Сколько существующих спутников имеют постоянно меняющуюся орбиту из-за конструктивных решений человека?

В космическом сообществе существует предположение, что изменения орбиты спутника Земли происходят нечасто (кроме изменений, связанных с атмосферным сопротивлением). Существуют ли какие-либо известные спутники , предназначенные для непрерывного изменения своей орбиты с помощью солнечных парусов или другого недорогого метода движения?

Под непрерывным я не подразумеваю маневры «удержания станции», которые на самом деле предназначены для поддержания определенной орбиты. Вместо этого я имею в виду спутники, которые намеренно постоянно меняют свои орбиты по своему замыслу.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Под спутником я подразумеваю объект на орбите Земли, предназначенный для предотвращения повторного входа в атмосферу в течение нескольких лет, который делает что-то помимо простой корректировки своей орбиты в течение этого времени (т. орбита).

РЕДАКТИРОВАТЬ: Название изменено на «Сколько существующих спутников имеют постоянно меняющуюся орбиту из-за решений, принятых человеком?»

Я имею в виду, есть X-37b.
GOCE постоянно толкался, чтобы поддерживать , а не менять свою орбиту. space.stackexchange.com/a/33202/6944
В заголовке написано «питание», но вопрос включает «использование солнечных парусов», которые сами по себе не требуют энергии, по крайней мере, не от космического корабля, хотя для поддержания ориентации требуется небольшая мощность. ср. 1 , 2 , 3 . Следует ли убрать из названия слово «питание»?
@user25876 user25876, когда X-37b достигает космоса и садится после запуска, совершает ли он движение с приводом по какой-либо причине, кроме поддержания подобия стабильной орбиты и / или повторного входа в атмосферу Земли?
@ user12102 отличное предложение, я его реализовал. Этот вопрос становится все труднее и труднее задать четко.
Кажется, что любой спутник на орбите со значительной прецессией был бы правильным ответом на вопрос, который стоит сейчас.
@ user12024 прецессия орбиты является частью того, что маневры по удержанию станции пытаются сделать стабильными для большинства спутников. Стабильность параметров — это то, что я определяю как реализацию стабильной орбиты. Величина прецессии, пока она не изменяется по замыслу, является просто еще одним орбитальным параметром для фиксированной орбиты (которой на самом деле не существует из-за атмосферного сопротивления, солнечного давления и т. д., но я спрашиваю, проектируют ли люди спутники на цель постоянно корректировать орбитальные параметры, а не пытаться поддерживать их стабильность).
@brethvoice Ага. Он несет значительное количество топлива для орбитального маневрирования (раннее предложение предлагало ~ 3 км / с дельта-V; более поздние оценки предполагают 500–1000 м / с в зависимости от массы полезной нагрузки) на гиперголическом двухкомпонентном двигателе. испытательный стенд для других технологий двигателей (например, подруливающие устройства Холла).
@brethvoice в продолжение моего более раннего вопроса об использовании «питания» и «солнечного паруса» , есть группы спутников, которые скорректировали свое положение, чтобы их солнечные панели взаимодействовали со слабым атмосферным сопротивлением, чтобы медленно дрейфовать вперед или назад. с течением времени по сравнению с их номинальным положением, чтобы рассредоточиться в пределах своей орбитальной плоскости после совместного запуска и развертывания. Я все еще жду от вас разъяснений о том, будет или не будет считаться «заряженным».
@brethvoice в примере с перетаскиванием все орбитальные параметры этих космических кораблей будут одинаковыми, за исключением эпохи или времени, в которое они достигают своего восходящего узла. Его также называют «фазированием». Но если вы действительно подразумеваете, что под «питанием» подразумевается тяга за счет какой-то реактивной массы, постоянно подталкиваемой космическим кораблем за счет использования энергии для выполнения чего-то большего, чем компенсация сопротивления для поддержания орбиты, у меня есть предчувствие, что ответ — нет, по крайней мере, для тех, о которых мы знаем :-)
@uhoh, ваши предположения о том, что означает «питание», верны. Вы смогли прочитать между строк и ответить на мой фактический вопрос... но я не верю, что у меня достаточно опыта и знаний в этой области, чтобы опубликовать фактический ответ вместо ответа на ваш комментарий, который я считаю ценным и полезным.
@brethvoice, тогда я написал ответ, основанный на нашем обсуждении, дайте мне знать, соответствует ли он вашему вопросу или нужно внести изменения. Спасибо!

Ответы (2)

См. также ответы на вопросы Какие технологии позволяют или хотя бы помогают работе спутников на очень низкой околоземной орбите (VLEO)?


Если:

  • «приведенный в действие» означает «тяга за счет реактивной массы, которая непрерывно толкается космическим кораблем за счет использования энергии, и
  • «непрерывно меняющаяся орбита» означает постоянное активное изменение своей естественной орбиты (которая уже постоянно меняется из-за нескольких эффектов)

и кажется, что да , то ответ на вопрос "Сколько существующих спутников..." скорее всего нулевой.

@OrganicMarble отмечает, что:

GOCE постоянно двигался, чтобы поддерживать, а не менять свою орбиту.

и ссылки на этот ответ на Какой самый аэродинамический спутник?

Я упомянул, что:

... есть группы спутников, которые скорректировали свое положение, чтобы их солнечные панели взаимодействовали со слабым атмосферным сопротивлением, чтобы либо медленно дрейфовать вперед, либо назад с течением времени по сравнению с их номинальным положением, чтобы рассредоточиться в своей орбитальной плоскости после запуска и развернуты вместе. Я все еще жду от вас разъяснений о том, будет или не будет считаться «заряженным».

и теперь помните, я думал о созвездии CYGNSS. Из Как космические аппараты CYGNSS могут (фактически) измерять волнение океана? :

CYGNSS

выше: скриншоты из CYGNSS_FactSheet_October2014

Они действительно использовали немного электроэнергии для корректировки положения, чтобы увеличить или уменьшить атмосферное сопротивление, в основном от солнечных батарей, но это не был полет с двигателем.

Из этого ответа на Ракету, чтобы запустить 8 кубсатов на НОО на равном расстоянии :

Вот пример симуляции использования чередования конфигураций с высоким и низким сопротивлением для достижения равномерного фазирования, а затем для его поддержания с помощью небольших регулировок сопротивления, удерживающих станцию:

Рисунок 8: Дискретизированные по времени команды высокого сопротивления назначаются для достижения желаемых слотов (b) с помощью команд

Рисунок 8: Дискретизированные по времени команды высокого сопротивления назначаются для достижения желаемых слотов (b) с помощью команд

Рисунок 9: Режимы ориентации спутника Dove обеспечивают большие коэффициенты площади сопротивления (a) Ортографические проекции с площадями поперечного сечения.  (b) Положения с высоким и низким сопротивлением

Рисунок 9: Режимы ориентации спутника Dove обеспечивают большие коэффициенты площади сопротивления (a) Ортографические проекции с площадями поперечного сечения. (b) Положения с высоким и низким сопротивлением

Но я могу ошибаться!

Если кто-то придумает что-то, что соответствует вашим критериям, или что-то новое будет добавлено в пространство, которое соответствует, тогда можно опубликовать новые ответы.

Неполный ответ, и его нельзя считать «работающим», но на этой странице Университета Твенте перечислены около 235 спутников, находящихся на солнечно-синхронных орбитах .

Солнечно-синхронная орбита — это почти полярная орбита, тщательно рассчитанная с использованием экваториальной выпуклости Земли для корректировки орбиты спутника примерно на один градус в день. Поскольку угол к солнцу также меняется примерно на один градус в день, это удерживает солнце под одним и тем же углом к ​​орбите спутника в течение всего года.

Это полезно для научных спутников, которые проводят долгосрочные наблюдения за солнцем, или спутников, у которых нет бортовых батарей и, следовательно, они не могут допустить, чтобы Земля затеняла их солнечные панели.

Он представляет собой непрерывное изменение элементов кеплеровской орбиты из-за нецентральной силы (сжатие Земли), хотя и совершенно естественного происхождения.

Я рассматриваю изменения параметров орбиты из-за таких вещей, как неравномерность гравитационного поля, атмосферное сопротивление и т. д. Все вещи, которые проектировщики могли предсказать и учесть. Однако меня постоянно впечатляет изобретательность человечества, и технологическое мастерство, упомянутое в этом ответе, является для меня еще одним убедительным доказательством.
Хорошая точка зрения! Я добавил несколько тонкостей, пожалуйста, не стесняйтесь редактировать дальше.