¿Son posibles las transferencias/cicladores "baratos" de L1 a L2 y viceversa?

Este artículo estudia las transferencias de órbita de halo a órbita de halo en el sistema joviano. Me pregunto si hay órbitas localmente estables que conecten los puntos Tierra-Luna L1 y L2.

EDITAR: también se deben considerar las trayectorias basadas en motores de bajo empuje (iones, velas solares, velas magnéticas).

Respuestas (1)

Una conexión entre dos órbitas periódicas diferentes alrededor de los puntos de Lagrange/libración a menudo se denomina conexión heteroclínica. Aunque los puntos L1 y L2 en el sistema Tierra-Luna son en sí mismos puntos de equilibrio inestables, existen órbitas periódicas (o cuasi-periódicas) estables que se pueden encontrar alrededor de cada punto. A partir de estas órbitas, es posible encontrar trayectorias (variedades) que conecten las órbitas y proporcionen transferencias económicas. Estas variedades se denominan estables o inestables dependiendo de si están dirigidas hacia o desde la órbita periódica, respectivamente.

Considere este escenario que podría resultar en una transferencia barata:

  • Establecer una órbita periódica alrededor de un punto de Lagrange
  • Realice una maniobra para aproximarse a estar en una variedad inestable desde esta órbita que también es una conexión heteroclínica con la variedad estable de otra órbita periódica.
  • Viaja gratis en esta conexión heteroclínica hasta llegar a la vecindad de la otra órbita periódica
  • Realiza una maniobra que te coloque en la otra órbita periódica

Para un ejemplo específico, considere el diseño de la misión Génesis , que emplea múltiples transferencias entre órbitas periódicas. Técnicamente, hay algunas matemáticas que dicen que se tarda un tiempo infinito en llegar desde el colector, por lo que si pudiéramos esperar un tiempo infinito, sería "gratis", pero no tenemos tiempo para eso, por lo que las maniobras lo resolverán. tema. Aquí hay un artículo de CalTech que analiza las conexiones heteroclínicas entre las órbitas perioideas, pero no específicamente en el sistema Tierra-Luna (pero, aparte, lo bueno de la dinámica del sistema en el problema circular de tres cuerpos restringido, el único real parámetro libre es la relación de masa del sistema, por lo general m , que puede cambiar fácilmente para representar el sistema)