Сможете ли вы точно контролировать точку входа, сходя с орбиты с помощью ионного двигателя?

При затухающих орбитах точка входа в атмосферу сильно зависит от солнечной активности, и ее очень трудно предсказать или контролировать.
Когда есть вещи, которые могут выжить при входе в атмосферу и потенциально быть опасными, или люди и оборудование, которые вы хотите восстановить, вы должны подождать, пока не достигнете нужного места на своей орбите, а затем запустить свои двигатели против вашей орбиты, чтобы замедлить вас достаточно, чтобы вернуться. к земле контролируемым образом, примерно там, где вы хотите быть.

Можно ли этого достичь с помощью ионного двигателя?
Достаточно ли типичного количества ионных двигателей, установленных на спутниках, для достаточно своевременного ухода с орбиты?

А как насчет контролируемого распада? Могли бы вы использовать его для имитации постоянного атмосферного сопротивления, компенсируя солнечную активность?

Если оставить его распадаться самостоятельно из-за атмосферного сопротивления, момент входа в атмосферу может варьироваться на несколько часов из-за солнечной активности.

Мой вопрос о выборе общей точки входа в атмосферу (конкретный регион или зона), а не о наведении космического корабля на небольшую наземную цель.

Ответы (1)

Возможно нет.

Чтобы контролировать точку повторного входа, вы должны быть в состоянии приспособиться от перигея, достаточно высокого, чтобы не возвращаться быстро (т.е. выше 200 км), до перигея, достаточно низкого, чтобы быстро вернуться (т.е. ниже 80 км) за значительно меньшее время, чем требуется для завершения одну орбиту - в противном случае непредсказуемые эффекты сопротивления в верхних слоях атмосферы с переменной плотностью испортят ваш расчет времени. Независимо от того, начинаете ли вы с низкой круговой орбиты или с эксцентрической орбиты с апогеем на геосинхронной высоте, для достижения этой корректировки перигея требуется примерно 100 м/с ∆v.

Типичные стационарные ионные двигатели на геостационарных спутниках производят пару сотен миллиньютонов против нескольких тонн массы спутника, что дает ускорение порядка 2 x 10 -5 м/ с 2 .

100 м/с, деленные на 2 x 10 -5 м/с 2, требуют недель постоянного ускорения, поэтому вы не можете сделать это за отведенное время.

Спутник, стартующий с апогея в сотни тысяч километров и перигея в 200 км, оптимизированный по соотношению ионной тяги к массе и ничему другому, вероятно, мог бы это сделать, так как его орбита провела бы несколько дней на большой высоте, но я не думаю, что любые существующие или практические спутники могли бы.

Предполагая, что для этого типа демонстрации птица с ГСО не должна весить несколько тонн, можно ли оценить порядок величины массы, при котором это было бы возможно при ∆v, равном 100 м/с?
Самая высокая дельта-V , достигнутая ионным двигателем на сегодняшний день, была получена космическим кораблем Dawn с дельта-V 11,5 км/с. На старте Dawn весил 1217 кг, из них 425 кг топлива (ксенон). Чтобы получить в десять раз больше Delta-V, вам понадобится что-то в 1/10 тяжелее, верно? И это не оставит вам достаточно веса для топлива. Так что это строго исключено требованием дельта-V, независимо от того, сколько времени вы этому уделите. Требование «быстрее подтолкнуть» совершенно отдельно, и ионные двигатели действительно не могут этого сделать.
@RossPresser Вам нужно 100 * метров * / с, а не 100 км / с. Суммарная дельта V не проблема, а тяга.
@RussellBorogove D'oh! Извините за такую ​​глупую ошибку.