Hallo
Weiß von euch jemand, wie der Orbit UM L2 zustande kommt?
Momentan fällt JWST auf L2 zu, ist etwas zu langsam und wird die Restgeschwindigkeit kurz vor dem Ziel selbst aufbringen. Dann ist es im L2, aber wie und womit kommt es in den Orbit? Dessen Bahn ist doch um 90° zur Flugrichtung geneigt?
Zur Seite drehen und Thruster anschalten ist ja nicht.
Man kann (und muss!) zwei Bahn-Richtungen getrennt voneinander betrachten:
1. Flug in Richtung von Erde zu L2:
Wurde schon oft mit dem Wurf eines Balles nach oben verglichen. D.h. das JW fällt von alleine wieder zurück. Der Unterschied ist allerdings, wenn es schon an der L2-Entfernung vorbei ist, fällt es nicht zurück, sondern entfernt sich noch etwas weiter und der Einfluss des Kräftegleichgewichts bei L2 ist schwächer als der Einfluss der Sonnenumlaufbahn (sehr, sehr vereinfacht gesagt). Dann würde das Teleskop eine längere Umlaufzeit um die Sonne haben und sich folglich von der Erde entfernen, wäre also verloren.
2. Flug kreisförmig um L2
In (annähernd, siehe oben) L2-Entfernung zur Erde wirken die Querkräfte immer zu L2 hin. Auch wenn in L2 keine (Anziehungs-)Masse ist, verhält es sich genauso, aber nur in Querrichtung. Mit Querrichtung meine ich das, was man von der Erde aus an Bewegungen sehen könnte. Ist das Teleskop also erstmal auf einer Kreisbahn um L2, wird es dort auch bleiben.
2a: Wie kommt es auf die Kreisbahn?
Die Kreisbahn wurde schon am Anfang bei den ersten Kursanpassungen angesteuert. Es wurde nie direkt L2 (der Mittelpunkt der Kreisbahn) angesteuert. Stell dir einen langen spitzen Kegel vor. An der Spitze ist die Erde, die Grundfläche ist der L2-Orbit, der Mittelpunkt der Grundfläche ist der Punkt L2. Die Reise des Teleskops läuft über die Oberfläche des Kegels und dreht schon von Anfang an um die Achse Erde-L2. Je langsamer die Längsgeschwindigkeit wird, um so ausgeprägter macht sich die Quer(Umlauf)-Geschwindigkeit bemerkbar. Am Schluss ist die Längsgeschwindigkeit praktisch Null, die Umlaufgeschwindigkeit ist aber immer noch da -> das Teleskop ist dort wo es sein soll.