Орбита кладбища - Graveyard orbit

Сравнение размеров орбиты GPS, ГЛОНАСС, Галилео, BeiDou-2, и Иридий созвездия Международная космическая станция, то Космический телескоп Хаббла, и геостационарная орбита (и это кладбищенская орбита ), с Радиационные пояса Ван Аллена и земной шар масштабировать.^[а]

В Луна Орбита России примерно в 9 раз больше геостационарной орбиты.^[b] (В файл SVG, наведите указатель мыши на орбиту или ее метку, чтобы выделить ее; нажмите, чтобы загрузить его статью.)

Пример кладбищенской орбиты - Фиксированный каркас земли
  земной шар ·    Космический путь-1 ·    Космический путь-2 ·    Космический путь-3

А кладбищенская орбита, также называемый мусорная орбита или же орбита утилизации, является орбита который находится вдали от обычных рабочих орбит. Одна значительная орбита кладбища - это суперсинхронная орбита намного выше геостационарная орбита. Некоторые спутники переводятся на такие орбиты по окончании их срок эксплуатации снизить вероятность столкновения с исправными космический корабль и создание космический мусор.

Обзор

Орбита кладбища используется, когда изменение скорости требуется для выполнения спуска с орбиты. маневрировать слишком большой. Сведение с орбиты геостационарный спутник требует дельта-v около 1500 метров в секунду (4900 футов / с), тогда как для его перевода на орбиту кладбища требуется всего около 11 метров в секунду (36 футов / с).^[1]

Для спутников в геостационарная орбита и геосинхронные орбиты, орбита кладбища составляет несколько сотен километров выше рабочей орбиты. Для перехода на кладбищенскую орбиту выше геостационарной орбиты требуется такое же количество топлива, какое требуется спутнику примерно на три месяца. канцелярские товары. Также требуется надежный контроль отношения во время маневра передачи. Хотя большинство спутниковых операторов планируют совершить такой маневр по окончании срока службы своих спутников, к 2005 году это удалось только примерно одной трети.^[2] Однако по состоянию на 2011 г.^{[требуется разъяснение ]} недавно выведенный из эксплуатации геосинхронный космический аппарат был переведен на орбиту кладбища.^[3]

Согласно Межагентский координационный комитет по космическому мусору (IADC)^[4] минимум перигей высота ${\displaystyle \Delta {H}\,}$ выше геостационарная орбита является:

${\displaystyle \Delta {H}=235{\mbox{ km}}+\left(1000C_{R}{\frac {A}{m}}\right){\mbox{ km}}}$

куда ${\displaystyle C_{R}\,}$ - коэффициент давления солнечной радиации и ${\displaystyle {\frac {A}{m}}\,}$ площадь аспекта [м²] отношение массы [кг] спутника. Эта формула включает около 200 км для зоны, защищенной GEO, чтобы также можно было выполнять маневры на орбите на GEO без вмешательства в орбиту кладбища. Еще 35 километров (22 миль) толерантность должны быть допущены к воздействию гравитационные возмущения (в первую очередь солнечная и лунная). Оставшаяся часть уравнения учитывает влияние давление солнечного излучения, который зависит от физических параметров спутника.

Для получения лицензии на предоставление телекоммуникации услуги в США, Федеральная комиссия связи (FCC) требует, чтобы все геостационарные спутники, запущенные после 18 марта 2002 г., совершили переход на орбиту захоронения в конце срока их эксплуатации.^[5] Постановления правительства США требуют усиления, ${\displaystyle \Delta {H}}$, около 300 км.^[6]

Космический корабль, перемещенный на орбиту кладбища, обычно пассивирован.

Неконтролируемые объекты на окологеостационарной [земной] орбите (GEO) демонстрируют 53-летний цикл наклона орбиты.^[7] из-за взаимодействия наклона Земли с орбитой Луны. Наклонение орбиты колеблется в пределах ± 7,4 °, до 0,8 ° в год.^[7]:3

Орбита утилизации

В то время как стандартная геосинхронная орбита захоронения спутников приводит к ожидаемому время жизни на орбите миллионов лет, увеличение количества спутников, запуск микроспутников и FCC одобрение большого мегакозвездия тысяч спутники Запуск к 2022 году требует новых подходов к спуску с орбиты, чтобы обеспечить более раннее удаление объектов, когда они достигли конца срока службы. В отличие от кладбищенских орбит на ГСО, требующих трехмесячного запаса топлива, для больших спутниковых сетей требуются орбиты, которые пассивно переходят в атмосферу Земли. Например, оба OneWeb и SpaceX обязуются FCC регулирующие органы что выведенные из эксплуатации спутники распадутся на более низкую орбиту - орбита утилизации- где спутник орбитальная высота распадется из-за атмосферное сопротивление а потом естественно повторно войти атмосфере и сгорит в течение одного года после окончания срока службы.^[8]

Смотрите также

• Список орбит
• SNAP-10A - спутник с ядерным реактором, остающийся на субсинхронной околоземной орбите 700 морских миль (1300 км; 810 миль) в течение ожидаемых 4000 лет
• Кладбище космических кораблей, в Тихом океане

Примечания

1. Орбитальные периоды и скорости вычисляются с использованием соотношений 4π²р³ = Т²GM и V²р = GM, куда р, радиус орбиты в метрах; Т, орбитальный период в секундах; V, орбитальная скорость в м / с; грамм, гравитационная постоянная, приблизительно 6.673×10⁻¹¹ Нм²/кг²; M, масса Земли, примерно 5.98×10²⁴ кг.
2. Примерно в 8,6 раза (по радиусу и длине), когда Луна находится ближе всего (363104 км ÷ 42164 км) до 9,6 раз, когда Луна самая дальняя (405696 км ÷ 42164 км).

Рекомендации

1. «Способ вывода на орбиту геостационарного космического корабля с двухрежимной двигательной установкой - Патент № 5651515 - PatentGenius». Архивировано из оригинал на 2013-11-10. Получено 2012-10-28.
2. "ЕКА - Уменьшение образования космического мусора: необходимость кодекса поведения". www.esa.int.
3. Джонсон, Николас (05.12.2011). Ливингстон, Дэвид (ред.). "Радиопередача 1666 (специальный выпуск) - Тема: Проблемы космического мусора" (подкаст). Космическое шоу. 1:03:05-1:06:20. Получено 2015-01-05.
4. «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-04-02. Получено 2015-03-07.
5. «FCC начинает дебаты по орбитальному мусору». Архивировано из оригинал 8 марта 2005 г.
6. "Стандартная практика правительства США в отношении орбитального мусора" (PDF).
7. Андерсон, Пол; и другие. (2015). Операционные соображения динамики синхронизации геостационарного мусора (PDF). 66-й Международный астронавтический конгресс. Иерусалим, Израиль. МАК-15, А6,7,3, х27478.
8. Бродкин, Джон (4 октября 2017 г.). «Широкополосные спутники SpaceX и OneWeb вызывают опасения по поводу космического мусора». Ars Technica. Получено 28 апреля 2019.