Почему спутники-шпионы находятся на эллиптических орбитах?

В этом ответе упоминается, что (оптические) спутники-шпионы часто находятся на эллиптических орбитах, и когда я достаточно точно смотрю сюда , орбиты являются эллиптическими, с высотой перицентра от 250 до 400 км и высотой апоцентра от 400 до 1000 км. Я предполагаю, что это какой-то компромисс, включающий ограничение разрешения по расстоянию и затуханию орбиты, может быть, даже по атомарному кислороду, но почему спутник с минимальной высотой 400 км по-прежнему поднимается на 1000 км на каждой орбите вместо того, чтобы быть круговым?

Вероятно, добавляет «задержку», чтобы сохранить синхронность с солнечным светом.
@BobT звучит очень правдоподобно. Я посмотрю на некоторые TLE в следующий раз, когда у меня будет шанс, если только это не сделает кто-то другой (и оставит ответ). Спасибо за подсказку!
Помнится, я где-то читал, что в некоторых случаях спутник последовательно проходит над определенным регионом, а не по круговой полярной орбите, которая в конечном итоге проходит везде, но для этого требуется много времени. У меня нет источника для этого, но я думаю , что я читал это где-то на этом SE.
Эксцентриситет орбиты не имеет ничего общего с ее солнечной синхронностью.
@Erik Это так, если вы хотите также указать перицентр. Спутники-шпионы хотят быть близко к земле, когда делают свои фотографии. Итак, если вам нужен перицентр, который дает вам высоту 250 км, и вы также требуете синхронности, вы получаете несколько вариантов эксцентриситета.
Если им нужен низкий перицентр и постоянное нахождение над определенной областью, то полусинхронная орбита обязательна.
Солнечно-синхронная орбита прецессирует с использованием несферической геометрии Земли. Он полностью не зависит от эксцентриситета и почти полностью зависит от наклона. Теперь, если вы хотите, чтобы орбита находилась над определенной областью в определенное время, это совершенно новое ограничение.
@ Эрик, твое предложение верно. Но солнечно-синхронная орбита , которая часть времени должна снижаться до 250 км, но при этом оставаться в космосе в течение нескольких лет, не исчерпав топливо для поддержания станции из-за сопротивления, может предпочесть провести большую часть своей орбиты на более высокая высота. Чтобы удовлетворить все эти требования одновременно, солнечно-синхронная орбита должна быть эллиптической. Эксцентриситет связан с дополнительными ограничениями помимо синхронности. Никто не говорил, что солнечно-синхронная орбита обязательно всегда будет эллиптической.
@ Эрик, если шпионам все равно, на какую часть Земли они смотрят и как они на нее смотрят, существует большая гибкость в выборе высоты апоцентра (и, следовательно, эксцентриситета). Однако, если они хотят внимательно следить за продвижением секретной стартовой площадки для защиты от спутников-шпионов, они могут захотеть сохранить историю фотографий с очень похожими углами обзора. В этом случае они должны выбрать такой апоапсис, чтобы период составлял рациональную часть солнечных суток. Например, 1/15, 1/16, 2/31...

Ответы (1)

Это всего лишь обоснованное предположение; Я не связан с Национальным агентством геопространственной разведки или каким-либо связанным с ним агентством.


Европа находится в северном полушарии, как и Ближний Восток и вся континентальная Азия. Это основные цели спутникового шпионажа Соединенных Штатов. Что можно сказать о Южном полушарии? В основном это вода (не угроза), вся Австралия и Новая Зеландия (оба союзники, но и угрозы нет), части Южной Америки (некоторые союзники, технических угроз нет), части Африки (там технических угроз нет, либо), и куча островов (не угрозы).

Поскольку Южное полушарие «в основном безвредно», имеет смысл иметь эллиптическую орбиту с перигеем, приходящимся на Северное полушарие, и апогеем на Южное полушарие. Круговая орбита высотой 250 км потребовала бы либо много топлива для поддержания высоты, либо потребовала бы частых запусков. Эллиптическая орбита с небольшим перигеем над потенциальными угрозами, но немного большим апогеем над «в основном безвредными» областями снижает общее сопротивление и продлевает срок службы спутника.

Это имеет большой смысл и может быть расширено за счет включения спутников-шпионов других крупных игроков, помимо США, поскольку они, как правило, также ориентированы на северное полушарие. Для спутников-шпионов, которые имеют эллиптические орбиты с высотой перицентра в районе 400 км и выше, вместо этого может применяться синхронность, но на высоте 250 км необходимо минимизировать общее время, проведенное на малой высоте.
Это веская причина, хотя в настоящее время для Замочных скважин все наоборот: у некоторых перигей находится в Южном полушарии.
Вы Антарктиду забыли (тоже не угроза).
@Викки, о которой мы знаем...