晕轮轨道

晕轮轨道

晕轨道是轨道力学三体问题中 L1、L2 或 L3 拉格朗日点之一附近的周期性三维轨道。 拉格朗日点虽然只是真空中的一个点，但它的奇特之处在于它可以被利萨如轨道或晕轨道环绕。 这些可以被认为是两个行星体的引力与航天器上的科里奥利力和离心力之间相互作用的结果。 晕轮轨道存在于任何三体系统中，例如，日地轨道卫星系统或地月轨道卫星系统。 每个拉格朗日点都存在连续的北晕轨道和南晕轨道族。 由于光环轨道往往不稳定，可能需要位置保持才能将卫星保持在轨道上。

晕圈轨道上的大多数卫星都用于科学目的，例如用作太空望远镜。

罗伯特·W·法夸尔 (Robert W. Farquhar) 于 1966 年首次使用“光环”这个名称来表示围绕 L2 的轨道，这些轨道是使用推进器形成的周期性轨道。 Farquhar 提倡使用位于月球以外轨道（地球-月球 L2）的航天器作为阿波罗任务到月球远端的通信中继站。 在这样一个轨道上的航天器将连续观察地球和月球的远端，而李萨如轨道有时会使航天器在月球后面。 阿波罗最终没有发射中继卫星，因为所有着陆点都在月球的近侧。

1973 年，Farquhar 和 Ahmed Kamel 发现，当利萨如轨道的面内振幅足够大时，相应的面外振幅将具有相同的周期，因此该轨道不再是利萨如轨道，而成为 近似椭圆。 他们使用解析表达式来表示这些光环轨道； 1984 年，凯瑟琳·豪厄尔 (Kathleen Howell) 表明可以通过数值计算更精确的轨迹。 此外，她发现对于两个物体（例如地球和月球）的质量比值的大多数值，都有一个稳定的轨道范围。

xxx个使用光环轨道的任务是 ISEE-3，这是 1978 年发射的 ESA 和 NASA 联合航天器。它前往日地 L1 点并在那里停留了数年。 下一个使用光环轨道的任务是太阳和日光层观测站 (SOHO)，也是 ESA/NASA 联合研究太阳的任务，于 1996 年抵达日地 L1。它使用的轨道类似于 ISEE-3。 尽管此后其他几个任务已经前往拉格朗日点，但它们（例如盖亚天文空间观测站）通常使用相关的非周期性变化，称为利萨如轨道，而不是实际的晕轨道。

2018 年 5 月，中国将xxx颗通信中继卫星鹊桥送入地月 L2 点的光晕轨道，法夸尔的最初想法终于实现。 2019年1月3日，嫦娥四号着陆在月球背面的冯·卡门陨石坑，利用鹊桥中继卫星与地球进行通信。

詹姆斯·韦伯太空望远镜于 2022 年 1 月 24 日进入了围绕日地 L2 点的光环轨道。