여러 가지 궤도들 -2 Low energy transfer

Low Energy Transfer는 지구-달 시스템에서 태양의 힘을 잘 이용해서 더 적은 에너지/추력으로 달에 갈 수 있게 하는 방법임

지구-태양 시스템의 L2 라그랑주점에서는 지구의 중력과 태양의 중력이 비슷해서 작은 힘으로도 큰 궤도 변화를 만들 수 있음

보다시피 3300m/s정도만으로도 충분히 궤도를 형성할 수 있음(일반적인 호만 전이 궤도로는 3500m/s)

L2 라그랑주점에서 달로 끌려들어가는 궤도를 만들면 됨

한국형 달 탐사선이 이 궤도를 이용하는데 장점은 dV도 적게 들지만, 이온엔진같은 약한 추력의 엔진으로도 달 궤도 진입이 가능하다는거임, 일반적인 호만 전이 궤도에서는 한번에 400m/s정도의 델타 V를 2~5분 정도의 시간동안 소모해야 하지만, 이 궤도를 사용하면 더 적은 양의 델타 V를 소모해도 되고, 필요한 엔진 추력이 적어지기 때문에 엔진이 더 가벼워지고 더 높은 델타 V를 얻을 수 있음

 

이 궤도를 가장 먼저 이용한 우주선은 일본의 하이텐 달 탐사선인데(일본의 첫 달 탐사선임) 원래는 달 스윙바이+궤도 탐사선이었음. 위에 있는 조그만 12kg짜리 Hagomoro라는 우주선만 고체 로켓 모터로 궤도에 진입하기로 했었는게 저 작은 우주선을 잃어버림.

대기로 에어로브레이킹을 시도한 최초의 심우주 탐사선이기도 함.

지구 달 L4,5 라그랑주점에 있는 작은 먼지들을 지나가기도 했음.

9번째 달 플라이바이로 태양-지구 라그랑주점인 153만km까지 갈 수 있었기 때문에 low energy transfer로 달 궤도로 들어갈 수 있었음.

달 궤도에 들어가는 데 아주 적은 dV를 사용했지만 우주선이 너무 작아서(200kg정도임) 남은 추진체를 궤도에 들어가는데 모두 소모했기 때문에 얼마 안지나서 달로 추락함.

 

출처:

solarsystem.nasa.gov/missions/hiten-hagoromo/in-depth/

space.skyrocket.de/doc_sdat/muses-a_subsat.htm

www.isas.jaxa.jp/en/missions/spacecraft/past/hiten.html

nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1990-007A