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最も一般的に考えられているように、遠距離逆行軌道( DRO) は、惑星-月系の 2 つのラグランジュ点( L 1およびL 2 )との相互作用により非常に安定した、月の周りの宇宙船の軌道です。
より一般的に言えば、無視できる質量の物体は、惑星と太陽、または太陽系外惑星と恒星などの 2 体系の小さい方の天体の周りの DRO に存在する可能性があります。
月の周りを回る DRO の宇宙船の例を使うと、宇宙船は月が惑星を周回する方向とは反対の方向に周回する。軌道が「遠い」というのは、月の近くではなく、ラグランジュ点の上を通過するという意味である。軌道が遠ざかるにつれて、朔望周期(宇宙船が惑星と月の間を通過する 2 つの瞬間の間の周期) は長くなり、月が惑星を周回する周期に近づく。恒星周期(月から見て宇宙船が特定の星座に戻るのにかかる時間) は、月の公転周期よりもはるかに長くなる可能性がある。エウロパの仮説的な例では、恒星周期はエウロパの公転周期の約 8 倍である。[1]
DROは数十年にわたって研究されてきました。2022年4月、CNSAの嫦娥5号探査機[2]が初めて軌道に乗り、続いてNASAのオリオン宇宙船がアルテミス1号ミッションで2022年11月に軌道に乗りました。 [3]さらに2機のCNSA宇宙船、DRO AとBが2024年に試みられましたが、 YZ-1S上段の故障により低軌道に留まりました。 [4]
説明
DROの安定性は数学的には非常に高いリアプノフ安定性を持つこととして定義され、平衡軌道は「ある点の近くで始まるすべての解が常にその点の近くに留まる場合、局所的に安定である」 [1] 。
遠方逆行軌道にある物体のリスト
嫦娥5号探査機
中国の嫦娥5号（CE-5）探査機は、地球への帰還サンプルを投下した後、太陽観測のため2021年3月に太陽地球ラグランジュ点1（L1）に初めて移動した。[5] 2022年1月、CE-5号はL1点を離れ、月の遠距離逆行軌道（DRO）に向かい、中国の月探査プログラムの次の段階に備えて超長基線干渉計テストを実施した。[5] [6] The Space Review （TSR）によると、この操作は中国政府および学術文書に描かれていた。[2] 2022年2月、複数のアマチュア衛星追跡装置がCE-5号がDROに入ったことを観測し、この軌道を利用した史上初の宇宙船となった。[5]
オリオン宇宙船
2022年11月16日、スペース・ローンチ・システムは、アルテミス1号ミッションの一環として、オリオンを月へ運ぶために、コンプレックス39Bから打ち上げられた。[7] [8] 11月25日、DROに入り、その軌道で月を周回した。[9] [10]
DRO A/B
元正1S上段ロケットは、これら2機のCAS宇宙船（ CLEP対象外）を正しい軌道に乗せることができなかった。この衛星は遠距離逆行軌道の試験を目的としていた。[11]追跡データによると、中国は宇宙船の引き揚げを試みており、目的の軌道に到達することに成功したようだ。[12] [13]
DROを使用する宇宙コンセプトの提案
木星氷衛星探査機
遠距離逆行軌道は、木星氷衛星探査機がエウロパを周回する軌道として提案されたものの一つであったが、その計画は安定性と低エネルギー転送特性を主な理由として2005年に中止された。[1]
小惑星リダイレクトミッション (ARM)
提案された小惑星リダイレクトミッションでは、遠方の逆行軌道が使用されることが検討されました。ミッションは最終的にキャンセルされましたが、DROを念頭に置いて行われた研究により、この軌道はアルテミス1に使用されることになりました。[14]
NASA 月面ゲートウェイ
2019年6月に公開されたベースラインDSG-RQMT-001 [15]に記載されているNASA Lunar Gatewayの2つのシステム要件では、月DROの使用について言及されています。要件L2-GW-0029、単一軌道転送では、「Gatewayは、11か月以内に遠距離逆行軌道（DRO）への1回の往復転送を実行し、戻ってくることができなければならない」と規定されています。要件L2-GW-0026、推進システム機能では、「Gatewayは、近直線ハロー軌道（NRHO）と遠距離逆行軌道（DRO）の間で少なくとも2回の無人低エネルギー地球月周回軌道転送を実行し、燃料補給間の15年間の軌道維持をサポートする燃料容量を提供する必要がある」と規定されています。Gatewayに選択された軌道は、DROではなく NRHO [16]であることが確認されています。
フィクションにおけるDRO軌道
2019年のダニエル・スアレスの小説『デルタ-v』では、560トンの有人小惑星採掘船コンスタンティンが、月から約40,000km（25,000マイル）上空の月面DROで建造される。[17]
参照
参考文献
- ^ abc Johnson, Kirstyn (2014年12月18日). 「NASAの小惑星リダイレクトミッションを理解する：遠方の逆行軌道」。2015年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年5月3日閲覧。
- ^ ab Burke, Kristin (2022年4月11日). 「The Space Review: What is China doing at the lunar distant retrograde orbit?」The Space Review . 2022年4月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年4月12日閲覧。
- ^ Foust, Jeff (2022年11月25日). 「オリオンが月の遠方逆行軌道に入る」. SpaceNews .
- ^ ジョーンズ、アンドリュー（2024年3月28日）。「中国は月面着陸に失敗して沈没した宇宙船を救おうとしているようだ」SpaceNews 。 2024年7月2日閲覧。
- ^ abc ジョーンズ、アンドリュー（2022年2月15日）。「中国の宇宙船が月を周回する新しい軌道をテスト中」。スペースニュース。
- ^ 「嫦娥5号：中国の月サンプル回収ミッション」Planetary。
- ^ アルテミス1号月面探査機打ち上げ（NASA公式放送） - 2022年11月16日。NASA。2022年11月16日。2022年11月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年12月2日閲覧。YouTube経由。
- ^ NASA (2022年11月8日). 「NASA、熱帯暴風雨ニコールに備えてロケットと宇宙船を準備、打ち上げを再目標に」 。 2022年11月8日閲覧。
- ^ NASA (2015年11月27日). “NASAによるSLSとオリオンの初打ち上げの詳細”. 2020年2月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年5月3日閲覧。
この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ Foust, Jeff (2022-11-25). 「オリオンが月の遠距離逆行軌道に入る」. SpaceNews . 2022-11-29閲覧。
- ^ Jones, Andrew (2024-03-14). 「中国の月面探査ミッション、打ち上げ異常で突然の打撃を受ける」SpaceNews . 2024年3月14日閲覧。
- ^ Jones, Andrew (2024-08-20). 「中国の宇宙船は打ち上げの失敗にもかかわらず月周回軌道に到達したようだ」SpaceNews . 2024-08-20閲覧。
- ^ Jones, Andrew (2024-03-28). 「中国は月面着陸に失敗して沈没した宇宙船を救おうとしているようだ」SpaceNews . 2024-03-29閲覧。
- ^ NASA [@NASA] (2022年11月19日). 「@JVendl @NASA_Orion 我々は、初期のSLSとオリオンの開発と並行して提案された小惑星リダイレクトミッション（ARM）をサポートするために、最初にDROを研究しました。ARMの計画は、地球近傍小惑星を捕獲し、それを月のDROにリダイレクトすることでした。（1/4）」（ツイート）。2022年12月2日にTwitterから取得。
- ^ NASA (2019). 「DSG-RQMT-001 – ゲートウェイプログラムシステム要件文書 (SRD)」(PDF) . NASA技術レポートサーバー. p. 25. 2020年4月11日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2020年4月11日閲覧。
- ^ Zaid, Christina (2022-05-16). 「ユニークなハロー軌道は、月を周回するあまり知られていない道です」NASA . 2022年11月29日閲覧。
- ^ スアレス、ダニエル（2019）。Delta - v。ニューヨーク：ペンギンランダムハウス。pp.189–198。ISBN 978-1524742416。