什么是晕轨道?

什么是晕轨道?,第1张

什么是晕轨道?

[拼音]:yunguidao

[外文]:halo orbit

航天器围绕平动点运动的轨迹(图1)。从地球上看,在晕轨道上运行的航天器呈现为围绕太阳或月球的视运动(见圆型限制性三体问题)。“晕”字借自日晕或月晕。日晕(或月晕)是太阳(或月亮)周围出现光环的一种气象现象。现代航天中有实际意义的晕轨道只有两种。 一种是围绕日-地系统平动点运动的晕轨道。这个平动点在日-地连线上,距地球约150万公里。 如果航天器是在这个平动点上而不是在晕轨道上,它就可以同地球一起以相等的公转角速度围绕太阳运动。从地面上看去,它始终在太阳表面,离地球总是150万公里。航天器虽然可以长期考察太阳,但是当地球站天线对准航天器时太阳也在视场内,从航天器发回的无线电信号会受到太阳干扰。如果采用晕轨道方式,让航天器在垂直日-地连线的平面附近围绕平动点运动,则航天器离开地球的距离的变化不大,当航天器与平动点距离大于1.4万公里时,从地球上看到的航天器便离开了太阳表面。当航天器距离平动点9.2万公里时,基本上达到既能长期考察太阳,又不受太阳干扰的目的。另一种是围绕月-地系统平动点的晕轨道。这个平动点在地-月连线的延长线上,距月球6.5万公里。如果航天器是在这个平动点上而不是在晕轨道上,则航天器就和月球一起以相等的角速度围绕地球运动。可是这个航天器始终在月球背后,从地球上总是看不到它。为了解决这个问题,可采用晕轨道形式。选择的晕轨道在与地-月连线垂直并通过平动点的平面附近。航天器距平动点的距离超过3500公里,围绕平动点的运动周期约为半个月。这样就使月球背面与地面实时通信的困难得到解决(图2)。无论选择哪一种晕轨道,航天器都要具有控制轨道的能力。围绕太阳晕轨道的航天器已经发射成功(见“国际日地探险者”卫星)。







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