Орбиты, позволяющие наблюдать за полярным регионом

Если миссию интересует только один полярный регион планеты, какая орбита больше всего подходит для спутника.

Первое, что приходит на ум, это полярная орбита, но потом кажется, что нет никакой возможности избежать огромного количества потерянного времени для спутника.

Может быть, вы можете уменьшить это, используя орбиту «Молния», но разве нет ничего лучше? Вы должны пойти высоко эллипсоид?

Орбитальная плоскость должна проходить через центр Земли. Плоскость орбиты, параллельная плоскости экватора Земли, невозможна. Круговая орбита определенной высоты имеет самый короткий период. Эллиптическая орбита с таким же минимальным расстоянием имеет больший период, чем круговая орбита. Чтобы получить более короткий период, можно использовать круговую нижнюю орбиту, но затухание этой орбиты будет быстрее из-за повышенного сопротивления.

Ответы (2)

Из-за того, как работают орбиты, у вас не может быть спутника на стационарной орбите над полюсами. Я думаю, что орбита "Молния" подошла бы лучше всего, это то, что Советы (а теперь и Россия) использовали для спутников связи.

Предыдущий комментарий и ответ верны, если вы принимаете кеплерову орбиту. Но если у вас есть двигательная установка, позволяющая находиться на некеплеровской орбите в течение достаточного времени для достижения целей, то действительно существует такая орбита, которая позволяет такое непрерывное наблюдение за одним полюсом. Это называется «полярная орбита», идея, которая восходит, по крайней мере, к статье Джони М. Драйвера 1980 года в «Журнале космических кораблей и ракет» «Анализ арктического полюса», к сожалению, недоступной для бесплатного скачивания. Другая статья, написанная Ceriotti et al., доступна для бесплатной загрузки по адресу https://pdfs.semanticscholar.org/7c2b/2fceb1830133a0cdba092a188f4d697976e6.pdf .. В этой статье они рассматривают солнечный парус и электрическую тягу даже вместе на одном космическом корабле. Обычно для этих орбит расстояния до полюса довольно велики (десятки тысяч километров и более), поэтому для получения хорошего пространственного разрешения вам может понадобиться оптика средней мощности. Кроме того, они значительно смещены непосредственно над полюсом в направлении против солнца, поэтому есть некоторый ракурс и, возможно, некоторые зеркальные отражения от областей на обращенной к солнцу стороне полюса.

На эту бумагу приятно смотреть, все эти трехмерные волнистые линии ;-) Прочитав ее, я предчувствую, что орбитальная механика, орбитальная инженерия и обсуждение тоже будут красивыми!