¿Cómo se desplazan exactamente los satélites a las ranuras en diferentes planos orbitales?

La constelación de Iridium está siendo reemplazada por nuevos satélites. Hay seis aviones con 11 satélites + uno de repuesto cada uno. Dado que el lanzador Falcon 9 solo puede transportar diez satélites por lanzamiento, llenar los aviones no es una tarea fácil. Del primer lanzamiento, ocho satélites fueron insertados en órbita para ocupar las ranuras de los antiguos satélites. Dos vehículos han comenzado a desviarse hacia el siguiente avión (hacia el oeste). Les llevará la aplicación. 10 meses para llegar.

El próximo lanzamiento insertará solo cinco satélites en órbita de servicio, otros cinco se desplazarán hacia el oeste y hacia el este.

Me gustaría saber cómo se maneja realmente la deriva. En alguna parte leí que, según tengo entendido, la precesión ayuda a las derivas hacia el oeste. Descubrí que la aplicación de movimiento de satélites a la deriva. 0,11 grados más al oeste que los cambios diarios de RAAN de sus compañeros que no se desplazan a la deriva. Los vagabundos están en una órbita más baja (629/611 frente a 783/781) y más excéntrica (0,0013000 frente a 0,0002100 acc TLE) y tienen una inclinación ligeramente menor (85,88 frente a 86,4). ¿Supongo correctamente que estos factores contribuyen a la deriva? Y aparte de eso, ¿los vehículos hacen patadas de manera continua? Y si es así, ¿esto requiere menos delta v que, hipotéticamente hablando, ponerlos en una órbita ecuatorial y escupirlos en la RAAN apropiada para hacer un giro (casi) en ángulo recto (sé que no podría funcionar así,

Supongo que también hay que tener en cuenta que los satélites a la deriva tienen que acabar en posiciones muy precisas, ya que tienen que encajar perfectamente en las ranuras de la constelación. Tienen que cruzarse con los satélites que están delante y detrás de ellos, así como con los de los planos este y oeste.

¿Algo más que entre en juego que ni siquiera haya mencionado?

Respuestas (1)

La precesión depende de la altura de la órbita. La órbita de almacenamiento para los satélites de repuesto es un poco más baja que la normal (620 frente a 780 km) y la precesión es diferente (no voy a hacer los cálculos aquí). Esto significa que este satélite se desplaza lentamente con respecto a los satélites operativos en la órbita superior. Todo el proceso no necesita combustible, a pesar de cambiar la altura orbital al llegar al plano correcto. Esto equivale a unos 85 m/s utilizando una transferencia de Hohmann y las dos alturas que proporciona en su pregunta.

Con respecto a sus otras preguntas, déjeme responderlas una por una:

Y aparte de eso, ¿los vehículos hacen patillas de manera continua?

No, eso no es necesario. No tiene que preocuparse por la precesión, ya que es la misma para todos los satélites de la constelación. Si todos precesan (se mueven hacia el oeste) al mismo ritmo, la constelación permanece esencialmente igual a todos los efectos prácticos.

Y si es así, ¿esto requiere menos delta v que, hipotéticamente hablando, ponerlos en una órbita ecuatorial y escupirlos en la RAAN apropiada para hacer un giro (casi) en ángulo recto (sé que no podría funcionar así, pero solo para tener un modelo simplificado para mi cerebro)?

Puede hacer un cálculo simple al final del sobre aquí: cambiar de una órbita ecuatorial a una casi polar requiere cancelar toda la velocidad "hacia el oeste" y aumentar la velocidad orbital "hacia el norte". Esto es un Δ v = 2 v o r b i t , o alrededor de 11 km/s. Estos satélites transportan combustible como máximo una décima parte de esta cantidad. Podrías hacer el cambio de avión en una órbita muy alta y lenta (por encima de GEO) y ahorrar combustible, pero llegar allí es prohibitivamente caro.

Supongo que también hay que tener en cuenta que los satélites a la deriva tienen que acabar en posiciones muy precisas, ya que tienen que encajar perfectamente en las ranuras de la constelación.

El único punto importante es poner el satélite en una órbita con el mismo RAAN que los demás del plano de destino. La posición precisa a lo largo de este plano se puede alcanzar fácilmente variando ligeramente la altura orbital; por ejemplo, si cambia a una órbita que es 1 minuto (de una órbita de 100 minutos) más corta o más larga, puede alcanzar cualquier punto en el plano dentro de aproximadamente 50 órbitas. A modo de comparación: la más baja de las dos órbitas que mencionas es 4 minutos más corta. Naturalmente, puede cronometrar el ascenso a la altitud correcta de manera adecuada para terminar en el lugar correcto de inmediato.

¡Muchas gracias, una respuesta realmente útil! Aunque todavía no tengo algunos puntos. Permítanme aclarar: los SV 105 y 108 se están desviando del Plano 6 al Plano 5, que tiene una RAAN de aplicación. 30 grados menos que el Plano 6. Estos dos satélites se desplazan hacia el oeste más rápido que los satélites de la constelación (aproximadamente 0,11 grados pd). Pero, ¿cómo lo hacen? ¿Se debe esto solo a la pequeña diferencia de inclinación? ¿Y la primera parte de su respuesta se refiere a una deriva hacia el este? Porque en ese caso tendría sentido para mí que los satélites a la deriva precedan más lentamente que el resto de la constelación.
No se debe a la inclinación (principalmente), sino a la altura orbital. La precesión es más rápida cuanto más bajo estás. Es decir, porque el abultamiento ecuatorial de la Tierra tiene más influencia cuanto más cerca estás. Todos los satélites en órbita progresiva se desplazan hacia el oeste.