¿Puede un satélite permanecer en un lugar pero no por encima del ecuador? [cerrado]

Para agregar a la respuesta concisa pero completa de @Planetmaker :

Para mantener al menos un satélite en el cielo sobre Rusia (o cualquier otra área de alta latitud N o S) en todo momento, se inventó la órbita de Molniya .

fuente

No es estacionario ni sincrónico, pero con un período de exactamente 1/2 día sideral es una pista repetida. Parecerá permanecer durante aproximadamente 8 de sus ~12 horas en órbita muy por encima del horizonte para una región centrada alrededor de 63,4° grados norte o sur.

Doce horas más tarde hará lo mismo para un área con un desplazamiento de 180 grados en longitud, por lo que necesita tres de ellos para hacer una constelación de Molniya .

Debido a que no son sincrónicos, se mueven lenta pero continuamente a través del cielo, por lo que una antena parabólica que se comunica con la constelación tendría que estar equipada con motores que se muevan lenta pero constantemente para rastrear uno de ellos a la vez, luego saltar al siguiente. cada 8 horas (un tercio de un día sideral).

La inclinación de 63,4° proviene de$4 - 5 \sin^2 \theta = 0$, un término que está en el numerador de la expresión de la precesión del argumento del perigeo de la órbita debido al achatamiento de la Tierra expresado por$J_2$. En otras inclinaciones, el perigeo tendría una precesión lenta, de modo que la trayectoria terrestre repetida se desplazaría hacia el este o el oeste en la escala de tiempo de meses.

No.

Un satélite geoestacionario está en una órbita alrededor de la tierra con un período de 24 horas, en el mismo sentido de rotación en el que gira la Tierra. Eso asegura que su orientación con respecto a la superficie de la Tierra no cambie.

Si coloca un satélite en otra órbita que no esté alrededor del ecuador, cambia la latitud, por lo que nunca puede ser geoestacionario.

Un satélite que se mueve alrededor de otro, pero de latitud constante que el ecuador, no está en órbita ya que el centro de su camino no es el centro de la Tierra y, por lo tanto, necesitaría una propulsión constante.

Dependiendo de su definición de satélite; tal vez sí.

Solo sobre el ecuador puede tener un satélite en una órbita geoestacionaria Kepleriana. Esta idea se trata en profundidad en otras respuestas. Me gustaría señalar que incluso estos satélites no carecen totalmente de medios de propulsión. Necesitan poder generar empuje de vez en cuando para hacer correcciones a su órbita.

Sin embargo, si permitimos los satélites que se encuentran en órbitas no keplerianas, existen los que se ubican en los polos . Un posador permanece estacionario sobre el polo de un planeta. Esto se logra mediante una combinación de empuje y, a menudo, estando mucho más arriba que los satélites ordinarios. Estar más alto significa tener menos gravedad para contrarrestar, aunque eventualmente hay otros problemas para no salirse del lugar. Esto también es a menudo un compromiso entre la altura y la capacidad de hacer buenas observaciones: los observadores de polos se utilizan normalmente para observar los casquetes polares.

Hay algunas sugerencias geniales para usar velas solares para mantener a los postes en su lugar; https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/1.G003952

Un satélite tiene una fuerza centrífuga* que se aleja radialmente del centro de su curvatura. Si la órbita está en un plano que no pasa por el centro de masa de la Tierra, entonces la fuerza centrífuga formará un ángulo con el rayo que va desde el satélite y el centro de masa de la Tierra. Dado que la gravedad actúa solo a través de este rayo, la gravedad no puede cancelar completamente la fuerza centrífuga y habrá una fuerza perpendicular a este rayo. Entonces, no hay forma de orbitar una latitud distinta de cero sin una fuerza que empuje hacia otra latitud.

*Sí, la fuerza centrífuga es una pseudofuerza, pero eso no afecta este argumento.