Gaia rond Lagrange-2

[abrebis]

Opmerking moderator

afgesplitst van "Gaia"

De Aarde heeft een diameter van 12000 km en Gaia wordt op 1500000 km gestationeerd ( globaal getaxeerd) en is geprogrammeerd voor een ellipsbaan,die haaks staat op het einde van de lancerings-baan,met een lange as van ca. 3000000 km ( voor zover ik dat kan zien op de schemas).

Wat is op die afstand nog het effect van de schaduwwerking van de Aarde,het waarnemingsstation bevindt zich op een afstand van ca. het 125-voudige van de Aarde-diameter.

Ik las niets over de aankomstdatum op het startpunt van de sateliet,is dat binnen een week na lancering?

[Jan van de Velde]

De zon heeft een diameter van 1 391 000 km en staat op 151 500 000 van langrange 2

de aarde heeft een diameter van 12 756 km (109 x zo klein) en staat op 1 500 000 km (101 x zo dichtbij) van lagrange 2

Als de aarde een diameter van 109/101 x 12 756 = 13 766 km zou hebben dan zou je in lagrange 2 een permanente perfecte zonsverduidering meemaken.

as it is, je zou dus ongeveer dit zien als je vanaf lagrange 2 naar de zon kijkt met een serieuze verrekijker:

zon vanaf lagrange 2 1063 keer bekeken

86% minder instraling van de zon dan op aarde

[abrebis]

Ik bestudeerde het Langrange-effect-als ik het zo mag uitdrukken- en zag op een van de vele sites betreffende dat onderwerp de volgende gecopieerde afbeelding.

(uit: https://www.google.nl/search?q=lagrangepunten&hl=nl&rlz=1I7GGIE_nl&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=vNG9Uq-eAsvMswbM0oHoBA&ved=0CEQQsAQ&biw=1280&bih=776

Het is dus hier een plaatsingspunt voor het gelanceerde station.Dit station is echter niet stationnair gepland op deze plaats,maar beweegt zich in een ellipsvorm om het aankomstpunt L2 heen.Dus zou men deze baan kunnen handhaven zonder bijsturing met raket-impulsen;dat kan ik me niet voorstellen.

Wordt dit Lagrange-effect ook in toekomstplannen voor verdere ruimtereizen gebruikt om slingereffecten te gebruiken voor het opvoeren van snelheden welke vele malen hoger zouden kunnen zijn dan die,welke tot heden in ons zonnestelsel zijn verkregen.

In beide gevallen komen Lagrange-punten voor en kan hun bestaan wiskundig bewezen worden. Ook in het heelal komen Lagrange-punten voor.



Figuur 1: Lagrange-punten aarde/zon

[Michel Uphoff]

Ik las niets over de aankomstdatum op het startpunt van de satelliet, is dat binnen een week na lancering?

Dat volgt allemaal nog, maar de aankomst in de 'elliptische omloopbaan' rond L2 van 340.000 bij 90.000 km (omloopduur 180 dagen) wordt rond 9 januari verwacht. Dan volgt een langdurige periode van controles en finetuning van ongeveer drie maanden, waarna de wetenschappelijke missie van 5 jaar begint. De omloopbaan is in feite een zogenoemde Lissajous baan (klik) geen eenvoudige kost om te berekenen. Zo'n punt is niet te gebruiken als zwaartekrachtslinger (klik) om zodoende een ruimtevaartuig een hogere snelheid te geven (ten koste van een onmeetbare vertraging van de het hemellichaam waar omheen wordt geslingerd).

Zoals Jan al laat zien is de afstandsverhouding Gaia-Aarde en Aarde Zon vrijwel 1:100, maar datzelfde geldt voor de diameterverhouding Aarde-Zon, ook die is ongeveer 1:100. Dus wordt de Zon (vrijwel) volledig verduisterd. Gaia moet de kernschaduw (umbra) , maar ook het gebied van de halfschaduw (penumbra) vermijden. Niet alleen omdat dan de zonnepanelen geen of te weinig energie kunnen leveren (er is een accu aan boord, maar die is voornamelijk voor de heenreis), maar ook omdat de afkoeling en opwarming en bijbehorende recalibratie maanden duren. De baan is zo ontworpen dat Gaia ten minste 6,5 jaar nimmer een gedeeltelijke of (bijna) totale zonsversduistering zal zien.

Umbra Penumbra 1135 keer bekeken

Umbra, penumbra en baan van Gaia (NIET op schaal).

[abrebis]

Is de aanwezige "telescoop" dan alleen gericht op de zon om hinder te krijgen van schaduw op Aarde-voor mogelijk onderzoek daarop?

Waarom niet net 180⁰ gedraaid en vrijelijk in het Universum waarnemen met de zon achter je!

Voor het houden onder een constante temperatuur van het station lijkt het uit de schaduw houden het enigste argument en zou ik dan ook aannemen,dat de waarnemingen zullen worden gedaan zo als ik stelde.



Ook variaties in waarnemingsstanden zullen wel vaak worden toegepast.

Houdt de ellipsvorm (met afmetingen) verband met de maanbeweging rond de Aarde?

@hr.Uphoff :Je produceerde een interessante topic (als ik zo "offtopic" mag zijn om dit op te merken)

[Michel Uphoff]

Laat ik eerst even het Gaia topic (klik) afmaken. Daar komen een aantal van jouw vragen (nog) aan de orde. Het astrometrische instrument van Gaia is overigens altijd van de Zon gericht en in de schaduw van de 'parasol', zoals in het Gaia topic beschreven wordt.

En laten we dit topic beperken tot de finesses van een halo of een lissajous baan rond een Lagrange punt.

[abrebis]

@Hr Uphoff:"Ik had al vermeld dat Gaia altijd met haar parasol naar de Zon wijst (onder een hoek van 45 graden), en niet in de schaduw van de Aarde mag terechtkomen. Gaia heeft dan ook een bijzondere baan. Ze draait in een ellips rond het L2 Lagrange punt. Dat punt ligt 1,5 miljoen kilometer van de Aarde. Hier een animatie van haar bijzondere baan, klik er even op om haar te starten. Het laden kan even duren "

Is Uw bovenstaande opmerking niet in contrast met de 1e alinea van het voorgaande bericht,daarin staat dat Gaia in de schaduw van de "parasol"moet staan .

Betekent dat "in de schaduw van de Aarde" niet hetzelfde is als "in de schaduw van de parasol"?

[Michel Uphoff]

Betekent dat "in de schaduw van de Aarde" niet hetzelfde is als "in de schaduw van de parasol"?

Dat is beslist niet hetzelfde. De parasol heeft een zonzijde en een donkerzijde. Aan de zonzijde zitten de zonnepanelen die Gaia van energie voorzien, en daar is het redelijk heet. Aan de donkerzijde zitten de instrumenten in de schaduw van die parasol (zie de foto in het topic). Gaia in zijn geheel in de schaduw van de Aarde laten komen, betekent dat ook de zonzijde donker wordt en daarmee het wegvallen van de cruciale stroomvoorziening. (En geringe daling van temperatuur aan de instrumentzijde, maar dat doet er dan waarschijnlijk niet meer toe.)

Gaia moet 24/7 van zonne-energie worden voorzien en in de nabijheid van de Aarde blijven, redenen voor deze Lissajous baan rond L2. Er zijn meer redenen en die komen binnenkort in het topic zelf aan de orde.

[abrebis]

Momenteel intrigeert mij het meeste of het bewuste punt L2 met ellipsbaan van het station,met de Aardstand en gericht in een rechte lijn op de Zon,wel bij te sturen is.

Of is de invloed van het aardmagnetisme en mogelijk verdere natuurlijke invloeden van dien aard,dat het gehele systeem van onder de paraplu zitten (cirkelvorm) en rondjes draaien in een ellips met het centrum op de as Aarde- Zon zonder bijsturing wel is te realiseren;mogelijk nmm alleen door een bijsturingssysteem.

Ga er maar niet te diep op in ,Michel U.,uit alleen je eigen vermoedensl

[Michel Uphoff]

Lees even het derde vanmiddag geplaatste artikeltje in het Gaia topic. Daar heb ik het o.m. over de bijsturing.

Overigens (ter geruststelling) Gaia is niet het eerste observatorium dat in een baan rond L2 is geplaatst, de WMAP was daar gestationeerd en de Planck satelliet draait daar nu zijn rondjes, dus praktijkervaring is aanwezig.

Voor degenen geïnteresseerd in de wiskunde achter Lagrange berekeningen, zie bijgesloten paper.

[abrebis]

Op diverse sites wordt uitvoerig ingegaan op Gaia en haar geplande acties.

Wat ik nog niet kon ontdekken is het volgende (met een aanloop,als dat binnen de voorschriften ligt)

De Saturnus V werd naar de Maan gelanceerd en de meegedragen sateliet bereikte na ca. 170 sec. een snelheid van >.23.000 km/uur op een hoogte van 60 km boven het Aardoppervlak.Die hoogte werd bereikt via een gebogen baan en nmm. is dus die 60 km van het eindpunt van 185 km (na 390 sec) boven het Aardoppervlak wel de kortste afstand boven het Aardoppervlak.De eindsnelheid van de tweede trap zal wegens de gebogen baan dus > 28.000 km/uur (als ik weer reken met rechte afgelegde banen).

De Asteriod 2012 DA14 passeerde de Aarde op een afstand van 27.680 km met een snelheid volgens waarnemers van 28.152 km/u.

Ik vraag me dus af wat de lengte van de lanceringsbaan van Gaia is van de Aarde tot het Lagrangepunt L2,dat moet worden afgelegd in ca.21 dagen om het punt L2 te bereiken,dat 1.500.000 km van de Aarde is verwijderd.

Als men de snelheden van Saturnus V en 2012DA14 zou nemen op 28.000 km/uur (er worden wel hogere waarden tussen dan 30.000 en 40.000 km/u genoemd),

dan is er bij een reisduur van Gaia van ca.500 uren ,ongeveer 14 miljoen km afgelegd.

De lange baan wordt natuurlijk veroorzaakt door de ruimtereis van onze Aarde zelvers en de Aardlingen lanceren vanaf die Aarde (FransGuyana met Soyuz) dus Gaia;dus bijna het 10 voudige van de hemelsbrede afstand!

Meerdere krachten in de ruimte zullen de baan hebben beinvloed,de vermelde snelheden zullen relatieve zijn want de Aarde suist al met 29 km/sec om de Zon en die met een snelheid van 220 km/sec richting Hercules vanuit Sirius ;het Melkwegstelsel raast met 180 km/sec binnen de een of andere Galaxy weer verder vanuit het BB-hart..

Kraam ik hier onzin uit of lijkt het ergens op,ben benieuwd!

[Michel Uphoff]

De relatieve snelheid van de Zon ten opzichte van andere sterren en de relatieve snelheid van de Melkweg tov andere sterrenstelsels doet niet ter zake. Lijnrechte banen en constante snelheden komen bij de lancering naar een bepaald doel niet voor.

Wat jouw vraag precies is, wordt mij niet duidelijk. Wel kan ik je de baan van Gaia vanaf de Aarde naar L2 tonen, zie de afbeelding.

Baan Gaia 1062 keer bekeken

Gaia werd (vanzelfsprekend) met de rotatie van de Aarde mee gelanceerd, en beschreef eerst een bijna volledige steeds wijder wordende omloop rond de Aarde, waarna ze via een spiralende hyperbolische transferbaan richting haar invoegpunt van de baan rond L2 werd gestuurd. De snelheid van Gaia neemt met het naderen van dat invoegpunt steeds meer af, zodat uiteindelijk de remraketten (dat zijn niet de microthrusters die beschreven staan in het Gaia artikel) niet zo veel stuwkracht hoeven te leveren om haar in die baan te brengen.

[abrebis]

Als je mijn vraag nog eens leest,zie je nu geaccentueerd waar ik benieuwd naar ben en dat is de lengte van de Gaia-baan;ik berekende die op basis van de snelheid 28.000 km/uur en getaxeerde reisuren 500 en kwam op 14.000.000 km.

Ik vraag dus de werkelijke snelheid van Gaia met baanlengte;afremming schakel ik even uit,

de spiraalbaan kan ik me wel voorstellen.

Als de geschematiseerde baan juist is,lijkt het op een lassoworp en wordt het lagrangepunt L2 direct in de ellips van de lasso ingesloten en wordt er niet-wat ik eerder dacht- gestart vanuit L2 met de vorming van de ellips voor de waarnemingen.Zo heb ik het verslag aanvankelijk gelezen.

Met Googlen ontdekte ik,dat er in de USA in 1946 al spelletje werden bedacht om via lassothrowing de maan te vangen.

Heeft men ( Nasa of aan Nasa gelieerd) voor de basic lassoworp een formule ontwikkeld?

Ook via een andere site las ik een-mogelijk gecopieerd-door een USA-senator gelanceerde idee -nu in 2013 -om via een sateliet een asteroide te vangen,zie:

http://phys.org/news...oid-closer.html

Ook de NASA denkt -ook 2013-in die richting:

http://phys.org/news...bit.html#inlRlv en vooral deze: http://www.dailymail...turn-Earth.html