular en tierra y cargar en la nave espacial como una maniobra delta-V que se realizará en un momento específico.

En comparación, una nave espacial que opere en un punto de Lagrange necesitaría realizar operaciones de mantenimiento de posición extremadamente frecuentes, y su software de vuelo necesitaría saber dónde se encuentra la nave espacial en el espacio. Los costos de mantenimiento de posición más altos en órdenes de magnitud combinados con el software de vuelo más complejo (y por lo tanto más costoso) impiden que los satélites operen directamente en cualquiera de los puntos inestables de Lagrange.

¿¡Una nave espacial dentro de un par de grados de SEL1 sería "incapaz" de comunicarse con la Tierra!? ¿Es realmente tan difícil? ¿Se requiere una órbita de halo lo suficientemente amplia para que la comunicación por radio funcione desde SEL1 no es práctica por razones mecánicas orbitales y demandas de mantenimiento de la estación, o simplemente funciona bien?
@LocalFluff - Un par de ejemplos: SOHO y ACE, los cuales han estado operando por más de 20 años. Esto no habría sido posible si hubieran operado en el punto Sol-Tierra L1. Eso implicaría luchar contra la física en lugar de aprovechar la física. SOHO se encuentra en una órbita de halo aproximadamente elíptica (aproximadamente elíptica desde la perspectiva del marco giratorio Sol-Tierra). El acercamiento más cercano a la línea Sol-Tierra vista desde la Tierra es 5°, con un objetivo de diseño de nunca acercarse a 4,5° del Sol.
ACE está en una órbita de Lissajous que a veces lleva a la nave espacial demasiado cerca de la línea de visión Tierra-Sol. La solución allí es simple: la nave espacial tiene registradores de datos. La nave espacial necesita esos registradores de datos incluso cuando la nave espacial está lejos de la línea de visión Tierra-Sol porque las comunicaciones no son continuas. Las comunicaciones no están programadas cuando la nave espacial se acerca demasiado a la línea de visión Tierra-Sol.
Volviendo a SOHO, su órbita de halo toma SOHO desde ±206448 km del punto Sol-Tierra L1 en x (a lo largo de la línea Sol-Tierra), ±120000 km del punto Sol-Tierra L1 en y (normal al Sol- línea de la Tierra pero en el plano orbital Sol-Tierra), y ±666672 km del punto L1 Sol-Tierra en z (normal al plano orbital Sol-Tierra). SOHO está siempre al menos a 238790 km del punto Sol-Tierra L1.
@LocalFluff consulte SEZ (Zona de exclusión solar) de 4° de radio para DSCOVR aquí en la página 4, por ejemplo. También vea enlaces, fotos, etc. en ¿Cuál es exactamente la interacción que bloqueó el enlace descendente de datos de Juno cerca de la conjunción solar?
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