¿Cómo identificaría cuando un objeto en una órbita de Lissajous necesita mantenimiento de posición?

Obviamente, con la estación espacial internacional necesitas hacer un mantenimiento de la estación cuando estás cayendo a la atmósfera. Sin embargo, vi la siguiente imagen que muestra la órbita de Halo en la que se encuentra el Observatorio Climático del Espacio Profundo :

Órbita de DSCOVR...

Parece que una vez que alcanza su órbita de halo estable exponencialmente inestable , la velocidad es de entre 0,15 km/s y 0,05 km/s. ¿En qué momento habría una bandera roja? ¿Existe una velocidad de escape fácilmente calculable para una órbita alrededor de un Lagrangiano? ¿Qué estarían buscando los científicos para alertarlos de que necesitan hacer correcciones para tal órbita?

Respuestas (1)

Las órbitas de Halo y sus primas, las órbitas de Lissajous (como en la que se encuentra DSCOVR) alrededor del Sol-Tierra L1 y L2 tienen períodos de aproximadamente medio año. Generalmente no son estables y quieren "desenrollarse" a lo largo de lo que se llama una variedad inestable.

¿ Es así como se ven las maniobras de mantenimiento de la estación, o simplemente fallas en los datos? (SOHO a través de Horizons) Me vinculo a Roberts 2002, The SOHO Mission L1 Halo Orbit Recovery From the Attitude Control Anomalies of 1998 . La Sección II describe la rutina de mantenimiento de la estación para SOHO, que es vecino de DSCOVR.

Mantienen a SOHO orbitando muy ligeramente hacia la Tierra, a una fracción de kilómetro de distancia de su órbita ideal. Durante semanas se aleja más del halo y se acerca a nosotros. El tiempo de duplicación exponencial del error es de unas dos semanas.

Si no hicieran nada, se movería en espiral hacia la Tierra y luego se iría en una gran órbita alrededor del Sol.

Pero SOHO y DSCOVR y JWST (en el futuro) y todas estas naves espaciales en órbita de Halo llevan transpondedores. La Tierra envía una señal al satélite y este cambia la frecuencia de una manera especial y coherente, la gira y la envía de regreso a la Tierra en vivo.

La Tierra puede medir la velocidad y la distancia en esta dirección, y detectar incluso errores de milímetros por segundo en la velocidad, como puede ver al leer esa sección. Luego, Earth calcula el consumo de mantenimiento de estación requerido y lo inicia para el satélite. Estos son típicamente delta-v de centímetros por segundo, y se realizan cada pocas semanas.

Dado que el error crece exponencialmente (se dice que estas órbitas son exponencialmente inestables), cuanto más frecuentemente pueda hacer esto, menos delta-v por año necesitará. En esta respuesta menciono que el presupuesto de mantenimiento de la estación del JWST es de aproximadamente 2,4 m/s por año. ¡Eso es muy pequeño!

Todo esto es posible solo gracias a las mediciones precisas de doppler de retardo realizadas con las antenas parabólicas de Deep Space Network y un transpondedor coherente en la nave espacial.

Para obtener más información sobre la órbita de DSOVR, consulte:

El segundo se vincula con el control de la órbita de Lissajous para la misión del punto de libración Sol-Tierra L1 del Observatorio Climático del Espacio Profundo.

Por lo general, no acepto de inmediato, pero esto lo haré. Tendré que volver a leer esto cuando llegue a casa y lea algunas de esas fuentes. Quiero entender más acerca de cómo funciona ese transpondedor.
¿Cómo identificaría cuando un objeto en una órbita de Lissajous necesita mantenimiento de posición?
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