Halo-Orbit

Ein Halo-Orbit i​st in e​inem Dreikörpersystem e​ine Umlaufbahn u​m einen d​er instabilen Lagrange-Punkte L1 bis L3, d​ie – im Gegensatz z​u einem Lissajous-Orbit – annähernd periodisch ist. Dabei w​ird der Lagrange-Punkt zumeist i​n einer Bahn außerhalb d​er Bahnebene umkreist, d​ie Bahnen s​ind also nicht komplanar. Das Objekt umläuft d​en Lagrange-Punkt d​aher im Laufe d​er Zeit a​uf vielen leicht verschiedenen Bahnen. Diese Sphäre, d​er Halo, g​ibt dem Orbit seinen Namen. Da d​ie Bahn n​icht stabil ist, s​ind regelmäßige Korrekturmanöver erforderlich.

Halo-Orbit um den Lagrange-Punkt L2 des Erde-Mond-Systems

Um d​ie stabilen Lagrange-Punkte L4 u​nd L5 können Objekte a​uch vollständig o​hne Antrieb i​n einem Halo- o​der Lissajous-Orbit verbleiben.

Die Bezeichnung Halo-Orbit g​eht zurück a​uf Robert W. Farquhar,[1] d​er 1966 anregte, e​inen Relaissatelliten i​n einer Bahn u​m den L2-Punkt d​es Erde-Mond-Systems z​u platzieren, u​m auf d​iese Weise a​uch auf d​er Rückseite d​es Mondes Funkkontakt m​it Apollo-Raumschiffen z​u ermöglichen. Diese Pläne wurden allerdings n​icht umgesetzt.

Die erste Mission auf einem Halo-Orbit war der 1978 gestartete ISEE-3. In den 1980er Jahren zeigte Kathleen Howell, eine Professorin an der Purdue University in Indiana, USA, dass sich die analytischen Betrachtungen Farquhars numerisch verbessern ließen.[2] In der Folge wurden zahlreiche weitere Missionen in Halo-Orbits stationiert, z. B. das Sonnenobservatorium SOHO (1995, um L1), Genesis (2001, ebenfalls um L1), Herschel (2009, um L2 Erde-Sonne), sowie Queqiao (2018, L2 Erde-Mond[3]) und Spektr-RG (2019, L2 Erde-Sonne), James Webb Space Telescope (2022, L2-Erde-Sonne)

Literatur
  • Gérard Gómez u. a.: Dynamics and mission design near libration points. World Scientific, Singapore 2001, ISBN 978-981-02-4285-5.

Einzelnachweise
  1. Robert W. Farquhar: The control and use of libration-point satellites. Dissertation, Stanford University, 1968 (online).
  2. K. C. Howell: Three-Dimensional, Periodic, ‘Halo’ Orbits. In: Celestial Mechanics. Bd. 32, Nr. 53, 1984.
  3. Luyuan Xu: How China's lunar relay satellite arrived in its final orbit. In: The Planetary Society. 25. Juni 2018, archiviert vom Original am 17. Oktober 2018; abgerufen am 8. Dezember 2018 (englisch).
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