헤일로 궤도
헤일로 궤도(영어: halo orbit)는 궤도 역학의 삼체 문제에서 등장하는, L1, L2, L3 라그랑주점 근처의 주기적인 3차원 궤도를 말한다. 라그랑주점은 그저 빈 공간에 존재하는 가상의 지점이지만, 특이하게 이 점 주위를 돌 수 있으며, 이 궤도를 헤일로 궤도라 한다. 헤일로 궤도는 두 천체 간의 중력 상호작용과 코리올리 효과, 우주선의 원심력이 종합되어 나타나는 결과이다. 헤일로 궤도는 어떠한 삼체계에서도 존재하며, 예시로 태양-지구계나 지구-달계가 있다. 헤일로 궤도는 불안정하기 때문에, 우주선을 헤일로 궤도에 올리려면 계속해서 궤도 수정을 가해줘야 한다.
정의 및 역사 편집
로버트 W. 파커는 1968년 자신의 논문에서 "헤일로"라는 명칭을 처음으로 사용하였다.[1] 파커는 달 반대편의 L2 헤일로 궤도에 인공위성을 올리면 항상 지구와 달 반대편에서 인공위성을 볼 수 있기 때문에, 달 반대편에서 진행될 아폴로 탐사선들의 통신을 중계하자고 주장하였다. 하지만 결과적으로 달 반대편 통신위성과 달 반대편 아폴로 계획 중 어느 것도 발사되지 못했다.[2]
파커는 분석적인 방법으로 헤일로 궤도를 추정했지만, 이후 캐슬린 하월은 수학적인 방법으로 더 정확한 궤도를 계산해내었다.[3]
이용 편집
최초로 헤일로 궤도를 이용한 탐사선은 1978년에 발사된 국제 혜성 탐사선으로, L1 지점에서 몇 년간 지냈다. 그 다음은 유럽 우주국과 미국 항공우주국의 합작인 태양 탐사선 소호로, 1996년 국제 혜성 탐사선이 사용하였던 L1 궤도에 도착하였다.[4]
그 후로도 몇몇 탐사선들이 라그랑주점으로 향했음에도 불구하고, 이 탐사선들은 정확히는 헤일로 궤도가 아닌, 헤일로 궤도의 비(非)주기적 버전인 리사주 궤도를 이용하였다.[5]
같이 보기 편집
각주 편집
- ↑ Farquhar, R. W.: "The Control and Use of Libration-Point Satellites", Ph.D. Dissertation, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Stanford University, Stanford, California, 1968
- ↑ Schmid, P. E. (June 1968). “Lunar Far-Side Communication Satellites” (PDF). NASA. 2008년 7월 16일에 확인함.
- ↑ Howell, K. C.: "Three-Dimensional, Periodic, 'Halo' Orbits", Celestial Mechanics, Volume 32, Number 53, 1984
- ↑ Dunham, D.W. and Farquhar, R. W.: "Libration-Point Missions 1978-2000," Libration Point Orbits and Applications, Parador d'Aiguablava, Girona, Spain, June 2002
- ↑ “What is that fine line difference between the terms Lissajous orbit and Halo orbit around unstable Lagrange points? What exactly are in-plane and out-of-plane frequencies when depicting Lissajous curves in PCR3BP? - Quora”. 《www.quora.com》. 2015년 5월 31일에 확인함.
외부 링크 편집
- CDS140B: Computation of Halo Orbit 보관됨 9월 16, 2006 - 웨이백 머신
- SOHO - The Trip to the L1 Halo Orbit
- Low Energy Interplanetary Transfers Using Halo Orbit Hopping Method with STK/Astrogator
- Gaia's Lissajous Type Orbit — a Lissajous-type orbit, i.e., a near-circular ellipse or "halo"