Numéricamente, ¿en qué medida se ve afectado el período de tiempo orbital de la ISS durante el tiempo en que se impulsa hacia atrás para ganar la altitud perdida, utilizando propulsores/motores Soyuz?
Asumiendo una órbita circular, calculé algunos tiempos y velocidades para diferentes alturas usando una calculadora en línea de esta página :
Altura │ Período orbital │ Velocidad [km] │ [h:min:seg] │ [m/s] ───────┼────────────────┼───────── 350 │ 1:31:23 │ 7701.7 360 │ 1:31:35 │ 7696.0 370 │ 1:31:48 │ 7690.3 380 │ 1:32:00 │ 7684.6 390 │ 1:32:12 │ 7678.9 400 │ 1:32:24 │ 7673.2 410 │ 1:32:37 │ 7667.6 420 │ 1:32:49 │ 7661.9 430 │ 1:33:01 │ 7656.3 440 │ 1:33:14 │ 7650.7 450 │ 1:33:36 │ 7645.0
Para una diferencia de altura de 10 km, el cambio del período de las órbitas es de solo 12 a 13 segundos.
Para una órbita elíptica de 403/406 km de altura, el periodo es 1:32:30, el mismo periodo que para una órbita circular de 404,5 km de altura.
La órbita de la ISS es casi perfectamente circular: en este momento se encuentra a 403/406 km, con una excentricidad de 0,0002209.
Esto significa que asumiré que la órbita es circular e ignoraré la excentricidad. Esto hace que la respuesta sea un poco menos precisa, pero también usaré la ley de Kepler y el arrastre, etc., que introducen errores.
Si comprobamos la altura de la ISS , obtenemos la siguiente gráfica:
Como puede ver, las diferencias son mínimas: el punto más bajo fue un promedio de 404,1 km, el más alto fue de 405,5 km. Esos son promedios, sin embargo.
Lo sabemos
Sepa que la Tierra no es exactamente redonda y que el campo gravitatorio no es una masa puntual, por lo que esto es simplemente una aproximación. Utilizando 404,1 km, obtenemos 92,644 minutos , y utilizando 405,5 km, obtenemos 92,673 , una diferencia de 0,029 minutos o 1,74 segundos para ese período de tiempo entre la órbita más alta y la más baja. Los cambios individuales son más pequeños y, por lo tanto, afectan menos al período.
Históricamente, las diferencias han sido mayores. La ISS ha estado a 415 km de altura durante algún tiempo, y durante el uso del transbordador ha estado entre 345 y 355 km, y luego fue impulsada a la órbita actual de 400 km.
Una pregunta vaga.
Aunque hagamos al menos el cálculo del pedido. De la tercera ley de Kepler
Dado ajuste realizado en semieje mayor (maniobra de elevación)
Apogeo: 408 km Perigeo: 401,1 km
Entonces cambia en
Suponiendo un período de 100 minutos. El cambio es del orden de 0,02 minutos o 1,2 segundos.
Entonces, al menos se puede esperar un cambio de orden de segundos en el período de tiempo de la órbita.
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