題:
為什麼JWST不能在可能有服務的LEO中部署？
LocalFluff
2015-10-16 21:42:35 UTC
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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將在通往L2的途中展開（機械展開）。它不能在LEO上這樣做嗎？ Starliner CST-100和Dragon計劃很快允許負擔得起的載人飛行任務進入LEO，而Soyuz可能已經做到了。至少Orion的設計允許使用EVA，它是價值10億美元的8.8望遠鏡。即使未設計JWST進行升級，也可能在EVA期間手動移動被卡住的運動部件。然後，上級將其帶到L2。我確實認為其他一些航天器在出發前往行星際目的地之前已經繞地球旋轉。為什麼JWST不能在可能有服務的LEO中部署？ （例如維京人？）。

像維京人？你是說生物盾牌拋棄嗎？既沒有重大風險，也沒有任何補救的機會。它必須立即離開半人馬座，該半人馬座依靠電池運行，並有低溫推進劑沸騰。
@MarkAdler我並不是說在LEO上有任何東西可能會帶來服務潛力，而是出於其他原因，然後才出發到地球之外。
有關使用當前技術進行維修的信息：http://space.stackexchange.com/q/10629/6642
它是紅外儀器，必須遠離地球。
五 答案:
Mark Adler
2015-10-17 00:28:13 UTC
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JWST正在具有低溫上段的Ariane V上發射。上層舞台必須立即用於將其發射到日地L2的軌道上。該平台在電池上運行，並且低溫燃料沸騰。因此，即使您在出發前部署瞭望遠鏡，也沒有時間做任何事情。

此外，部署的反射鏡和遮陽簾還必須設計成能夠承受來自上級推力的載荷。會增加他們的數量和復雜性。在20分鐘的事件中，望遠鏡的整個使用壽命幾乎不必要地增加了質量。

唯一的方法是在上層安裝電動推進裝置。然後，您可以將它放在低地球軌道上一小段時間，足夠短以減輕碎片，並且仍然可以被Orion或Dragon接近。您可以在等待維修時（超過2000公里）使用電動推進將其提升到大部分碎片之上，並降低​​其以執行維修任務。鏡子上的幾聲鐘聲總比沒有望遠鏡好。但是，您將在等待的軌道上考慮到範艾倫帶。電動推進力推力極低，因此展開的望遠鏡幾乎不會注意到，它可以在離開之前視需要等待多長時間。

真正的好事是，如果它的電子推進系統具有足夠的推進劑以運載L2，並把它帶回LEO。然後，您可以維修它，重新裝上氙氣儲罐，然後將其送回。

所有這些都只會增加本來就很昂貴的望遠鏡的成本，以減輕可能和可能造成的危險。通過設計和測試已得到緩解。

也許我們可以做的是，如果L2出現問題，那就是設計一個SEP系統以連接到L2，抓住它，然後再帶回來。
我對另一個答案發表了評論，但是這裡有一個誤解，就是當您走得更高時，碎片環境會變得更好。直到海拔超過2000公里時，這種情況才開始發生。實際上，1600 km處的碎片環境是WORSE的1,000到10,000倍，約為400 km處的碎片環境的WORSE。
是的，這相當於我在想的1300公里處的400公里。 [由於附近發生了一些大的碰撞，高峰大約在800公里處]（https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/be/Spacedebris_upd_2011.jpg/800px-Spacedebris_upd_2011.jpg）。 Webb上的網頁信息有限，但他們也抱怨來自ISS的垃圾郵件。實際上，國際空間站高度的軌道碎片環境還算不錯。
該圖表明在1600 km處與在400 km處大致相同。
@Tristan您是否可以訪問比Wiki圖表更新的和/或更準確的數據？我不知道您是否可以共享任何內容，因為它與您的工作有關，但如果可以的話，可能會有所幫助。
@MarkAdler該圖僅與跟踪的對像有關（10厘米及更大）。有關一些較小尺寸粒子的圖，請參見http://hdl.handle.net/2060/20150003495（NASA演示，已通過NTRS公開發布）。請注意，即使繪製的那些尺寸仍然大於我們要考慮的最小尺寸，因為我們正在處理光學表面。
好吧，那麼在1300公里處，這比國際空間站差5倍。回到2000公里的國際空間站水平。從那個包中，我看不到您的1000到10000。如果我達到1500 km處的局部最大值，那大約是400 km處密度的40倍。您使用其他指標嗎？
它沒有我想的那麼有前途，所以我將編輯答案。
業務人員似乎對機械自動安裝系統充滿信心。我想到的唯一嚴重失敗是25年前伽利略的主要天線。
Skylab的太陽能電池板被卡住了，儘管由於絕緣層在發射時被撕掉了。
-1
是的，大約20年前，我使用了類似的模型，即尼爾·迪維恩（Neil Divine）的太陽系微流星體模型，根據速度，方向和顆粒大小來計算卡西尼號對通量的脆弱性，尤其是其主引擎。
我真的很喜歡這個答案，但是我可以要求升級嗎？ OP的問題中，將JWST與維京維修軌道進行比較的部分問題值得一提。維京號發射前是否在軌道上服務？如果是這樣，主要區別是什麼？
@AtmosphericPrisonEscape我認為他們的意思是哈勃。
called2voyage
2015-10-16 23:47:18 UTC
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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將不會部署在近地軌道上，因為存在太大的光學元件被碎片損壞的風險。

國際空間站周圍的環境是不適合JWST擁有且可能會損壞或污染光學器件的裸露光學器件。 JWST的部署遠在低地球軌道及其上的碎片之上。

來源：

-1
geoffc
2015-10-16 21:49:15 UTC
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位置，位置，位置。

地球太熱，無法使用需要如此低溫度的望遠鏡。他們正在建造5層遮陽板，以保護JWST免受太陽的熱。通過“懸停”在距地球一百萬英里的太陽地球L2上，它們基本上可以避免來自地球的所有輻射熱。

目標是使它盡可能被動地保持冷，以最大程度地減少所需的主動冷卻，從而使其工作更長的時間。

但是L2距離太陽只有1％的距離，遮陽板在LEO中也不會起作用嗎？從地球反射的熱量真的太多了，無法在開始運行之前被暴露一次嗎？無論如何，發射時卡納維拉爾角的平均溫度是否約為+50至+90 F？
在LEO中，太陽反射的熱量非常可觀，約為太陽輻射的20％。此外，地球會發出自己的黑體輻射。
月亮還輻射熱紅外。 JWST防曬罩還可以用作地球和月球的防護罩。
這並不能真正解釋原因，但我認為您已經找到了原因。嘗試解釋為什麼LEO在航天器的壽命中會比L2更糟。
從LEO來看，地球是一個300 K的熱源，佔據了近一半的天空。從SEL2開始，地球，太陽和月亮都保留在天空的同一區域，並且都可以用相對較小的屏蔽層遮擋。這樣，示波器就可以將大部分4 K天空散發熱量。
Ruth Wrigley
2016-09-07 17:23:57 UTC
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為JWST選擇L2軌道的原因有很多。儘管相對於LEO的特定優勢包括；

  • 它可以使用紅外儀器，因為來自地球和太陽的熱量可以從其視野中散發出去。
  • 具有恆定的，不間斷的深空視圖。
  • 在整個生命週期中都需要進行較少的軌道校正。
  • 很顯然，LEO中的空間碎片風險是一個日益嚴重的問題。 li>
  • L2長期以來一直是天文學家進行太空觀測的首選軌道。

由於望遠鏡部署的微妙性質，如果我們以防萬一出問題了。但是，這也是為什麼它不能部署在LEO中然後發送到L2的原因，因為它在結構上根本無法承受這種旅程，並且必須穿越更高水平的碎片。

此網站討論了JWST的L2軌道的優勢： http://www.nasa.gov/topics/universe/features/webb-l2.html

Sam
2015-10-17 09:51:09 UTC
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我的猜測是時間發揮了作用。 JWST計劃比Dragon和CST-100早得多。在計劃時，航天飛機仍在服役（我認為），但人們知道航天飛機的盡頭即將到來。



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