¿Cuál es la masa máxima de un satélite que se puede colocar en GEO?

¿Cuál es la masa máxima de un satélite que se puede colocar en GEO? ¿O se pueden colocar satélites de cualquier masa en GEO?

Asumiendo el montaje en órbita, no hay límite estricto. Para saber qué se puede lanzar a la vez, debe especificar el modelo del lanzador, el sitio de lanzamiento, el escenario superior y el diámetro del carenado.
Para ver por sí mismo la masa a GTO, use elvperf.ksc.nasa.gov/elvMap
El satélite GEO puede tener unidades de iones. Entonces, para un solo lanzamiento, teóricamente, la masa del satélite GEO puede ser tan grande como la capacidad de la órbita terrestre baja menos varios porcentajes, para la masa del propulsor de xenón.

Respuestas (3)

Suponiendo un montaje orbital (con vehículos de lanzamiento separados, cada uno entregando una parte de la masa total del satélite), no existe un límite superior real, aparte de las limitaciones técnicas con las que estamos luchando actualmente. Al menos no hasta que estés en órbita alrededor de una masa tan grande, que literalmente empieces a jugar al billar con cuerpos celestes, desestabilices permanentemente sus órbitas, provoques un evento de nivel de extinción y termines con cualquier vida en la Tierra tal como la conocemos debido a la atracción gravitatoria entre dos. objetos (la Tierra y el satélite) tan grandes que comienzan a "alimentarse" de la masa del otro formando un disco de acreción que los conecta y sofocan sus propias atmósferas con él (entre una plétora de otros efectos secundarios indeseables).

La masa orbitada por GEO también podría ser mayor que la masa total de la Tierra, y tenemos a Caronte, encerrado en los cielos de Plutón como prueba de ello. Plutón y Caronte están bloqueados por mareas en una órbita síncrona, lo que significa que siempre están uno frente al otro con el mismo lado (al igual que la Tierra y nuestra Luna), pero también orbitan sincrónicamente entre sí (Plutón orbita un punto que está fuera de su cuerpo), lo que significa Caronte está encerrado en los cielos de Plutón como una roca congelada en movimiento, y Plutón está encerrado en los cielos de Caronte. Caronte tiene aproximadamente el 11,65 % de la masa de Plutón, lo que significa que Plutón tiene unas 8,6 veces la masa de Caronte, pero técnicamente sigue en una órbita GEO "alrededor".

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     Danza cósmica, cara a cara : dos cuerpos con diferentes proporciones de masa que orbitan alrededor de un baricentro común. Cualquiera de estas tres
     proporciones de masa podría estar bloqueada por mareas en órbitas sincrónicas, siempre una frente a la otra con el mismo lado. (Animaciones: Wikipedia )

Se creía algo similar para Mercurio que orbita alrededor del Sol, y que podría estar bloqueado por mareas con el Sol, siempre enfrentándolo con el mismo lado, pero eso fue refutado más tarde por las observaciones de radar en 1965. Estrictamente hablando teóricamente, habría sido perfectamente posible. .

Entonces, en resumen, no hay un límite superior para la masa total que se puede poner en GEO. Si tu masa proviene principalmente de la Tierra misma, obviamente tendría que ser más pequeña que la masa total de la misma (pobre Tierra, la gente debería aprender a viajar ligera), pero si traes masa de otro lugar (otros cuerpos celestes, tal vez asteroides , o la Luna misma?), entonces su límite de masa superior es la paciencia de la humanidad para tolerar sus esfuerzos y los problemas que traen consigo .

Tener una masa demasiado grande, por supuesto, cambiaría los requisitos de la propia órbita GEO, desestabilizaría la rotación de la Tierra sobre su eje (día/noche y ciclos de las estaciones del año) y alrededor del Sol (duración del año y estaciones), cambiaría los patrones de marea (de los que dependemos), aceleran la pérdida atmosférica y todo tipo de otros efectos secundarios incómodos .

Si el satélite tuviera más masa que la Tierra, realmente no diría que orbita alrededor de la Tierra.
@LorenPechtel ¿Dónde digo eso? No, siempre orbitan alrededor de su baricentro común. Por otra parte, esto es semántica y no es realmente relevante para la pregunta sobre órbitas sincrónicas. En ese sentido, la Tierra está en una "órbita selenosincrónica", aunque no solemos decir que orbita alrededor de la Luna y, por supuesto, es mucho más masiva. Pero aparece aproximadamente en la misma posición en el cielo de la Luna todo el tiempo, con una libración en un orden de magnitud no mucho mayor que la deriva longitudinal promedio de los satélites GEO.
Como aclaración, Caronte no solo orbita a Plutón en una órbita geoestacionaria: su órbita era bastante aleatoria, pero las fuerzas de marea entre los dos detuvieron su rotación respectiva entre sí, por lo que la órbita se volvió geoestacionaria a medida que se ajustaban las duraciones de los días de Plutón y Caronte. para igualarlo.
Hay una gran biblioteca de aclaraciones y detalles posibles aquí, pero tuve que parar en alguna parte, ¿no? De lo contrario, no me molestaría en publicar una respuesta. No dude en editar si cree que omití algo esencial, o publique una nueva respuesta. Y utilice nuestro chat de exploración espacial para discusiones generales. Esta es ahora una respuesta de más de 2 años y realmente me gustaría seguir adelante. ¡Gracias!

A principios de 2015, la carga útil máxima para GEO es de 6750 KG con Delta IV Heavy .

Para llevar la respuesta de TildalWave un poco más allá: eventualmente tendrás suficiente masa allí arriba para que la Tierra entre en el límite de Roche del objeto que construiste, adiós Tierra. Sin embargo, necesitará algo muy por encima de la masa de la Tierra para que eso suceda.

Parafraseando a Obi Wan "¡Eso no es una luna!". Espera... sigue igual. Mucho antes de llegar al límite de Roche, su Satélite deja de ser un Satélite.
No creo que eso pueda suceder de todos modos, el satélite alcanzaría el límite de Rosche de la Tierra mientras se estaba construyendo y se volvería inestable antes de terminarlo.
@MagicOctopusUrn No. El límite de Roche de la Tierra es más que el radio de la Tierra por debajo de geosync.