Հալո ուղեծիր

Հալո-ուղեծիր

Բևեռային դիրքից տեսք

SOHO-ի հետագիծը, Արեգակ-Երկիր համակարգի L₁ կետի շուրջ հալո ուղեծիր

Երկիր

SOHO

Հալո ուղեծիր (անգլ.՝ Halo orbit), պարբերական եռաչափ ուղեծիր, որը կապված է Լագրանժի L₁, L₂ կամ L₃ կետերից մեկի հետ երեք մարմինների խնդրի մեջ: Չնայած Լագրանժի կետը պարզապես կետ է դատարկ տարածության մեջ, դրա առանձնահատկությունն այն է, որ այն կարող է պտտվել Լիսաժի կամ հալո ուղեծրի շուրջ: Դրանք կարող են դիտվել որպես երկու մոլորակային մարմինների գրավիտացիոն ձգողականության փոխազդեցության արդյունք՝Կորիոլիսի և կենտրոնախույս ուժերի հետ, որոնք գործում են տիեզերանավի վրա: Հալո ուղեծրերը գոյություն ունեն ցանկացած երեք մարմինների համակարգում, ինչպիսիք են արբանյակային համակարգը, որը պտտվում է արևի և Երկրի շուրջ, կամ արբանյակային համակարգը, որը պտտվում է երկրի և Լուսնի շուրջ: Լագրանժի յուրաքանչյուր կետում կան ինչպես հյուսիսային, այնպես էլ Հարավային հալո ուղեծրերի շարունակական «ընտանիքներ»: Քանի որ հալո ուղեծրերն ընդհանուր առմամբ անկայուն են, արբանյակը ուղեծրում պահելու համար կարող է պահանջվել շարժիչների օգտագործում:

Հալո ուղեծրում գտնվող արբանյակների մեծ մասը ծառայում է գիտական նպատակների, ինչպիսիք են տիեզերական աստղադիտակների ստեղծումը:

Սահմանում և պատմություն

Ռոբերտ Վ. Ֆարքուարն առաջին անգամ օգտագործել է «հալո» անվանումը 1966 թվականին՝ L2-ի շուրջ ուղեծրերը նշելու համար, որոնք պարբերաբար կատարվել են փոքր մղիչ շարժիչների միջոցով^[1]։ Ֆարքուհարը առաջարկում էր Լուսնից այն կողմ գտնվող նման ուղեծրում գտնվող արբանյակի (Երկիր-Լուսին L₂ կետում) օգտագործումը որպես կապի փոխանցման կայան Ապոլոն առաքելության Լուսնի հակառակ կողմում օգտագործման համար։ Նման ուղեծրում գտնվող տիեզերանավը կլիներ ինչպես Երկրի, այնպես էլ Լուսնի հակառակ կողմի անընդհատ տեսադաշտում, մինչդեռ Լիսաժուի ուղեծիրը երբեմն տիեզերանավը կտեղափոխեր Լուսնի մյուս կողմը։ Վերջիվերջո, Ապոլլոնի համար կապի փոխանցման արբանյակ չարձակվեց, քանի որ բոլոր վայրէջքները տեղի ունեցան Լուսնի երևացող կողմում^[2]:

1973 թվականին Ֆարքուարը և Ահմեդ Քամելը հայտնաբերեցին, որ ուղեծրային հարթությունում Լիսաժուի ուղեծրի բավականաչափ մեծ ամպլիտուդով, ուղեծրային հարթությունից դուրս համապատասխան ամպլիտուդը կունենա նույն ժամանակահատվածը^[3], այսպիսով, ուղեծիրը դադարեց լինել Լիսաժուի ուղեծիր և մոտավորապես նմանվեց էլիպսի: 1984 թվականին Քեթլին Հաուելը ցույց տվեց, որ ավելի ճշգրիտ հետագծերը կարող են հաշվարկվել թվային եղանակով: 1985 թվականին նա պարզեց, որ ավելի ճշգրիտ հետագծերը կարող են հաշվարկվել թվային եղանակով: Բացի այդ, նա պարզեց, որ երկու մարմինների (օրինակ ՝ Երկրի և Լուսնի) զանգվածի հարաբերակցության արժեքների մեծ մասի համար կա կայուն ուղեծրերի տիրույթ^[4]:

Հալո ուղեծիր օգտագործած առաջին առաքելությունը Միջազգային գիսաստղերի հետազոտող կայանն էր, որը համատեղ ԵՏԳ և ՆԱՍԱ-ի նախագիծ էր: Կայանը մեկնարկել է 1978 թվականին։ Այն ուղևորվեց դեպի Արեգակ-Երկիր L₁ կետ և այնտեղ մնաց մի քանի տարի։ Հաջորդ առաքելությունը, որն օգտագործեց հալո ուղեծիր, SOHO-ն էր, որը նույնպես համատեղ ԵՏԳ/ՆԱՍԱ առաքելություն էր՝ Արեգակն ուսումնասիրելու համար, 1996 թվականին այն ժամանեց Արեգակ-Երկիր L₁։ Այն օգտագործեց Միջազգային գիսաստղերի հետազոտող կայանին նման ուղեծիր^[5]: Չնայած այդ ժամանակից ի վեր մի քանի այլ առաքելություններ են ուղևորվել Լագրանժի կետեր, դրանք (օրինակ՝ Գեյա աստղադիտակ) սովորաբար օգտագործել են Լիսաժուի ուղեծրեր՝ իրական հալո ուղեծրի փոխարեն։

Չնայած հալո ուղեծրերը լավ հայտնի էին «Սահմանափակված երեք մարմինների խնդրում», դժվար էր ստանալ Հալո ուղեծրեր իրական Երկիր-Լուսին համակարգի համար։ Տրանսլուսնային հալո ուղեծրերը առաջին անգամ հաշվարկվել են 1998 թվականին Մ. Ա. Անդրեուի կողմից, ով ներկայացրեց Երկիր-Լուսին-Արեգակ համակարգում տիեզերանավի շարժման նոր մոդել, որը կոչվում էր «Քվազի-Երկշրջանային խնդիր»^[6]:

2018 թվականի մայիսին Ֆարքուհարի սկզբնական գաղափարը վերջապես իրականացավ, երբ Չինաստանը առաջին կապի ռելե արբանյակը՝ Ցյուէցյաոն, տեղադրեց Երկիր-Լուսին L₂ կետի շուրջը գտնվող հալո ուղեծրի մեջ^[7]: 2019 թվականի հունվարի 3-ին Չանյե-4 կայանը վայրէջք կատարեց Լուսնի հակառակ կողմում գտնվող Ֆոն Կարման խառնարանում՝ օգտագործելով Ցյուէցյաո ռելեային արբանյակը՝ Երկրի հետ կապ պահպանելու համար^[8]^[9]

Ջեյմս Ուեբի աստղադիտակը մտավ հալո ուղեծիր Արեգակ-Երկիր L₂ կետի շուրջ 2022 թվականի հունվարի 24-ին^[10]: ԵՏԳ-ի կողմից գործարկված Էվկլիդ տիեզերական աստղադիտակը դուրս բերվեց նմանատիպ ուղեծիր այս կետի շուրջ 2023 թվականի օգոստոսին։

Հնդկաստանի տիեզերական գործակալությունը արձակել է Ադիտյա-L1 կայանը Արեգակ-Երկիր համակարգի L₁ կետի հալո ուղեծրից Արեգակի հետազոտությունների համար^[11]: 2024 թվականի հունվարի 6-ին այս կայանը հաջողությամբ մտավ հալո ուղեծիր՝ մոտավորապես 178 օրվա պարբերությամբ, Երկրից մոտավորապես 1,5 միլիոն կիլոմետր հեռավորության վրա^[12]:

Տես նաև

Ծանոթագրություններ

↑ 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.
↑ Schmid, P. E. (1968 թ․ հունիսի 1). «Lunar far-side communication satellites». NASA, Goddard Space Flight Center. Վերցված է 2008 թ․ հուլիսի 16-ին.
↑ Farquhar, R. W.; Kamel, A. A. (1973 թ․ հունիս). «Quasi-Periodic Orbits about the Translunar Libration Point». Springer.
↑ Howell, Kathleen C. (1984). «Three-Dimensional Periodic Halo Orbits». Celestial Mechanics. 32 (1): 53–71. Bibcode:1984CeMec..32...53H. doi:10.1007/BF01358403. S2CID 189831091.
↑ Dunham, D. W.; Farquhar, R. W. (2003). «Libration Point Missions, 1978–2002». Libration Point Orbits and Applications (ամերիկյան անգլերեն). էջեր 45–73. doi:10.1142/9789812704849_0003. ISBN 978-981-238-363-1.
↑ 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.
↑ Xu, Luyuan (2018 թ․ հունիսի 15). «How China's lunar relay satellite arrived in its final orbit». The Planetary Society (անգլերեն). «This is the first-ever lunar relay satellite at this location.»
↑ Jones, Andrew (2018 թ․ դեկտեմբերի 5). «China to launch Chang'e-4 lunar far side landing mission on December 7». gbtimes.com. Արխիվացված է օրիգինալից 2019 թ․ ապրիլի 15-ին.
↑ Jones, Andrew (2019 թ․ հունվարի 3). «Chang'e-4 returns first images from lunar farside following historic landing». SpaceNews.com (ամերիկյան անգլերեն). Վերցված է 2019 թ․ հունվարի 8-ին.
↑ Roulette, Joey (2022 թ․ հունվարի 24). «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. Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ հունվարի 24-ին. Վերցված է 2022 թ․ հունվարի 24-ին.
↑ «After Chandrayaan-3, ISRO getting ready for Sun mission ADITYA-L1. Key things to know». The Economic Times (անգլերեն). 2023 թ․ հուլիսի 24. Վերցված է 2023 թ․ հուլիսի 24-ին.
↑ «Halo-Orbit Insertion of Aditya-L1 Successfully Accomplished». www.isro.gov.in. Վերցված է 2024 թ․ հունվարի 6-ին.

Արտաքին հղումներ

SOHO – The Trip to the L1 Halo Orbit
Low Energy Interplanetary Transfers Using Halo Orbit Hopping Method with STK/Astrogator
Gaia's Lissajous Type Orbit – a Lissajous-type orbit, i.e., a near-circular ellipse or "halo"

[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. (1968 թ․ հունիսի 1). «Lunar far-side communication satellites». NASA, Goddard Space Flight Center. Վերցված է 2008 թ․ հուլիսի 16-ին.

[3] Farquhar, R. W.; Kamel, A. A. (1973 թ․ հունիս). «Quasi-Periodic Orbits about the Translunar Libration Point». Springer.

[4] Howell, Kathleen C. (1984). «Three-Dimensional Periodic Halo Orbits». Celestial Mechanics. 32 (1): 53–71. Bibcode:1984CeMec..32...53H. doi:10.1007/BF01358403. S2CID 189831091.

[5] Dunham, D. W.; Farquhar, R. W. (2003). «Libration Point Missions, 1978–2002». Libration Point Orbits and Applications (ամերիկյան անգլերեն). էջեր 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 (2018 թ․ հունիսի 15). «How China's lunar relay satellite arrived in its final orbit». The Planetary Society (անգլերեն). «This is the first-ever lunar relay satellite at this location.»

[8] Jones, Andrew (2018 թ․ դեկտեմբերի 5). «China to launch Chang'e-4 lunar far side landing mission on December 7». gbtimes.com. Արխիվացված է օրիգինալից 2019 թ․ ապրիլի 15-ին.

[9] Jones, Andrew (2019 թ․ հունվարի 3). «Chang'e-4 returns first images from lunar farside following historic landing». SpaceNews.com (ամերիկյան անգլերեն). Վերցված է 2019 թ․ հունվարի 8-ին.

[10] Roulette, Joey (2022 թ․ հունվարի 24). «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. Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ հունվարի 24-ին. Վերցված է 2022 թ․ հունվարի 24-ին.

[11] «After Chandrayaan-3, ISRO getting ready for Sun mission ADITYA-L1. Key things to know». The Economic Times (անգլերեն). 2023 թ․ հուլիսի 24. Վերցված է 2023 թ․ հուլիսի 24-ին.

[12] «Halo-Orbit Insertion of Aditya-L1 Successfully Accomplished». www.isro.gov.in. Վերցված է 2024 թ․ հունվարի 6-ին.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]