Parken eines Teleskops an einem Lagrange-Punkt: Ist dies aus Sicht der Trümmer eine gute Idee?

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Das James Webb-Weltraumteleskop soll sich am L2-Lagrange-Punkt Erde-Sonne befinden.

Erwarten wir in der Region um diesen Punkt eine höhere Konzentration von Weltraummüll, Asteroiden, Staub usw.? Ist dies ein Problem, wenn das Teleskop sicher in Position gebracht werden soll (dh wenn ein zusätzlicher Staubschutz erforderlich ist)? Erwarten wir jedoch, dass der genaue Lagrange-Punkt frei von jeglicher Materie ist, da es einer Beschleunigung / Verzögerung bedarf, bis die Materie tatsächlich diesen genauen Ort erreicht? Wie groß wäre diese "trümmerfreie" Zone?

FranzösischKheldar
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Antworten:

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Hmmm nein, es würde nicht mit Trümmern übersät sein, und ja, es ist eine gute Idee, das JWST (James Webb Space Telescope) bei Sun-Earth L zu parken 2 .

Die Fünf Lagrange-Punkte sind instabil, zum einen aufgrund der Gravitationsanomalien der beiden massereichen Körper des Lagrange-Systems, exzentrische Bahnen, und es gibt viele andere Faktoren für ihre Instabilität. Gleichzeitig sind sie die am wenigsten schwerkraftattraktiven Punkte um zwei massive Körper.

Stellen Sie sich L-Punkte vor, als würden Sie Ihr Auto auf einer ebenen Fläche oben auf dem Hügel abstellen. Sie müssen sich mit etwas Kontrolle nähern und dann versuchen, auf Ihrem Parkplatz das Gleichgewicht zu halten, wenn Sie nicht mit Ihrer Handbremse vorhaben und auch dort stehen bleiben:

    Lagrange-Punkte

    Visualisierung der Beziehung zwischen zwei massiven Körpern und ihren fünf Lagrange-Punkten (Quelle: Wikipedia )

Es würde dort keine Trümmer oder andere Stoffe wie kleinere Partikel geben, zumindest nicht wahrscheinlicher als anderswo, nur vorübergehend in der Natur und möglicherweise noch weniger wahrscheinlich als anderswo, da alle anderen Massenteilchen sich in Richtung der befördern würden massivere Körper zweier Lagrange-Systemzentren in ihrer Nähe.

Kein Körper mit ruhender Masse würde von selbst dort bleiben, es sei denn, er verfügt über eine aktive Lagesteuerung, um sich dort zu positionieren und sich ständig an Änderungen des Gravitationsanziehungsvektors anzupassen, wenn sich die beiden Massenkörper um ihre Achsen drehen, den Abstand ändern, während sie sich gegenseitig umkreisen. oder L Punkte, die von anderen Massenkörpern desselben Planetensystems beeinflusst werden.

Gleichzeitig wird JWST von der Erde vor jeglichen solaren Aktivitäten und auch vor Sonneneinwirkungen auf die empfindlichen Geräte von JWST geschützt, wenn das Universum im Infrarotspektrum beobachtet wird. Der größte Teil der Trümmer aus unserer eigenen Weltraumerkundung ist im LEO-Gürtel (Low Earth Orbit) in einer Höhe von etwa 500 bis 1500 km über der Erdoberfläche überfüllt:

    Bildbeschreibung hier eingeben

             Quelle: Active Debris Removal: EDDE, der ElectroDynamic Debris Eliminator , Jerome Pearson et al. (PDF)

Jetzt wird der JWST in einer sehr großen Halo-Umlaufbahn mit einem Radius von 800.000 Kilometern um den L 2 -Punkt von Sun-Earth eingesetzt , dh 1.500.000 Kilometern von der Erde entfernt, also etwa viermal weiter als der Abstand zwischen dem Erde zum Mond. Also nicht genau im Schatten der Erde und es wird immer noch ein großes ausfahrbares Sonnenschutzschild verwendet , aber das ist ein weiter Weg, als wir unseren LEO oder sogar GEO / GSO (geostationäre / geosynchrone Umlaufbahnen) verschütten , wobei GEO die am weitesten entfernte dieser häufig verwendeten Umlaufbahnen ist in 35.786 Kilometern Höhe über dem Erdäquator (und der Friedhofsumlaufbahn etwas weiter entfernt). JWST wird in eine Umlaufbahn gebracht, die fast 40-mal so weit von der Erde entfernt ist, wie Sie es von Weltraummüll erwarten würden, der die Umlaufbahnen unseres Planeten überfüllt.

Ja, es ist eine sehr gute Idee, JWST um den Sun-Earth L 2 -Punkt zu platzieren.

TildalWave
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L4 und L5 sind stabil.
dieser
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Nun sind L1, L2 und L3 nicht stabil. Aber L4 und L5 sind stabil wie ein flaches Tal auf einem Hügel. Ich sehe keinen Grund, warum sich Staub und Schmutz nicht ansammeln würden, zumindest relativ gesehen. Beachten Sie auch, dass die Sun-Jupiter L4- und L5-Punkte mit trojanischen Asteroiden übersät sind. Neptun hat sie auch, und es gibt einige rund um den Mars. Außerdem haben Erde, Venus und Uranus mindestens einen entdeckten Trojaner an ihrem L4- oder L5-Punkt. Aus: en.wikipedia.org/wiki/Trojan_(astronomy) . Daher muss ich Staub und Schmutz an den Punkten L4 und L5 des Sun-Earth-Systems vermuten.
DrZ214
Aufgrund der anderen Planeten und exzentrischen und perfekten Kreisbahnen haben Mars, Erde, Uranus usw. meist leere L4-L5-Regionen. Jupiter ist der einzige, bei dem ich glaube, dass das Aufstellen einer Weltraumausrüstung Ärger erfordert. Kein Experte, nur meine Meinung.
UserLTK
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Die Umlaufbahn befindet sich in großer Entfernung um L2 und hat eine Umkreis von> 10.000 km.

Dies ist eine Karte der Stabilität der Lagrange-Punkte: Bildbeschreibung hier eingeben

L2 ist instabil, wie das Ausbalancieren eines Bleistifts an seiner Spitze, aber l4 und l5 haben eine Kraft, die ein depratierendes Objekt auf L4 zurückbringt. Bildbeschreibung hier eingeben

Es gibt eine Menge Weltraummüll in L2, der die Erde umkreist. JWST hat weniger Chancen auf einen Treffer als die Raumstation.

/space/6642/collision-with-space-junk-where-is-it-safe-where-is-it-most-dangerous

verständlich
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