Как на практике выглядит шестимесячный перевод GTO в GEO?

На основе Сколько времени требуется, чтобы выйти на круговую орбиту GTO с использованием ионного двигателя? и даты запуска и ввода в эксплуатацию, для перевода ГТО на ГСО требуется около 6 месяцев непрерывного ионного движения.

Согласно статье на сайте spacenews.com, полностью электрический Eutelsat 117 West B путешествовал 7 месяцев. У них есть иллюстрация, которая предполагает, что апогей GTO был выше, чем GEO:

введите описание изображения здесь
Источник: spacenews.com

Стратегия пост- тяги и вращения для циркуляции стандартной орбиты GTO с использованием ионного двигателя? предлагает теоретический подход. Простому кербонавту, который знает, как закруглить орбиту только выстрелом в апогей: когда на практике используется непрерывная очень, очень, очень маленькая тяга , такая как полезная нагрузка (Eutelsat 117 West B) на борту запуска Falcon 9 в июне 2016 года, как выглядит орбита по мере того, как она становится круговой, поскольку тяга не всегда находится в апогее?

Следует отметить, я думаю, подвижные руки с двигателями:

введите описание изображения здесь

(...) эти двойные руки могут свободно перемещаться вокруг его тела, поэтому их тяга всегда может быть точно выровнена с центром тяжести спутника для повышения орбиты и удержания на месте - экономия топлива для продления срока службы ( eoportal.org ) .

Не уверен, что это то же самое, но чтобы сделать это при спасении TDRS-1 с использованием двигателей мощностью 1 фунт силы, потребовались месяцы commons.erau.edu/cgi/…
@OrganicMarble твой пост об этом
Ссылка, которую вы упомянули как потенциально связанную, правильно или неправильно отвечает только в отношении химического двигателя. Направление этого вопроса, касающееся ионного движения, более тесно связано с этими двумя пространствами: space.stackexchange.com/questions/16588/… и space.stackexchange.com/questions/16604/…
@Puffin, твоя вторая ссылка также является второй ссылкой в ​​вопросе. Но ни в коем случае не спрашивайте реальный пример того, как это выглядит.
@uhoh Я не говорил, что они дубликаты, просто связаны. Что еще более важно (для меня), это довольно странно, история редактирования OP в настоящее время показывает EDIT # 5 как текущую версию и что это было сделано 5 часов назад, а не 2 часа назад для моего комментария. Однако я мог видеть EDIT # 4, когда добавлял комментарий! Сейчас время 16 марта 2021 года, 00:32 по Гринвичу.
@Puffin: возможно, проблема с кэшированием сайта
@Puffin, так как все могут читать комментарии и реагировать на них, мой предназначен для проезжающих мимо избирателей, которые думают, что это может быть основанием для обмана.
@uhoh Хорошо, хороший момент, чтобы помнить в будущем
очевидно, я не знаю подробностей об этом, но иллюстрация выглядит так, как если бы они выполняли биэллиптический перенос en.wikipedia.org/wiki/Bi-elliptic_transfer

Ответы (1)

У меня нет под рукой точного перевода из GTO в GEO, но у меня есть эта цифра из классного задания, сделанного несколько лет назад. Хотя это определенно не практическая траектория, она показывает характеристики перехода с эллиптической на круговую орбиту.

Переход с эллиптического на кольцевой с малой тягой

Это решение было вычислено с помощью косвенной оптимизации. Эта задача предполагала постоянную величину тяги (поэтому двигатель всегда работает), а управляющей переменной был угол тяги. Целевая функция была min(t_f).

Как видно из рисунка, векторы тяги расположены примерно в направлении скорости вблизи перицентров и апоцентров, а между апсидами примерно перпендикулярны. В общем, когда векторы тяги совпадают с вектором скорости (параллельно или антипараллельно), они регулируют орбитальную энергию (и, следовательно, увеличивают/уменьшают большую полуось). Когда векторы тяги перпендикулярны скорости, они регулируют эксцентриситет (форму) и аргумент перицентра (ориентацию) орбиты.

Для 6-месячного перевода из GTO в GEO у вас будет МНОГО спиралей. GTO имеет период около 10,7 часов, а GEO - 24 часа. Если вы возьмете их среднее значение, вы увидите около 250 спиралей.

Добро пожаловать в Space SE! Пожалуйста, не стесняйтесь опубликовать это в качестве дополнительного ответа на стратегию тяги и вращения, чтобы сделать стандартную орбиту GTO круговой с использованием ионного двигателя? также. Стрелки указывают в направлении ускорения?
Я добавил точку в центре изображения, чтобы его было легче понять с первого взгляда. Смело откатывайтесь.
Да, желтоватые стрелки указывают в сторону ускорения от тяги. Точка в порядке! К сожалению, код для создания этого потерян во времени, поэтому я больше не могу его очищать в MATLAB.