Satellitenneigung, 3D-Abtastung der Erdoberfläche

Wurde versucht, die "Ebene" der Umlaufbahn (nicht die Höhe) eines Satelliten über den Erddurchmesser kontinuierlich in kleinen Schritten von Pol zu Pol für einen Satelliten mit Nullneigung und von Ost nach West für einen Satelliten zu ändern mit 90 Grad Neigung?. Wird uns das dabei helfen, einen 3D-Scan der Erdoberfläche zu erstellen?

Können wir als "Add-On" das Flugzeug um eine Achse drehen, die an sich um die Erdachse gedreht werden kann?
Warum sollten Sie sich mit einer Neigung von 90° nach Osten/Westen bewegen, wenn Sie die Erde einfach unter sich drehen lassen können?
@Edlothiad, du hast recht. Eine EW-Bewegung ist nicht erforderlich, es würde ausreichen, einen "stationären" Satelliten zu haben, aber umgekehrt hilft es bei der Erfassung von Daten, die bei der EW-Rotation verborgen bleiben könnten. Danke für den Hinweis. Aber unser Satellit müsste sich von Pol zu Pol bewegen, um Details aus dieser Sichtlinie zu erfassen.
@Niranjan Ein Satellit könnte leicht 90-95% der Oberfläche abdecken, die fehlenden Teile sind entweder weniger interessant oder können mit alternativen Mitteln abgedeckt werden. Es ist vorzuziehen, einen Satelliten einfach zu halten, anstatt ihn multifunktional zu machen. Satelliten mit Bonusfunktionen sind mühsam zu entwerfen, zu starten und zu verwalten.

Antworten (3)

Ihr Kommentar zu dieser Antwort hat, glaube ich, dazu geführt, dass ich verstehe, wonach Sie wirklich fragen.

Was ich sagen will, ist, dass, vorausgesetzt, die Neigung ist NULL (Ebene der Umlaufbahn parallel zur Äquatorialebene), die gesamte Ebene sich von Pol zu Pol verschiebt - parallel zur Äquatorialebene.

Sie möchten die Umlaufbahn wie folgt verschieben:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn das die richtige Interpretation ist, nein, das geht nicht.

Der Massenmittelpunkt der Erde muss in der Ebene der Umlaufbahn liegen.

Da die Erde sehr kugelförmig ist, summieren sich die Gravitationsanziehungen von jedem Teil davon zu einer Anziehungskraft zum Erdmittelpunkt. Selbst wenn ein Objekt auf einem dieser Kreise über oder unter der Äquatorialebene starten würde, würde die Schwerkraft der Erde es in einer Ebene beschleunigen, die die Position des Raumfahrzeugs und den Erdmittelpunkt schneidet. Das wäre die Bahnebene, und alle Bahnebenen um kugelförmige Körper gehen durch den Mittelpunkt des Körpers.

Zitiert aus dieser Antwort .

PERFEKTE INTERPRETATION. Zwei Fragen: 1. Warum muss der Schwerpunkt in der Ebene der Umlaufbahn liegen? Für die Schwerkraft? Unter der Annahme, dass die neue Orbitalebene um die Erdoberfläche gekrümmt ist, wird der Satellit der gleichen Anziehungskraft ausgesetzt sein. und Frage Nr. 2: So erstellen Sie eine Skizze (wie Sie es getan haben) und posten sie als Teil der Frage / Antwort. Wenn ich das gewusst hätte, hätte ich fast die gleiche Skizze als Teil meiner Frage gepostet, was gewesen wäre: dann, sehr einfach zu verstehen. Danke.
2) Du hast recht, ein Bild kann in solchen Fällen wirklich sehr, sehr hilfreich sein. Ich habe die "Impress"-App in Libreoffice verwendet, einer kostenlosen Office-Suite libreoffice.org Es ist im Grunde ein Powerpoint-Klon. Leider musste ich Powerpoint viel in meiner Arbeit verwenden, also war es einfach für mich, dies schnell zu erstellen. Sie fügen das Bild zu Ihrer Frage hinzu, indem Sie auf das kleine Symbol eines Berges klicken. Ich suche eine gute Erklärung für 1). Ich glaube, es gibt einen hier auf der Website, aber ich habe Probleme, ihn zu finden.
1) Zitieren von @uhoh aus ihrer Antwort hier: space.stackexchange.com/a/39206/6944 Da die Erde sehr kugelförmig ist, summieren sich die Gravitationsanziehungen von jedem Teil davon zu einer Anziehungskraft zum Erdmittelpunkt. Selbst wenn ein Objekt auf einem dieser Kreise über oder unter der Äquatorialebene starten würde, würde die Schwerkraft der Erde es in einer Ebene beschleunigen, die die Position des Raumfahrzeugs und den Erdmittelpunkt schneidet. Das wäre die Bahnebene, und alle Bahnebenen um kugelförmige Körper gehen durch den Mittelpunkt des Körpers. Ich werde dies zu meiner Antwort hinzufügen.
Ich empfehle Ihnen auch, diesen Artikel sorgfältig zu lesen: earthobservatory.nasa.gov/features/OrbitsCatalog
@Niranjan: Und die Antwort auf Ihre erste Frage lautet: "Weil die Schwerkraft so funktioniert."
@jamesqf, vielleicht muss ich das "Schwerpunkt" -Zeug studieren. Ich nehme an, dass die Gravitationskraft auf ein Objekt die gleiche ist, solange wir seine Höhe beibehalten, unabhängig davon, ob seine Umlaufbahn den Schwerpunkt enthält oder nicht. Deshalb wollte ich eine Skizze zeichnen und meinen Standpunkt erläutern. Wie auch immer, lassen Sie mich versuchen und lernen, wie man eine Skizze macht, hoffe, dass ich in Kürze darauf zurückkommen kann. Danke.
@Niranjan Während die Größe der Gravitationskraft gleich bleibt, solange Sie die Höhe beibehalten, variiert die Richtung . "ob seine Bahnebene den Schwerpunkt enthält oder nicht." ist eine bedeutungslose Äußerung, da es keine Umlaufbahn gibt, die den Schwerpunkt nicht enthält - in der Veranschaulichung dieser Antwort ist der obere Kreis keine Umlaufbahn (was "passiv" passieren würde, wenn nur Impuls und Schwerkraft gegeben wären). eine Flugbahn, die nur mit kontinuierlichem Schub beibehalten werden kann, der dem Teil des Schwerkraftvektors entgegenwirkt, der zur Äquatorialebene zeigt.
@Niranjan: So einfach wie möglich, ich denke, Sie denken vielleicht an die Schwerkraft als Skalar, obwohl es sich tatsächlich um einen Vektor handelt. Wenn Sie an das alte Einsteinsche Gummiplattenmodell der Gravitation denken, ist ein Pfad um den Schwerpunkt flach, andere Pfade gehen "bergauf" und erfordern daher Energie.
@Petereris, Ihr Kommentar, dass "der obere Kreis in der Abbildung keine Umlaufbahn ist, sondern eine Flugbahn, die durch Aufwenden von Energie "aufrechterhalten" werden muss, macht Sinn. Können wir daher sagen, dass eine Flugbahn in der Ebene, die durch die verläuft, Der Erdmittelpunkt kann nur als "Umlaufbahn" bezeichnet werden? Wenn ja, was ich suche, würde es erfordern, dass die Umlaufbahnebene um die Erdachse sowie um eine Achse gedreht wird, die senkrecht zur Erdachse steht. Auch das wird es ist es richtig anzunehmen, dass diese Drehungen den Korrekturen in der Mitte des Kurses ähneln - ein kleiner Schubs, und es wird sich weiter drehen?

Neigungsänderungen sind in Bezug auf Delta V/Kraftstoff sehr teuer. Um einen 90-Grad-Ebenenwechsel durchzuführen, stoßen Sie gegen Ihre aktuelle Geschwindigkeit von ~7 Kilometern pro Sekunde, um sie auf Null zu bringen, und fügen auch Schub hinzu, um eine Geschwindigkeit von ~7 Kilometern pro Sekunde in der neuen Orbitalebene zu erhalten. Dies ist mehr als nötig, um überhaupt in die Umlaufbahn zu gelangen, und würde eine wirklich beachtliche Rakete erfordern.

Zufällig müssen Sie dies nicht tun, ein Start in eine polare Umlaufbahn mit hoher Neigung in der richtigen Periode (Höhe) kann die gesamte Erdoberfläche im Laufe der Zeit beobachten, wobei verschiedene Missionen Modelle der Erde mit nur dem erforderlichen Schub erstellen, um dies zu vermeiden ungewollte Neigungsänderungen .

@GremlinWrangler. Lieber Gremlin, ich denke, es gibt einige Verwirrung bei der Interpretation meiner Frage im ersten Teil Ihrer Antwort. ICH BEABSICHTIGE NICHT, DIE NEIGUNG ZU ÄNDERN. Was ich sagen will, ist, dass, vorausgesetzt, die Neigung ist NULL (Ebene der Umlaufbahn parallel zur Äquatorialebene), die gesamte Ebene sich von Pol zu Pol verschiebt - parallel zur Äquatorialebene. Gegebenenfalls erforderliche Höhenkorrekturen können wir ignorieren. Auf ähnlichen Linien bewegt sich eine Ebene mit 90 Grad Neigung von Osten nach Westen oder von Westen nach Osten. Diese beiden Bewegungen würden uns ein realistischeres 3D-Profil der Erdoberfläche liefern.
Beim weiteren Nachdenken muss ich wohl klarstellen, dass ich unter Neigung den Winkel zwischen der Äquatorebene der Erde und der Umlaufbahnebene des Satelliten verstehe. Falls "Verschieben" der Umlaufbahnebene - parallel zur Äquatorebene - auch eine Änderung der Neigung bedeutet, ist Ihr Hinweis zum Kraftstoffverbrauch gleichermaßen gültig und richtig. In dem Glauben, dass die Änderung der Neigung genau wie „Mittelkurskorrekturen“ ist (was nur ein kleiner Schubs in der erforderlichen Menge und Richtung ist, der wiederum kompensiert wird, um Überschwinger usw. zu reduzieren), dachte ich, dass es nicht viel Kraftstoff benötigt. Bitte kommentieren Sie.

Obwohl es ein wenig ärgerlich ist, zeigt das GIF unten und die Antwort, aus der es stammt, dass selbst eine feste Umlaufbahn schließlich über alle Stellen eines Körpers fährt, der sich darunter dreht und die sich in jedem Breitengrad befinden, der kleiner als die Neigung ist.

Davon abgesehen müssen Sie eine Höhe wählen, die sie gleichmäßig verteilt, damit Sie nicht sehr lange warten müssen.

Davon abgesehen, wenn Sie fast direkt über jedem Punkt sein mussten, um beispielsweise von oben nach unten zu fotografieren, und es nicht in Ordnung war, einen Hunderte von Kilometern breiten Schwad abzudecken, indem Sie einige Bereiche aus einer Entfernung von beispielsweise 10 oder 20 Grad von oben betrachten -down aus irgendeinem Grund, und Sie hatten es sehr eilig, gibt es unter diesen Einschränkungen geometrische Vorteile, zuerst eine Umlaufbahn mit geringer Neigung zu fahren, die niedrige Breiten in kurzer Zeit effektiver abdeckt, und dann einmal auf eine nahezu polare Umlaufbahn zu wechseln die höheren Breiten schneller abdecken.

Wie die Antwort von @ GremlinWrangler betont, ist dies eine sehr anspruchsvolle Änderung der Umlaufbahn und würde erfordern, dass Ihr Satellit eher ein fliegender Kraftstofftank als ein Erdbeobachtungssatellit ist, aber wenn Sie den Eintrittsplaneten unbedingt scannen müssten und fast genau von oben nach unten sehen an jedem Punkt, so absolut schnell wie möglich, dann könnten Sie einen fliegenden Treibstofftank bauen und es tun!

Sie könnten jedoch in Betracht ziehen, wenn möglich, einfach in eine höhere Höhe zu gehen. Zum Beispiel würde von einer 1000 km hohen polaren Umlaufbahn jeder 100 km breite Streifen innerhalb von +/- 3 Grad der Vertikalen liegen, und jede Umlaufbahn wird den Äquator zweimal kreuzen. In 15 Tagen hätten Sie jeden Ort auf der Erde gesehen und ihn innerhalb von +/- 3 Grad von Top Town betrachtet.

Wenn es Ihnen nichts ausmacht, auf 10 oder 20 Grad zu schauen, dann würde eine niedrigere Umlaufbahn das, was Sie brauchen, noch schneller erledigen!

Siehe auch Antworten auf

und von dieser Antwort auf Wie bestimme ich die Bodenverfolgungsperiode eines LEO-Satelliten?

GIF der ISS-Bodenspur im Vergleich zur Höhe

Aus beiden Antworten verstehe ich, dass die Art von Änderungen der Umlaufbahnebene, die ich betrachte, ein "kraftstoffverbrauchender" Prozess ist, der vermeidbar ist, da aus praktischen Gründen und angesichts der Auflösung der derzeit verfügbaren Kameras das Oberflächenprofil in den erforderlichen Details vorhanden ist sind verfügbar, und daher sind diese Art von Manövern nicht erforderlich. Ich kann auch sehen, dass Sie bei der Beantwortung meiner Frage offen genug waren, was sehr zu begrüßen ist. Die letzte Aussage zeigt jedoch, dass Sie unnötig verletzt und sarkastisch sind. Das tut mir leid.
@Niranjan Ich verstehe deinen Kommentar nicht. Ich bin es nicht, und ich sehe nichts in meinem Beitrag, das weniger als 100% fröhlich und positiv erscheint! Wenn ja, können Sie helfen, indem Sie den spezifischen Satz oder Satz zitieren , auf den Sie sich beziehen? Danke!
Hi uhoh, wie ich schon sagte, die letzte Aussage ... speziell "tu, was du brauchst" ist genau der Ausdruck, der mich glauben ließ, dass du wegen meiner Frage frustriert und verletzt warst. Vielleicht, weil das eine typische Reaktion von uns Indianern ist, wenn wir frustriert sind und alle Hoffnung aufgeben, etwas zu ändern!! Wie auch immer, ich bin froh, dass Sie nicht verletzt wurden, weder sarkastisch. Obwohl ich Maschinenbauingenieur bin, beschäftige ich mich mehr mit Anwendungstechnik und daher fehlen mir spezifische Wörter und Kenntnisse in Astrophysik. Daher solche Fragen. Aber ich bin froh, dass meine Zweifel in solchen Foren beantwortet werden. Danke.
@ Niranjan Oh, diesen Satz kenne ich nicht. Für mich "... würde eine niedrigere Umlaufbahn das, was Sie brauchen, noch schneller erledigen!" bedeutet nur, dass eine niedrigere Umlaufbahn das Erforderliche in kürzerer Zeit liefern würde.
Satellitenneigung, 3D-Abtastung der Erdoberfläche
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