Суперсинхронная орбита - Supersynchronous orbit

А суперсинхронная орбита является либо орбита с период больше, чем у синхронная орбита, или просто орбита, апоапсис (апогей в случае Земли) выше, чем у синхронной орбиты. Синхронная орбита имеет период, равный периоду вращения тела, содержащего барицентр орбиты.

Геоцентрические суперсинхронные орбиты

Один конкретный суперсинхронный орбитальный режим значительного экономическая ценность на Землю коммерция - это группа почти круглый Геоцентрический орбиты за пределами Геосинхронный пояс -с перигей высота более 36100 км (22400 миль), примерно на 300 км (190 миль) выше синхронный высота[1]-называется гео кладбище пояс.[2]

Орбитальный режим гео-кладбищенского пояса ценен как место хранения и захоронения заброшенный спутник космический мусор после их полезная экономическая жизнь завершается как геосинхронный спутники связи.[2] Искусственные спутники остаются в космосе, потому что экономические затраты на удаление мусора будут высокими, а текущие публичная политика не требует ни стимулировать быстрое удаление стороной, которая первой вставила мусор в космическое пространство и таким образом создали отрицательный внешний эффект для других - возложение затрат на них. Одно из предложений государственной политики по борьбе с растущим космическим мусором - это "один плюс / один минус" лицензия на запуск политика для околоземных орбит. Операторам ракет-носителей придется нести расходы по устранению засорения. Им нужно будет встроить в свою ракету-носитель такую ​​возможность: роботизированный захват, навигация, увеличение продолжительности миссии и существенное дополнительное топливо - чтобы иметь возможность сблизиться с существующим заброшенным спутником, захватить его и спустить с орбиты с примерно той же орбитальной плоскости.[3]

Дополнительное распространенное использование суперсинхронных орбит - для запуска и траектория перехода на орбиту новых спутники связи предназначен для геосинхронные орбиты. Размещение в суперсинхронная переходная орбита позволяет склонность смена самолета с более низким последующим расход топлива спутником ударный двигатель.[4]

При таком подходе ракета-носитель помещает спутник в суперсинхронный эллиптический Геостационарный переводная орбита,[5]орбита с несколько большим апогей чем более типичный Геостационарная переходная орбита (GTO) обычно используется для спутников связи.

Такой прием применялся, например, при запуске и передаче орбитальная инъекция из первых двух SpaceX Сокол 9 v1.1 GTO запускается в декабре 2013 г. и январе 2014 г. SES-8[5] и Тайком 6 (90000 километров (56000 миль) -апогей ),[4] соответственно. В обоих случаях владелец спутника использует движение встроен в спутник для уменьшения апогея и округлять орбита к геостационарная орбита. Это также было обычной практикой ULA. Примеры включают большую группировку спутников связи WGS, а также многие другие, запущенные ULA. Проще говоря, небольшое изменение наклона требует гораздо больше энергии, чем небольшое изменение апогея. Также наиболее эффективно изменять наклонение на максимальной высоте или апогее орбиты. Вы можете думать о большой оси орбиты как о плече рычага, который используется для изменения наклона. Таким образом, при правильных обстоятельствах может потребоваться меньше топлива для подъема на более высокий, чем желаемый апогей, затем изменение наклона и, наконец, снижение апогея до конечной желаемой высоты.

Этот метод также использовался при запуске SES-14 и Аль Ях 3 в течение Рейс VA241 Ariane 5. Однако из-за ошибки стартового экипажа, приведшей к аномалии и отклонению траектории, спутники не были выведены на предполагаемую орбиту, что привело к изменению графика их маневрирования.[6]

Негеоцентрические суперсинхронные орбиты

Марсианские луны Фобос и Деймос находятся в подсинхронный и суперсинхронные орбиты соответственно. Фобос вращается вокруг Марса быстрее, чем сам Марс.

Самые естественные спутники в Солнечная система находятся на суперсинхронных орбитах. В Луна находится на суперсинхронной орбите земной шар, движется по орбите медленнее, чем 24-часовой период вращения Земли. Внутренняя из двух марсианских лун, Фобос, находится в подсинхронная орбита Марса с периодом обращения всего 0,32 суток.[7] Внешняя луна Деймос находится на суперсинхронной орбите вокруг Марс.[7]

В Миссия орбитального аппарата Марса - в настоящее время вращающийся вокруг Марса - помещен в высоко эллиптический сверхсинхронная орбита вокруг Марса с периодом 76,7 часа и плановой перицентр 365 км (227 миль) и апоапсис 80 000 км (50 000 миль).[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Стандартная практика правительства США по предупреждению образования космического мусора" (PDF). Федеральное правительство США. Получено 2013-11-28.
  2. ^ а б Луу, Ким; Саболь, Крис (октябрь 1998 г.). «Влияние возмущений на космический мусор на сверхсинхронных орбитах хранения» (PDF). Технические отчеты исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL-VS-PS-TR-1998-1093). Получено 2013-11-28.
  3. ^ Франк Зеглер и Бернард Куттер, «Переход к архитектуре космического транспорта на базе депо» В архиве 2011-07-17 на Wayback Machine, Конференция и выставка AIAA SPACE 2010, 30 августа - 2 сентября 2010 г., AIAA 2010–8638.
  4. ^ а б де Сельдинг, Питер Б. (6 января 2014 г.). "SpaceX доставила на орбиту спутник Thaicom-6". Космические новости. Получено 7 января 2014.
  5. ^ а б Свитак, Эми (2013-11-24). "Маск: Falcon 9 захватит долю рынка". Авиационная неделя. Получено 2013-11-28.
  6. ^ «Независимая комиссия по расследованию объявляет выводы относительно отклонения траектории пусковой установки во время полета VA241 - Arianespace». Arianespace. Получено 23 февраля 2018.
  7. ^ а б Лоддерс, Катарина; Фегли, Брюс (1998). Спутник ученого-планетолога. Oxford University Press, США. С. 190, 198. ISBN  0-19-511694-1.
  8. ^ «Дизайн траектории» (PDF (5,37 Мб)). Индийская организация космических исследований (ISRO). Октябрь 2013. Получено 2013-10-08.