Ваша арифметика, доходящая до 50 птиц на плоскость на расстоянии около 7° друг от друга, кажется разумной. Я был бы удивлен, если бы 50 спутников можно было запустить за один запуск, хотя бы по той причине, что я не думаю, что они поместятся в обтекателе. Независимо от того, сколько из них будет запущено при одном запуске, я думаю, мы можем с уверенностью предположить, что их будет больше одного, и в этом случае ответ ниже по-прежнему актуален.

То, о чем вы говорите, известно как фазирование орбиты космического корабля в его орбитальной плоскости, и да, это обычная проблема, которая возникает, когда несколько космических кораблей запускаются с одной ракеты-носителя. Существует множество способов решить эту проблему, которые зависят от возможностей спутника, ракеты-носителя, орбиты и концепции операций созвездия (в частности, насколько критично расстояние и сколько времени вы готовы потратить). между запуском и тем, что все находится в окончательной конфигурации).

Орбитальная механика фазировки

В идеале фазирование изменяет только относительную истинную аномалию спутника.относительно других спутников в той же плоскости. (Я говорю относительный, потому что TA постоянно меняется в течение орбиты.) Очень простой способ сделать это — временно изменить период обращения, изменив большую полуось орбиты. Например, рассмотрим спутник на эталонной орбите с периодом 90 минут: спутник проходит 360° TA за одну орбиту. Если бы орбитальный период был изменен на 60 минут (неправдоподобно, но мы иллюстрируем концепцию), через 60 минут один спутник изменил бы TA на 360°, но эталонный спутник прошел бы только 60/90*360 = 240°. Если бы 60-минутный спутник был затем восстановлен на исходную 90-минутную орбиту, два спутника были бы постоянно сдвинуты по фазе на 120°.

На практике для такого агрессивного маневра потребовалось бы непомерно большое количество топлива. Таким образом, обычно большая полуось изменяется менее драматично, а дрейф относительной ТА на одну орбиту может интегрироваться по нескольким орбитам. Этот процесс может занять сколь угодно много времени.

К счастью, требуемое ΔV невелико, если у вас есть время. Фазирование на 180° на 450-километровой орбите может быть выполнено для однозначного числа м/с ΔV, если у вас есть запасные 3 месяца. (Упражнение для читателя или, возможно, хорошая тема для другого вопроса.)

Без пропеллента

Многие спутники не имеют двигательной установки, но все же нуждаются в фазировании. Например, кубсаты Planet's Dove не имеют двигательной установки. Как показано в этой статье , они используют перетаскивание, чтобы вызвать фазирование. Управляя положением каждого спутника, они изменяют его площадь поперечного сечения и коэффициент сопротивления, что меняет относительное сопротивление. Перетаскивание уменьшает большую полуось орбиты и, следовательно, ее период. Они используют атмосферу как двигательную установку малой тяги, всегда направленную против скорости.

Все виды топлива

Очевидно, что более простым подходом является использование бортовой силовой установки. В объявлении Сиэтла о своей коммуникационной группировке Илон Маск указал, что их спутники будут иметь двигательную установку. (Примечание: у меня нет метки времени, возможно, если кто-то посмотрит видео и найдет его, он сможет отредактировать этот ответ.) Учитывая это, спутники, вероятно, будут выведены РН на базовую орбиту выведения, а затем каждый спутник будет использовать бортовую двигательную установку для маневра на фазирующую орбиту, дождаться, пока его относительная TA будет соответствующим образом сфазирована, а затем вернуться на свою рабочую орбиту.

Несколько недель на правильную фазировку не должны иметь большого значения, потому что спутники, вероятно, рассчитаны на долгие годы — небольшую часть их срока службы. Кроме того, спутники обычно проходят проверки на орбите сразу после запуска, которые, вероятно, не зависят от репрезентативной относительной фазы.

Нет Ракеты?

Очевидно, что верхняя ступень ракеты может первоначально вывести каждый спутник на фазирующую орбиту (т. е. на орбиту, немного отличающуюся от требуемой для номинальных операций), но второй маневр, возвращающий спутник на базовую орбиту после завершения фазирования, все равно должен быть выполнен. сделанный спутником, потому что миссия ракеты была бы давно закончена.

Я бы подумал о том, чтобы развернуть всю плоскость спутников на слегка эллиптической фазирующей орбите и сделать так, чтобы каждый спутник вращался по кругу, когда он достиг правильной относительной скорости (то есть один как можно скорее, а затем каждый последующий спутник на довольно регулярной частоте после этого). Или, если бы у вас была возможность сделать хотя бы один перезапуск, я бы использовал две фазовые орбиты: одну с более длинным, а другую с более коротким периодом, чем номинальный. Таким образом, половина спутников самолета может дрейфовать в одну сторону, а половина — в другую. Это примерно вдвое сократит время, необходимое для полного развертывания самолета.