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Órbita retrógrada distante

Los puntos de Lagrange Tierra-Luna En mecánica orbital , una órbita retrógrada distante (DRO) es una órbita retrógrada altamente estable alrededor del más pequeño de dos cuerpos...

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Los puntos de Lagrange Tierra-Luna

En mecánica orbital , una órbita retrógrada distante (DRO) es una órbita retrógrada altamente estable alrededor del más pequeño de dos cuerpos, que pasa fuera de los puntos de Lagrange L 1 y L 2 del sistema .

Se suele analizar en las órbitas de satélites naturales . La órbita de la nave es retrógrada : se mueve en dirección opuesta a la de la órbita de la Luna alrededor del planeta. La órbita es distante : pasa por encima de los puntos de Lagrange, en lugar de estar cerca de la Luna. Al considerar órbitas más distantes, el período sinódico se alarga y se aproxima al de la Luna al orbitar el planeta. El período sideral puede llegar a ser mucho mayor que el período orbital de la Luna. Un ejemplo hipotético con Europa tiene un período sideral aproximadamente ocho veces mayor que su período orbital. [ 1 ]

Los DRO se han investigado durante varias décadas. En abril de 2022, el orbitador Chang'e 5 de la CNSA [ 2 ] se convirtió en el primero en entrar en órbita, seguido por la nave espacial Orion de la NASA durante la misión Artemis 1 , que entró en noviembre de 2022. [ 3 ] Otras dos naves espaciales de la CNSA, DRO A y B, lo intentaron en 2024, pero quedaron en órbitas más bajas debido a un fallo de la etapa superior YZ-1S . [ 4 ] A pesar de los problemas anteriores, en agosto de 2024 los DRO A y B parecían haber alcanzado su órbita. [ 5 ]

La estabilidad de una DRO se define en términos matemáticos como tener una estabilidad de Lyapunov muy alta , donde una órbita de equilibrio es " localmente estable si todas las soluciones que comienzan cerca del punto permanecen cerca de ese punto para siempre". [ 1 ]

Lista de objetos en órbita retrógrada distante

orbitador Chang'e 5

Nave espacial Chang'e 5 con orbitador en la parte inferior.

Después de dejar muestras de retorno para la Tierra, el orbitador chino Chang'e 5 (CE-5) se movió primero al punto de Lagrange 1 (L1) Sol-Tierra en marzo de 2021 para realizar observaciones solares. [ 6 ] En enero de 2022, CE-5 abandonó el punto L1 para entrar en la órbita retrógrada distante (DRO) lunar para realizar pruebas de interferometría de muy larga base en preparación para la siguiente etapa del programa de exploración lunar de China . [ 6 ] [ 7 ] Según The Space Review (TSR), esta maniobra fue representada en documentos gubernamentales y académicos chinos. [ 2 ] En febrero de 2022, varios rastreadores de satélites aficionados observaron que CE-5 había entrado en la DRO, convirtiéndose así en la primera nave espacial en la historia en utilizar dicha órbita. [ 6 ]

nave espacial Orión

La nave espacial Orión antes de llegar a la Luna, donde posteriormente entraría en órbita de despegue y aterrizaje vertical (DRO).

El 16 de noviembre de 2022, el Sistema de Lanzamiento Espacial fue lanzado desde el Complejo 39B como parte de la misión Artemis 1 que transportaba a Orión a la Luna. [ 8 ] [ 9 ] El 25 de noviembre entró en la órbita de despolarización orbital (DRO) y orbitó la Luna en esa órbita. [ 10 ] [ 11 ]

DRO A/B

En marzo de 2024, la Academia China de Ciencias lanzó dos naves espaciales no tripuladas, DRO A y DRO B, pero la etapa superior Yuanzheng-1S no logró colocarlas en la órbita correcta. Los satélites, que no formaban parte del Programa Chino de Exploración Lunar , estaban destinados a probar órbitas retrógradas distantes. [ 12 ] Los datos de seguimiento parecían indicar que China estaba intentando recuperar las naves espaciales, y en agosto parecían haber alcanzado su órbita deseada. [ 13 ] [ 14 ]

Conceptos espaciales propuestos para utilizar un DRO

Orbitador de lunas heladas de Júpiter

Una órbita retrógrada distante fue una de las órbitas propuestas alrededor de Europa para el Orbitador de Lunas Heladas de Júpiter —principalmente por su estabilidad proyectada y sus características de baja transferencia de energía— pero ese concepto de misión fue cancelado en 2005. [ 1 ]

Misión de redirección de asteroides

Se consideró una órbita retrógrada distante para la Misión de Redirección de Asteroides propuesta en 2013. Aunque la misión se canceló en 2017, la investigación realizada con la DRO en mente llevó a que la órbita se utilizara para Artemis I. [ 15 ]

Puerta de enlace lunar de la NASA

Dos requisitos del sistema para la NASA Lunar Gateway , publicados en la Baseline DSG-RQMT-001 [ 16 ] en junio de 2019, mencionan el uso de DRO lunares. El requisito L2-GW-0029, Transferencia de Órbita Única, establece que "la Gateway deberá ser capaz de realizar una transferencia de ida y vuelta única a la Órbita Retrógrada Distante (DRO) y de regreso en 11 meses". El requisito L2-GW-0026, Capacidad del Sistema de Propulsión, establece que "la Gateway deberá proporcionar una capacidad de combustible que permita realizar un mínimo de dos transferencias de órbita cislunar de baja energía no tripuladas de ida y vuelta entre una órbita de halo casi rectilínea (NRHO) y una órbita retrógrada distante (DRO) y el mantenimiento de la órbita durante un período de 15 años entre reabastecimientos". Aunque se ha confirmado que la órbita seleccionada para la Gateway es NRHO [ 17 ] en lugar de DRO.

Órbitas DRO en la ficción

En la novela Delta-v de Daniel Suárez de 2019, se construye una nave minera de asteroides tripulada de 560 toneladas llamada Konstantin en una DRO lunar aproximadamente a 40.000 km (25.000 millas) sobre la Luna. [ 18 ]  

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 Johnson, Kirstyn (18 de diciembre de 2014). "Comprendiendo la misión de redirección de asteroides de la NASA: órbitas retrógradas distantes" . Archivado del original el 11 de enero de 2015. Recuperado el 3 de mayo de 2015 .
  2. 1 2 Burke, Kristin (11 de abril de 2022). "The Space Review: ¿Qué está haciendo China en la órbita retrógrada distante de la Luna?" . The Space Review . Archivado del original el 12 de abril de 2022. Recuperado el 12 de abril de 2022 .
  3. ↑ Foust, Jeff (25 de noviembre de 2022). "Orión entra en órbita retrógrada distante lunar" . SpaceNews .
  4. ↑ Jones, Andrew (28 de marzo de 2024). "China parece estar intentando salvar una nave espacial averiada del limbo lunar" . SpaceNews . Consultado el 2 de julio de 2024 .
  5. ↑ Jones, Andrew (2024-08-20). "Las naves espaciales chinas parecen alcanzar la órbita lunar a pesar del contratiempo en el lanzamiento" . SpaceNews . Consultado el 2025-02-20 .
  6. 1 2 3 Jones, Andrew (15 de febrero de 2022). "Una nave espacial china está probando una nueva órbita alrededor de la luna" . Noticias espaciales .
  7. ↑ "Chang'e-5: Misión china de retorno de muestras lunares" . Planetario .
  8. ↑ Lanzamiento de Artemis I a la Luna (Transmisión oficial de la NASA) - 16 de noviembre de 2022. NASA . 16 de noviembre de 2022. Archivado del original el 29 de noviembre de 2022. Recuperado el 2 de diciembre de 2022 – vía YouTube .
  9. ↑ NASA (8 de noviembre de 2022). "La NASA prepara el cohete y la nave espacial ante la tormenta tropical Nicole y reprograma el lanzamiento" . Consultado el 8 de noviembre de 2022 .
  10. ↑ NASA (27 de noviembre de 2015). "Los entresijos del primer lanzamiento del SLS y Orion de la NASA" . Archivado del original el 22 de febrero de 2020. Consultado el 3 de mayo de 2016 .Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
  11. ↑ Foust, Jeff (25 de noviembre de 2022). "Orión entra en órbita retrógrada distante lunar" . SpaceNews . Consultado el 29 de noviembre de 2022 .
  12. ↑ Jones, Andrew (14 de marzo de 2024). "Anomalía en el lanzamiento de la sorpresiva misión lunar china" . SpaceNews . Consultado el 14 de marzo de 2024 .
  13. ↑ Jones, Andrew (2024-08-20). "Las naves espaciales chinas parecen alcanzar la órbita lunar a pesar del contratiempo en el lanzamiento" . SpaceNews . Consultado el 2024-08-20 .
  14. ↑ Jones, Andrew (28 de marzo de 2024). "China parece estar intentando salvar una nave espacial averiada del limbo lunar" . SpaceNews . Consultado el 29 de marzo de 2024 .
  15. ↑ NASA [@NASA] (19 de noviembre de 2022). "@JVendl @NASA_Orion Primero estudiamos el DRO para apoyar la propuesta Misión de Redirección de Asteroides (ARM), que fue paralela al desarrollo inicial del SLS y Orion. El plan para ARM era capturar un asteroide cercano a la Tierra y redirigirlo a un DRO lunar. (1/4)" ( Tweet ) . Recuperado el 2 de diciembre de 2022 – vía Twitter .
  16. ↑ NASA (2019). "DSG-RQMT-001 – Documento de requisitos del sistema del programa Gateway (SRD)" (PDF) . Servidor de informes técnicos de la NASA . pág. 25. Archivado (PDF) del original el 11 de abril de 2020. Recuperado el 11 de abril de 2020 . 
  17. ↑ Zaid, Christina (16 de mayo de 2022). "Una órbita de halo única es el camino menos transitado alrededor de la Luna" . NASA . Consultado el 29 de noviembre de 2022 .
  18. ↑ Suárez, Daniel (2019). Delta-v . Nueva York: Penguin Random House. págs. 189–198 . ISBN  978-1524742416.