АстрономияКосмонавтикаНовости

Джеймс Уэбб вышел на орбиту вокруг точки Лагранжа L2


Космический аппарат "Джеймс Уэбб" наконец-то прибыл к месту назначения. Таким образом, его путешествие закончено, но не подготовка к научной деятельности, которая начнется только через пять месяцев. Однако сегодня в 10 часов вечера инженеры НАСА начали последний из больших маневров, которые телескоп совершит в течение своей жизни, завершив одно из самых захватывающих и рискованных 29 дневное путешествие, когда-либо предпринятое космическим телескопом. Чтобы выйти на орбиту вокруг точки Лагранжа L2, "Джеймс Уэбб" выполнил свой третий корректирующий манёвр, называемый коррекцией среднего курса (mid-course correction burns - MCC). Манёвр длился 297 секунд и "всего лишь" добавил 1,6 м/с к скорости "Уэбба".

Точка L2 расположена примерно в 1,5 млн км от Земли, в противоположном от Солнца направлении. Точки Лагранжа — это точные положения в пространстве, в которых силы, действующие на тело наименьшей массы в системе из трех тел, уравновешиваются, создавая более или менее устойчивые условия равновесия. В системе Солнце-Земля существует пять таких точек, обозначаемых как "L1, L2, L3, L4, L5". Первые три расположены на соединении двух тел с наибольшей массой, а последние две вращаются вместе со вторым наименее массивным телом с фазовым опережением и фазовой задержкой в 60° соответственно.

Хотя L2 является точкой равновесия гравитационного поля, телескоп не будет неподвижен в этом положении, а будет вращаться вокруг нее. Расстояние от фокуса орбиты, который впоследствии станет точкой L2, будет изменяться от 250 000 км до 832 000 км с периодом около шести месяцев. Эта конкретная орбита была получена для поддержания стабильности телескопа и в то же время для получения преимуществ близкого расположения к точке Лагранжа L2. Фактически это точка равновесия, но довольно неустойчивая.

Орбита аппарата "Джеймс Уэбб" синим цветом, вид сверху по отношению к плоскости лунной орбиты черным цветом.

Для поддержания орбиты телескопу придется периодически включать двигатели для выполнения маневров по обслуживанию. Они будут проводиться каждые 21 день. Именно поэтому бортовое топливо является одной из главных причин, по которым ожидалось, что миссия продлится около 10 лет. Когда топливо закончится, "Уэбб" больше не сможет поддерживать стабильную орбиту, что повлияет на научную деятельность. Однако благодаря точности запуска ракеты-носителя Ariane V 25 декабря, "Уэбб" уже успел сэкономить несколько часов топлива, что продлило его предполагаемый срок службы более чем на 10 лет.

Запуск ракеты-носителя Ariane V был действительно очень точным, но это не значит очень "мощным". Если бы ракета придала телескопу слишком большую скорость, он либо перелетел бы точку L2, либо ему потребовалось бы больше топлива для торможения после прибытия. Если бы скорость была слишком мала, Уэббу пришлось бы еще больше разогнаться с помощью своих двигателей.

Поэтому выход на орбиту точки L2 при такой величине (от 250 000 км до 832 000 км) является не обязательным, а сознательным выбором. Большая орбита имеет свои недостатки, такие как более сложная связь с Землей или возможность попадания солнечного света на зеркала. В то же время, однако, Уэбб не может оставаться в конусе тени Земли, поскольку он питается от солнечных батарей. Наличие такой большой орбиты также позволяет экономить топливо, что еще раз продлевает срок его эксплуатации.

Но почему была выбрана точка Лагранжа L2? Как уже упоминалось выше, особая орбита телескопа позволит держать Солнце, Землю и Луну за зеркалами. Таким образом, три небесных тела не будут влиять на наблюдения, которые для Уэбба будут проводиться в основном в инфракрасном диапазоне. Кроме того, точка L2, по сравнению с другими областями космоса, является идеальным местом для размещения зондов и телескопов для связи. Уэбб, занимающий эту позицию, будет постоянно подключен к сети NASA Deep Space Network.

Подписывайтесь на нас
Back to top button