Я не физик и не инженер, поэтому прошу прощения, если напутал какие-то технические детали. Я просмотрел SE и нашел несколько вопросов, которые касаются этой проблемы ( это касается преимуществ высоты; это - затрат на топливо, связанных с запуском с разных высот; это снова о преимуществах разных высот). ; это касается стоимости топлива на станциях), но я не смог составить из них ответ.
Рассмотрим фирму, пытающуюся запустить полезную нагрузку на орбиту. Фирма пытается выбрать между двумя орбитами одинаковой формы на разных высотах, H и L (H>L). Орбиты не "слишком далеко" друг от друга, может быть, H=L+150 км. Есть две затраты на топливо, связанные с H и L. Одна из них — это стоимость стартового топлива, l(), где l(H) > l(L). Другой - это стоимость топлива для обслуживания станций, где s(H) < s(L).
(Насколько я понимаю, зона покрытия g() орбиты H будет больше, чем зона покрытия орбиты L, т. е. g(H)>g(L), но сейчас меня в основном интересуют затраты на топливо.)
Мой вопрос: Можно ли однозначно ранжировать затраты на топливо, связанные с этими орбитами? То есть могу ли я сделать утверждение типа «l(H) + s(H) > l(L) + s(L)»? Из того, что я читал, кажется, что масса топлива, необходимая для запуска, на несколько порядков больше, чем масса топлива, необходимая для поддержания станции, но я не смог вычислить связанные с этим затраты на единицу топлива.
Я предполагаю, что это будет зависеть от высот H и L. Я думаю об относительно низких орбитах, может быть, L = 700 км. Я использовал здесь калькулятор переходной орбиты, чтобы получить представление о вовлеченных величинах, но я не уверен, как преобразовать разницу дельта-V (~ 40 м / с для 700–850 км) в стоимость в долларах, и я не знаю Не удалось выяснить потребность в топливе для поддержания станции.
Любые мысли или предложения будут высоко оценены. Благодарю вас!
На ваш вопрос трудно ответить, потому что это противоположно тому, как обычно все делается.
Обычно спутниковые миссии в первую очередь определяются требованиями к орбите и сроку службы, которые определяют необходимое количество топлива для поддержания станции, что определяет стартовую массу спутника, что ограничивает выбор пусковой установки и, следовательно, поставщика.
Выбор пусковой установки в сочетании с массой полезной нагрузки и целевой орбитой определяет, сколько топлива будет фактически загружено.
Но что действительно определяет стоимость, так это переговоры между владельцем спутника и провайдером запуска. Количество будущих запусков, которые владелец спутника может предложить поставщику, оказывает гораздо большее влияние на стоимость запуска, чем высота орбиты.
При этом разница в ∆v на 40 м/с составляет около 0,4% от общего запаса ∆v для орбитального запуска. Изменения ∆v не зависят от массы топлива; на пределе наклон может быть 3-5-кратным линейным, поэтому вы видите предельное увеличение топливной нагрузки на 1–2%. Это должно позволить вам сделать оценку, но затраты на топливо редко даются с точностью более чем в 2 разряда, и «около 400 000 долларов », умноженное на 1,02, по-прежнему «около 400 000 долларов ».
СФ.