Können Sie einen Satelliten in der Entsorgungsregion „Friedhof“ betreiben?

Die NASA-Sicherheitsstandards weisen der Region zwischen 2.500 km und 18.833 km Höhe für die Entsorgung von LEO-Satelliten zu.

Die meisten Satelliten werden, soweit ich weiß, entweder in LEO (so weit unterhalb dieser Höhen) oder in viel höherer Höhe (z. B. GEO) operieren.

Aber besteht dann nicht ein höheres Risiko, dass Satelliten, die diese Region durchqueren (hochelliptische Umlaufbahnen) oder Satelliten, die in diesen Höhen operieren (gibt es irgendwelche?), mit Satelliten in dieser Friedhofsbahn zusammenstoßen?

Es ist unwahrscheinlich, dass sich irgendjemand dafür entscheiden würde, einen Satelliten in einer Friedhofsumlaufbahn zu betreiben (außer einem Jäger im Necropolis-Stil). Aber ja, Schiffe, die die Zone passieren, müssen dies einplanen – aber es ist derzeit nicht viel von einem – der Weltraum ist groß – das ist ein Ring eine Milliarde Quadratmeter Fläche
IIRC, diese Region fällt mit den Van-Allen-Gürteln zusammen, daher ist es ohnehin eine weniger wünschenswerte Umgebung.

Antworten (1)

Mit einem Wort, ja. Aber nur wenige Raumfahrzeuge haben Ziele, die es erfordern, dass sie sich in dieser Region befinden, also vermeiden sie sie nach Möglichkeit, hauptsächlich aus dem Grund, den @Hobbes bereits angegeben hat: Strahlung. Aber es gibt Missionen, die ein Raumschiff erfordern, um dort zu operieren. Ein Beispiel ist die Magnetospheric Multiscale Mission der NASA (siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetospheric_Multiscale_Mission), mit einem Perigäum von 2550 km. Wenn Sie wissen, dass Sie dort operieren werden, entwerfen Sie für die Strahlung strahlungsfeste Avionik, Materialien, die die Strahlung ohne oder mit akzeptabler Verschlechterung während der Lebensdauer der Mission bewältigen können usw., aber das erhöht die Kosten für die Entwicklung des Raumfahrzeugs. Raumfahrzeuge, deren Missionen in LEO oder GEO sind, geben im Allgemeinen kein Geld aus, um für MEO-Toleranz zu bauen, sodass sie nicht lange halten, wenn sie zur Entsorgung an MEO gehen.

Was die Kollisionsgefahr von "Weltraumschrott" betrifft, so ist dies, wie @JCRM feststellte, eine große Region. Ich habe das Volumen dieser Region berechnet, einschließlich aller Bahnneigungen, also ist es eine Kugel mit einer kleineren Kugel, die vom Zentrum entfernt ist: ~6,4 x 10^13 Kubikkilometer ! Die am dichtesten besiedelte LEO-Region, von etwa 200 bis 800 km Höhe, hat ein Volumen von ~3,6 x 10^11 Kubikkilometer, mehr als zwei Größenordnungen kleiner als die Entsorgungsregion. Denn jetzt ist die Kollisionsgefahr im Entsorgungsgebiet deutlich geringer als in LEO. Wenn sie in den kommenden Jahrzehnten anfangen, Horden von CubeSats dorthin zu schicken (natürlich nachdem ihre High-LEO-Missionen beendet sind), könnte sich das ändern.

Ein letztes Problem beim Betrieb von LEO-beabsichtigten Satelliten in der Entsorgungsregion: Telekommunikation. Das Telekommunikationssystem für einen LEO-Satelliten wird für die erforderlichen Datenraten bei den Entfernungen ausgelegt sein, die es in LEO sehen würde. Überdesign kostet Geld! Wenn Sie den Satelliten in MEO verstärken, erhöhen sich diese Entfernungen, sodass die unterstützbaren Datenraten sinken, ungefähr 1/r^2 (solange die angegebene Datenrate ~1 kbps oder mehr beträgt). Wenn die erweiterte Mission mit den niedrigeren Datenraten leben kann und das Design des Telekommunikationssystems des Satelliten sie unterstützt, dann ja, Sie könnten eine solche erweiterte Mission in der Entsorgungsregion durchführen, bis die Strahlung sie tötet. Das heißt, WENNDie Strahlungsumgebung verursacht nicht zu viele Bit-Flip-Fehler, die eine Vielzahl unangenehmer Auswirkungen haben können, von beschädigten Daten bis hin zu Steuerungen von Stromverteilungssystemen und Leistungsschaltern, die einfach aufhören zu arbeiten.