Сверхсинхронная орбита является либо орбитой с периодом больше , чем в синхронную орбите , или только на орбите , чей апоцентр (апогей в случае Земли) выше , чем у синхронной орбиты. Синхронная орбита имеет период, равный периоду вращения тела, которое содержит барицентр орбиты.
Геоцентрические суперсинхронные орбиты [ править ]
Одним из конкретных суперсинхронных орбитальных режимов, имеющих важное экономическое значение для коммерции Земли, является полоса почти круговых геоцентрических орбит за пределами геосинхронного пояса с высотой перигея более 36 100 километров (22 400 миль), что примерно на 300 километров (190 миль) выше синхронной высоты [1] - называется геокладбищенским поясом . [2]
Орбитальный режим пояса геологического кладбища ценен как место хранения и захоронения брошенных спутниковых космических обломков после того, как их полезная экономическая жизнь завершится в качестве геосинхронных спутников связи . [2] Искусственные спутники остаются в космосе, потому что экономические затраты на удаление обломков были бы высокими, а текущая государственная политика не требует и не стимулирует быстрое удаление стороной, которая первой поместила обломки в космическое пространство и, таким образом, создала отрицательные внешние эффекты для другие - возложение на них стоимости. Одно из предложений государственной политики по борьбе с растущим космическим мусором - это принцип «один на один - один против».политика лицензии на запуск для околоземных орбит. Операторам ракет-носителей придется нести расходы по устранению засорения. Им нужно будет встроить в свою ракету-носитель такую возможность - роботизированный захват, навигацию, увеличение продолжительности полета 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 - это запуск и перевод орбитальной траектории новых спутников, предназначенных для геостационарных орбит . Размещение в супер синхронной передачи орбиты дает возможность наклон изменение плоскости с меньшим последующим расходованием пропеллент по спутнику кик двигателя . [4]
В этом подходе, ракета - носитель помещает спутник в сверхсинхронную эллиптическую геостационарных переходной орбиту , [5] орбита с несколько большим апогеем , чем более типичная геостационарная орбита передачи (GTO) , как правило , используемой для спутников связи.
Этот метод использовался, например, при запуске и выводе на орбиту первых двух запусков SpaceX Falcon 9 v1.1 GTO в декабре 2013 г. и январе 2014 г., SES-8 [5] и Thaicom 6 (90 000 километров (56 000 миль)). - апогей ), [4] соответственно. В обоих случаях владелец спутника использует тягу , встроенный в спутник , чтобы уменьшить апогей и рассылать циркуляры орбиты на геостационарную орбиту. 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 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 предполагаемую орбиту, что привело к изменению графика их маневрирования. [6]
Негеоцентрические суперсинхронные орбиты [ править ]
Большинство естественных спутников Солнечной системы находятся на суперсинхронных орбитах. Луны находятся в сверхсинхронной орбите Земли , находящуюся на орбите более медленно , чем 24-часовой период вращения Земли. Фобос , внутренний из двух марсианских спутников, находится на подсинхронной орбите Марса с периодом обращения всего 0,32 дня. [7] Внешний спутник Деймос находится на суперсинхронной орбите вокруг Марса . [7]
Миссия Mars Orbiter Mission - в настоящее время вращается вокруг Марса - выводится на высокоэллиптическую суперсинхронную орбиту вокруг Марса с периодом 76,7 часа, запланированным перицентром 365 км (227 миль) и апоапсисом 70 000 км (43 000 миль). [8]
См. Также [ править ]
- Подсинхронная орбита
- Список орбит
Ссылки [ править ]
- ^ "Стандартные методы предотвращения образования космического мусора на орбите правительства США" (PDF) . Федеральное правительство США . Проверено 28 ноября 2013 .
- ^ а б Луу, Ким; Саболь, 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) . Проверено 28 ноября 2013 .
- ^ Франк Zegler и Бернард Куттер, "Развиваясь в Депо-Based Space Transportation архитектуры" Архивированные 2011-07-17 в Wayback Machine , АИАА ПРОСТРАНСТВА 2010 Конференция & Exposition, 30 августа-2 сентября 2010 года, АИАА 2010-8638.
- ^ Б де Selding, Питер Б. (6 января 2014). «SpaceX доставила на орбиту спутник Thaicom-6» . Космические новости . Проверено 7 января 2014 года .
- ^ a b Свитак, Эми (2013-11-24). «Маск: Falcon 9 захватит долю рынка» . Авиационная неделя . Проверено 28 ноября 2013 .
- ^ «Независимая комиссия по расследованию объявляет выводы относительно отклонения траектории пусковой установки во время полета VA241 - Arianespace» . Arianespace . Проверено 23 февраля 2018 года .
- ^ a b Лоддерс, Катарина; Фегли, Брюс (1998). Спутник ученого-планетолога . Oxford University Press, США. С. 190, 198. ISBN 0-19-511694-1.
- ^ «Дизайн траектории» (PDF (5,37 Мб)) . Индийская организация космических исследований (ISRO). Октябрь 2013 . Проверено 8 октября 2013 .
