¿Cómo podemos mover un satélite de LEO a GEO?

Hay dos cosas generales a considerar: altitud e inclinación orbital. Todos los satélites que no están siendo propulsados ​​orbitan en un avión que atraviesa el centro de la Tierra. Si también atraviesa el ecuador, está en una órbita ecuatorial, que es lo que queremos para una órbita GEO. Si no, tiene una inclinación distinta de cero y debemos cambiar tanto la inclinación como la altitud para llegar a donde quieres ir.

En términos generales, la propulsión de un cohete le da un gran empujón, como con los motores químicos, o un empuje muy suave, como los motores de iones. En cualquier caso, la máxima eficiencia para elevar la órbita proviene de cambiar la inclinación y la altitud en la parte más baja de la órbita. Si tiene una forma de propulsión de alta eficiencia, como motores de iones, y tiene suficiente propulsor, es posible que pueda seguir empujando toda la órbita. De lo contrario, te encontrarás haciendo una gran quemadura para elevar la parte superior de tu órbita a la altitud GEO o haciendo múltiples quemaduras que aumentan gradualmente tu altitud máxima.

Cuando finalmente obtenga la altitud que desea, realizará una o más quemaduras para elevar la altitud mínima de su órbita hasta que también sea la altitud GEO. Así que ahí estás.

Como regla general, cuanto más tiempo tome, menos combustible necesitará. Dado que tenemos a la Luna cambiando el paisaje gravitacional, también hay algunos trucos que puedes jugar para ahorrar combustible, aunque estos probablemente no sean de mucha ayuda para llegar a GEO.

Se trata del delta-V, como han dicho otros.

Enlaces útiles:

  • Calculadora de órbita terrestre
  • Calculadora de órbita Hohmann

Las órbitas geoestacionarias están a 35,785 km de altura, la velocidad orbital es de 11,070 km / h.

LEO está a unos 400 km de altura (para la ISS), velocidad orbital de 27,621 km / h.

Ingenuamente, podemos cambiar lentamente la velocidad de uno a otro, un delta-V de 16,551 km / h. Disminuimos la velocidad, subimos. No intuitivo, lo sé.

¡Pero podemos hacerlo mejor que eso! Podemos usar una órbita de Hohmann, primero empujándonos hacia una elipse que toca ambas órbitas, luego empujándonos fuera de ella cuando llegamos a la otra órbita.

Y la calculadora afirma que requiere un delta-v de solo 3,857 … pero luego no me da unidades, m / so km / h. De cualquier manera, ¡funciona bastante menos que nuestro valor anterior! Rest El resto del cambio en la velocidad de la nave nos lo regala nuestro buen amigo Gravity.

El satélite tendría que estar preparado antes de lanzarse para un cambio tan grande. Tendría que llevar mucho combustible extra para impulsar la transferencia.

En la práctica, nadie hace esto sin diseñar el satélite para hacerlo como una maniobra de transferencia y no creo que nadie lo haya hecho todavía.