Լուսնային ուղեծիր

Լուսնային ուղեծիր (հայտնի է նաև որպես սելենոկենտրոն ուղեծիր) Երկրի Լուսնի շուրջ մարմնի ուղեծիր է։ Ընդհանուր առմամբ, այս ուղեծրերը շրջանաձև չեն։

Այս ուղեծրի Լուսնից ամենահեռու կետը (ապոապսիս) անվանում են ապոլուն, ապոկինթիոն կամ ապոսելեն, իսկ ամենամոտն կետը (պերիապսիս)՝ պերիլուն, պերիկինթիոն կամ պերիսելեն։ Այս անունները ծագում են տարբեր Լուսնի աստվածների ու աստվածուհիների անուններից կամ մակդիրներից։

Լուսնային ուղեծրի ներարկում ուղեծրային մանևր է, որն օգտագործվում է լուսնային ուղեծիր հասնելու համար^[1]:

Ցածր լուսնային ուղեծիր 100 կմ բարձրությունից ցածր ուղեծիր է։ Սրանք ունեն մոտ 2 ժամ պտտման պարբերություն^[2]: Հատկապես հետաքրքրություն են ներկայացնում Լուսնի հետազոտություննների համար, սակայն ենթակա են գրավիտացիոն խաթարումներից, որոնց արդյունքում այս ուղեծրերի մեծ մասը դառնում են անկայուն: Կան միայն որոշ սառեցված ուղեծրեր և ուղեծրային հետագծեր, որոնք կայուն են մնում ժամանակի ընթացքում։ Սրանք օգտակար են ցածր լուսնային ուղեծրերում երկարատև մնալու համար^[2]:

Խաթարումների էֆեկտներ և ցածր ուղեծրեր

100 կմ-ից ցածր Լուսնի ցածր ուղեծրերի մեծ մասը անկայուն են^[2]։ Որոշ լուսնային ուղեծրերի փոքր-ինչ աղավաղող գրավիտացիոն անոմալիաները հանգեցրին լուսնային մակերևույթի տակ զանգվածային կոնցենտրացիաների (կոչվում են մասկոններ) հայտնաբերմանը, որոնք առաջացել են հեռավոր անցյալում տեղի ունեցած հարվածային երևույթների արդյունքում^[2]^[3]: Այս անոմալիաները բավականաչափ մեծ են, որպեսզի Լուսնի ուղեծիրը զգալիորեն փոխվի մի քանի օրվա ընթացքում։ Դրանք կարող են հանգեցնել նրան, որ ուղղիղ կախված բեռը շեղվի ուղղահայացից մոտ մեկ երրորդ աստիճանով, կամ ավելացնել ձգողականության ուժը կես տոկոսով^[2]:

Ապոլոն 11 առաջին առաքելությունն էր, որի ժամանակ փորձ կատարվեց շտկել պերտուրբացիայի ազդեցությունները (սառեցված ուղեծրերը այդ ժամանակ հայտնի չէին)։ Կայանման ուղեծիրը «շրջանաձև» էր 122 × 100 կմ, որը, ինչպես նախատեսվում էր, կդառնար անվանական շրջանաձև 110 կմ բարձրությամբ, երբ իջեցվող մոդուլը վերադառնար և մոտենար ուղեծրային մոդուլի հետ։ Սակայն էֆեկտը գերագնահատվեց երկու անգամ. հանդիպման ժամանակ ուղեծիրը հաշվարկվեց որպես 117,0 × 105,2 կմ^[4]:

Կայուն ցածր ուղեծրեր

Մասկոնների լուսնային տիեզերանավի վրա ազդեցության ուսումնասիրությունը հանգեցրեց 2001 թվականին սառեցված ուղեծրի հայտնաբերմանը, որոնք տեղի են ունենում չորս ուղեծրի թեքման դեպքում՝ 27°, 50°, 76° և 86°, որոնց դեպքում տիեզերանավը կարող է անորոշ ժամանակով մնալ ցածր ուղեծրում^[2]: Ապոլոն 15ից արձակված ենթաարբանյակ PFS-1-ը և Ապոլոն 16-ից արձակված՝ PFS-2-ը, որոնք արձակվել էին Ապոլոնի ուղեծրային մոդուլից, նպաստեցին այս հայտնագործությանը։ PFS-1-ը հայտնվեց երկարատև ուղեծրում՝ 28° թեքումում, և հաջողությամբ ավարտեց իր առաքելությունը մեկուկես տարի անց։ PFS-2-ը տեղադրված էր հատկապես անկայուն 11° ուղեծրային թեքման մեջ և Լուսնի մակերեսին բախվելուց առաջ ուղեծրում մնացել է ընդամենը 35 օր^[2]։

Լուսնի շուրջ գրեթե ուղղանկյուն հալո ուղեծրերի ակնարկ

Լուսնի բարձր ուղեծրեր

Լուսնի ուղեծրերի համար, որոնց բարձրությունները գտնվում են 500-ից 20000 կմ տիրույթում, Երկրի ձգողականությունը հանգեցնում է ուղեծրի խանգարումների: Այդ բարձրությունից բարձր բարձրություններում երկու մարմինների աստղադինամիկական մոդելները անբավարար են, և պահանջվում են երեք մարմնի մոդելներ^[5]:

Չնայած Լուսնի Հիլլի գունդը տարածվում է 60000 կմ շառավղով^[6] Երկրի ձգողականության ուժը բավականաչափ ազդում է, որպեսզի Լուսնի ուղեծրերը անկայուն դառնան 690 կմ հեռավորության վրա^[7]:

Երկիր-Լուսին համակարգի Լագրանժի կետերը կարող են ապահովել կայուն ուղեծրեր Լուսնի մոտակայքում, ինչպիսիք են՝ հալո ուղեծիրը և հեռավոր հակադարձ ուղեծիրը։

Որոշ հալո ուղեծրեր մնում են լուսնի մակերևույթի որոշակի շրջաններում։ Սրանք կարող են օգտագործվել լուսնային կապի ռելեային արբանյակների կողմից՝ Լուսնի հակառակ կողմում գտնվող մակերևութային կայանների հետ կապվելու համար։ Առաջինը, որը դա արեց, 2019 թվականի չինական Ցյուէցյաո արբանյակն էր։ Այն տեղադրվել է Երկիր-Լուսին L₂-ի շուրջ՝ Լուսնից մոտավորապես 65000 կմ հեռավորության վրա^[8]:

2022 թվականից (CAPSTONE կայան) օգտագործվել է գրեթե ուղղանկյուն հալո ուղեծիր, որը օգտագործում է նաև Լագրանժի կետը, և նախատեսվում է, որ դրանք կօգտագործվեն Լուսնի կայանի կողմից։

Ուղեծրային անցումներ

Երկրից լուսնային ուղեծիր հասնելու երեք հիմնական եղանակ կա՝ ուղիղ անցում, ցածր հրման ուժի կիրառմամբ ուղեծրային անցում և ցածր էներգիայով փոխանցում: Սրանք տևում են համապատասխանաբար 3-4 օր, մի քանի ամիս կամ 2,5-4 ամիս^[9]:

Լուսնային ուղեծրում առաքելությունների պատմություն

Առաջին ուղեծրային սարքեր

Լուսնի (կամ որևէ այլ մոլորակային մարմնի) մոտ առաջին սարքը՝ Լունա 1 ուղարկել է Խորհրդային Միությունը 1959 թվականի հունվարի 4-ին^[12]: Այն անցավ է Լուսնի մակերևույթից 6000 կմ հեռավորության վրա, բայց չմտավ լուսնային ուղեծիր^[12]: 1959 թվականի հոկտեմբերի 4-ին արձակված Լունա 3-ը առաջին ռոբոտացված տիեզերանավն էր, որը ավարտեց Լուսնի շուրջը պտտվող հետագիծը, դեռևս ոչ թե լուսնային ուղեծիր, այլ 8-ի նմանվող հետագիծ, որը պտտվում էր Լուսնի հակառակ կողմի շուրջ և վերադառնում Երկիր։ Այս կայանը տրամադրեց Լուսնի մակերևույթի հակառակ կողմի առաջին լուսանկարները^[12]:

Լունա 10-ը դարձավ առաջին կայանը, որը իրականում պտտվեց Լուսնի և որևէ այլ մոլորակային մարմնի շուրջ 1966 թվականի ապրիլին^[13]: Այն ուսումնասիրել է միկրոմետեորոիդների հոսքերը և լուսնային միջավայրը մինչև 1966 թվականի մայիսի 30-ը^[13]: Հաջորդ առաքելությունը՝ Լունա 11-ը, արձակվել է 1966 թվականի օգոստոսի 24-ին և ուսումնասիրել է լուսնային գրավիտացիոն անոմալիաները, ճառագայթումը և արեգակնային քամու չափումները։

Առաջին ԱՄՆ կողմից արձակված կայանը, որը ուղեծիր է դուրս եկել Լուսնի շուրջ, եղել է Լունար օրբիտեր 1-ը 1966 թվականի օգոստոսի 14-ին^[14]: Առաջին ուղեծիրը էլիպտիկ ուղեծիր էր՝ ապոլունը = 1867 կմ և պերիլունը = 189,1 կմ^[15]: Այնուհետև ուղեծիրը շրջանաձևացվեց մոտ 310 կմ-ի վրա՝ համապատասխան որակի պատկերներ ստանալու համար։ Տասներեք ամսվա ընթացքում արձակվել են հինգ նման տիեզերանավ, որոնցից բոլորն էլ հաջողությամբ քարտեզագրել են Լուսինը, հիմնականում՝ Ապոլոն ծրագրի վայրէջքի համար հարմար վայրեր գտնելու նպատակով^[14]:

Անձնակազմով և ավելի ուշ ուղեծրային տիեզերանավերը

Ապոլոն ծրագրի ուղեծրային մոդուլը մնում էր լուսնային կայանման ուղեծրում, մինչ Լուսնային մոդուլ Իգլները վայրէջք էին կատարոմ։ Այս երկու մոդուլների համակցված տարբերակը սկզբում մտնում էր էլիպտիկ ուղեծիր, անվանականորեն 310 × 110 կմ, որը այնուհետև փոխվում էր մոտ 110 կմ շրջանաձև կայանման ուղեծրի։

Տես նաև

Ծանոթագրություններ

↑ Woods, W.D. (2008). «Entering lunar orbit: the LOI manoeuvre». How Apollo Flew to the Moon. Space Exploration. Springer Praxis Books. էջեր 189–210. doi:10.1007/978-0-387-74066-9_8. ISBN 978-0-387-71675-6.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 ^2,5 ^2,6 Bell, Trudy E. (2006 թ․ նոյեմբերի 6). «Bizarre Lunar Orbits». Science@NASA. NASA. Արխիվացված է օրիգինալից 2006 թ․ նոյեմբերի 10-ին. Վերցված է 2012 թ․ դեկտեմբերի 9-ին. «Lunar mascons make most low lunar orbits unstable ... As a satellite passes 50 or 60 miles overhead, the mascons pull it forward, back, left, right, or down, the exact direction and magnitude of the tugging depends on the satellite's trajectory. Absent any periodic boosts from onboard rockets to correct the orbit, most satellites released into low lunar orbits (under about 60 miles or 100 km) will eventually crash into the Moon. ... [There are] a number of 'frozen orbits' where a spacecraft can stay in a low lunar orbit indefinitely. They occur at four inclinations: 27°, 50°, 76°, and 86° — the last one being nearly over the lunar poles. The orbit of the relatively long-lived Apollo 15 subsatellite PFS-1 had an inclination of 28°, which turned out to be close to the inclination of one of the frozen orbits—but poor PFS-2 was cursed with an inclination of only 11°.»
↑ Konopliv, A. S.; Asmar, S. W.; Carranza, E.; Sjogren, W. L.; Yuan, D. N. (2001 թ․ մարտի 1). «Recent Gravity Models as a Result of the Lunar Prospector Mission». Icarus. 150 (1): 1–18. Bibcode:2001Icar..150....1K. doi:10.1006/icar.2000.6573. ISSN 0019-1035.
↑ «Apollo 11 Mission Report» (PDF). NASA. էջեր 4–3 to 4–4.
↑ Ely, Todd (2005 թ․ հուլիս). «Stable Constellations of Frozen Elliptical Inclined Lunar Orbits». The Journal of the Astronautical Sciences. 53 (3): 301–316. Bibcode:2005JAnSc..53..301E. doi:10.1007/BF03546355.
↑ Follows, Mike (2017 թ․ հոկտեմբերի 4). «Ever Decreasing Circles». NewScientist.com. Վերցված է 2023 թ․ հուլիսի 23-ին. «The moon's Hill sphere has a radius of 60,000 kilometres, about one-sixth of the distance between it and Earth.» For mean distance and mass data for the bodies (for verification of the foregoing citation), see Williams, David R. (2021 թ․ դեկտեմբերի 20). «Moon Fact Sheet». NASA.gov. Greenbelt, MD: NASA Goddard Space Flight Center. Վերցված է 2023 թ․ հուլիսի 23-ին.
↑ «A New Paradigm for Lunar Orbits». Phys.org. 2006 թ․ դեկտեմբերի 1. Վերցված է 2023 թ․ նոյեմբերի 5-ին.
↑ «NSSDCA - Queqiao». nasa.gov. Վերցված է 2025 թ․ մայիսի 10-ին.
↑ The Aerospace Corporation (2023 թ․ հուլիսի 20). «It's International Moon Day! Let's talk about Cislunar Space». Medium. Վերցված է 2023 թ․ նոյեմբերի 7-ին.
↑ Stein, Ben P. (2011 թ․ օգոստոսի 23). «45 Years Ago: How the 1st Photo of Earth From the Moon Happened». Space.com. Վերցված է 2020 թ․ հոկտեմբերի 7-ին.
↑ «Fifty Years Ago, This Photo Captured the First View of Earth From the Moon». 2016 թ․ օգոստոսի 23. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ օգոստոսի 25-ին.
↑ ^12,0 ^12,1 ^12,2 Wade, Mark. «Luna». Encyclopedia Astronautica. Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ հունվարի 11-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.
↑ ^13,0 ^13,1 Byers, Bruce K. (1976 թ․ դեկտեմբերի 14). «APPENDIX C [367-373] RECORD OF UNMANNED LUNAR PROBES, 1958-1968: Soviet Union». DESTINATION MOON: A History of the Lunar Orbiter Program. National Aeronautics and Space Administration. Արխիվացված է օրիգինալից 2021 թ․ հունվարի 26-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.
↑ ^14,0 ^14,1 Wade, Mark. «Lunar Orbiter». Encyclopedia Astronautica. Արխիվացված է օրիգինալից 2002 թ․ օգոստոսի 21-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.
↑ Byers, Bruce K. (1976 թ․ դեկտեմբերի 14). «CHAPTER IX: MISSIONS I, II, III: APOLLO SITE SEARCH AND VERIFICATION, The First Launch». DESTINATION MOON: A History of the Lunar Orbiter Program. National Aeronautics and Space Administration. Արխիվացված է օրիգինալից 2020 թ․ սեպտեմբերի 27-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.

[1] Woods, W.D. (2008). «Entering lunar orbit: the LOI manoeuvre». How Apollo Flew to the Moon. Space Exploration. Springer Praxis Books. էջեր 189–210. doi:10.1007/978-0-387-74066-9_8. ISBN 978-0-387-71675-6.

[nasa20061106-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 ^2,5 ^2,6 Bell, Trudy E. (2006 թ․ նոյեմբերի 6). «Bizarre Lunar Orbits». Science@NASA. NASA. Արխիվացված է օրիգինալից 2006 թ․ նոյեմբերի 10-ին. Վերցված է 2012 թ․ դեկտեմբերի 9-ին. «Lunar mascons make most low lunar orbits unstable ... As a satellite passes 50 or 60 miles overhead, the mascons pull it forward, back, left, right, or down, the exact direction and magnitude of the tugging depends on the satellite's trajectory. Absent any periodic boosts from onboard rockets to correct the orbit, most satellites released into low lunar orbits (under about 60 miles or 100 km) will eventually crash into the Moon. ... [There are] a number of 'frozen orbits' where a spacecraft can stay in a low lunar orbit indefinitely. They occur at four inclinations: 27°, 50°, 76°, and 86° — the last one being nearly over the lunar poles. The orbit of the relatively long-lived Apollo 15 subsatellite PFS-1 had an inclination of 28°, which turned out to be close to the inclination of one of the frozen orbits—but poor PFS-2 was cursed with an inclination of only 11°.»

[3] Konopliv, A. S.; Asmar, S. W.; Carranza, E.; Sjogren, W. L.; Yuan, D. N. (2001 թ․ մարտի 1). «Recent Gravity Models as a Result of the Lunar Prospector Mission». Icarus. 150 (1): 1–18. Bibcode:2001Icar..150....1K. doi:10.1006/icar.2000.6573. ISSN 0019-1035.

[Apollo_11_Mission_Report-4] «Apollo 11 Mission Report» (PDF). NASA. էջեր 4–3 to 4–4.

[ely-2005-5] Ely, Todd (2005 թ․ հուլիս). «Stable Constellations of Frozen Elliptical Inclined Lunar Orbits». The Journal of the Astronautical Sciences. 53 (3): 301–316. Bibcode:2005JAnSc..53..301E. doi:10.1007/BF03546355.

[6] Follows, Mike (2017 թ․ հոկտեմբերի 4). «Ever Decreasing Circles». NewScientist.com. Վերցված է 2023 թ․ հուլիսի 23-ին. «The moon's Hill sphere has a radius of 60,000 kilometres, about one-sixth of the distance between it and Earth.» For mean distance and mass data for the bodies (for verification of the foregoing citation), see Williams, David R. (2021 թ․ դեկտեմբերի 20). «Moon Fact Sheet». NASA.gov. Greenbelt, MD: NASA Goddard Space Flight Center. Վերցված է 2023 թ․ հուլիսի 23-ին.

[Phys.org_2006_k599-7] «A New Paradigm for Lunar Orbits». Phys.org. 2006 թ․ դեկտեմբերի 1. Վերցված է 2023 թ․ նոյեմբերի 5-ին.

[8] «NSSDCA - Queqiao». nasa.gov. Վերցված է 2025 թ․ մայիսի 10-ին.

[The_Aerospace_Corporation_2023_j509-9] The Aerospace Corporation (2023 թ․ հուլիսի 20). «It's International Moon Day! Let's talk about Cislunar Space». Medium. Վերցված է 2023 թ․ նոյեմբերի 7-ին.

[10] Stein, Ben P. (2011 թ․ օգոստոսի 23). «45 Years Ago: How the 1st Photo of Earth From the Moon Happened». Space.com. Վերցված է 2020 թ․ հոկտեմբերի 7-ին.

[Smith-11] «Fifty Years Ago, This Photo Captured the First View of Earth From the Moon». 2016 թ․ օգոստոսի 23. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ օգոստոսի 25-ին.

[mark-12] 12,0 ^12,1 ^12,2 Wade, Mark. «Luna». Encyclopedia Astronautica. Արխիվացված է օրիգինալից 2012 թ․ հունվարի 11-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.

[beyers-13] 13,0 ^13,1 Byers, Bruce K. (1976 թ․ դեկտեմբերի 14). «APPENDIX C [367-373] RECORD OF UNMANNED LUNAR PROBES, 1958-1968: Soviet Union». DESTINATION MOON: A History of the Lunar Orbiter Program. National Aeronautics and Space Administration. Արխիվացված է օրիգինալից 2021 թ․ հունվարի 26-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.

[orbiter-14] 14,0 ^14,1 Wade, Mark. «Lunar Orbiter». Encyclopedia Astronautica. Արխիվացված է օրիգինալից 2002 թ․ օգոստոսի 21-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.

[15] Byers, Bruce K. (1976 թ․ դեկտեմբերի 14). «CHAPTER IX: MISSIONS I, II, III: APOLLO SITE SEARCH AND VERIFICATION, The First Launch». DESTINATION MOON: A History of the Lunar Orbiter Program. National Aeronautics and Space Administration. Արխիվացված է օրիգինալից 2020 թ․ սեպտեմբերի 27-ին. Վերցված է 2007 թ․ փետրվարի 17-ին.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]