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遠距離逆行軌道
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最常見的遠距逆行軌道（DRO）是指航天器繞衛星運行的軌道，由於衛星與行星-衛星系統的兩個拉格朗日點（L1和L2）的相互作用，該軌道高度穩定。地月系統中的DRO是常見的一個例子，因此DRO一詞有時也特指地月DRO。
更一般地說，一個質量可忽略不計的物體可以位於任何雙體系統中較小天體周圍的DRO中，例如行星-太陽或系外行星-恆星。
以繞月球運行的DRO中的航天器為例，該航天器的軌道方向與月球繞行星運行的方向相反。該軌道被描述為是「遙遠的」，因為它經過拉格朗日點之外，而不是靠近月球。隨着軌道越來越遠，朔望周期（航天器兩次經過行星和月球之間的時間間隔）變得越來越長，越來越接近月球繞行星運行的周期。恆星周期（從月球上觀察飛船返回特定星座所需的時間）可能會比月球的軌道周期長得多。以木衛二為例，它的恆星周期約為木衛二軌道周期的八倍。[1]
人們已經對DRO進行了數十年的研究。2022年4月，中國國家航天局的嫦娥五號軌道飛行器首次進入該軌道，[2]隨後美國宇航局的獵戶座飛船在阿爾忒彌斯1號任務中於2022年11月進入該軌道[3]。中國國家航天局的另外兩艘航天器，DRO-A和DRO-B，於2024年嘗試發射，但由於遠征一號S上面級發生故障，被困在較低的軌道上。[4]儘管之前出現了一些問題，但2024年7月15日，DRO-A和DRO-B最終進入預定的遠距離逆行軌道。8月30日，兩顆衛星與「DRO-L」衛星成功構建K頻段微波星間測量通信鏈路，完成世界上首個地月空間三星星座建設。[5][6]
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描述
從數學角度來說，DRO的穩定性定義為具有非常高的李雅普諾夫穩定性，即「如果所有從該點附近開始的解始終保持在該點附近，則平衡軌道是局部穩定的」。[1]
遠距離逆行軌道物體列表
在向地球送回樣本後，中國的嫦娥五號（CE-5）軌道器於2021年3月首次移動到日地拉格朗日點1（L1），進行太陽觀測。[7]2022年1月，嫦娥五號離開L1點，進入月球遠逆行軌道（DRO），開展甚長基線干涉測量試驗，為中國月球探測工程的下一階段做好準備。[7][8]據《太空評論》（TSR）報道，中國政府和學術文件曾描述過這一演練。[2]2022年2月，多個業餘衛星追蹤者觀測到嫦娥五號已進入遠距離逆行軌道，成為歷史上第一顆利用該軌道的航天器。[7]
2022年11月16日，獵戶座飛船由太空發射系統從肯尼迪航天中心發射升空，執行前往月球的阿耳忒彌斯1號任務。[9][10]在任務期間，獵戶座飛船於11月25日進入DRO並沿該軌道繞月球運行。[11][12]
2024年3月13日，地月空間DRO探索研究所屬的兩顆衛星DRO-A和DRO-B一同發射升空。雖然遠征一號S上面級起初未能將它們送入正確軌道[13]，但兩顆衛星憑藉自身動力，最終於同年7月15日進入預定的遠距離逆行軌道。[14][15]8月30日，兩顆衛星與「DRO-L」衛星成功構建K頻段微波星間測量通信鏈路，完成世界上首個地月空間三星星座建設。[6]
曾考慮使用DRO的航天項目
遠距離逆行軌道是木星冰衛星軌道器繞木衛二運行的擬議軌道之一，主要因為其預計的穩定性和低能量軌道轉移特性，但該任務概念於2005年被取消。[1]
擬議的小行星重定向任務考慮使用遠距離逆行軌道。儘管該任務最終被取消，但針對DRO 進行的研究最終使該軌道被用於阿耳忒彌斯1號任務。[16]
2019年6月發布的基線DSG-RQMT-001[17]中公布的美國宇航局的月球門戶空間站的兩個系統要求提到了使用月球DRO。要求L2-GW-0029，單軌道轉移，指出「門戶空間站應能夠在11個月內完成一次往返遠距離逆行軌道（DRO）的轉移」。要求L2-GW-0026，推進系統能力，指出「門戶空間站應提供燃料容量，以支持在近直線暈軌道（NRHO）和遙遠逆行軌道（DRO）之間進行至少兩次往返無人低能地月軌道轉移，並在兩次加油之間進行15年的軌道維護」。儘管已經確認門戶空間站的選定軌道是NRHO[18]，而不是DRO。
參見
- 自由返回軌跡
參考
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