Почему устаревшие геостационарные спутники переводятся на орбиту выше геостационарного пояса?

Это кажется немного нелогичным, потому что на орбите выше пояса спутник в конечном итоге потеряет скорость, поэтому его орбита будет пересекать орбитальную плоскость геостационарных спутников, что может создать опасность столкновения. Чтобы выйти на другую орбиту, спутник должен иметь функциональную систему управления ориентацией [Википедия] , которая также позволяла бы снижать скорость для уменьшения высоты. Так почему же так называемая кладбищенская орбита не ниже геостационарной высоты?

Потеря скорости происходит, когда вы поднимаете орбиту. Нижние орбиты быстрее. Луна замедляется и поэтому когда-нибудь покинет орбиту Земли. Вы, вероятно, имеете в виду низкую околоземную орбиту (НОО), где есть атмосферное сопротивление. Несмотря на парадоксальное ощущение, которое это создает, сопротивление заставляет спутники LEO двигаться по орбите быстрее, когда они падают на Землю. Дайте им импульс, они поднимаются на более высокую орбиту, но вращаются медленнее.
@uhoh: Рост орбиты Луны вызван приливным вздутием Земли из-за гравитации Луны. Спутники недостаточно массивны, чтобы вызвать такой эффект. (неважно, что на ГЕО эффект ровно нулевой, там направление меняется на противоположное.)
@СФ. правильно, но я не смешивал эти два явления — просто приводил подтверждающие примеры вещей, которые замедляются, удаляясь, или удаляются, замедляясь. Причина не имеет значения, это просто закон. i.stack.imgur.com/ZJqpE.jpg
Да. Действительно - более низкая орбита = более высокая скорость. Виноват. Спасибо @uhoh.
Совсем неплохо! На самом деле это действительно круто и застало меня врасплох. См. это , которое черпает из этого .
@uhoh, я знал это, но сделал эту глупую ошибку :)
Нижняя орбита имеет более высокую скорость, но переход с высокой орбиты на низкую осуществляется с помощью пары замедлений. Добро пожаловать в странный мир орбитальной механики.
@uhoh Орбита Луны расширяется, поскольку она получает угловой момент и энергию за счет приливной передачи, но она не убежит, поскольку в системе недостаточно энергии. Если бы Солнце в конце концов не испарило систему, конечная судьба была бы приливным шлюзом.
@dmckee вау! это замечательные новости! Иссякает ли энергия раньше, чем угловой момент?
@dmckee: Источник? Я задал этот вопрос на Astronomy.SE, и ответ был… разочаровывающим.
@SF Ну, я признаю, что проверил свою память только с помощью Википедии , и у меня нет их ссылок на последующие действия. Я подумаю об этом.

Ответы (2)

Орбиты на высоте ГСО стабильны очень долгое время (миллионы лет). Существенного падения высоты орбиты из-за какого-то лобового сопротивления не происходит, поэтому риск помех этим спутникам работающим близок к нулю. С другой стороны, есть веские причины хранить их выше пояса, а не ниже:

Область ниже используется для маневров, например, для перемещения спутника с одной долготы на другую (хорошо, не очень хороший аргумент, потому что вы могли бы сделать это и выше).

Один очень важный аспект: если спутники находятся на более низкой орбите, они могут мешать каналам связи между GEO и Землей, если спутник проходит прямо перед другим.

Есть два способа, как спутники обычно приближаются к ГСО: с высокого GTO с использованием обычных двигателей, поэтому они движутся довольно быстро, а вероятность столкновений низка. С другой стороны, некоторые спутники используют ионные двигатели для достижения своей конечной орбиты довольно медленно и с более низких орбит. Необходимость перемещать их по орбите кладбища была бы большим риском из-за длительного времени в пути.

Дополнительная информация: Посмотрите на этот вопрос: Почему лента выведенных из эксплуатации геостационарных спутников перекошена? - орбиты кладбища не строго выше ГСО, но и наклонены на несколько градусов.

Технически первый манёвр входа будет происходить только снизу... но опять же, шансы на столкновение там ничтожно малы.
Помимо упомянутых вами спутников связи, существует целый ряд спутников наблюдения за Землей. Спутник, припаркованный чуть ниже геоорбиты, будет занимать значительный телесный угол поля зрения спутников наблюдения за Землей.
«переместить спутник с одной широты на другую» — я предполагаю, что вы имеете в виду «долготу».
@AntonSherwood - исправлено ;-)

На самом деле, имеет смысл поднимать орбиту вышедших из эксплуатации геостационарных спутников: прибыв с Земли, вы должны пересечь более низкую орбиту, чтобы перейти с низкой околоземной орбиты на геостационарную орбиту, но вам не нужно переходить дальше, чем это (некоторые переходные орбиты делают это, но это не требование). Это означает, что более высокая орбита имеет меньший риск столкновения, чем более низкая орбита, с точки зрения продолжающегося использования пояса геостационарной орбиты.

На высоте геостационарных спутников (~36 000 км) практически нет ничего, что могло бы вызвать снижение орбиты в разумных временных масштабах. Атмосфера не останавливается на заданной высоте ( экзосфера , по-видимому, измеряется на высоте более 10 000 км и, по оценкам, достигает половины пути до Луны), но эффект сопротивления на таком расстоянии ничтожен. Я не нашел хорошей ссылки на долговечность геостационарных орбит, но LAGEOS находится всего в 6000 км и, по оценкам, не вернется в течение 8,4 миллиона лет.

Предполагаемая орбита кладбища , как того требуют правила США для геостационарных спутников, находится на высоте 300 км над геопоясом. Это не очень далеко по сравнению с расстоянием геопояса от Земли, но этого более чем достаточно, чтобы гарантировать, что маневры в геопоясе активных спутников и возмущения от Солнца и Луны на мертвых спутниках не заставят их пересечься. пути.

применимый стандарт НАСА для орбитального мусора также требует более низкой орбиты кладбища, чем ГСО, но я не знаю, как часто он используется на практике.
Почему устаревшие геостационарные спутники переводятся на орбиту выше геостационарного пояса?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v