¿Es posible que los satélites pequeños orbiten en MEO o GEO?

Estoy investigando la tecnología satelital y, en particular, estoy analizando el surgimiento y las implicaciones de la tecnología smallsat. Hasta donde yo sé, actualmente no hay satélites más allá de LEO que se clasifiquen como satélites pequeños. Aquí hay un enlace a una lista de todos o la mayoría de los satélites actualmente en órbita.

Wikipedia define a los satélites pequeños como cualquier cosa por debajo de los 500 kg, mientras que la NASA pone el límite en 180 kg.

Para las órbitas terrestres, parece que cuanto más lejos está el satélite, más grande es. Solo me pregunto si esto siempre será así.

Ciertamente ha habido muchos satélites pequeños en órbita terrestre más allá de LEO. Algunos en el espacio profundo más allá de la órbita terrestre por completo. ¡ Wikipedia dice que los satélites pequeños o smallsats pesan menos de 500 kg ! Pero creo que está realmente interesado en el formato estandarizado más moderno llamado cubesats . Si desea preguntar sobre cubesats más allá de LEO, probablemente debería editar su pregunta.
Gracias por tu comentario. ¿Me puede dar un ejemplo de un pequeño satélite que ha ido más allá de LEO? No puedo encontrar un solo ejemplo. Revisé la lista en el enlace anterior y no veo un ejemplo en los primeros 1000 satélites enumerados. El satélite GEO más ligero que pude encontrar pesaba unos 700 kg, que es el tamaño aproximado de todos los satélites MEO.
Es posible que no estén en su lista, porque su lista es muy limitada: solo actualmente y solo en la órbita terrestre . Algunos pueden tener órbitas que se deterioraron, y algunos pueden haberse estrellado contra la luna, y algunos pueden haber ido al espacio profundo. Si bien hay grandes variaciones, cuanto más lejos tiene que ir algo en el espacio, más ligero tiende a ser. Entonces su lista puede excluir a los más ligeros que van más allá de la tierra. ¡Te recomiendo que busques una lista más grande!
Solo cambié la pregunta para que quede más clara, porque a lo que me refiero es a los satélites que habitan alrededor de la Tierra. Además, acabo de pensar en una misión en el espacio profundo con un satélite pequeño: SMART-1. Pero... según la NASA, que dice que los satélites pequeños pesan menos de 180 kg, en realidad no constituiría un satélite pequeño.
OK, tenga en cuenta que debe comenzar a usar el símbolo "@" delante del nombre de alguien si desea enviar un mensaje a una determinada persona. En este caso, recibí una bandera en mi bandeja de entrada, pero no siempre sucede. Le recomiendo que defina qué significa "smallsat" dentro de su pregunta y agregue un enlace. ¿Quiere los 500 kg de Wikipedia o los 180 kg de la NASA (¡dónde los encontró, muestre el enlace!) o quiere cubesats específicamente?
@uhoh Aquí está el enlace de la NASA .
+1para su(s) edición(es)! El título de su pregunta es "¿Es posible..." y, por supuesto, es posible. ¿Quiere saber si es posible, o si sucederá, o quiere asegurarse de que no haya sucedido en el pasado ? ¿O quieres que la respuesta ignore por completo lo que sucedió en el pasado? ¡OK buena suerte!

Respuestas (2)

Anexo: Apolo 15 desplegó el satélite de partículas y campos en órbita lunar. Devolvió datos desde agosto de 1971 hasta enero de 1973.

Pesaba 36,3 kilogramos.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Fuente

Me encanta la foto! Quien es el arti del espacio ... Ejem. ¿No estaban al menos algunas de las primeras sondas lunares en ese rango de masa también (al menos en peso seco), considerando que estaban hechas en parte de madera ?

Esta respuesta aborda principalmente la última parte de la pregunta " Para las órbitas basadas en la Tierra, parece que cuanto más lejos está el satélite, más grande es. Me pregunto si siempre será así ". (NB en el momento de responder el título de la pregunta fue " ¿Es posible que los satélites pequeños orbiten en MEO o GEO ?", que tiene la respuesta simple de sí).

La respuesta simple es que es probable, pero no inevitable, que los satélites lanzados a MEO y GEO sean más grandes.

Opciones

La premisa inicial es que las órbitas más altas requieren más energía para llegar desde la superficie de la Tierra. A partir de entonces, hablando en términos típicos:

  1. Para la entrega directa por el vehículo de lanzamiento, esto costará más por kg que para una entrega LEO, o el pequeño satélite tendrá que encontrar una "oportunidad de viaje compartido". Los satélites pequeños a menudo son pequeños porque tienen un presupuesto limitado, o al menos esto ha sido así en el pasado, por lo que el enfoque de viajes compartidos ha sido la única opción real para los satélites pequeños. En principio, no hay ninguna razón por la que un cubesat de 1 kg no pueda tener una entrega de viaje compartido directa a MEO, GTO o GEO.

  2. Para la entrega a un punto intermedio, el pequeño satélite necesitará su propio sistema de propulsión. Para que un satélite pequeño tenga una fracción potencialmente significativa de la masa, el propulsor, el hardware de propulsión o los paneles solares significan que el satélite tendrá menos espacio para la carga útil principal.

En la actualidad, es probable que los objetivos plausibles de entregas directas como viajes compartidos sean GTO debido a la gran cantidad de misiones comerciales allí. MEO parece plausible con el tráfico para entregar satélites de navegación e incluso hay una pequeña cantidad de entregas directas a GEO, generalmente en misiones gubernamentales de EE. UU. y Rusia.

Ejemplos de viajes compartidos

Ejemplos de misiones basadas en viajes compartidos directos o casi directos:

Los satélites STRV 1a y 1b (~50 kg cada uno) se lanzaron deliberadamente en un viaje compartido a GTO como la órbita objetivo para que pudieran medir el entorno de radiación y probar equipos experimentales. Ver aquí para más detalles.

El satélite Spirale (120 kg) también se lanzó a GTO en un viaje compartido, pero maniobró ligeramente para aumentar el perigeo de 200 km a 600 km para prolongar la vida útil de la misión. La misión era un demostrador de alerta temprana y no está del todo claro por qué se basó cerca de GTO, parece muy posible que pretendiera ser el precursor de una misión GEO y utilizó los pases de apogeo para obtener una vista similar a GEO de la Tierra. . Ver aquí para más detalles.

Ejemplo: lanzar a GTO y luego maniobrar a GEO

Como guía aproximada, una misión lanzada a GTO pero destinada a maniobrar a GEO bajo el poder del satélite podría esperar:

  • la mitad de su masa sea absorbida por el propulsor si utiliza un propulsor químico de alto rendimiento, por ejemplo, 500N. Tal propulsor probablemente tendría una masa de 5 kg, un tanque de propulsor de 50 a 100 litros sería lo mismo nuevamente.
  • si se usara un propulsor químico más pequeño, digamos 10N, su eficiencia de propulsor y su eficiencia de maniobra serían aún peores (reducción de los propulsores y arcos de empuje más largos, respectivamente)
  • si se utilizara un sistema de propulsión eléctrica, la masa del propulsor podría reducirse mucho, pero en su lugar se necesitaría una gran matriz solar: 2 KW y más para los propulsores de arco y de plasma comerciales actuales. Cierta reducción es posible a costa de un mayor tiempo de transferencia.

Es completamente posible hacer algunos cálculos aproximados para las maniobras y la masa del equipo para tal misión o para otras órbitas, aunque puede ver que hay mucho que considerar; esperar que haya un poco de una curva de aprendizaje.

A falta de pasar por tales cálculos, es difícil ver cómo esto podría sumarse y parecerse a una gran fracción de masa de carga útil incluso para un satélite de 50 a 100 kg, y mucho menos un nanosat / cubesat.

Perdón por mi "ir y venir", ¡y gracias por su respuesta! Tal vez la pregunta realmente debería haber sido: qué tipo de operaciones pueden realizar los satélites pequeños en MEO/GEO. La misión STRV 1a y 1b llega a una de las cosas que tenía en mente, a saber, sobre la vida útil/los desechos espaciales. El enlace que enviaste dice que ambos fueron "apagados" después de 4 años. ¿No fueron enviados a la órbita del cementerio? ¿Y cómo nos deshacemos de un nano-/cubesat de 1 kg en MEO o más allá?
@Unistuttgartaerospace No hay necesidad de disculparse, el ir y venir es una parte normal de refinar una pregunta, es solo que en este caso me preguntaba si podría continuar por un tiempo. El "qué tipo de operaciones ..." es una pregunta bastante abierta para este foro o para la imaginación de cualquiera, sobre todo debido a la amplia variedad de interpretaciones para "smallsat".
Para "cementerio", las pautas de la IADC varían según la órbita. Mi primer pensamiento sin verificar es que para GTO, la mitigación debería ser a) cambiar a una órbita con una vida útil orbital inferior a 25 años y luego b) pasivar el satélite. Este es en realidad el patrón adoptado por SPIRALE, hicieron una pequeña maniobra para bajar el perigeo. Para STRV 1a/b (lanzado mucho antes de las pautas) no estoy seguro de a) si incluso necesitaban hacer tal maniobra yb) si tenían suficiente capacidad de delta V o c) tenían alguna propulsión.
Mi comentario incluye naves espaciales más lejanas que cualquier órbita terrestre como parte de más allá de GEO . Si graficamos la masa mediana como una función de la distancia, de hecho podríamos ver un pico local en GEO, los grandes monstruos de comunicaciones de varios kilovatios, pero a partir de GEO hasta el cinturón de Kuiper, creo que habrá un pico monótono. disminuir. Más allá hay una mezcla de Δ v y t i metro mi desde el lanzamiento. Entiendo que está anticipando la pregunta de Montecarlo . :)
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