Warum sendet SpaceX einen Satelliten 80.000 km von der Erde entfernt, wenn die geostationäre Umlaufbahn 36.000 km beträgt?
Antworten
Das Endziel des Satelliten besteht darin, sich in einer geostationären Umlaufbahn zu befinden (~35.000 km und eine Neigung von 0 Grad).
SpaceX bringt den Satelliten von Florida aus in eine Umlaufbahn mit einer Neigung von 20,75 Grad. Das bedeutet, dass der Satellit seine Triebwerke verwenden muss, um ein Flugzeugwechselmanöver durchzuführen, um die Neigung auf Null zu verringern. Flugzeugwechselmanöver erfordern viel Treibstoff.
Allerdings sind Flugzeugwechsel aus größeren Höhen günstiger als aus niedrigeren Höhen. Daher nutzt SpaceX seinen Booster, um den Satelliten auf einen Höhepunkt von 80.000 km zu bringen. Der Satellit wird in der Lage sein, seinen Flugzeugwechsel in einer Höhe von 80.000 km durchzuführen und auf GEO abzusinken und zu zirkularisieren, und zwar zu geringeren Kosten, als wenn er dies auf GEO-Höhe versuchen würde.
Lassen Sie mich die Antwort von Robert Frost etwas näher erläutern. Schauen Sie sich das Diagramm unten an:
Nachdem SpaceX das Raumschiff beschleunigt hat, verbleibt es in einer um 20,5 Grad zum Äquator geneigten („geneigten“) Umlaufbahn. Der Geschwindigkeitsvektor wird im Diagramm als Vi dargestellt. Um zur geosynchronen Umlaufbahn zu gelangen, müssen Sie Vi in Vf ändern. Dies erfordert einen Schub in Richtung ΔV um einen Betrag, der proportional zu Vi und Vf ist. Je weiter Sie in Ihrer Umlaufbahn von der Erde entfernt sind, desto geringer ist Ihre Geschwindigkeit. Wenn Sie also eine anfängliche Umlaufbahn wählen, die Sie weiter von der Erde entfernt, können Sie ΔV senken und Treibstoff sparen. Mehr Treibstoff bedeutet eine längere Lebensdauer, was wiederum höhere Einnahmen für den Kommunikationssatellitenbetreiber bedeutet.
Die größere Umlaufbahn wird „supersynchron“ genannt und wird schon seit langem verwendet. Es kann sehr praktisch sein, wenn der Treibstoff des Raumfahrzeugs begrenzt ist.