Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сравнение размеров орбит группировок GPS , ГЛОНАСС , Galileo , BeiDou-2 и Iridium , Международной космической станции , космического телескопа Хаббл и геостационарной орбиты (и ее орбиты захоронения ) с радиационными поясами Ван Аллена и Землей в масштабе. [а]
В Луны орбита «S составляет около 9 раз больше на геостационарную орбиту. [b] (В файле SVG наведите указатель мыши на орбиту или ее метку, чтобы выделить ее; щелкните, чтобы загрузить ее статью.)
Пример орбиты кладбища - неподвижный каркас Земли
   Земля  ·    Космический путь-1  ·    Космический путь-2  ·    Космический путь-3

Орбита , также называется нежелательной орбита или орбита захоронения , является орбита , которая лежит далеко от общих оперативных орбит. Одной из важных орбит кладбища является суперсинхронная орбита, значительно превышающая геостационарную орбиту . Некоторые спутники переводятся на такие орбиты в конце срока их эксплуатации, чтобы снизить вероятность столкновения с работающими космическими аппаратами и образования космического мусора .

Обзор [ править ]

Орбита кладбища используется, когда изменение скорости, необходимое для выполнения маневра схода с орбиты, слишком велико. Для снятия с орбиты геостационарного спутника требуется 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 на геостационарной орбите и геостационарных орбитах орбита захоронения находится на 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 нахождения в стационарном режиме . Это также требует надежного управления ориентацией 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. большинство [ необходимы разъяснения ]недавно выведенный из эксплуатации геосинхронный космический корабль был переведен на орбиту кладбища. [3]

По данным Межагентского координационного комитета по космическому мусору (IADC) [4] минимальная высота перигея над геостационарной орбитой составляет:

где - коэффициент давления солнечного излучения, а - отношение площади [м 2 ] к массе [кг] спутника. Эта формула включает около 200 км для зоны, защищенной на геостационарной орбите, чтобы также можно было совершать маневры на орбите на геостационарной орбите без вмешательства в орбиту кладбища. Еще 35 километров (22 миль) допуска должны быть разрешены для воздействия гравитационных возмущений (главным образом Солнца и Луны). Оставшаяся часть уравнения учитывает влияние давления солнечной радиации , которое зависит от физических параметров спутника.

Чтобы получить лицензию на предоставление телекоммуникационных услуг в Соединенных Штатах, Федеральная комиссия по связи (FCC) требует, чтобы все геостационарные спутники, запущенные после 18 марта 2002 года, взяли на себя обязательство перейти на кладбищенскую орбиту в конце срока их эксплуатации. [5] Постановления правительства США требуют ускорения примерно на 300 км. [6]

Космический корабль, переведенный на орбиту кладбища, обычно пассивируется .

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

Орбита утилизации [ править ]

В то время как стандартная геосинхронная орбита захоронения спутников приводит к ожидаемому сроку службы на орбите в миллионы лет, увеличение количества спутников, запуск микроспутников и одобрение Федеральной комиссией связи крупных мегакозвездий, состоящих из тысяч спутников, к запуску к 2022 году требует новых подходов к смещению с орбиты. Обеспечьте более раннее удаление предметов, 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, и OneWeb, и SpaceX взяли на себя обязательства перед регулирующими органами FCC.что выведенные из эксплуатации спутники распадутся на более низкую орбиту - орбиту захоронения - где орбитальная высота спутника снизится из-за сопротивления атмосферы, а затем естественным образом войдет в атмосферу и сгорит в течение одного года после окончания срока службы. [8]

См. Также [ править ]

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

Заметки [ править ]

  1. ^ Орбитальные периоды и скорости вычисляются с использованием соотношений 4π 2 R 3  =  T 2 GM и V 2 R  =  GM , где R - радиус орбиты в метрах; T - период обращения в секундах; V - орбитальная скорость в м / с; G , гравитационная постоянная, приблизительно6,673 × 10 -11  Нм 2 / кг 2 ; M , масса Земли, приблизительно5,98 × 10 24  кг .
  2. ^ Примерно в 8,6 раза (по радиусу и длине), когда Луна находится ближе всего (363 104  км ÷42 164  км ) до 9,6 раз, когда Луна самая дальняя (405 696  км ÷42 164  км ).

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Способ обращения на орбиту геостационарного космического корабля с двухрежимной двигательной установкой - Патент № 5651515 - PatentGenius" . Архивировано из оригинала на 2013-11-10 . Проверено 28 октября 2012 .
  2. ^ «ЕКА - Предупреждение образования космического мусора: аргументы в пользу кодекса поведения» . www.esa.int .
  3. ^ Джонсон, Николас (2011-12-05). Ливингстон, Дэвид (ред.). «Радиопередача 1666 (специальный выпуск) - Тема: Проблемы космического мусора» (подкаст). Космическое шоу . 1: 03: 05–1: 06: 20 . Проверено 5 января 2015 .
  4. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 2 апреля 2015 года . Проверено 7 марта 2015 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  5. ^ "FCC вступает в дебаты по орбитальному мусору" . Архивировано из оригинала на 8 марта 2005 года.
  6. ^ "Стандартная практика правительства США в области орбитального мусора" (PDF) .
  7. ^ а б Андерсон, Пол; и другие. (2015). Эксплуатационные соображения по динамике синхронизации геостационарного мусора (PDF) . 66-й Международный астронавтический конгресс . Иерусалим, Израиль. МАК-15, А6,7,3, х27478.
  8. ^ Brodkin, Джон (4 октября 2017). «Широкополосные спутники SpaceX и OneWeb вызывают опасения по поводу космического мусора» . Ars Technica . Проверено 28 апреля 2019 .