İçeriğe atla

Halo yörünge

Halo yörünge
Kutup bakış açısı
Ekvatoryal bakış açısı
SOHO'nun yörüngesi, Güneş-Dünya L1 noktasındaki bir halo yörüngesidir
       Dünya ·        SOHO
Yörünge mekaniği
Angular parameters of an elliptical orbit
Yörünge öğeleri
Dışmerkezliğe göre iki cisim problemi
Transfer yörüngesi
Denklemler
Yerçekimi etkileri
N-cisim yörünge
Uçuş öncesi mühendisliği
  • Kütle oranı
  • Yük oranı
  • İtici madde kütle oranı
  • Tsiolkovsky roket denklemi
Verimlilik önlemleri
Güneş-Dünya Lagrange noktalarının kutupsal görünümü. Halo yörüngeleri L1, L2 veya L3'tür (yörüngeler şemada gösterilmemiştir).

Halo yörünge, yörünge mekaniği kapsamındaki üç cisim probleminde L 1, L 2 veya L 3 Lagrange noktalarından biriyle ilişkili olan periyodik ve üç boyutlu bir yörüngedir. Lagrange noktası terimi yalnızca boş uzayda var olduğu kabul edilen bir referans noktası olmasına rağmen, bu noktalarda yer alan cisimler kendine özgü olarak Lissajous yörüngesi veya Halo yörüngesi adı verilen yörüngelerde hareket edebilmektedir. Bu noktalar, iki gezegensel cismin kütleçekimsel olarak birbirine çekilmesi ile ana cismin kendi etrafındaki dönüşünü ifade eden Coriolis etkisi ve özellikle uzay araçlarının yörüngeye yerleştirilmesinde baz alınan merkezkaç kuvveti arasındaki etkileşime benzer bir nitelik taşıdığı düşünülebilir. Halo yörüngeleri, örneğin Güneş – Dünya yörüngesinde dönen uydu sistemi veya Dünya – Ay yörüngesinde dönen uydu sistemi gibi herhangi bir üç cisimli sistemde görülebilir. Her Lagrange noktasında, hem kuzey hem de güney halo yörüngelerinin sürekli "aileleri" bulunur. Halo yörüngeleri kararsız olma eğiliminde olduğundan, bilimsel amaçlara hizmet eden yapay bir uyduyu yörüngede tutmak için iticilerin kullanımı gerekebilmektedir.

Tanım ve tarih

"Halo" adı ilk kez 1966 yılında Robert W. Farquhar tarafından Ay L2 Lagrange noktası çevresinde, iticiler kullanılarak periyodik hale getirilebilecek iletişim aktarma istasyonu görevi kapsamındaki uzay aracı yörüngeleri için kullanılmıştır.[1] Ay'ın uzak tarafına yapılacak bir Apollo görevi kapsamında, Ay'ın Dünya etrafındaki dönüşüne göre önünde yer alacak bir yörüngeye (Dünya-Ay L2) yerleştirilebilecek bir uzay aracının kullanılması planlanmıştır. Böyle bir yörüngedeki bir uzay aracı hem Dünya'yı hem de Ay'ın uzak tarafını sürekli olarak görebileceği varsayımıyla hareket edilmiştir. Ancak, o dönemde tüm inişlerin Ay'ın yakın tarafına yönelik olarak gerçekleştirildiğinden Apollo için herhangi bir aktarma uydusu fırlatılmamıştır.[2]

1973 yılında Farquhar ve Ahmed Kamel, bir Lissajous yörüngesinin düzlem içi genliği yeterince büyük olduğunda, aynı periyoda sahip karşılık gelen bir düzlem dışı genlik olacağını, böylece yörüngenin bir Lissajous yörüngesi olmaktan çıkıp yaklaşık olarak bir elips haline geleceğini keşfetmişlerdir.[3] Bu halo yörüngelerini temsil etmek için analitik ifadeler kullanılırken, 1984 yılında Kathleen Howell daha kesin yörüngelerin sayısal olarak hesaplanabileceğini göstermiştir. Ayrıca, iki cismin kütleleri arasındaki oranın çoğu değeri için (Dünya ve Ay gibi) bir dizi kararlı yörünge olduğunu bulmuştur.[4]

Halo yörüngesini kullanan ilk görev, 1978 yılında fırlatılan ESA ve NASA ortak uzay aracı ISEE-3'tür. Bu araç Güneş-Dünya L1 noktasına gitmiş ve birkaç yıl boyunca orada kalmıştır. Bir halo yörüngesi kullanan sonraki görev ise, 1996 yılında Güneş-Dünya L1 noktasına ulaşan ve yine Güneş'i incelemek için ESA/NASA ortak görevi olan Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) idi. Bu misyon ISEE-3'e benzer bir yörünge kullanmıştır.[5] O zamandan bu yana Lagrange noktalarına seyahat eden başka misyonlar olsa da, bunlar (örneğin Gaia) tipik olarak gerçek bir halo yörüngesi yerine Lissajous yörüngeleri olarak adlandırılan periyodik olmayan varyasyonları kullanmışlardır.

Halo yörüngeleri Kısıtlı Üç Cisim Probleminde iyi bilinmesine rağmen, gerçek Dünya-Ay sistemi için bunu sağlayabilmek oldukça zordur. Ay-ötesi halo yörüngeleri ilk kez 1998 yılında M.A. Andreu tarafından hesaplanmış ve Dünya-Ay-Güneş sistemindeki bir uzay aracının hareketi için Yarı Dairesel Problem adı verilen yeni bir model ortaya konmuştur.[6]

Farquhar'ın varsayımı, Mayıs 2018 tarihinde Çin'in ilk iletişim aktarma uydusu olan Queqiao'yu Dünya-Ay L2 noktasındaki halo yörüngeye yerleştirilmesiyle hayata geçirilmiştir.[7] 3 Ocak 2019'da Chang'e 4 uzay aracı, Dünya ile iletişim kurmak için Queqiao aktarma uydusunu kullanarak Ay'ın uzak tarafındaki Von Kármán kraterine iniş gerçekleştirmiştir.[8][9]

James Webb Uzay Teleskobu, 24 Ocak 2022'de Güneş-Dünya L2 noktasında yer alan bir halo yörüngesine sokulmuştur.[10] Euclid uzay aracı ise Ağustos 2023'te aynı konumda benzer bir yörüngeye yerleştirilmiştir.

Hindistan'ın uzay ajansı ISRO, Güneş'in L1 noktasındaki bir halo yörüngesine yerleşerek, yıldızı izleyerek incelemek amacıyla Aditya-L1 adlı uyduyu fırlatmıştır.[11] 6 Ocak 2024'te Hindistan'ın ilk Güneş görevi olan Aditya-L1 uzay aracı, Dünya'dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıktaki ilk Güneş-Dünya Lagrange noktası (L1) konumundaki yaklaşık 180 günlük bir periyotla nihai yörüngesine başarıyla yerleştirilmiştir.[12]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Robert Farquhar (1966). "Station-Keeping in the Vicinity of Collinear Libration Points with an Application to a Lunar Communications Problem". AAS Science and Technology Series: Space Flight Mechanics Specialist Symposium. 11: 519-535. , see Farquhar, R.W.: "The Control and Use of Libration-Point Satellites" 10 Haziran 2024 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Ph.D. Dissertation, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Stanford University, Stanford, California, 1968, pp. 103, 107–108.
  2. ^ Schmid, P. E. (1 Haziran 1968). "Lunar far-side communication satellites". NASA, Goddard Space Flight Center. 27 Ocak 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2008. 
  3. ^ Farquhar, R. W.; Kamel, A. A. (June 1973). "Quasi-Periodic Orbits about the Translunar Libration Point". Springer. 16 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Temmuz 2024. 
  4. ^ Howell, Kathleen C. (1984). "Three-Dimensional Periodic Halo Orbits". Celestial Mechanics. 32 (1). ss. 53-71. Bibcode:1984CeMec..32...53H. doi:10.1007/BF01358403. 14 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Temmuz 2024. 
  5. ^ Dunham, D. W.; Farquhar, R. W. (2003). "Libration Point Missions, 1978–2002". Libration Point Orbits and Applications (İngilizce). ss. 45-73. doi:10.1142/9789812704849_0003. ISBN 978-981-238-363-1. 
  6. ^ Andreu, M.A. (1998). The Quasi-bicircular problem. Ph. D. Thesis, Dept. Matemática Aplicada i Anàlisi, Universitat de Barcelona. Publicacions Universitat de Barcelona. ISBN 84-475-2319-5. 24 Haziran 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Temmuz 2024. 
  7. ^ Xu, Luyuan (15 Haziran 2018). "How China's lunar relay satellite arrived in its final orbit". The Planetary Society (İngilizce). 17 Ekim 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Temmuz 2024. This is the first-ever lunar relay satellite at this location. 
  8. ^ Jones, Andrew (5 Aralık 2018). "China to launch Chang'e-4 lunar far side landing mission on December 7". gbtimes.com. 15 Nisan 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  9. ^ Jones, Andrew (3 Ocak 2019). "Chang'e-4 returns first images from lunar farside following historic landing". SpaceNews.com (İngilizce). Erişim tarihi: 8 Ocak 2019. 
  10. ^ Roulette, Joey (24 Ocak 2022). "After Million-Mile Journey, James Webb Telescope Reaches Destination – The telescope's safe arrival is a relief to scientists who plan to spend the next 10 or more years using it to study ancient galaxies". The New York Times. 24 Ocak 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Ocak 2022. 
  11. ^ "After Chandrayaan-3, ISRO getting ready for Sun mission ADITYA-L1. Key things to know". The Economic Times (İngilizce). 24 Temmuz 2023. 24 Temmuz 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Temmuz 2023. 
  12. ^ "Halo-Orbit Insertion of Aditya-L1 Successfully Accomplished". www.isro.gov.in. 6 Ocak 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ocak 2024. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Ay</span> Dünyanın doğal uydusu

Ay, Dünya'nın tek doğal uydusu ve Güneş Sistemi içindeki beşinci büyük doğal uydudur. Dünya ile Ay arasında ortalama merkezden merkeze uzaklık 384.403 km, yani Dünya'nın çapının yaklaşık otuz katı kadardır. Jeofiziksel açıdan Ay, gezegen kütleli gök cismi veya uydu gezegendir. Kütlesi, Dünya'nın kütlesinin %1,2'si ve çapı 3.474 km (2.159 mi) ile Dünya'nın yaklaşık dörtte biri kadardır. Yüzeyinde kütleçekim etkisi yerçekiminin yaklaşık %17'sidir. Ay, Dünya'nın yörüngesinde bir turunu 27 gün 7 saatte tamamlar. Dünya, Ay ve Güneş geometrisinde görülen periyodik değişimler sonucunda her 29,5 günde tekrar eden Ay'ın evreleri oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Uzay aracı</span> araştırma yapmak üzere uzaya gönderilen insanlı veya insansız araçların ortak adı

Uzay aracı ya da uzay gemisi, Dünya'nın atmosferi dışında, özellikle dış uzayda çalışmak üzere tasarlanmış araç ya da makinedir. Uzay araçları insanlı ya da insansız olabilir. Bir uzay aracı telekomünikasyon, Dünya'nın gözlemlenmesi, meteoroloji, yolbul, uzay kolonizasyonu, gezegen keşfi, uzay turizmi, uzay savaşımı, uzay ortamında insan ve kargo taşınması gibi görevler için yapılmış olabilir. Bu tanım aynı zamanda yapay uyduları da kapsamaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Yörüngeler listesi</span> Vikimedya liste maddesi

Yörünge çeşitleri aşağıda listelenmiştir:

<span class="mw-page-title-main">Kutupsal yörünge</span> Yüksek eğimli uydu yörüngesi

Kutupsal yörünge, bir yapay uydunun her bir yörünge geçişinde yörüngesine oturtulduğu cismin kutup noktalarının üzerinden veya çok yakınından geçtiği bir yörünge çeşididir. Ana cismin ekvatoruna yaklaşık 60-90 derecelik bir eğikliğe sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Apsis (astronomi)</span> Bir cismin yörüngesindeki en uzak ve en yakın nokta

Apsis, gök mekaniğinde, eliptik yörüngedeki bir cismin genelde sistemin kütle merkezi durumunda da olan çekim merkezine yörünge boyunca en yakın ve en uzak olduğu noktalara verilen addır.

<span class="mw-page-title-main">Hohmann transfer yörüngesi</span>

Hohmann transfer yörüngesi, bir uzay gemisindeki motorların belli bir süre yakılmasıyla aynı düzlem üstünde olan bir orbitten diğerine geçişdir. 1925'te Alman fizikçi, Walter Hohmann tarafından bulunmuştur.

<span class="mw-page-title-main">James Webb Uzay Teleskobu</span> Aralık 2021de uzaya gönderilen en gelişmiş uzay teleskobu

James Webb Uzay Teleskobu, kızılötesi astronomiye yönelik bir uzay teleskobudur. Uzaya gönderilmiş en güçlü teleskoptur. Eskiyen Hubble Uzay Teleskobu'nun kısmen ardılı olacak şekilde planlanmış, NASA öncülüğünde ve ESA ile CSA'nın desteğiyle geliştirilmiştir. Aralık 2021'de fırlatılmış ve Ocak 2022'de yörüngesine girmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Yörüngesel uzay uçuşu</span>

Yörüngesel uzay uçuşu, bir uzay aracı içinde aracı kalkış noktasından başlayarak yerçekimine karşı hareket ederek çizilen eğmeçli bir gidiş yönünde dış uzayda gezegen çevresi üzerinde eliptik bir yörüngeye yerleştirmek için yapılan uçuştur.

<span class="mw-page-title-main">At nalı yörünge</span>

At nalı yörünge, kendisine göre çok daha büyük bir cisimle eş-yörünge hareketi yapan cismin yörüngesine verilen addır. Küçük cismin yörünge periyodu neredeyse büyük cismin yörünge periyoduna eşittir ve büyük cisimden bakıldığında dönen referans çerçevesinde izlediği yol at nalına benzer.

<span class="mw-page-title-main">İnsansız uzay gemisi</span> otomatik olarak uzayda uçabilen ve insansız uzay uçuşları için kullanılan uzay gemileri

İnsansız uzay gemisi ya da insansız uzay aracı, otomatik olarak uzayda uçabilen ve insansız uzay uçuşları için kullanılan uzay gemilerine verilen genel addır. Ne derece insanlardan bağımsız, yani özerk olduğu gemi modelleri arasında farklıdır. Uzaktan kumandalı, uzaktan güdümlü ya da tamamen özerk (robotik) olabilirler. Mesela Salyut 7, Mir ve UUİ'nun modülü Zarya, insansız uzaktan güdümlü şeklide istasyonu işletebilme, her iki yeniden ikmâl aracı ve yeni modüllerle kenetlenme imkânına sâhipti. En yaygın insansız uzay gemileri robotik uzay gemileri, insansız yeniden ikmâl araçları, uzay sondaları ve uzay rasathaneleridir. Her insansız uzay gemisi robotik olmamaktadır. Meselâ uzaya yollanan bir yansıtıcı top, robotik değildir.

<span class="mw-page-title-main">Lagrange noktası</span>

Gök mekaniğinde, Lagrange noktaları ortak kütle merkezi etrafında dönen, biri genellikle diğerinden çok daha küçük, iki kütlenin yarattığı potansiyelin denge noktalarıdır. Lagrange noktaları iki cismin yarattığı kütleçekim kuvvetinin, dönmeden kaynaklanan merkezkaç kuvveti ile birbirlerini götürdükleri noktalardır.

<span class="mw-page-title-main">Ay doğrultusuna giriş</span>

Ay-Doğrultusuna giriş, bir uzay aracının Ay'a varmasına sebep olacak doğrultuya yerleştiren bir çeşit itkili manevradır.

<span class="mw-page-title-main">Advanced Composition Explorer</span>

Advanced Composition Explorer, NASA Explorer programının güneş rüzgarından, gezegenler arası ortamdan ve diğer kaynaklardan gelen enerjik parçacıkları içeren maddeleri incelemek amacıyla yürütülen Güneş ve uzay araştırmaları görevidir.

<span class="mw-page-title-main">Chang'e 2</span>

Chang'e 2, Çin Ulusal Uzay İdaresi tarafından geliştirilen bir Ay uzay sondasıdır. Çin Ay Keşif Programı'nın ilk aşamasının bir parçası olup 2007'de fırlatılan Chang'e 1'in devamıdır. Chang'e 2'nin tasarımında Chang'e 1 ile benzerlik göstermesine karşın, daha gelişmiş bir yerleşik kamera da dahil olmak üzere bazı teknik yenilikler yer almaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Chang'e 5</span>

Chang'e 5,, Çin Ay Keşif Programı'nın beşinci ay keşif görevi ve Çin'in ilk Ay'dan örnek getirme göreviydi.

<span class="mw-page-title-main">Ay Geçidi</span>

Ay Geçidi veya kısaca Geçit, güneş enerjisiyle çalışan bir iletişim merkezi, bilim laboratuvarı, kısa süreli yaşam modülü, keşif araçları ve diğer robotlar için bekletme alanı olarak hizmet vermesi amaçlanan Ay yörüngesinde planlanmış bir uzay istasyonudur. 2024'ten sonra NASA'nın Artemis Programı'ndaki ana odak noktalarından biri olması beklenmektedir. Geçit, Ay'ın güney kutbunun hem robotik hem de mürettebatlı keşfi için hazırlık noktası olarak hizmet verecek ve NASA'nın Mars'a yönelik Derin Uzay Taşımacılığı konsepti için ana durak noktası olacaktır. Daha önce Derin Uzay Geçidi (DSG) olarak bilinen istasyon, NASA'nın 2019 Birleşik Devletler federal bütçesi için 2018 teklifi sırasında Ay Yörünge Platformu Geçidi (LOP-G) olarak yeniden adlandırıldı. Bütçeleme süreci tamamlandığında, Amerikan Kongresi tarafından ön çalışmalar için 332 milyon ABD doları bütçe ayrılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Salınımlı yörünge</span> yörüngesel tedirginlikler

Astronomide ve özellikle astrodinamikte, uzaydaki bir nesnenin zamanın belirli bir anındaki salınımlı yörüngesi, tedirginlikler olmasaydı merkezi cisim etrafında sahip olacağı kütleçekimsel Kepler yörüngesidir. Yani, mevcut yörünge durum vektörleriyle örtüşen yörüngedir.

<span class="mw-page-title-main">Yakın-doğrusal halo yörüngesi</span>

Yörünge mekaniğinde doğrusala yakın halo yörünge (NRHO), iki astronomik cisimden küçük olanın yakınından geçen ve neredeyse kararlı davranışa sahip bir halo yörüngedir. 2022'de fırlatılan CAPSTONE görevi, cislunar uzayda bu tür bir yörüngeyi kullanan ilk uzay aracıdır ve bu Ay merkezli yörünge, gelecekteki Ay görevleri için bir hazırlık alanı olarak planlanmaktadır. NASA'nın Ay'ın kütleçekimi alanının derinliklerinde olarak nitelendirdiği alçak Ay yörüngesinin aksine, NRHO kütleçekim alanının sınırında olarak tanımlanmaktadır.

<span style="white-space:nowrap;">2010 TK<sub>7</sub></span> Asteroit

2010 TK7 keşfedilen ilk Dünya truvalısı ve bir kilometreden küçük bir Dünya yakını asteroittir. Güneş etrafında Dünyanın yörüngesiyle aynı yörüngede hareket etmekte olup, Dünya'nın önünde yer alan bölgede seyretmektedir. Truva cisimleri en kolay şekilde bir Lagrange noktasında, dinamik olarak kararlı bir konumda (birleşik kütleçekim kuvvetinin Güneş'in ve Dünya'nın çift merkezi boyunca etki ettiği yer), büyük bir yörünge cisminin 60 derece ilerisinde veya gerisinde, bir tür 1:1 yörünge rezonansında dönüyor olarak düşünülebilir. Gerçekte, böyle bir nokta etrafında salınırlar. Bu tür nesneler daha önce Mars, Jüpiter, Neptün ve Satürn'ün uyduları Tethys ve Dione'nin yörüngelerinde gözlemlenmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Lissajous yörünge</span>

Lissajous yörünge, bir cismin minimum itki gücüyle bir üç cisimli sistemin Lagrange noktası çevresinde izlediği yarı-periyodik bir yörünge yoludur. Adını Jules Antoine Lissajous'tan alır. Bir Lagrange noktasındaki Lyapunov yörüngeleri iki ana cismin düzlemine tümüyle yayılan kavisli bir yoldur. Tersine, Lissajous yörüngeler, bir Lissajous eğrisini takip eder ve düzlemdeki bazı bileşenleri dik olarak keser. Halo yörüngeler de benzer şekilde düzlemdeki bileşenleri dik olarak kesmektedir ancak Lissajous yörüngelerden farklı olarak Halo yörüngeler periyodiktir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.