最低可能的月球轨道,有任何航天器达到了吗?

2021-02-18 21:49

由于月球没有大气层,理论上航天器可以在非常低的轨道上巡航。什么是最低可能的月球轨道和哪个航天器实现了它?是阿波罗号的登月舱吗(它的着陆顺序开始于下降轨

解答动态

  • 实现的最低轨道可能是PFS-2,这是阿波罗16号服务舱部署的一颗小型卫星。它原本打算进入一个55x76英里(88.5x122公里)的轨道,但由于月球重力场的变化,它在撞上月球表面(9.6公里)之前经过了6英里或更短的路程。
    由于重力场极其起伏,绕月稳定的低轨道非常少。大多数月球轨道飞行器停留的距离足够远,不会受到影响。最近的轨道可能是嫦娥二号,其近点距离为15公里(9.3英里);其他低空飞行轨道是12英里(20公里)的月球侦察轨道器和拉迪(20公里×60公里,12英里×37英里)。
    “最低可能的月球轨道……” 在评论和对相关问题的回答中指出
    是低极月球轨道总体上比较稳定?月球轨道站保持delta-V的预算稳定的逆行月球轨道的底线是什么?除了月神,还有什么天体显示出块状引力? 具有不完美、块状重力场的任何物体的非常近的轨道都会随着时间的推移而演变,最终会与物体表面相交;第一次成为一件事时,术语mascon或质量浓度被创造出来,以解释扰动,导致一个低月球轨道演变,以相交的表面(即有东西撞上月球早于预期);月球子卫星PFS-2:
    阿波罗16号粒子场子卫星(PFS-2)是一颗从服务舱发射到月球轨道的小型卫星。它的主要目标是测量月球绕地球运行时月球周围的带电粒子和磁场,类似于8个月前阿波罗15号发射的姊妹航天器PFS-1。PFS-2的轨道迅速改变了形状和与月球的距离。在2-1/2周的时间里,这颗卫星俯冲到离月球表面最近的6英里(9.7公里)范围内。随着轨道不断变化,PFS-2再次后退,直到它看起来安全地离开30英里。但不会持续太久:毫无疑问,卫星的轨道把它带回了月球。1972年5月29日,发射后仅35天425个轨道-PFS-2坠入月球表面。
    源这张图显示了黑马在月球上的地形(顶部)和相应的重力(底部)信号。它很好地说明了术语“mascon”。“
    从地形上看,这看起来像一个陨石坑,即丢失的质量,但从引力上看,它看起来像一个质量过剩或质量集中。每次航天器经过马斯康附近时,其轨道都会受到某种复杂的扰动。
    对于非常低的轨道,几乎可以肯定的是,必须有一些可用的推进来执行常规的站位保持机动(小的推进脉冲或连续力),以抵消许多马斯康的影响。
    如前所述在一些答案中,你越低,影响就越大。除了月球的平均引力场外,你可以把马斯康看成是一个单独的、很小的引力物体,$a\sim Gm/r^2$定律也适用于它产生的加速度,$r$现在是航天器和次表面马斯康之间的距离。
    所以你想走的越低,可能你需要更强大的推进系统来维持空间站。
    在某个高度上,被动推进装置,如反射阳光或太阳风带电粒子的太阳帆或电磁帆,可能适用于质量非常低的飞行器,但在它下面,你需要一个推进剂和某种推进器来加速它。这意味着你最终会耗尽推进剂,然后坠毁。要保持一个低月球轨道站的稳定,需要多少delta v?第二个影响当然是月球表面不是一个完美的球体。的月球地形告诉我们,除了月球表面几公里的粗糙表面:
    月球远侧的海拔平均比近侧高1.9公里。这与问题2月球的哪一侧面对地球有关,是重侧还是轻侧?宇宙飞船能在三英里的高度绕水星作两个稳定的轨道吗? 1879,来源
    然而,由于月球的块状重力是非常好的地图和理解,我们有计算机,可能有某些特定的冻结轨道,即使在非常低的高度,尽量减少必要的站保持量,或在某些高度,甚至允许相当长的时间轨道运行没有任何轨道力学冻结轨道设计月球的冻结轨道奇异的月球轨道这个答案应该被完整地阅读并查阅所有的资料来源。简言之pa拉斐德:
    LRO是插入极地冰冻轨道进行调试,无需站位。(31.5 km x 199 km极地轨道,南极上空有近空飞行,quot;=后空飞行线和偏心率保持不变。
    随后进入50 km圆形极地轨道(+/-20 km),用于需要每月进行一次站位机动的科学任务,这一年的预算约为150米/秒。任务结束后,
    再次进入极地冰冻轨道,在那里不需要站位。
    引用; 我认为其他的回答者可以比我更彻底地解决这个问题,所以我将遵从他们的专业知识,但听起来LRO冻结轨道很可能是迄今为止所取得成就的最好的代表性例子。
    这并不意味着更接近和更聪明的东西是不可能的!
    但是你需要一张详细的月球重力图一张详细的月球地形图一台电脑,一段时间,和一些有趣的1
    以上:月球重力模型2011来源,下面:放大20倍的月球地形图来源,点击图片获得完整的尺寸。

    1如果没有彻底性,“彻底性”这个词会是一个词吗?第2页

    • End

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