Su aritmética que llega a 50 pájaros por plano con una separación de aproximadamente 7 ° parece razonable. Me sorprendería si se pudieran poner 50 satélites en un solo lanzamiento, aunque no sea por otra razón que no creo que encajen en el carenado. Independientemente de cuántos suban en un solo lanzamiento, creo que podemos asumir con seguridad que sería más de uno, en cuyo caso la respuesta a continuación sigue siendo relevante.

Lo que está hablando se conoce como poner en fase la órbita de una nave espacial dentro de su plano orbital, y sí, es un problema común que surge cuando se despliegan varias naves espaciales desde un solo vehículo de lanzamiento. Hay una variedad de formas de resolver este problema que dependen de la capacidad del satélite, el vehículo de lanzamiento, la órbita y el concepto de operaciones de la constelación (más específicamente qué tan crítico es el espacio y cuánto tiempo está dispuesto a pasar entre el lanzamiento y estando todo en la configuración final).

La mecánica orbital de la fase

Idealmente, la fase solo cambia la anomalía real relativa de un satélite.con respecto a los otros satélites en el mismo plano. (Digo relativo porque el TA cambia continuamente durante una órbita). Una forma muy sencilla de hacer esto es cambiar temporalmente el período orbital cambiando el semieje mayor de la órbita. Por ejemplo, considere un satélite en una órbita de referencia con un período de 90 minutos: un satélite avanza 360° de TA en una órbita. Si el período orbital se cambiara a 60 minutos (no plausible, pero estamos ilustrando un concepto), después de 60 minutos un satélite tendría un cambio de 360° en TA, pero el satélite de referencia solo habría pasado 60/90*360 = 240°. Si el satélite de 60 minutos se restableciera luego a la órbita original de 90 minutos, los dos satélites estarían desfasados ​​permanentemente 120°.

En la práctica, una maniobra tan agresiva requeriría una cantidad prohibitiva de propelente. Por lo general, el eje semi-mayor se cambia de manera menos dramática, y se permite que la deriva por órbita en el TA relativo se integre en varias órbitas. Este proceso puede llevar una cantidad de tiempo arbitrariamente larga.

Afortunadamente, el ΔV requerido es pequeño si tiene algo de tiempo. Se puede realizar una fase de 180° en una órbita de 450 km para m/s de un dígito de ΔV si tiene 3 meses de sobra. (Ejercicio para el lector, o tal vez un buen tema para otra pregunta).

Sin propulsor

Muchos satélites no tienen propulsión, pero aún necesitan cambiar de fase. Por ejemplo, los cubsats de Planet's Dove no tienen propulsión. Tal como se presenta en este documento , utilizan el arrastre para inducir la fase. Al controlar la actitud de cada satélite, cambian su área de sección transversal y el coeficiente de arrastre, lo que cambia el arrastre relativo. El arrastre reduce el semieje mayor de una órbita y, por lo tanto, su período. Están usando la atmósfera como un sistema de propulsión de bajo empuje, siempre anti-velocidad.

Todos los Combustibles

Obviamente, el enfoque más sencillo es utilizar un sistema de propulsión a bordo. En el anuncio de Seattle de su constelación de comunicaciones , Elon Musk indicó que sus satélites tendrían propulsión. (Nota: no tengo una marca de tiempo, tal vez si alguien ve el video y lo encuentra, puede editar esta respuesta). Dado esto, es probable que el LV despliegue los satélites en una órbita de inserción de referencia y luego cada satélite. utilizará la propulsión a bordo para maniobrar a una órbita de fase, esperar hasta que su TA relativa esté en fase apropiada y luego maniobrar de regreso a su órbita operativa.

Unas pocas semanas para obtener la fase correcta no debería ser gran cosa porque es probable que los satélites estén diseñados para durar años, una pequeña fracción de su vida operativa. Además, los satélites suelen pasar por actividades de verificación en órbita justo después del lanzamiento que probablemente no dependan de una fase relativa representativa desde el punto de vista operativo.

¿Sin cohete?

Obviamente, la etapa superior del cohete puede desplegar inicialmente cada satélite en una órbita de fase (es decir, una órbita ligeramente diferente a la que se desea para las operaciones nominales), pero la segunda maniobra que vuelve a poner el satélite en la órbita de referencia después de que se completa la fase todavía tendría que ser hecho por el satélite porque la misión del cohete habría terminado hace mucho tiempo.

Consideraría desplegar un plano completo de satélites en una órbita de fase ligeramente elíptica y hacer que cada satélite se circularice cuando haya alcanzado la velocidad relativa correcta (es decir, uno lo antes posible, y luego cada satélite posterior a una frecuencia bastante regular a partir de entonces). O si tuviera la capacidad de hacer al menos un reinicio, usaría dos órbitas de fase: una con un período más largo y la otra con un período más corto que el nominal. De esa forma, la mitad de los satélites del avión pueden desplazarse hacia un lado y la otra mitad hacia el otro. Esto reduciría aproximadamente a la mitad el tiempo requerido para desplegar completamente un avión.