¿Cómo funcionan los puntos de equilibrio estables en GEO? Si todas las naves espaciales geosincrónicas perdieran repentinamente el mantenimiento de la posición, ¿caería la mayoría en una u otra?

Hay un artículo muy bueno sobre la variación sincronizada del movimiento de escombros en GEO, disponible aquí .

Los autores dan un ejemplo del 'plano estable GEO bien conocido, que es un punto fijo de las ecuaciones diferenciales doblemente promediadas (que rigen la inclinación y la ascensión recta del nodo ascendente). Los objetos inicializados en esta configuración de equilibrio con i=7.4 y RAAN=0 exhiben variaciones de inclinación y RAAN dramáticamente reducidas durante el ciclo de 53 años. Ver figura adjunta:

También se hace referencia a este artículo en la página de Wikipedia sobre la órbita geoestacionaria: enlace (sí, lo sé, wiki no es la mejor fuente, lo siento). Allí se afirma que 'hay dos puntos de equilibrio estables (en 75,3°E y 252°E) y dos puntos inestables correspondientes (en 165,3°E y 14,7°O). Cualquier objeto geoestacionario colocado entre los puntos de equilibrio (sin ninguna acción) se aceleraría lentamente hacia la posición de equilibrio estable, lo que provocaría una variación periódica de longitud, lo que responde a su pregunta. Entonces, de acuerdo con esta declaración, sus suposiciones sobre dos grupos de Analemmae, que se formarían en muuuuucho tiempo, suenan legítimos.

Sin embargo, después de una mirada rápida al artículo al que se hace referencia, no pude encontrar la misma conclusión allí (o al menos formulada de la misma manera). Por lo tanto, tomaría la declaración de wiki con pinzas y leería el artículo al que se hace referencia detenidamente.

Solo tenga tiempo para un resumen rápido sin números.

Breve explicación de los puntos de equilibrio

Incluso en la capa GEO, la tierra tiene diferencias gravitatorias y no es completamente redonda. Las masas de tierra tienen una atracción gravitacional mayor que los océanos.

Esto significa que, a excepción de los puntos de equilibrio estables (e inestables, sobre el papel), un satélite en GEO experimentará una atracción gravitacional de estas masas terrestres.

Imagine un modelo 2D: puntos de alta gravedad (equilibrio estable) como valles y puntos de baja gravedad (equilibrio inestable) como montañas. Coloque una canica en algún lugar de una pendiente y rodará hacia el valle, alcanzará el punto opuesto y retrocederá, repitiendo esto infinitamente si no hay fricción.

Un satélite que no esté en un punto de equilibrio hará aproximadamente lo mismo.

Satélites entre puntos de equilibrio

Por lo general, los satélites usarán pequeñas ráfagas de sus motores para permanecer en su ventana (o quemaduras constantes de los motores iónicos). Vistos desde "arriba" (polo norte), todos los satélites en GEO se mueven en sentido contrario a las agujas del reloj (progrado).

Pero si el satélite no contrarrestara la atracción gravitatoria, el satélite aceleraría a lo largo de su órbita en la dirección de la atracción. Esto significaría que la distancia de la órbita a la Tierra aumentará. Pasaría detrás de satélites estables y seguiría aumentando de altura hasta llegar al punto de equilibrio, donde comenzará a ser jalado por la cadena montañosa y continuará hasta llegar al punto opuesto al punto de partida, donde su velocidad será igual a la que tenía. mal antes. Luego retrocederá hacia el punto de equilibrio (disminuyendo la altura de la órbita) hasta pasarlo, volviendo al punto de partida.

Si el equilibrio está en el otro lado (retrógrado), haría lo mismo pero al revés: reducir la velocidad, disminuir la altura de la órbita, pasar por delante de otros satélites en una órbita más baja y así sucesivamente.

Desde el punto de vista de un punto de equilibrio estable, un satélite no controlado siempre se movería en sentido contrario a las agujas del reloj a su alrededor (si se considera que el polo norte de la Tierra está "arriba").

respondiendo la pregunta

Entonces, si todos los satélites perdieran el mantenimiento de la posición, todos harían esto. Se produciría el caos, y aunque no chocarían inmediatamente entre sí, solo sería cuestión de tiempo.