Küsimus:
Kui stabiilsed on surnuaia orbiidil olevad satelliidid
Dohn Joe
2016-09-03 18:57:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kui stabiilsed on surnuaia orbiidid? Kui suur probleem on orbiidi lagunemine?

Nagu vikipeedia artiklis öeldakse, on surnuaia orbiit kõrgem kui sünkroonorbiit, kust satelliidid paigutatakse. Madalamal surnuaia orbiidil oleks vähe mõtet, kuna peate uute satelliitide positsioonile toomisel sellest üle minema. Kuid orbiidi lagunemine võib viia surnud satelliitide sisenemiseni uuesti "heale" sünkroonorbiidile. Ma arvan, et see on arvestatud, kas keegi on hinnangul?

Kaks vastused:
asdfex
2016-09-04 17:40:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vastus teie küsimusele sõltub sellest, milline osa "stabiilsest" teid huvitab. Orbiidi kõrgus ei muutu palju, atmosfääri takistust võib peaaegu täielikult unarusse jätta. Orbiidi eluiga on paljude tuhandete, võib-olla miljonite aastate suurusjärgus.

Teisest küljest pole täpne orbiit stabiilne, vaid varieerub ajas. Päikese ja Kuu gravitatsiooniline mõju põhjustab kalde muutust peaaegu ühe kraadi võrra aastas - vt Miks on kasutusest kõrvaldatud geosünkroonsete satelliitide lint viltu?. Kui soovite sukelduda nende orbiitide dünaamikasse, on siin kena PDF koos üksikasjadega.

Teine oluline mõju orbiidile on Päikese kiirgusrõhk. Kuna kasutusest kõrvaldatud satelliitide orientatsioon ei ole fikseeritud, võib hinnanguliselt rõhk olla igas suunas võrdne (ajas keskmiselt). Seega ei vii see orbiidi lagunemiseni, vaid ainult orbiidi häireteni. Sel põhjusel on surnuaia orbiidi kõrgus kohandatud satelliidi pinna ja massi suhtega: mida suurem on kiirgusrõhu eeldatav mõju, seda suurem on soovitud orbiit.

Kokkuvõtteks võib öelda, et tüüpiline surnuaia orbiit on umbes 300 km kõrgusel GEO-st, mis koosneb

  • 200 km vaba ruumi hoidmiseks GEO ümbrusest
  • veel 35 km raskusjõu häiretega toimetulekuks
  • pluss veel 50 - 100 km kiirgusrõhust tingitud häirete korral, sõltuvalt satelliidi struktuurist
Hobbes
2016-09-04 16:37:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Õhutakistuse tõttu orbiidi lagunemine pole geosünkroonsel kõrgusel probleem. NOAA andmetel on lohisemine alla 2000 km kõrguste puhul arvestamist väärt tegur. Lohistamine pole pidev:

Satelliitide tõmbejõud suureneb Päikese aktiivsusel. Kui Päike lisab atmosfääri, tõusevad LEO kõrgustel madala tihedusega õhukihid ja need asendatakse suurema tihedusega kihtidega, mis olid varem madalamal. Selle tulemusena lendab kosmoseaparaat nüüd läbi suurema tihedusega kihi ja kogeb tugevamat tõmbejõudu. Kui Päike on vaikne, peavad LEO satelliidid suurendama oma orbiiti umbes neli korda aastas, et korvata atmosfääri takistusi. Kui 11-aastase päikesetsükli jooksul on päikese aktiivsus suurim, võib satelliitide orbiidi säilitamiseks manööverdada iga 2-3 nädala järel 1.

Lisaks neile pikaajalised atmosfääri ülemise temperatuuri ja tiheduse muutused, mis on tingitud päikeseringest, päikesetuule ja Maa magnetvälja vastastikmõjud geomagnetiliste tormide ajal võivad põhjustada atmosfääri ülemise temperatuuri ja tiheduse lühiajalist suurt tõusu, suurendades satelliitide vastupanu ja muutes nende orbiidid. Põhja-Ameerika lennunduse kaitsekomando (NORAD) peab pärast suurt päikesetormi sündmust uuesti tuvastama sajad objektid ja registreerima nende uued orbiidid (joonis 2). Näiteks teatati 1989. aasta märtsi tormisündmuse ajal, et NASA kosmoseaparaat Solar Maximum Mission (SMM) on atmosfääri suurenenud õhutõusu tõttu "kukkunud otsekui vastu tellisseina".

NRLMSISE-00 atmosfäärimudel kasutab tegelikke lohistamisandmeid satelliitidelt.

See on täiendav vastus, mis täpsustab atmosfääri vastupanu, nii et ma arvan, et see peaks jääma.


ⓘ
See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...