달 궤도

Lunar orbit
궤도에서 지구지평선 위로 떠올랐고, 1968년 12월 24일 우주비행사 윌리엄 앤더스아폴로 8호 임무를 맡았다.

천문학에서 달 궤도는 달 주위의 물체의 궤도말한다.

우주 프로그램에서 사용되는 것처럼, 이것은 지구에 대한 달의 궤도가 아니라, 달 주변의 다양한 유인 우주선이나 무인 우주선에 의한 궤도를 가리킨다.달 궤도에 대한 아포납시스(인력의 중심에서 가장 먼 지점)의 고도는 아폴룬, 아포신션 또는 아포셀렌으로 알려져 있으며, 페리압시스(인력의 중심에서 가장 가까운 지점)는 달여신의 이름이나 상피로부터 페리루네, 페리시온 또는 페리셀렌으로 알려져 있다.

달 궤도 삽입(LOI)은 아폴로 우주선이 예를 들면 달 궤도를 달성하기 위한 조정이다.[1]

저월 궤도(LLO)는 고도 100km(62mi) 미만의 궤도를 말한다.그들은 약 2시간의 기간을 가지고 있다.[2]그들은 달 탐사에 특히 관심이 있지만, 가장 불안정하게 만드는 중력 섭동 효과에 시달리며, LLO에서 장기 체재에 유용한, 무한정 동결 궤도에 가능한 몇 개의 궤도 기울기만을 남겨둔다.[2]

궤도에 대한 델타-v의 묘사.

로봇 우주선

소련은 1959년 1월 4일 로봇 차량 루나 1호인 달 부근에 첫 우주선을 보냈다.[3]달 표면에서 6,000km(3,200nmi, 3700mi) 이내를 지나갔지만 달 궤도는 달성하지 못했다.[3]1959년 10월 4일 발사된 루나 3호는 로봇 우주선 최초로 원주형 자유 귀환 궤도를 완성한 것으로, 여전히 달 궤도가 아니라, 의 저편을 휘둘러 지구로 귀환한 그림-8 궤적이다.이 우주선은 달의 표면 저편을 찍은 최초의 사진을 제공했다.[3]

소비에트 루나 10호는 1966년 4월 에 실제로 궤도를 선회한 최초의 우주선이 되었다.[4]1966년 5월 30일까지 마이크로미터로이드 플럭스와 달 환경을 연구하였다.[4]후속 임무인 루나 11은 1966년 8월 24일에 발사되어 달 중력 이상, 방사선 및 태양풍 측정을 연구하였다.

달 궤도를 선회한 최초의 미국 우주선은 1966년 8월 14일 달 궤도 1호였다.[5]첫 번째 궤도는 타원 궤도로, 아폴룬은 1,008해리(1,867km, 1,160mi)와 102.1해리(189.1km, 117.5mi)[6]이다.그 후 궤도를 약 170해리(310km; 200mi)로 원형화하여 적절한 이미지를 얻었다.그러한 우주선 5대는 13개월의 기간에 걸쳐 발사되었는데, 이 모든 우주선은 주로 적절한 아폴로 프로그램 착륙지점을 찾기 위한 목적으로 달 지도를 제작하는 데 성공했다.[5]

가장 최근의 것은 2014년 탄도 충돌 실험이 된 달 대기먼지 환경 탐색기(LAEDE)이다.

크루드 우주선

아폴로 프로그램지휘/서비스 모듈(CSM)은 달 착륙 시 달 주차 궤도에 머물렀다.결합된 CSM/LM은 우선 명목상 170해리(310km; 200 mi) x 60해리(110km; 69 mi)의 타원형 궤도에 진입한 다음 약 60해리(110km; 69 mi)의 원형 주차 궤도로 변경된다.궤도 주기는 아푸아푸시스(apapoapsis)와 페리옵시스(periapsis)의 합계에 따라 달라지며, CSM의 경우 약 2시간이었다.LM은 2만 피트(6.1 km, 3.3 nmi)의 높이에 이르는 달 산에 부딪히지 않기 위해 선택되었던 그들의 근막을 약 5만 피트 (15 km; 8.2 nmi)까지 낮추기 위해 하강 궤도 삽입 (DOI) 화상으로 착륙 순서를 시작했다.2차 착륙 임무 후 아폴로 14호에서 LM 연료를 더 절약하기 위해 절차가 변경되어 CSM의 연료를 사용해 DOI 화상을 수행하고, 이후 LM이 착륙한 후 다시 원궤도로 페리옵시스를 끌어올렸다.[7]

섭동 효과

일부 달 궤도선의 궤도를 약간 왜곡하는 중력 이상 때문에 과거 어느 먼 시간에 큰 충격으로 인한 달 표면 아래의 질량 농도(이중 마스콘)가 발견되었다.[2][8]이러한 이상 현상은 달 궤도가 며칠 동안 크게 변화하도록 하기에 충분한 규모다.그들은 수직으로 3분의 1 정도 떨어져서 마스콘을 가리키게 하고 중력의 힘을 1/2로 증가시킬 수 있다.[2]아폴로 11호 최초의 유인 착륙 임무는 섭동 효과에 대한 시정을 위한 첫 번째 시도를 채용했다(동결된 궤도는 당시에는 알려지지 않았다).주차 궤도는 66해리(122km; 76mi)에서 54해리(100km; 62mi)로 "순환"되었는데, LM이 CSM과 귀환 랑데부를 했을 때 명목상의 원형 60해리(110km; 69mi)가 될 것으로 예상되었다.그러나 그 효과는 2배로 과대평가되었다. 랑데부에서의 궤도는 63.2해리(117.0km, 72.7mi) 56.8해리(105.2km, 65.4mi)로 계산되었다.[9]

마스콘이 달 우주선에 미치는 영향에 대한 연구는 2001년에 우주선이 저궤도에 무한정 머무를 수 있는 27°, 50°, 76°, 86°의 4개의 궤도경사에서 "동결 궤도"가 발견되는 결과를 가져왔다.[2]아폴로 15호 서브위성 PFS-1아폴로 16호 서브위성 PFS-2는 아폴로 서비스 모듈에서 방출된 소형 위성이다.PFS-1은 28° 기울어진 채 오래 지속되는 궤도에 진입해 1년 6개월 만에 임무를 성공적으로 완수했다.PFS-2는 특히 불안정한 궤도 경사 11°에 놓였으며, 달 표면에 충돌하기 전에 궤도에서 35일밖에 지속되지 않았다.[2]

참고 항목

참조

  1. ^ Woods, W.D. (2008). "Entering lunar orbit: the LOI manoeuvre". How Apollo Flew to the Moon. Space Exploration. Springer Praxis Books. pp. 189–210. doi:10.1007/978-0-387-74066-9_8.
  2. ^ a b c d e f "Bizarre Lunar Orbits". NASA Science: Science News. NASA. 2006-11-06. Retrieved 2012-12-09. Lunar mascons make most low lunar orbits unstable ... As a satellite passes 50 or 60 miles overhead, the mascons pull it forward, back, left, right, or down, the exact direction and magnitude of the tugging depends on the satellite's trajectory. Absent any periodic boosts from onboard rockets to correct the orbit, most satellites released into low lunar orbits (under about 60 miles or 100 km) will eventually crash into the Moon. ... [There are] a number of 'frozen orbits' where a spacecraft can stay in a low lunar orbit indefinitely. They occur at four inclinations: 27°, 50°, 76°, and 86° — the last one being nearly over the lunar poles. The orbit of the relatively long-lived Apollo 15 subsatellite PFS-1 had an inclination of 28°, which turned out to be close to the inclination of one of the frozen orbits—but poor PFS-2 was cursed with an inclination of only 11°.
  3. ^ a b c Wade, Mark. "Luna". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 2012-02-04. Retrieved 2007-02-17.
  4. ^ a b Byers, Bruce K. (1976-12-14). "APPENDIX C [367-373] RECORD OF UNMANNED LUNAR PROBES, 1958-1968: Soviet Union". DESTINATION MOON: A History of the Lunar Orbiter Program. National Aeronautics and Space Administration. Retrieved 2007-02-17.
  5. ^ a b Wade, Mark. "Lunar Orbiter". Encyclopedia Astronautica. Retrieved 2007-02-17.
  6. ^ Byers, Bruce K. (1976-12-14). "CHAPTER IX: MISSIONS I, II, III: APOLLO SITE SEARCH AND VERIFICATION, The First Launch". DESTINATION MOON: A History of the Lunar Orbiter Program. National Aeronautics and Space Administration. Retrieved 2007-02-17.
  7. ^ Jones, Eric M. (1976-12-14). "The First Lunar Landing". Apollo 11 Lunar Surface Journal. National Aeronautics and Space Administration. Retrieved 2014-11-09.
  8. ^ Konopliv, A. S.; Asmar, S. W.; Carranza, E.; Sjogren, W. L.; Yuan, D. N. (2001-03-01). "Recent Gravity Models as a Result of the Lunar Prospector Mission". Icarus. 150 (1): 1–18. Bibcode:2001Icar..150....1K. doi:10.1006/icar.2000.6573. ISSN 0019-1035.
  9. ^ "Apollo 11 Mission Report" (PDF). NASA. pp. 4–3 to 4–4.