Apakah mungkin untuk mencapai orbit "lunarstationary" yang stabil di sekitar bulan?

Apakah ada orbit geostasioner yang stabil di sekitar bulan?

Perasaan saya adalah, bahwa orbitnya akan bertabrakan dengan bumi, karena rotasi bulan yang lambat.

orbit the-moon

— Kristen
sumber

karena matematika saya tidak periksa. Saya akan coba lagi nanti

— Christian

Inilah Adamo yang memberikan pembicaraan yang cukup praktis dan mudah diakses tentang stabilitas orbit Lunar. Tampaknya tidak ada orbit sentris Lunar yang stabil. Bulan cukup pemilih. Dia lebih suka menerima pukulan lain daripada bergaul secara teratur dengan siapa pun selain Bumi.

— LocalFluff

Hanya untuk mengomentari hasil Wolfram Alpha Anda, Anda tidak memberi tahu unit untuk massa Bulan. Anda hanya meninggalkannya sejumlah mentah jadi tentu saja Alpha tidak tahu untuk membatalkan

. Jika Anda melempar unit ini, Anda mendapatkan nomor dengan output unit yang benar .

k g

$kg$

G

$G$

— zephyr

Ya terima kasih. Saya merasa agak bodoh, tetapi jawabannya masih memberi tahu saya hal-hal baru tentang bola Hill dan bahwa bulan tidak memiliki orbit yang stabil sama sekali. Jadi pertanyaan itu layak ditanyakan

— Christian

Ya, jelas bahwa bumi berada dalam orbit lunastationary, karena ia selalu sejalan dengan titik di tengah "sisi yang terlihat" dari bulan. Jadi benda apa pun yang mengorbit di atas khatulistiwa bulan pada jarak yang sama dengan bumi juga akan lunastationary, jika bukan karena kehadiran bumi. Masalahnya adalah berurusan dengan tarikan bumi pada objek seperti itu, selain tarikan bulan. Ini bukan masalah dua tubuh lagi.

— Dawood mengatakan mengembalikan Monica

Jawaban:

Pertama, orbit semacam itu tidak akan menjadi orbit geostasioner karena geo- merujuk ke Bumi. Nama yang lebih tepat adalah lunarstationary atau selenostationary . Saya tidak yakin apakah ada istilah yang diterima secara resmi karena Anda jarang mendengar orang berbicara tentang orbit semacam itu.

Anda dapat menghitung jarak orbit orbit selenostasioner menggunakan hukum Kepler:

a = {(\frac{P^{2} G M_{Moon}}{4 π^{2}})}^{1 / 3}

$a = \left(\frac{P^2GM_{\text{Moon}}}{4\pi^2}\right)^{1/3}$

Dalam hal ini, adalah jarak orbital yang Anda minati, adalah periode orbital (yang kita tahu 27.321 hari atau 2360534 detik), hanyalah konstanta gravitasi, dan semoga jelas bahwa adalah massa dari Bulan. Yang harus kita lakukan adalah memasukkan angka. aku menemukan bahwa $a$ $P$ $G$ $M_{\text{Moon}}$

a = 88, 417 k m = 0.23 E a r t h - M o o n D i s t a n c e

$a = 88,417\:\mathrm{km}=0.23\:\mathrm{Earth\mathit{-}Moon\:Distance}$

Jadi saya setidaknya cocok dengan perhitungan Anda dengan cukup baik. Saya pikir Anda terlalu mengandalkan Wolfram Alpha terlalu banyak untuk mendapatkan unit yang benar. Unit bekerja dengan baik.

Namun, jika Anda ingin menentukan apakah orbit ini ada, Anda perlu melakukan lebih banyak pekerjaan. Sebagai langkah pertama, hitung Sphere Bukit Bulan . Ini adalah radius di mana Bulan masih mempertahankan kendali atas satelitnya, tanpa Bumi yang menyebabkan masalah. Persamaan untuk jari-jari ini diberikan oleh

r \approx a_{Moon} (1 - e_{Moon}) \sqrt[3]{\frac{M_{Moon}}{3 M_{Earth}}}

$r \approx a_{\text{Moon}}(1-e_{\text{Moon}})\sqrt[3]{\frac{M_{\text{Moon}}}{3M_{\text{Earth}}}}$

Dalam persamaan ini, $a_{\text{Moon}} = 348,399\:\mathrm{km}$ $e_{\text{Moon}} = 0.0549$ $M$

r \approx 52, 700 k m

$r \approx 52,700\:\mathrm{km}$

$r = 58,050\:\mathrm{km}$

Satu titik final, yang terkait. Ternyata hampir tidak ada orbit di sekitar Bulan yang stabil, bahkan jika mereka berada di dalam radius Bukit. Ini terutama berkaitan dengan konsentrasi massa (atau mascons) di kerak dan mantel Bulan yang membuat medan gravitasi tidak seragam dan bertindak untuk menurunkan orbit. Hanya ada beberapa orbit "stabil" dan ini hanya dapat dicapai dengan mengorbit sedemikian rupa sehingga tidak dapat melewati mason ini.

— angin barat
sumber

Komentar bukan untuk diskusi panjang; percakapan ini telah dipindahkan ke obrolan .

— dipanggil2voyage

Seperti yang dijelaskan oleh zephyr dengan sangat baik, ada sangat sedikit orbit yang stabil di sekitar bulan, dan tidak ada yang stasioner.

Tetapi bulan secara terkunci terkunci ke Bumi. Itu berarti bahwa semua titik Lagrangian dari sistem Bumi-Bulan tidak bergerak relatif terhadap permukaan Bulan.

— Philipp
sumber

Itu jawaban pintas yang bagus untuk pertanyaan ini, dan itu berlaku untuk semua bulan atau planet yang terkunci secara tidally.

— userLTK

Bumi itu sendiri ada di lunarstationary, hingga pembebasan en.m.wikipedia.org/wiki/Libration (Edit pending)

— Grimaldi

Titik Lagrang adalah stasioner , karena mereka didefinisikan secara geometris (atau haruskah itu geo-selenometrik?), Tetapi mereka tidak stabil karena efek perturbatif dari gravitasi Matahari, dan suatu objek pada titik seperti itu akan membutuhkan dorongan sesekali. untuk mempertahankan posisinya. Karenanya tidak ada benda-benda alam yang ditemukan di Bumi-Bulan Lagrangian.

— Chappo Mengatakan Reinstate Monica

@ Chappo: Saya pernah mendengar bahwa awan Kordylewski adalah objek alami yang ditemukan di Bumi-Bulan Lagrangians.

— David Cary

@DavidCary: keberadaan awan Kordylewski, pada titik Lagrang L4 dan L5, masih diperdebatkan. Salah satu tujuan penyelidikan luar angkasa Hiten Jepang adalah untuk menemukan bukti awan. Mengutip NASA , Hiten "dimasukkan ke dalam orbit looping yang melewati titik-titik libration stabil L4 dan L5 untuk mencari partikel debu yang terperangkap. Tidak ditemukan peningkatan yang jelas."

— Chappo Mengatakan Reinstate Monica