¿Qué tan grande (ancho) es la órbita GEO?

Esta publicación me hizo pensar en algo que nunca había podido imaginar acerca de la órbita geoestacionaria. En un modelo perfecto de una tierra esférica, hay un círculo infinitesimal en el plano del ecuador sobre el cual debe viajar el centro de masa de un satélite. Sin embargo, hay imperfecciones obvias que deben corregirse como se menciona en la página de wikipedia . Dado que hay algunas imperfecciones, asumo que esto significa que hay algo de espacio para jugar y aún estar en una órbita GEO estable y útil. Qué grande es esta región.

Esta muy buena respuesta parece implicar que es limitada para el uso práctico, pero también señala que la región de mitigación de desechos es considerablemente más grande, al menos para la OSG. No puedo encontrar un número más específico para GTO enumerado en este documento al que hace referencia la respuesta antes mencionada.

Entonces, ¿qué tan grande es la región GEO utilizable? ¿Se extiende más allá de la órbita circular teórica o simplemente se consideraría OSG?

Creo que lo más importante es el período de la órbita, y no necesariamente tiene que ser perfectamente circular o en el plano ecuatorial. Una pequeña inclinación o excentricidad afecta el patrón de figura 8 que hace sobre el suelo.

Respuestas (1)

Hay diferentes respuestas según el contexto. En primer lugar, vale la pena señalar que la parte de la pregunta "y seguir estando en una órbita GEO estable y útil" no es tan clara en términos de la distinción entre "estable" y "utilizable".

Una opinión con mucho mérito es que ninguna parte de GEO es estable . Los satélites GEO se mantienen en posición maniobrando para oponerse a las perturbaciones. Los siguientes temas intentan identificar por qué no y cuáles son los límites utilizables típicos.

Resumen de TLDR

Es típico que los satélites GEO se encuentren dentro de +-50 km del punto GEO exacto, con inclinaciones de menos de 0,1 grados y longitudes dentro de +-0,05 grados del lugar asignado por la licencia.

Perturbaciones luni-solares (norte-sur)

Todos los satélites están sujetos a esta perturbación que hace evolucionar la inclinación de la órbita. Si no se cuestiona, la inclinación aumentará a unos 15 grados y luego volverá a 0 grados en un ciclo de 53 años. Los satélites de transmisión de TV en su mayoría necesitan mantener la estación a 0 grados +-0.05 para que las antenas terrestres no tengan que rastrear. Las maniobras pueden ser desde una vez al mes hasta cada pocas horas. Los satélites de telecomunicaciones móviles pueden tolerar un poco de deriva ya que las terminales terrestres no están apuntando hacia ellos en primer lugar. Los límites en este caso podrían ser el desplazamiento Doppler o el movimiento de la huella del haz de los satélites en el suelo.

Tri-axilidad terrestre (Este-Oeste)

Solo hay dos puntos de longitud estables y todos los demás lugares implican cierta deriva. El efecto en el satélite es que cambia el período orbital y se mueve ligeramente fuera de GEO y comienza a desplazarse en longitud. Se aplican las mismas condiciones para los satélites de radiodifusión y telefonía móvil, aunque las condiciones de la licencia de la UIT generalmente también restringen los satélites a intervalos de +-0,05 grados, a veces +-0,1 grados, para permitir compartir el espectro.

Presión de radiación solar (Control de excentricidad)

La forma del satélite determinará cuánto se ve afectado por la presión de la radiación solar. El efecto sobre la órbita es cambiar la excentricidad sin cambiar el período. Esto provoca tanto el desplazamiento Doppler como una libración diaria Este-Oeste que se superpone a la deriva Este-Oeste. Las órbitas utilizables tienden a tener e = ~0,0005 o menos y las maniobras generalmente se programan para que se realicen al mismo tiempo que las maniobras Este Oeste.