¿Cómo es que los satélites heliosincrónicos "terminator-riding" nunca pasan sobre el polo?

Las regiones polares no se perderán, ya que pasarán bajo la órbita heliosíncrona dos veces al año. – SF. 19 nov.

@SF. - Tu comentario es incorrecto. Los satélites sincrónicos solares nunca pasan directamente sobre los polos. Los satélites del tren A, por ejemplo, tienen una inclinación orbital de 98,2 grados y, por lo tanto, nunca van al norte de los 81,8 grados de latitud norte. Los polos se ven desde el punto más septentrional de la órbita, pero nunca directamente debajo. – David Hammen hace 4 horas

¿Alguien podría explicarlo como si tuviera 5 años?

La inclinación axial de la Tierra de 23,4° envía los polos 23,4° lejos del terminador, hacia el lado nocturno o el lado diurno, en los solsticios. Entonces, en el solsticio de verano, el polo norte está a 23,4 grados del terminador.

Los satélites "montados en el terminador" se mueven con una inclinación de 80 a 82 grados, lo que significa que en el momento del equinoccio, están de 10 a 12 grados del polo, que es exactamente en la línea del terminador. En el solsticio de verano, si el satélite va a pasar sobre la línea de terminación sobre el ecuador, si conserva la inclinación de 80 grados (en relación con el ecuador de la Tierra), eso significaría que está a 20 grados del polo + 23,4 grados entre el polo y el terminador. = 43 grados de distancia del terminador... eso difícilmente es "montar el terminador", casi a la mitad de la perpendicular a él... (y cerca del solsticio de invierno, en realidad cabalgan exactamente sobre la línea del terminador).

¿O me estoy perdiendo algo? ¿Podría alguien, por ejemplo, mostrar una imagen de la órbita de un satélite de este tipo en el solsticio de verano, en relación con el polo norte y la línea de terminación? ¿ Algo así pero para la fecha del solsticio de verano?

¡Es una buena pregunta! Como dije , estoy muuuy confundido . Creo que un tl;dr de una respuesta podría ser que siempre que la protuberancia ecuatorial tenga ciertas simetrías, incluida la del eje de la Tierra, la dirección de la perturbación de la protuberancia estará en el plano de la protuberancia (por ejemplo, el ecuador). No existen las "órbitas montadas en terminadores". La órbita responde a la forma del bulto, y no tiene idea de dónde están el sol o el terminador y no le importa. Un buen experimento mental sería si el eje estuviera inclinado a 90 grados con respecto a la eclíptica.
No. No es posible explicarle esto a un niño de 5 años.
Parte del problema aquí es una idea errónea de ELI5 de un satélite "terminator-riding". Tales satélites no existen. Es una mentira para los niños .

Respuestas (2)

¿Alguien podría explicarlo como si tuviera 5 años?

TL; DR: No existe un verdadero satélite "terminator-riding". Los costos de mantenimiento de combustible para tal órbita serían ridículamente altos.


Las órbitas de los satélites sincrónicos con el sol no son del todo keplerianas. La ascensión recta del nodo ascendente es constante en una órbita kepleriana. En cambio, la ascensión recta del nodo ascendente tiene una precesión en órbitas sincrónicas solares para coincidir con la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

Esta precesión es un cambio de plano. Los cambios de plano en las órbitas keplerianas son operaciones bastante costosas, en cuanto a delta-V. Estos cambios continuos de plano harían que una órbita sincrónica solar alrededor de un planeta esférico fuera ridículamente costosa. Esos cambios de plano continuos de una órbita sincrónica solar alrededor de la Tierra no esférica son gratuitos porque la oblación de la Tierra hace que cualquier órbita inclinada tenga precesión. La velocidad a la que una órbita realiza una precesión es una función de la inclinación de la órbita, la longitud del semieje mayor y la excentricidad.

Los satélites en un sol sincrónico tienen órbitas con inclinación, longitud del semieje mayor y excentricidad diseñadas específicamente para hacer que esta tasa de precesión natural coincida con la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Tal satélite con su plano orbital más o menos normal a la dirección del Sol (término no ELI5: gran ángulo beta solar) y mantendrá esa orientación más o menos constante. El satélite montará más o menos el terminador.

¿Qué pasa con una verdadera órbita montada en un terminador? Tal órbita requeriría constantes cambios de plano, tanto en inclinación como en ascensión recta. El achatamiento de la Tierra no afecta la inclinación. Esos cambios de plano serían responsabilidad del satélite. Además, esa inclinación en constante cambio significaría que la precesión natural debida al achatamiento casi nunca coincidiría con la precesión necesaria para mantener el satélite heliosincrónico. Un verdadero terminador montando un satélite también tendría que gastar inmensas cantidades de combustible para esos cambios de avión. Por estas razones, no existe un satélite en una verdadera órbita terminator-riding.

Entonces... en ese "más o menos montar el terminador", en algunos casos "definitivamente menos", como con mi instancia de 43 grados? ¿ La inclinación relativa al terminador cambia a lo largo del año, con alrededor de cero cerca del solsticio de invierno y más de 40 grados en verano?

El satélite no corre paralelo al terminador, cruza el terminador dos veces en cada órbita. Entonces, en cada órbita, la mitad del camino debajo de la órbita está en la sombra, la otra mitad está a la luz del día.

La inclinación del satélite se mide en relación con el ecuador (98,2°) y los polos (8,2°), y no cambia con las estaciones. El punto más al norte de la órbita gira alrededor del polo.

Tal vez debería cambiar el nombre de mi comentario ts; dr ("demasiado corto, no lo leí") :)