Una órbita retrógrada distante (DRO), como se 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 un DRO alrededor del cuerpo más pequeño de cualquier sistema de dos cuerpos, como planeta-Sol o exoplaneta-estrella.
Usando el ejemplo de una nave espacial en un DRO alrededor de una luna, la nave orbitaría en la dirección opuesta a la dirección en la que la luna orbita el 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. Considerando órbitas cada vez más distantes, el período sinódico (el período entre dos momentos en que la nave pasa entre el planeta y la Luna) se alarga y se aproxima al de la Luna girando alrededor del planeta. El período sidéreo (el tiempo que tarda la nave en regresar a una constelación determinada 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 sidéreo aproximadamente ocho veces el período orbital de Europa. [1]
Los DRO han sido investigados durante varias décadas. En abril de 2022, el orbitador Chang'e 5 de 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 noviembre de 2022. [3] Dos naves espaciales CNSA más, DRO A y B, Lo intentaron en 2024, pero quedaron en órbitas inferiores debido a una falla de la etapa superior del YZ-1S . [4]
La estabilidad de un DRO se define en términos matemáticos como 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 para siempre". [1]
Después de dejar muestras de retorno para la Tierra, el orbitador Chang'e 5 (CE-5) de China se trasladó por primera vez al punto 1 (L1) Sol-Tierra de Lagrange en marzo de 2021 para realizar observaciones solares. [5] En enero de 2022, CE-5 abandonó 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, convirtiéndola en la primera nave espacial de la historia en utilizar la órbita. [5]
El 16 de noviembre de 2022, se lanzó el Sistema de Lanzamiento Espacial desde el Complejo 39B como parte de la misión Artemis 1 que lleva a Orión a la Luna. [7] [8] El 25 de noviembre entró en DRO y orbitó la Luna en esa órbita. [9] [10]
Una órbita retrógrada distante fue una de las órbitas propuestas alrededor de Europa para el Júpiter Icy Moons Orbiter , principalmente por su estabilidad proyectada y características de baja transferencia de 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 terminaría cancelándose, la investigación realizada con DRO en mente condujo a que la órbita se utilizara para Artemis 1 . [11]
Dos requisitos del sistema para NASA Lunar Gateway , publicados en Baseline DSG-RQMT-001 [12] publicado en junio de 2019, mencionan el uso de DRO lunares. El requisito L2-GW-0029, Transferencia de órbita única, establece que "la puerta de enlace será capaz de realizar una transferencia de ida y vuelta única 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 y de ida y vuelta sin tripulación entre una órbita de halo casi rectilínea (NRHO) y una órbita retrógrada lejana (DRO) y mantenimiento de la órbita durante un período de 15 años entre reabastecimientos de combustible". Aunque se ha confirmado que la órbita seleccionada para el Gateway es NRHO [13] en lugar de DRO.
En la novela Delta-v de Daniel Suárez de 2019, Konstantin, un barco minero de asteroides tripulado de 560 toneladas, se construye en un DRO lunar aproximadamente a 40.000 km (25.000 millas) sobre la Luna. [14]
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