Lissajous yörünge
Lissajous yörünge, bir cismin minimum itki gücüyle bir üç cisimli sistemin Lagrange noktası çevresinde izlediği yarı-periyodik bir yörünge yoludur. Adını Jules Antoine Lissajous'tan alır. Bir Lagrange noktasındaki Lyapunov yörüngeleri iki ana cismin düzlemine tümüyle yayılan kavisli bir yoldur. Tersine, Lissajous yörüngeler, bir Lissajous eğrisini takip eder ve düzlemdeki bazı bileşenleri dik olarak keser. Halo yörüngeler de benzer şekilde düzlemdeki bileşenleri dik olarak kesmektedir ancak Lissajous yörüngelerden farklı olarak Halo yörüngeler periyodiktir.
Uygulamada, Lagrange noktaları çevresindeki herhangi bir yörünge dinamik olarak kararsızdır ki bu durumda denge noktasındaki zamanla oluşacak büyümelerden küçük kopuşlar meydana gelir.[1] Sonuç olarak, Lagrange noktasındaki bir yörüngede bulunan uzay aracı yörünge kararlılığını koruyabilmek için itki sistemlerini kullanmak durumundadır. Tam anlamıyla kararlı olmasalar dahi durum koruma sistemlerinde ortalama bir çabayla uzun süre boyunca istenen Lissajous yörüngede kalınabilir.
Diğer etkilerin yokluğunda, L4 ve L5 Lagrange noktalarında bulunan yörüngeler iki büyük kitlenin birbirine olan oranı 25'ten büyük olduğu sürece dinamik olarak kararlıdır.[2] Doğal hareketler uzay aracını (veya doğal bir gök cismini) itki sistemi kullanılması zorunlu olmaksızın denge durumundan hafif sapmalar yaşansa dahi Lagrange noktası çevresinde tutabilir.[3] Yine de bu tarz yörüngeler yakın konumdaki çok daha büyük cisimler tarafından istikrarsızlaştırılabilir. Örneğin, Dünya-Ay sisteminin L4 ve L5 noktaları çevresindeki yörüngeler Güneş Sistemi'ndeki diğer gezegenlerin tedirginlik etkisi nedeniyle milyarlarca yıl yerine ancak birkaç milyon yıl kararlı durumda kalabilir.[4]
Lissajous yörüngelerini kullanan uzay araçları
değiştirLissajous yörüngeleri çeşitli uzay görevlerinde kullanılmıştır: Bunlar; Güneş-Dünya L1 noktasındaki ACE,[5] SOHO, DSCOVR,[6] L2'de WMAP,[7] ve ayrıca L1'den güneş parçacığı örnekleri toplamakla görevli Genesis görevidir.[8] 14 Mayıs 2009'da Avrupa Uzay Ajansı (ESA), her ikisi de L2'deki Lissajous yörüngelerini kullanan Herschel ve Planck gözlemevlerini uzaya fırlatmıştır.[9]
ESA'nın Gaia misyonu da aynı zamanda Güneş-Dünya L2 konumunda bulunan Lissajous yörüngesini kullanmaktadır.[10]
2011 yılında NASA, THEMIS uzay araçlarından ikisini Dünya-Ay L1 ve L2 konumlarındaki Lissajous yörüngeleri yoluyla Dünya yörüngesinden Ay yörüngesine aktarmıştır.[11]
Haziran 2018'de Çin'in Chang'e 4 Ay'a iniş misyonunun aktarma uydusu olan Queqiao, Dünya-Ay L2 konumundaki yörüngesine girmiştir.[12] [a]
Kurguda kullanımı
değiştirArthur C. Clarke ve Stephen Baxter'ın 2005 tarihli bilim kurgu romanı Sunstorm'da, Dünya'yı ölümcül bir güneş fırtınasından korumak için uzayda devasa bir kalkan inşa edilmektedir. Eserde söz konusu kalkanın L1 konumundaki bir Lissajous yörüngesinde bulunduğu anlatılır. Hikayede bir grup varlıklı ve güçlü insan ise, güneş fırtınasından korunmak için L2 kalkanın karşısına sığınırlar.
Andy Weir'in 2017 bilim kurgu romanı olan Artemis'te Ay'a gidiş-dönüş rutin seyahatleri için bir bu yörüngeler bir transfer noktası olarak kullanılmaktadır.
Ayrıca bakınız
değiştirNotlar
değiştir- ^ Muhtemelen bir halo yörüngesi.
Kaynakça
değiştir- ^ "ESA Science & Technology: Orbit/Navigation". European Space Agency. 14 Haziran 2009. Erişim tarihi: 12 Haziran 2009.
- ^ "A230242 – Decimal expansion of (25+3*sqrt(69))/2". OEIS. Erişim tarihi: 7 Ocak 2019.
- ^ Vallado, David A. (2007). Fundamentals of Astrodynamics and Applications. 3rd. Springer New York. ISBN 978-1-881883-14-2. (paperback), (hardback).
- ^ Lissauer, Jack J.; Chambers, John E. (2008). "Solar and planetary destabilization of the Earth–Moon triangular Lagrangian points". Icarus. 195 (1). ss. 16-27. Bibcode:2008Icar..195...16L. doi:10.1016/j.icarus.2007.12.024.
- ^ "ACE Mission". izw1.caltech.edu. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2023.
- ^ Bergin, Chris (11 Şubat 2015). "SpaceX Falcon 9 successfully launches the DSCOVR spacecraft". NASASpaceFlight.com (İngilizce). Erişim tarihi: 3 Ağustos 2023.
- ^ "WMAP Observatory: Trajectory and Orbit". map.gsfc.nasa.gov. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2023.
- ^ "Genesis: Search for Origins | JPL | NASA". solarsystem.nasa.gov. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2023.
- ^ "Herschel: Orbit/Navigation". ESA. Erişim tarihi: 15 Mayıs 2006.
- ^ "Gaia's Lissajous Type Orbit". ESA. 18 Mart 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Mayıs 2006.
- ^ ARTEMIS: The First Mission to the Lunar Libration Orbits
- ^ Jones, Andrew (14 Haziran 2018). "Chang'e-4 relay satellite enters halo orbit around Earth-Moon L2, microsatellite in lunar orbit". SpaceNews. Erişim tarihi: 6 Ocak 2019.
Dış bağlantılar
değiştir- Koon, W. S.; M. W. Lo; J. E. Marsden; S. D. Ross (2006). Dynamical Systems, the Three-Body Problem, and Space Mission Design (PDF). 2 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- Koon, Wang Sang; ve diğerleri. (2000). "Dynamical Systems, the Three-Body Problem, and Space Mission Design" (PDF). International Conference on Differential Equations. Berlin: World Scientific. ss. 1167-1181.