Una órbita retrógrada distante (ORD), como se la concibe más comúnmente, es una órbita de una nave espacial alrededor de una luna que es altamente estable debido a sus interacciones con dos puntos de Lagrange ( L 1 y L 2 ) del sistema planeta-luna.
En términos más generales, un objeto de masa insignificante puede estar en una DRO alrededor del cuerpo más pequeño de cualquier sistema de dos cuerpos, como un planeta-Sol o un exoplaneta-estrella.
Si tomamos como ejemplo una nave espacial en una órbita circular alrededor de una luna, la nave orbitaría en dirección opuesta a la dirección en la que la luna orbita alrededor del planeta. La órbita es "distante" en el sentido de que pasa por encima de los puntos de Lagrange, en lugar de estar cerca de la luna. Si consideramos órbitas cada vez más distantes, el período sinódico (el período entre dos momentos en los que la nave pasa entre el planeta y la luna) se hace más largo y se acerca al de la luna girando alrededor del planeta. El período sideral (el tiempo que tarda la nave en regresar a una constelación dada vista desde la luna) puede llegar a ser mucho más largo que el período orbital de la luna. Un ejemplo hipotético con Europa tiene un período sideral aproximadamente ocho veces el período orbital de Europa. [1]
Los DRO se han investigado durante varias décadas. En abril de 2022, el orbitador Chang'e 5 de la CNSA [2] se convirtió en el primero en entrar en órbita, seguido por la nave espacial Orion de la NASA durante la misión Artemis 1 , que entró en órbita en noviembre de 2022. [3] Dos naves espaciales más de la CNSA, DRO A y B, lo intentaron en 2024, pero se quedaron en órbitas más bajas debido a una falla en la etapa superior YZ-1S . [4]
La estabilidad de una DRO se define en términos matemáticos como una órbita con una estabilidad de Lyapunov muy alta , donde una órbita de equilibrio es " localmente estable si todas las soluciones que comienzan cerca del punto permanecen cerca de ese punto durante todo el tiempo". [1]
Después de dejar muestras de retorno a la Tierra, el orbitador chino Chang'e 5 (CE-5) se trasladó primero al punto Lagrange 1 (L1) Sol-Tierra en marzo de 2021 para realizar observaciones solares. [5] En enero de 2022, CE-5 dejó el punto L1 hacia la órbita retrógrada distante lunar (DRO) para realizar pruebas de interferometría de línea de base muy larga en preparación para la siguiente etapa del programa de exploración lunar de China . [5] [6] Según The Space Review (TSR), esta maniobra fue descrita en documentos académicos y del gobierno chino. [2] En febrero de 2022, varios rastreadores de satélites aficionados observaron que CE-5 había entrado en DRO, lo que la convirtió en la primera nave espacial de la historia en utilizar la órbita. [5]
El 16 de noviembre de 2022, el Sistema de Lanzamiento Espacial se lanzó desde el Complejo 39B como parte de la misión Artemis 1 que llevó a Orión a la Luna. [7] [8] El 25 de noviembre entró en DRO y orbitó la Luna en esa órbita. [9] [10]
La etapa superior del Yuanzheng 1S no logró poner estas dos naves espaciales CAS (no bajo CLEP ) en la órbita correcta. Los satélites estaban destinados a probar la órbita retrógrada distante. [11] Los datos de seguimiento parecen mostrar que China está intentando rescatar las naves espaciales y parecen haber logrado alcanzar la órbita deseada. [12] [13]
Una órbita retrógrada distante fue una de las órbitas propuestas alrededor de Europa para el Jupiter Icy Moons Orbiter —principalmente por su estabilidad proyectada y sus características de transferencia de baja energía— pero ese concepto de misión fue cancelado en 2005. [1]
Se consideró utilizar una órbita retrógrada distante para la misión de redireccionamiento de asteroides propuesta. Aunque la misión terminó cancelándose, la investigación realizada con DRO en mente llevó a que se utilizara esa órbita para Artemis 1. [ 14]
Dos requisitos del sistema para el NASA Lunar Gateway , publicados en el documento Baseline DSG-RQMT-001 [15] publicado en junio de 2019, mencionan el uso de DRO lunares. El requisito L2-GW-0029, Transferencia de órbita única, establece que "el Gateway deberá ser capaz de realizar una única transferencia de ida y vuelta a la órbita retrógrada distante (DRO) y viceversa en un plazo de 11 meses". El requisito L2-GW-0026, Capacidad del sistema de propulsión, establece que "el Gateway deberá proporcionar una capacidad de combustible que permita realizar un mínimo de dos transferencias de órbita cislunar de baja energía sin tripulación de ida y vuelta entre una órbita de halo casi rectilínea (NRHO) y una órbita retrógrada distante (DRO) y el mantenimiento de la órbita durante un período de 15 años entre reabastecimientos". Aunque se ha confirmado que la órbita seleccionada para el Gateway es NRHO [16] en lugar de DRO.
En la novela Delta-v de Daniel Suárez de 2019 , se construye una nave minera de asteroides tripulada de 560 toneladas, Konstantin, en un DRO lunar aproximadamente a 40.000 km (25.000 mi) sobre la Luna. [17]
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