¿Cuántos satélites existentes tienen una órbita que varía continuamente debido a decisiones de diseño humanas?

En la comunidad espacial, existe la suposición de que los cambios en la órbita de un satélite terrestre son poco frecuentes (aparte de los debidos a la resistencia atmosférica). ¿Existen satélites conocidos diseñados para cambiar continuamente sus órbitas utilizando velas solares u otro método de propulsión económico?

Por continuo, no me refiero a las maniobras de "mantenimiento de la posición" que, de hecho, están diseñadas para mantener una órbita específica. Me refiero en cambio a los satélites que deliberadamente cambian sus órbitas continuamente, por diseño.

EDITAR: Por satélite, me refiero a un objeto en órbita terrestre diseñado para evitar el reingreso a la atmósfera durante varios años, haciendo algo además de ajustar su órbita durante ese tiempo (es decir, su propósito es más que solo demostrar la viabilidad de un cambio continuo orbita).

EDITAR: el título cambió a "¿Cuántos satélites existentes tienen una órbita que varía continuamente debido a decisiones de diseño humano?"

Quiero decir, está el X-37b.
GOCE empuja continuamente para mantener , no cambiar su órbita. space.stackexchange.com/a/33202/6944
El título dice "motorizado", pero la pregunta incluye "usar velas solares" que no requieren energía per se , al menos no de la nave espacial, aunque se necesita un poco de energía para mantener la actitud. cf. 1 , 2 , 3 . ¿Debería eliminarse "powered" del título?
@user25876 una vez que el X-37b llega al espacio y se asienta desde el lanzamiento, ¿se somete a un movimiento motorizado por algún otro motivo que no sea mantener una apariencia de órbita estable y/o volver a ingresar a la atmósfera de la Tierra?
@ user12102 gran sugerencia, la implementé. Esta pregunta es cada vez más difícil de hacer con claridad.
Parece que cualquier satélite en una órbita con una cantidad sustancial de precesión sería una respuesta válida a la pregunta tal como es ahora.
@ user12024 la precesión de la órbita es parte de lo que las maniobras de mantenimiento de la estación intentan estabilizar para la mayoría de los satélites. La estabilidad de los parámetros es lo que estoy definiendo como la realización de una órbita estable. La magnitud de la precesión, siempre que no cambie por diseño, es solo otro parámetro orbital para una órbita fija (que en realidad no existe debido al arrastre atmosférico, la presión solar, etc., pero estoy preguntando si la gente diseña satélites en propósito de someterse a constantes ajustes de parámetros orbitales en lugar de tratar de mantenerlos estables).
@brethvoice Sí. Lleva una cantidad significativa de combustible para maniobras orbitales (una propuesta inicial ofrecía ~3 km/s delta-V; estimaciones posteriores sugieren 500-1000 m/s dependiendo de la masa de la carga útil) en un propulsor bipropulsor hipergólico, y aparentemente también ha sido configurado como un banco de pruebas para otras tecnologías de motores (por ejemplo, propulsores Hall).
@brethvoice una continuación de mi pregunta anterior sobre el uso de "motorizado" y "vela solar" , hay grupos de satélites que han ajustado su actitud para hacer que sus paneles solares interactúen con un arrastre atmosférico débil para desplazarse lentamente hacia adelante o hacia atrás. con el tiempo en comparación con su actitud nominal para extenderse dentro de su plano orbital después de ser lanzados y desplegados juntos. Todavía estoy esperando una aclaración de su parte sobre exactamente si contará o no como "alimentado".
@brethvoice en el ejemplo de arrastre, todos los parámetros orbitales de esas naves espaciales serán los mismos, excepto la época o el momento en que alcanzan su nodo ascendente. También se llama "fase". Pero si realmente pretende que "impulsado" signifique empuje a través de una masa de reacción de algún tipo que la nave espacial empuja continuamente mediante el uso de energía para hacer algo más que compensar la resistencia para mantener una órbita, tengo el presentimiento de que la respuesta es no, al menos para los que conocemos :-)
@uhoh, sus suposiciones sobre lo que significa "alimentado" son correctas. Pudiste leer entre líneas y responder mi pregunta real... pero no creo que tenga suficiente experiencia y conocimiento en este campo para publicar una respuesta real en lugar de responder a tu comentario, que encuentro valioso y útil.
@brethvoice, entonces escribí una respuesta basada en nuestra discusión, avíseme si le hace justicia a su pregunta o si es necesario hacer cambios. ¡Gracias!

Respuestas (2)

Consulte también las respuestas a ¿Qué tecnologías permiten o al menos ayudan a la operación de satélites en órbita terrestre muy baja (VLEO)?

Si:

  • "impulsado" significa "empuje a través de una masa de reacción de algún tipo que es empujada mediante el uso de energía por la nave espacial continuamente, y
  • "una órbita que varía continuamente" significa alterar continuamente de forma activa su órbita natural (que ya varía continuamente debido a varios efectos)

y parece que sí , entonces la respuesta a "¿Cuántos satélites existen..." es probablemente cero.

@OrganicMarble señala que:

GOCE empuja continuamente a mantener, no cambiar su órbita.

y enlaces a esta respuesta a ¿Cuál es el satélite más aerodinámico?

Mencioné que :

... hay grupos de satélites que han ajustado su actitud para hacer que sus paneles solares interactúen con un arrastre atmosférico débil para desplazarse lentamente hacia adelante o hacia atrás con el tiempo en comparación con su actitud nominal para expandirse dentro de su plano orbital después de ser lanzados y desplegados juntos. Todavía estoy esperando una aclaración de su parte sobre exactamente si contará o no como "alimentado".

y ahora recuerden, estaba pensando en la constelación CYGNSS. De ¿Cómo pueden las naves espaciales CYGNSS (realmente) medir la rugosidad del océano? :

CYGNSS

arriba: capturas de pantalla de CYGNSS_FactSheet_October2014

Usaron un poco de energía eléctrica para realizar ajustes de actitud para aumentar o disminuir la resistencia atmosférica principalmente de los paneles solares, pero no fue un vuelo propulsado.

De esta respuesta a Rocket para lanzar 8 cubesat a LEO a una distancia equidistante :

Aquí hay un ejemplo de una simulación del uso de la alternancia entre configuraciones de arrastre alto y bajo para lograr una fase espaciada equitativa y luego mantenerla usando pequeños ajustes de arrastre de mantenimiento de estación:

Figura 8: Se asignan comandos de alta resistencia discretizados en el tiempo para lograr las ranuras deseadas (b) con comandos

Figura 8: Se asignan comandos de alta resistencia discretizados en el tiempo para lograr las ranuras deseadas (b) con comandos

Figura 9: Los modos de actitud del satélite Dove permiten grandes relaciones de área de arrastre (a) Proyecciones ortográficas con áreas transversales. (b) Actitudes de alta y baja resistencia

Figura 9: Los modos de actitud del satélite Dove permiten grandes relaciones de área de arrastre (a) Proyecciones ortográficas con áreas transversales. (b) Actitudes de alta y baja resistencia

¡Pero podría estar equivocado!

Si alguien piensa en algo que cumple con sus criterios, o se coloca algo nuevo en el espacio que sí lo hace, entonces se pueden publicar nuevas respuestas.

No es una respuesta completa ni puede considerarse "alimentado", pero esta página de la Universidad de Twente enumera alrededor de 235 satélites que se encuentran en órbitas sincronizadas con el sol .

Una órbita heliosincrónica es una órbita casi polar cuidadosamente calculada para usar el abultamiento ecuatorial de la Tierra para ajustar la órbita del satélite en aproximadamente un grado por día. Dado que el ángulo con el sol también cambia aproximadamente un grado por día, esto mantiene al sol en el mismo ángulo con respecto a la órbita del satélite durante todo el año.

Esto es útil para satélites científicos que realizan observaciones del sol a largo plazo, o satélites que no tienen baterías a bordo y, por lo tanto, no pueden tolerar que la Tierra haga sombra a sus paneles solares.

Representa un cambio continuo en los elementos orbitales keplerianos debido a una fuerza no central (el achatamiento de la Tierra), aunque de origen completamente natural.

Considero los cambios en los parámetros orbitales de cosas como las irregularidades del campo gravitacional, la resistencia atmosférica, etc., todas las cosas que los diseñadores podrían haber predicho y tenido en cuenta. Sin embargo, estoy continuamente impresionado por el ingenio de la raza humana, y la destreza tecnológica a la que se hace referencia en esta respuesta es una prueba más convincente para mí.
¡Buen punto! Agregué algunos puntos más finos, siéntase libre de editar más.
¿Cuántos satélites existentes tienen una órbita que varía continuamente debido a decisiones de diseño humanas?
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