Leyendo esta pregunta: ¿GOCE es un satélite o una aeronave?
Me preguntaba qué pasaría si GOCE girara 90° en cualquier dirección, de modo que sus paneles solares quedaran paralelos al horizonte de la Tierra, y luego se inclinaran 1° en relación con su vector de velocidad, de modo que ahora tenga un ángulo de ataque positivo distinto de cero. .
Ignoremos que la luz del sol ya no llega a los paneles fotovoltaicos y supongamos que el motor de iones todavía puede producir 20 mN de empuje.
La resistencia aumentaría ya que la sección transversal ahora es más grande, pero habría un componente de sustentación por impacto, cuya dirección apunta en dirección opuesta al centro de la Tierra, equivalente a una pequeña quemadura radial constante hacia afuera.
La pregunta es: ¿esta configuración permitiría que GOCE orbitara un poco más lento de lo esperado? (para apogeo y perigeo similares)
Técnicamente sí, prácticamente: no.
En teoría, por supuesto, puede compensar no estar en velocidad orbital agregando una elevación significativa (todos los aviones hacen esto). Y sí, puede obtener esa sustentación empujando la parte trasera y generando sustentación al desviar el aire entrante. La pregunta es si puede hacer esto de manera eficiente (es decir, sin quemar demasiado combustible). En teoría, con un dV y TWR lo suficientemente grandes: puede "orbitar" a la velocidad que desee. Puedes flotar.
Entonces, ¿podría deslizarse y simplemente volver a impulsar la velocidad de progrado perdida a una velocidad sustancialmente más baja?
Para lograr esto con sustentación, la relación sustentación/resistencia tendría que ser grande. Lo suficiente como para que el descenso de la órbita a partir de la pérdida de velocidad radial se compense con la altura orbital ganada al quemarse hacia arriba.
Lo importante es darse cuenta de cuán grande es cuán sensible a la velocidad orbital son el apogeo y el perigeo. 1 m/s a 100 km de órbita circular aumenta el apogeo en más de 3 km. Luchar continuamente contra la gravedad con un 'quemado de salida radial constante' para mantener artificialmente una órbita fuera de neutral significativa, en contraste, utiliza un dV significativo sobre una órbita.
Por el contrario, cuanto más rápido eres, los coeficientes de sustentación se reducen aproximadamente 1/4 de los que se obtienen con números de mach bajos. Los aviones de forma específica para esta tarea casi exclusivamente no son capaces de hacerlo con números de máquina bajos. En la práctica, no hay forma de que hacer rodar un satélite logre esto a mach 17.
Eso no quiere decir que no pueda orbitar a una velocidad más baja, pero necesitará el tipo de propulsor que podría apuntar hacia abajo para hacer el trabajo.
Editar: Mire rápidamente a su alrededor y: ¿Cómo podría un delta-v de 90 m / s ser suficiente para comprometer el aterrizaje del transbordador espacial? Tiene algunas respuestas que ayudan a tener una intuición para esto.
GDD
AtmosféricoPrisiónEscape