¿En qué órbitas se despliegan ahora los satélites Starlink? ¿Qué tan bajo van en su primer perigeo?

En mi respuesta a Delta-V de Starlink Satellites estimé 190 m/s con 2 kg de criptón basado en elevar solo desde una órbita circular de 445 km a una órbita circular de 550 km .

raising 445 to 550 km        58 m/s
keeping it there             20 m/s
bringing it down            112 m/s

Total                       190 m/s

Acabo de ver el video de SpaceX para la misión Starlink del 20 de enero de 2021 y tabulé la altitud (presumiblemente relativa a 6378 km) que se muestra en la pantalla. El enlace descendente a las estaciones terrestres es irregular y, a veces, los números que se muestran permanecen fijos durante períodos prolongados (no se actualizan) y luego saltan, por lo que solo incluí datos que parecen "en vivo", es decir, se actualizan regularmente cuando registro los datos.

¡Lo que surgió me sorprendió!

¡La llamada para SECO-1 08:55fue solo a 167 km, y en este punto la altitud estaba aumentando a su tasa máxima hasta el despliegue! Para una órbita de excentricidad tan baja, podemos esperar que la altitud varíe aproximadamente sinusoidalmente con el tiempo con un período de aproximadamente 90 minutos, y a mi parecer, si no se hace nada, estos satélites llegarán a la atmósfera en una hora más o menos.

Pero esto realmente no parece una onda sinusoidal con un período de 90 minutos. Sí la órbita tiene una inclinación de 53 grados, y considerando j 2 tal vez estos números deban ajustarse para el abultamiento ecuatorial de la Tierra, así que considere todo esto como una simple evidencia de investigación previa en lugar de una afirmación o premisa.

Pregunta: ¿ En qué órbitas se despliegan ahora los satélites Starlink? ¿Qué tan bajo van en su primer perigeo? ¿Comienzan a criarse a sí mismos con prontitud? ¿"Llegarían a la atmósfera" o al menos perderían una cantidad sustancial de energía en su primer perigeo si no lo hicieran?

T+ (minutes)  altitude (km)
    10             170
    15             185
    20             201 
    25             216
    30          loss of telemetry
    35          loss of telemetry
    40             253
    45             260
    50           loss of telemetry 
    55           loss of telemetry
    60           loss of telemetry 
    64             286

Starlink 20 de enero de 2021 Altitud de la segunda etapa después de SECO-1 y antes del despliegue

Starlink 20 de enero de 2021 Altitud de la segunda etapa después de SECO-1 y antes del despliegue

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

info = ((10, 170), (15, 185), (20, 201), (25, 216), (40, 253),
        (45, 260), (64, 286))

minutes, altitude = np.array(list(zip(*info))).astype(float)

plt.plot(minutes, altitude)
plt.plot(minutes, altitude, 'ok')
plt.xlabel('time since launch (min)')
plt.ylabel('altitude (above 6378 km?)')
plt.subplots_adjust(left=0.2, bottom=0.2)
plt.show()

"""
    T+ (minutes)  altitude (km)
        10             170
        15             185
        20             201 
        25             216
        30          loss of telemetry
        35          loss of telemetry
        40             253
        45             260
        50           loss of telemetry 
        55           loss of telemetry
        60           loss of telemetry 
        64             286
"""
¿Tuviste en cuenta la segunda quemadura de la segunda etapa (@ ~T+44mins en el video que vinculaste)?
@ BrendanLuke15 ¿Había uno? Todo lo que tengo que seguir es el video y no noté ninguna mención al respecto. ¿Tienes mas informacion? ¿Cuando fue? Hay grandes lagunas en la telemetría y no escuché el audio durante algunos tramos.
Sí, hubo uno, el webcast dice que solo tomó un segundo, ¡así que no los culpo por perderlo! Agregaré una respuesta con más detalles sobre la órbita de despliegue.
¡Excelente! Noté que la simulación en flightlcub.io para Starlink v1.0 L16 tampoco menciona uno. ¡Gracias!

Respuestas (1)

El sitio web Space Report de Jonathan McDowell (planet4589.org) tiene una página para las estadísticas de Starlink. Muestra que la mayoría de los Starlinks (¡echa un vistazo a Starlink L26, viaje compartido!) se despliegan desde una órbita de ~270 km .

Encontré algunos TLE ( Space-Track.org ) de las segundas etapas de Falcon 9 y desechos de algunos de los últimos lanzamientos de Starlink que respaldan esto (los primeros TLE de Starlink que encontré los muestran ya en ~ 290 km y circular):

Residuos de la segunda etapa de Starlink L25 (4 de mayo, lanzamiento a las 19:01 UTC):

1 48413U 21038BN  21132.52488535  .00253791  39528-4  39172-3 0  9996
2 48413  53.0519   5.2321 0014496 204.7636 155.2701 16.03554980  1249
Translated:
274 km x 255 km @ May 13, 2021 12:35 UTC

Residuos de la segunda etapa de Starlink L27 (9 de mayo, lanzamiento a las 06:42 UTC):

1 48488U 21040BN  21136.63586469  .00218404  32376-4  32510-3 0  9997
2 48488  53.0499 186.9839 0012307 224.9858 135.0177 16.04251274  1185
Translated:
271 km x 254 km @ May 17, 2021 15:15 UTC

Residuos de la segunda etapa de Starlink L28 (26 de mayo, lanzamiento a las 18:59 UTC):

1 48701U 21044BR  21152.58405575  .00232318  35463-4  32696-3 0  9994
2 48701  53.0508  36.4200 0016145 183.9666 176.1241 16.05031044   932
Translated:
271 km x 250 km @ June 2, 2021 14:01 UTC

Los TLE tienen aproximadamente una semana después del lanzamiento, pero dado que los objetos se identifican como desechos de Falcon 9, no han cambiado su órbita desde el lanzamiento y, por lo tanto, nos dan una buena indicación de la órbita de despliegue inicial de Starlink (agregue unos pocos kilómetros más o menos para tener en cuenta una semana de descomposición orbital).

La segunda etapa realizó una segunda quema en la misión en cuestión en T+45:49 que agregó 131 km/h (36,4 m/s) de velocidad (de telemetría de transmisión por web) para circularizar la órbita y evitar golpear la atmósfera perceptible. Traté de hacer una determinación de órbita cruda con los datos limitados de altitud y velocidad del webcast. Sin embargo, no está claro cuál es el marco de referencia para los datos de velocidad, así que no confíes demasiado en estos números (observa la creciente excentricidad, aunque el eje semi-mayor permanece constante):

Alturas del ábside SMA

Datos sin procesar:

210 km x -653 km coast orbit, 276 km x -615 km final orbit

Con la velocidad de rotación inicial de la Tierra añadida (221 m/s a una latitud de 28,5°):

220 km x 13 km coast orbit, 279 km x 67 km final orbit

No está nada mal

La página de estadísticas de Starlink vinculada anteriormente también muestra que los satélites parecen comenzar a elevar sus órbitas aproximadamente uno o dos días después del lanzamiento , visto en la disminución característica de la altura orbital para los primeros puntos de seguimiento.

Ah, ya veo lo que hiciste, pensé; debido a que los TLE no aparecen hasta aproximadamente una semana después del lanzamiento, eligió uno de estos i.stack.imgur.com/6ZgvM.png que probablemente nunca usó su propia propulsión y exhibe una descomposición orbital natural, y del TLE obtuvo una órbita de ~ 1 semana i.stack.imgur.com/25VXo.png (usé pastebin.com/WD9r30HR ) para concluir que probablemente se desplegó un poco más alto que esto y, por lo tanto, no habría golpeado la atmósfera después ¿despliegue?
Creo que su observación de que hubo una segunda quemadura de la segunda etapa alrededorT+00:46:08 también es importante para incluirla en la respuesta, ya que explica por qué no golpean la atmósfera y se queman en su primer periapsis, que es algo que yo he preguntado sobre.
Gran respuesta, gran trabajo; Creo que si agrega un poco más de estos detalles, puedo aceptarlo y llamarlo concluyente. ¡Gracias!
¡Por cierto, tu respuesta me ha hecho duplicar todo aquí !