Una órbita de cementerio , también llamada órbita basura u órbita de eliminación , es una órbita que se encuentra alejada de las órbitas operativas comunes. Una órbita de cementerio importante es una órbita supersincrónica muy por encima de la órbita geosincrónica . Algunos satélites se mueven a esas órbitas al final de su vida operativa para reducir la probabilidad de colisionar con naves espaciales operativas y generar desechos espaciales .
Descripción general
Se utiliza una órbita de cementerio cuando el cambio de velocidad requerido para realizar una maniobra de desorbitación es demasiado grande. Desorbitar un satélite geoestacionario requiere un delta-v de aproximadamente 1.500 metros por segundo (4.900 pies / s), mientras que reorbitarlo a una órbita de cementerio solo requiere unos 11 metros por segundo (36 pies / s). [1]
Para los satélites en órbita geoestacionaria y órbitas geosincrónicas , la órbita del cementerio está unos cientos de kilómetros por encima de la órbita operativa. La transferencia a una órbita cementerio por encima de la órbita geoestacionaria requiere la misma cantidad de combustible que necesita un satélite durante unos tres meses de mantenimiento de la estación . También requiere un control de actitud confiable durante la maniobra de transferencia. Si bien la mayoría de los operadores de satélites planean realizar una maniobra de este tipo al final de la vida operativa de sus satélites, en 2005 solo alrededor de un tercio lo logró. [2] Sin embargo, a partir de 2011, se decía que la mayoría de las [ aclaraciones necesarias ] naves espaciales geosincrónicas recientemente dadas de baja se habían trasladado a una órbita cementerio. [3]
Según el Comité Interinstitucional de Coordinación de Desechos Espaciales (IADC) [4], la altitud mínima del perigeo por encima de la órbita geoestacionaria es:
dónde es el coeficiente de presión de radiación solar y es la relación entre el área de aspecto [m 2 ] y la masa [kg] del satélite. Esta fórmula incluye unos 200 km para la zona protegida por GEO para permitir también maniobras orbitales en GEO sin interferir con la órbita del cementerio. Se deben permitir otros 35 kilómetros (22 millas) de tolerancia para los efectos de las perturbaciones gravitacionales (principalmente solares y lunares). La parte restante de la ecuación considera los efectos de la presión de la radiación solar , que depende de los parámetros físicos del satélite.
Para obtener una licencia para proporcionar servicios de telecomunicaciones en los Estados Unidos, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) exige que todos los satélites geoestacionarios lanzados después del 18 de marzo de 2002 se comprometan a pasar a una órbita de cementerio al final de su vida operativa. [5] Las regulaciones del gobierno de EE . UU. Requieren un impulso,, de unos 300 km. [6]
Una nave espacial que se mueva a la órbita de un cementerio normalmente se pasivará .
Los objetos incontrolados en una órbita casi geoestacionaria [de la Tierra] (GEO) exhiben un ciclo de 53 años de inclinación orbital [7] debido a la interacción de la inclinación de la Tierra con la órbita lunar. La inclinación orbital varía ± 7,4 °, hasta 0,8 ° pa. [7] : 3
Órbita de eliminación
Si bien la órbita estándar del cementerio de satélites geosincrónicos da como resultado una vida útil orbital esperada de millones de años, el número creciente de satélites, el lanzamiento de microsatélites y la aprobación de la FCC de grandes megaconstelaciones de miles de satélites para su lanzamiento en 2022 requieren nuevos enfoques para la desorbitación de Asegúrese de retirar los objetos antes de tiempo una vez que hayan llegado al final de su vida útil. A diferencia de las órbitas de cementerio GEO que requieren tres meses de combustible, las grandes redes de satélites requieren órbitas que se desintegran pasivamente en la atmósfera de la Tierra. Por ejemplo, tanto OneWeb como SpaceX se han comprometido con las autoridades reguladoras de la FCC a que los satélites dados de baja decaerán a una órbita más baja, una órbita de eliminación, donde la altitud orbital del satélite decaería debido al arrastre atmosférico y luego volvería a entrar naturalmente en la atmósfera y se quemaría en una año de final de vida. [8]
Ver también
- Lista de órbitas
- SNAP-10A : satélite del reactor nuclear, que permanece en una órbita terrestre sub-síncrona de 700 millas náuticas (1.300 km; 810 millas) durante unos 4.000 años previstos
- Cementerio de naves espaciales , en el Océano Pacífico
Notas
- ^ Los períodos y velocidades orbitales se calculan utilizando las relaciones 4π 2 R 3 = T 2 GM y V 2 R = GM , donde R , radio de órbita en metros; T , período orbital en segundos; V , velocidad orbital en m / s; G , constante gravitacional, aproximadamente6,673 x 10 −11 Nm 2 / kg 2 ; M , masa de la Tierra, aproximadamente5,98 × 10 24 kg .
- ^ Aproximadamente 8,6 veces (en radio y longitud) cuando la luna está más cerca (363 104 km ÷42 164 kilometros ) a 9,6 veces cuando la luna está más alejado (405 696 km ÷42 164 km ).
Referencias
- ^ "Método para reorbitar una nave espacial geoestacionaria de propulsión de modo dual - Patente # 5651515 - PatentGenius" . Archivado desde el original el 10 de noviembre de 2013 . Consultado el 28 de octubre de 2012 .
- ^ "ESA - Mitigación de los desechos espaciales: el caso de un código de conducta" . www.esa.int .
- ^ Johnson, Nicholas (5 de diciembre de 2011). Livingston, David (ed.). "Broadcast 1666 (Special Edition) - Tema: Problemas con los desechos espaciales" (podcast). El espectáculo espacial . 1: 03: 05-1: 06: 20 . Consultado el 5 de enero de 2015 .
- ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2 de abril de 2015 . Consultado el 7 de marzo de 2015 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "FCC entra en debate sobre desechos orbitales" . Archivado desde el original el 8 de marzo de 2005.
- ^ "Prácticas estándar de desechos orbitales del gobierno de EE. UU." (PDF) .
- ^ a b Anderson, Paul; et al. (2015). Consideraciones operativas de la dinámica de sincronización de escombros GEO (PDF) . 66º Congreso Astronáutico Internacional . Jerusalén, Israel. IAC-15, A6,7,3, x27478.
- ^ Brodkin, Jon (4 de octubre de 2017). "Los satélites de banda ancha SpaceX y OneWeb suscitan temores sobre los desechos espaciales" . Ars Technica . Consultado el 28 de abril de 2019 .