Vikipedi

Halo yörünge

Halo yörünge, yörünge mekaniği kapsamındaki üç cisim probleminde L 1, L 2 veya L 3 Lagrange noktalarından biriyle ilişkili olan periyodik ve üç boyutlu bir yörüngedir. Lagrange noktası terimi yalnızca boş uzayda var olduğu kabul edilen bir referans noktası olmasına rağmen, bu noktalarda yer alan cisimler kendine özgü olarak Lissajous yörüngesi veya Halo yörüngesi adı verilen yörüngelerde hareket edebilmektedir. Bu noktalar, iki gezegensel cismin kütleçekimsel olarak birbirine çekilmesi ile ana cismin kendi etrafındaki dönüşünü ifade eden Coriolis etkisi ve özellikle uzay araçlarının yörüngeye yerleştirilmesinde baz alınan merkezkaç kuvveti arasındaki etkileşime benzer bir nitelik taşıdığı düşünülebilir. Halo yörüngeleri, örneğin Güneş – Dünya yörüngesinde dönen uydu sistemi veya Dünya – Ay yörüngesinde dönen uydu sistemi gibi herhangi bir üç cisimli sistemde görülebilir. Her Lagrange noktasında, hem kuzey hem de güney halo yörüngelerinin sürekli "aileleri" bulunur. Halo yörüngeleri kararsız olma eğiliminde olduğundan, bilimsel amaçlara hizmet eden yapay bir uyduyu yörüngede tutmak için iticilerin kullanımı gerekebilmektedir.

Halo yörünge
Kutup bakış açısı
Ekvatoryal bakış açısı
SOHO'nun yörüngesi, Güneş-Dünya L1 noktasındaki bir halo yörüngesidir
       Dünya ·        SOHO
Güneş-Dünya Lagrange noktalarının kutupsal görünümü. Halo yörüngeleri L1, L2 veya L3'tür (yörüngeler şemada gösterilmemiştir).

Tanım ve tarih

değiştir

"Halo" adı ilk kez 1966 yılında Robert W. Farquhar tarafından Ay L2 Lagrange noktası çevresinde, iticiler kullanılarak periyodik hale getirilebilecek iletişim aktarma istasyonu görevi kapsamındaki uzay aracı yörüngeleri için kullanılmıştır.[1] Ay'ın uzak tarafına yapılacak bir Apollo görevi kapsamında, Ay'ın Dünya etrafındaki dönüşüne göre önünde yer alacak bir yörüngeye (Dünya-Ay L2) yerleştirilebilecek bir uzay aracının kullanılması planlanmıştır. Böyle bir yörüngedeki bir uzay aracı hem Dünya'yı hem de Ay'ın uzak tarafını sürekli olarak görebileceği varsayımıyla hareket edilmiştir. Ancak, o dönemde tüm inişlerin Ay'ın yakın tarafına yönelik olarak gerçekleştirildiğinden Apollo için herhangi bir aktarma uydusu fırlatılmamıştır.[2]

1973 yılında Farquhar ve Ahmed Kamel, bir Lissajous yörüngesinin düzlem içi genliği yeterince büyük olduğunda, aynı periyoda sahip karşılık gelen bir düzlem dışı genlik olacağını, böylece yörüngenin bir Lissajous yörüngesi olmaktan çıkıp yaklaşık olarak bir elips haline geleceğini keşfetmişlerdir.[3] Bu halo yörüngelerini temsil etmek için analitik ifadeler kullanılırken, 1984 yılında Kathleen Howell daha kesin yörüngelerin sayısal olarak hesaplanabileceğini göstermiştir. Ayrıca, iki cismin kütleleri arasındaki oranın çoğu değeri için (Dünya ve Ay gibi) bir dizi kararlı yörünge olduğunu bulmuştur.[4]

Halo yörüngesini kullanan ilk görev, 1978 yılında fırlatılan ESA ve NASA ortak uzay aracı ISEE-3'tür. Bu araç Güneş-Dünya L1 noktasına gitmiş ve birkaç yıl boyunca orada kalmıştır. Bir halo yörüngesi kullanan sonraki görev ise, 1996 yılında Güneş-Dünya L1 noktasına ulaşan ve yine Güneş'i incelemek için ESA/NASA ortak görevi olan Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) idi. Bu misyon ISEE-3'e benzer bir yörünge kullanmıştır.[5] O zamandan bu yana Lagrange noktalarına seyahat eden başka misyonlar olsa da, bunlar (örneğin Gaia) tipik olarak gerçek bir halo yörüngesi yerine Lissajous yörüngeleri olarak adlandırılan periyodik olmayan varyasyonları kullanmışlardır.

Halo yörüngeleri Kısıtlı Üç Cisim Probleminde iyi bilinmesine rağmen, gerçek Dünya-Ay sistemi için bunu sağlayabilmek oldukça zordur. Ay-ötesi halo yörüngeleri ilk kez 1998 yılında M.A. Andreu tarafından hesaplanmış ve Dünya-Ay-Güneş sistemindeki bir uzay aracının hareketi için Yarı Dairesel Problem adı verilen yeni bir model ortaya konmuştur.[6]

Farquhar'ın varsayımı, Mayıs 2018 tarihinde Çin'in ilk iletişim aktarma uydusu olan Queqiao'yu Dünya-Ay L2 noktasındaki halo yörüngeye yerleştirilmesiyle hayata geçirilmiştir.[7] 3 Ocak 2019'da Chang'e 4 uzay aracı, Dünya ile iletişim kurmak için Queqiao aktarma uydusunu kullanarak Ay'ın uzak tarafındaki Von Kármán kraterine iniş gerçekleştirmiştir.[8][9]

James Webb Uzay Teleskobu, 24 Ocak 2022'de Güneş-Dünya L2 noktasında yer alan bir halo yörüngesine sokulmuştur.[10] Euclid uzay aracı ise Ağustos 2023'te aynı konumda benzer bir yörüngeye yerleştirilmiştir.

Hindistan'ın uzay ajansı ISRO, Güneş'in L1 noktasındaki bir halo yörüngesine yerleşerek, yıldızı izleyerek incelemek amacıyla Aditya-L1 adlı uyduyu fırlatmıştır.[11] 6 Ocak 2024'te Hindistan'ın ilk Güneş görevi olan Aditya-L1 uzay aracı, Dünya'dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıktaki ilk Güneş-Dünya Lagrange noktası (L1) konumundaki yaklaşık 180 günlük bir periyotla nihai yörüngesine başarıyla yerleştirilmiştir.[12]

Ayrıca bakınız

değiştir

Kaynakça

değiştir
  1. ^ Robert Farquhar (1966). "Station-Keeping in the Vicinity of Collinear Libration Points with an Application to a Lunar Communications Problem". AAS Science and Technology Series: Space Flight Mechanics Specialist Symposium. 11: 519-535. , see Farquhar, R.W.: "The Control and Use of Libration-Point Satellites", Ph.D. Dissertation, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Stanford University, Stanford, California, 1968, pp. 103, 107–108.
  2. ^ Schmid, P. E. (1 Haziran 1968). "Lunar far-side communication satellites". NASA, Goddard Space Flight Center. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2008. 
  3. ^ Farquhar, R. W.; Kamel, A. A. (June 1973). "Quasi-Periodic Orbits about the Translunar Libration Point". Springer. 
  4. ^ Howell, Kathleen C. (1984). "Three-Dimensional Periodic Halo Orbits". Celestial Mechanics. 32 (1). ss. 53-71. Bibcode:1984CeMec..32...53H. doi:10.1007/BF01358403. 
  5. ^ Dunham, D. W.; Farquhar, R. W. (2003). "Libration Point Missions, 1978–2002". Libration Point Orbits and Applications (İngilizce). ss. 45-73. doi:10.1142/9789812704849_0003. ISBN 978-981-238-363-1. 
  6. ^ Andreu, M.A. (1998). The Quasi-bicircular problem. Ph. D. Thesis, Dept. Matemática Aplicada i Anàlisi, Universitat de Barcelona. Publicacions Universitat de Barcelona. ISBN 84-475-2319-5. 
  7. ^ Xu, Luyuan (15 Haziran 2018). "How China's lunar relay satellite arrived in its final orbit". The Planetary Society (İngilizce). This is the first-ever lunar relay satellite at this location. 
  8. ^ Jones, Andrew (5 Aralık 2018). "China to launch Chang'e-4 lunar far side landing mission on December 7". gbtimes.com. 15 Nisan 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  9. ^ Jones, Andrew (3 Ocak 2019). "Chang'e-4 returns first images from lunar farside following historic landing". SpaceNews.com (İngilizce). Erişim tarihi: 8 Ocak 2019. 
  10. ^ Roulette, Joey (24 Ocak 2022). "After Million-Mile Journey, James Webb Telescope Reaches Destination – The telescope's safe arrival is a relief to scientists who plan to spend the next 10 or more years using it to study ancient galaxies". The New York Times. 24 Ocak 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Ocak 2022. 
  11. ^ "After Chandrayaan-3, ISRO getting ready for Sun mission ADITYA-L1. Key things to know". The Economic Times (İngilizce). 24 Temmuz 2023. Erişim tarihi: 24 Temmuz 2023. 
  12. ^ "Halo-Orbit Insertion of Aditya-L1 Successfully Accomplished". www.isro.gov.in. Erişim tarihi: 6 Ocak 2024. 

Dış bağlantılar

değiştir
"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Halo_yörünge&oldid=33525684" sayfasından alınmıştır