Недавно запущенные спутники Starlink предназначены для использования их двигателей HAL Ion для поиска собственных независимых орбит, уклонения от столкновений и ухода с орбиты в конце их жизни. Это много маневрирования.
Кто-нибудь знает или может сделать обоснованное предположение, что такое Delta-V для одного из них?
обновление: Прошло два года, и теперь Starlinks развернуты на гораздо более низких высотах! Я пересматриваю эту «примерную оценку обратной стороны конверта со сферической коровой», основанную на ответе @ BrendanLuke15 на вопрос, на каких орбитах сейчас развернуты спутники Starlink? Как низко они должны пройти в свой первый перигей? .
Вот приблизительная оценка.
тл;др:
raising 250 to 550 km 170 m/s
keeping it there 20 m/s
bringing it down 112 m/s
Total 380 m/s
используя около 4,8 кг криптона , что составляет около 12 литров при 100 атмосферах .
Я посмотрел на текущие TLE и нарисовал эксцентриситет в зависимости от высоты, и кажется, что все они находятся на почти круговых орбитах на высоте от 250 до 270 километров. Это основано на ответе @ BrendanLuke15 на вопрос, на каких орбитах сейчас развернуты спутники Starlink? Как низко они должны пройти в свой первый перигей? и кажется теперь нормой в 2020-2021 гг.
Я использовал ( отсюда )
чтобы оценить большую полуось, затем вычесть 6378137 метров, чтобы получить высоту ( отсюда ).
Орбитальная скорость дается из уравнения vis-viva
что сводится к
для круговой орбиты. На высоте 250 км скорость будет около 7755 м/с. На конечной высоте 550 км орбитальная скорость составит около 7585 м/с. Это на 170 м/с медленнее, и, как оказалось, требуется около 170 м/с дельта-v тяги вперед, чтобы поднять (и замедлить) орбиту с 250 км до 550 км. (в настоящее время ищу ответ @MarkAdler, который первым указывает на это)
Давайте оценим, сколько delta-v необходимо, чтобы спутник Starlink оставался на высоте 550 км в течение, скажем, одного года, начиная с оценки силы сопротивления .
Используем коэффициент аэродинамического сопротивления
При массе около 227 кг это ускорение 3E-07 м/с^2. За пять лет это всего около 5 м/с! Однако предположим, что 10% времени приходится на высокую солнечную активность (плотность в 30 раз выше) и назовем эту часть бюджета 20 м/с.
В E хотели бы вывести их значительно ниже орбиты МКС и большинства других спутников на НОО, давайте будем агрессивными и скажем, что нам нужно перейти с 550 км на 350 км, чтобы обеспечить быстрый распад. Скорость там 7697 м/с, так что дельта-v 112 м/с.
raising 250 to 550 km 170 m/s
keeping it there 20 m/s
bringing it down 112 m/s
Total 380 m/s
Выбрав произвольное Isp в 2000 секунд (скорость истечения 20 000 м/с), это означает, что для этого должно быть не менее 2% массы спутника, или не менее 4,6 кг.
При 3,8 г/л при стандартной атмосфере бутылка при 100 атмосфер, например, должна быть, скажем, 12 литров, а также достаточно тяжелой, чтобы безопасно выдерживать давление.
Криптоновая система — нетривиальная составляющая всего космического корабля как по объему, так и по массе!
ЧашаКрасного
Роджер