Суперсинхронная орбита
Суперсинхронная орбита — это либо орбита с периодом больше, чем у синхронной орбиты , либо просто орбита, большая ось которой больше, чем у синхронной орбиты. Синхронная орбита имеет период, равный периоду вращения тела, содержащего барицентр орбиты.
Геоцентрические суперсинхронные орбиты
[ редактировать ]Одним из конкретных суперсинхронных орбитальных режимов, имеющих значительную экономическую ценность для земной торговли, является полоса почти круговых геоцентрических орбит за пределами геосинхронного пояса - с высотой перигея более 36 100 километров (22 400 миль), примерно на 300 километров (190 миль) выше синхронной высоты. [1] — так называемый геокладбищный пояс . [2]
Орбитальный режим геосинхронного пояса кладбища ценен как место хранения и захоронения заброшенного космического мусора после его полезного срока службы завершения в качестве геосинхронных спутников связи . [2] Искусственные спутники остаются в космосе, потому что экономические затраты на удаление мусора будут высокими, а нынешняя государственная политика не требует и не стимулирует быстрое удаление со стороны стороны, которая первой разместила мусор в космическом пространстве и тем самым создала негативный внешний эффект для других - размещение на них стоимости. «один вверх/один вниз» Одним из предложений государственной политики по борьбе с растущим космическим мусором является политика лицензирования запусков на околоземные орбиты по принципу . Операторам ракет-носителей придется оплатить расходы на борьбу с мусором. Им потребуется встроить в свою ракету-носитель эту возможность — роботизированный захват, навигацию, продление продолжительности миссии и существенное дополнительное топливо — чтобы иметь возможность сближения, захвата и вывода с орбиты существующего заброшенного спутника примерно с той же орбитальной плоскости. [3]
Еще одним распространенным применением суперсинхронных орбит являются запуск и переход на орбитальную траекторию новых спутников связи , предназначенных для геосинхронных орбит . При таком подходе ракета-носитель выводит спутник на суперсинхронную эллиптическую переходную орбиту . [4] орбита с несколько большим апогеем , чем более типичная геостационарная переходная орбита (GTO), обычно используемая для спутников связи. Такая орбита используется потому, что небольшое изменение наклонения на меньшей высоте требует гораздо больше энергии, чем такое же изменение на большей высоте. Таким образом, иногда оптимально использовать двигательную установку космического корабля для изменения наклона в апогее, превышающем желаемый, а затем снизить апогей до желаемой высоты, что приводит к меньшему общему расходу топлива спутника пиновым двигателем . [5]
Этот метод использовался, например, при запуске и выведении на переходную орбиту первых двух запусков SpaceX Falcon 9 v1.1 GTO в декабре 2013 г. и январе 2014 г. SES-8. [4] и Thaicom 6 (90 000 километров (56 000 миль) — апогей ), [5] соответственно. В обоих случаях владелец спутника использует встроенную в спутник двигательную установку , чтобы уменьшить апогей и превратить орбиту в геостационарную . Это также является обычной практикой для ULA, включая группировку спутников связи WGS. Эта техника также использовалась при запуске SES-14 и Al Yah 3 во время полета Ariane 5 VA241 . Однако из-за ошибки стартового экипажа, приведшей к аномалии и отклонению траектории, спутники не были выведены на заданную орбиту, что привело к изменению плана их маневрирования. [6]
Негеоцентрические суперсинхронные орбиты
[ редактировать ]
Большинство естественных спутников Солнечной системы находятся на суперсинхронных орбитах. Луна . находится на суперсинхронной орбите вокруг Земли , вращаясь медленнее, чем 24-часовой период вращения Земли Внутренний из двух марсианских спутников, Фобос , находится на субсинхронной орбите Марса с орбитальным периодом всего 0,32 дня. [7] Внешняя луна Деймос находится на сверхсинхронной орбите вокруг Марса . [7]
Миссия Mars Orbiter , в настоящее время вращающаяся вокруг Марса, выведена на высокоэллиптическую суперсинхронную орбиту вокруг Марса с периодом 76,7 часов и запланированным перицентром 365 км (227 миль) и апоцентром 70 000 км (43 000 миль). [8]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Стандартная практика правительства США по предотвращению образования орбитального мусора» (PDF) . Федеральное правительство США . Проверено 28 ноября 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б Луу, Ким; Сабол, Крис (октябрь 1998 г.). «Влияние возмущений на космический мусор на сверхсинхронных орбитах хранения» (PDF) . Технические отчеты исследовательской лаборатории ВВС (AFRL-VS-PS-TR-1998-1093). Бибкод : 1998PhDT.......274L . Архивировано (PDF) из оригинала 3 декабря 2013 г. Проверено 28 ноября 2013 г.
- ↑ Фрэнк Зеглер и Бернард Каттер, «Эволюция к архитектуре космического транспорта на базе депо». Архивировано 17 июля 2011 г. в Wayback Machine , конференция и выставка AIAA SPACE 2010, 30 августа — 2 сентября 2010 г., AIAA 2010–8638.
- ^ Перейти обратно: а б Свитак, Эми (24 ноября 2013 г.). «Маск: Falcon 9 захватит долю рынка» . Авиационная неделя . Архивировано из оригинала 28 ноября 2013 г. Проверено 28 ноября 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б де Сельдинг, Питер Б. (6 января 2014 г.). «SpaceX доставляет на орбиту спутник Thaicom-6» . Космические новости. Архивировано из оригинала 7 января 2014 года . Проверено 7 января 2014 г.
- ^ «Независимая комиссия по расследованию объявляет выводы относительно отклонения траектории ракеты-носителя во время рейса VA241 — Arianespace» . Арианспейс . Проверено 23 февраля 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Лоддерс, Катарина ; Фегли, Брюс (1998). Спутник планетолога . Издательство Оксфордского университета, США. стр. 190, 198. ISBN. 0-19-511694-1 .
- ^ «Проектирование траектории» (PDF (5,37 Мб)) . Индийская организация космических исследований (ISRO). Октябрь 2013 года . Проверено 8 октября 2013 г.