Órbita de geotransferencia

Órbita de geotransferencia ( GTO ): una órbita de transición entre una órbita de referencia baja (LEO; altitud de unos 200 km ) y una órbita geoestacionaria (GSO; 35 786 km ) . A diferencia de LEO y GEO , que son circulares en primera aproximación, la órbita de transferencia es una trayectoria elíptica muy alargada de la nave espacial , cuyo perigeo se encuentra a la distancia de LEO de la Tierra, y el apogeo a la distancia de GEO . ( la trayectoria de Hohmann ).

La finalización del lanzamiento de la nave espacial a la OSG se produce cuando alcanza su apogeo mientras se desplaza a lo largo de la órbita de geotransferencia. En ese momento, la unidad aceleradora informa al aparato de un impulso acelerador, que convierte su movimiento elíptico en circular con un período de revolución alrededor de la Tierra igual a un día .

Técnica de inferencia

La órbita geoestacionaria implica una inclinación orbital de cero, lo que significa que la órbita está exactamente sobre el ecuador . Sin embargo, los puertos espaciales existentes no están ubicados en el ecuador y es posible el lanzamiento directo en órbita con una inclinación mínima igual a la latitud del puerto espacial. Esto significó que se necesitaba al menos una aproximación de dos pulsos a la GEO: primero, para alcanzar la velocidad característica requerida para alcanzar el apogeo a la altitud GEO, y la segunda vez en el punto de intersección de la trayectoria con la OSG para formar una órbita circular y cambiar la inclinación. Sucedió históricamente que en los satélites geoestacionarios el segundo impulso lo daba el sistema de propulsión del propio satélite, y la tarea del cohete portador era únicamente la formación de una órbita de transferencia elíptica. Este enfoque, además de la ganancia de energía, hizo posible no preocuparse por la contaminación del espacio por la última etapa del cohete. Se quemó relativamente rápido en la atmósfera debido a su bajo perigeo . La salida con dos pulsos también permitió el uso de motores de simple efecto confiables y baratos en cada etapa. El esquema de inferencia a través del GPO no es el único posible y no siempre el más óptimo, pero sin embargo se ha convertido en una característica popular de las capacidades de los vehículos de lanzamiento. La órbita elíptica se denominó órbita geotransicional.

Los parámetros de la órbita de geotransferencia están determinados por el sitio de lanzamiento. El puerto espacial Cañaveral tiene una latitud de 28,5 grados, lo que requirió un impulso de ~1800 m/s para pasar de GPO a GSO. El puerto espacial de Kourou con su latitud de 7 grados requiere un momento de transición de ~1500 m/s. El Sea Launch Cosmodrome se lanza desde el ecuador y su GPO no requiere corrección de inclinación, lo que da un impulso de transición de ~1477 m/s. Los GPO de los puertos espaciales chinos y japoneses son similares a los de Cañaveral. [1] [2]

La alta latitud de los puertos espaciales de la URSS requería impulsos mucho mayores para el ascenso final a la OSG (más de 2400 m/s). Cuando los operadores soviéticos ingresaron al mercado para lanzamientos comerciales, los diseños de los satélites geoestacionarios occidentales ya se habían establecido en términos del impulso de refuerzo requerido. Por lo tanto, los cohetes soviéticos necesitaban una etapa adicional, llamada etapa superior, que eliminaría la carga de tal manera que se redujera el impulso de formación GEO requerido del satélite a los estándares occidentales de 1500..1800 m/s. Está claro que aquí ya no es posible hablar de GPO en su sentido original, sino solo de las características de la capacidad de carga del cohete portador.

En el mercado moderno de servicios de lanzamiento, 2 estándares, GPO-1500 m/s y GPO-1800 m/s, se aceptan tácitamente como los GPO más utilizados. Los datos de falta de velocidad característica para alcanzar la OSG deben ser compensados ​​por la nave espacial objetivo, lo que afecta directamente la vida de la nave espacial (suministro de combustible en la estación para mantener la posición en el espacio). La puesta en órbita del GPO-1500 es más cara que la del GPO-1800. Por ejemplo, si el vehículo de lanzamiento Proton-M pone en órbita para el GPO-1500 una masa de 6300 kg, entonces para el GPO-1800 el valor de la masa será de 7100 kg.

Uso

GPO se utiliza para satélites de investigación como Spektr-R , así como para satélites de telecomunicaciones y transmisión de datos multimedia. Una órbita elipsoidal alargada da mucho tiempo sobre un territorio determinado, el apogeo se selecciona en función del tiempo que tarda la señal en viajar al satélite y regresar, por lo general no supera los 40 mil km para los satélites de telecomunicaciones, para el Spektr-R satélite, el apogeo es de 340 mil km, esto se hace para obtener imágenes de alta resolución utilizando el método de síntesis de apertura de radar .

Para una cobertura continua de la Tierra con señales satelitales, se requiere un mínimo de 3 satélites, lanzados con un intervalo orbital de 8 horas.

Véase también

Notas

  1. ↑ Órbita de geotransferencia . Consultado el 22 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 14 de abril de 2016.
  2. ↑ Noticias sobre el lanzamiento de Angara at Sea: ¿por qué es importante? "Divulgación científica sobre el espacio y la astronomía" . Consultado el 7 de julio de 2020. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2020.
 órbitas