¿Es posible entregar suficientes satélites LEO con un lanzamiento para sustituir uno en GEO?

Las estimaciones aproximadas muestran que tener alrededor de cien satélites sería suficiente para observar un solo punto en la Tierra continuamente y, a través de la comunicación entre pares, enviar esa información a una sola estación terrestre en tiempo real.

Pero, ¿es posible llevar esos satélites a las órbitas correctas de una sola vez?

Para algunas aplicaciones, hacer algo como esto usando globos en la estratosfera puede ser una buena solución: Google X está investigando esto para el servicio de Internet bajo el nombre de Project Loon . Además de las dificultades con esto mencionadas en las respuestas a continuación, también considere que multiplicar la cantidad de satélites necesarios para una cobertura como esta sería una invitación al Síndrome de Kessler si se practicara ampliamente: acumulación de desechos en órbita a niveles tan altos que lo destruye todo.
@Dmitra Kyianytsia Sugiero cambiar el título de GTO a GEO. En GTO todavía se necesitaría un anillo de satélites para garantizar la cobertura terrestre de un solo punto. El OP parece referirse realmente a GEO, órbita terrestre geoestacionaria, que es síncrona y debe ser aproximadamente circular. GTO, por el contrario, significa órbita de transferencia geoestacionaria. Es altamente elíptico y es un puesto de paso en el camino a GEO. Mientras que la mayoría de los satélites GEO se separan del lanzador en GTO y se abren camino hacia GEO, el requisito delta-V para el último paso es grande, de 1500 a 2000 m/s.
100 satélites a LEO es una mala elección donde la órbita de Molniya permite ver un punto específico de la Tierra (¡y lejos del ecuador!) con una constelación de solo 3 satélites, todos desplegables en un solo lanzamiento, y considerablemente menos delta-V que una implementación GEO.

Respuestas (2)

En principio sí, algunas salvedades.

  • Posibilidad 1: Supongamos que la órbita objetivo tiene inclinación cero, en este caso todos los satélites son lanzados a esa órbita y deben dispersarse, estando en órbitas un poco más altas o más bajas hasta alcanzar espacios equidistantes.
  • Posibilidad 2: La órbita objetivo tiene una inclinación distinta de cero, quizás porque el "punto único" en la Tierra tiene una latitud lo suficientemente alejada del ecuador para ser alcanzada desde una órbita de cero grados. Ahora los 100 satélites deberán distribuirse en diferentes planos, posiblemente 100 planos diferentes. La inclinación de los planos podría ser la misma para todos, pero cada uno tendría una Ascensión Recta del Nodo Ascendente diferente, RAAN. Al lanzar en "one shot" ahora estamos causando que la mayoría de los satélites tengan que realizar un cambio de plano. En principio, esto no es un obstáculo para el espectáculo, pero puede ser extremadamente costoso en términos de delta-V y, por lo tanto, de propulsor. Es muy posible que imponga tal demanda a la masa de los satélites en capacidad propulsora que ya no puedan lanzarse todos juntos.

En los dos ejemplos anteriores he supuesto que la fase a lo largo de la órbita, o entre planos, la llevan a cabo los satélites individuales después de la separación. Esto no es necesario en absoluto ya que el vehículo de lanzamiento podría realizar esto en su lugar. Sin embargo, los requisitos de energía serían aproximadamente los mismos.

Aparte , la premisa inicial de que se necesitarían 100 satélites cubre muchas suposiciones, como el ancho del haz de los terminales terrestres que miran hacia arriba, el ancho del haz de los satélites que miran hacia abajo, etc.

¿En un lanzamiento? Eso depende de la masa de los satélites. La mayoría de los cohetes pueden entregar (aproximadamente) el doble de carga útil a LEO que a GEO. Por lo tanto, sus satélites LEO tendrían que tener 1/50 del peso de su satélite GEO original. Entonces pasarías de 5 toneladas a 100 kg por satélite.
Para la observación de la Tierra, estar 100 veces más cerca (360 km frente a 36 000 km) también significa que su óptica se vuelve mucho más pequeña (¿100x?). Pero otros componentes del satélite no se reducirán tanto.
Tener 100 veces más satélites aumenta la redundancia, pero también aumenta el número de fallas.

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