Was ist der aerodynamischste Satellit?

Soweit ich weiß, möchten Sie zumindest in den unteren Umlaufbahnen den geringstmöglichen Luftwiderstand.

Mein Gehirn sagt mir, dass ein Satellit in Form einer langen Stange oder eines U-Boots, der in Fahrtrichtung oder Richtung des Sonnenwinds ausgerichtet ist, am besten wäre und überhaupt kein Ball?

Ab wann kostet das zusätzliche Gewicht und die zusätzliche Masse, um einen Satelliten aerodynamisch zu machen, mehr Treibstoff als eingespart wird?

Die Aerodynamik bei einem Druck von etwa 1 bar und Unterschallgeschwindigkeiten kann sehr unterschiedlich sein, um in einem nahezu perfekten Vakuum und bei Hyperschall-Orbitalgeschwindigkeit zu ziehen.
@Uwe Wenn Sie 2 Gummiballons mit 0,2 psi vom Bug der ISS ablassen würden, einen in Form eines Nudelballons und den anderen in runder Form, wie viel würde jeder Ballon "fast" bewirken?
Bei diesen Geschwindigkeits- und Druckquerschnitten kommt es nur noch darauf an.
Fallschirme sind absichtlich extrem nicht aerodynamisch. Ein gut konstruierter Fallschirm hat in der unteren Atmosphäre einen Luftwiderstandsbeiwert von etwas weniger als 2. In der Thermosphäre könnte der Luftwiderstandsbeiwert desselben Fallschirms auf 2,4 ansteigen. Flugzeuge sind absichtlich extrem aerodynamisch. Ein gut konstruiertes Flugzeug kann einen Luftwiderstandsbeiwert von nur 0,02 haben, ein Hundertstel des Fallschirms. In der Thermosphäre wird der Luftwiderstandsbeiwert desselben Flugzeugs auf über 2 ansteigen – mehr als der des Fallschirms in der unteren Atmosphäre. Die Form spielt im Weltraum keine große Rolle. Im Weltraum ist nichts aerodynamisch.
@DavidHammen, also ist das Raumflugzeug unten nicht im Weltraum?
Das ist kein Raumflugzeug, @Muze. Es wäre ein fliegender Ziegelstein in der Atmosphäre gewesen. Und in 250 km Höhe war es kaum im Weltraum. Der Hauptgrund für die Form war die Notwendigkeit einer beträchtlichen Fläche für sich nicht bewegende Solarmodule.
@DavidHammen Ich weiß, ich mache nur mit dir rum. Frohes Neues Jahr!
Einige mögen Satelliten mit niedriger Umlaufbahn. ZB Kosmos 954 oder Atomsatellit im Allgemeinen. Die einzige Motivation für Atomkraft ist die Verbesserung der Aerodynamik.

Antworten (1)

Der einzige Satellit, den ich kenne, der so geformt war, dass er einen geringen Luftwiderstand hatte, war GOCE , der in einer Höhe von 250 km kreiste.

Da es wichtig war sicherzustellen, dass die durchgeführten Messungen der wahren Schwerkraft entsprechen und nicht durch Bewegungen des Satelliten beeinflusst werden, hatte dieser einzigartige fünf Meter lange pfeilförmige Satellit keine der beweglichen Teile, die oft in anderen Raumfahrzeugen zu sehen sind. Der Satellit bildet zusammen mit seiner Instrumentierung tatsächlich ein einziges zusammengesetztes Gravitationsmessgerät.

Der Satellit umkreiste die Erde so tief wie möglich, um ein möglichst starkes Gravitationsfeldsignal zu beobachten – daher sollte GOCE den Rand der Erdatmosphäre in einer Höhe von etwa 250 km überfliegen. Aufgrund des geringen Kraftstoffverbrauchs konnte die Höhe 2012 auf 235 km gesenkt werden.

Ein elektrisches Ionentriebwerk auf der Rückseite des Satelliten erzeugte kontinuierlich winzige Kräfte, um jeglichen Widerstand auszugleichen, den GOCE entlang seiner Umlaufbahn erfuhr.

Die Notwendigkeit, tief zu fliegen und ultrastabil zu sein, führte zu einem neuartigen Satellitendesign, das den Luftwiderstand und das Drehmoment minimiert und mechanische Störungen ausschließt. Das Ergebnis war ein schlanker 5 Meter langer Satellit mit einer Querschnittsfläche von etwa 1 m2 und einem Gewicht von etwa 1050 kg. Der Satellit war symmetrisch zu seiner horizontalen Ebene und hatte zwei Winglets, die für zusätzliche aerodynamische Stabilität sorgten.

GEHEN

Sie können sehen, dass dies der Form des Satelliten Einschränkungen auferlegt: Sie können keine hervorstehenden Sonnenkollektoren, Antennen usw. haben. Dies bedeutet, dass dies nur getan wird, wenn es wirklich notwendig ist; Für die meisten Zwecke ist es viel billiger, stattdessen in eine etwas höhere Umlaufbahn zu fliegen.

Das ist sehr cool und neu für mich.
Die Sonnenkollektoren sind wie abgebildet darin eingebaut und eine Antenne folgt den Flügeln. Das Raumschiff befindet sich in Schräglage und dreht den Bauch zur Kamera.
@Muze Das tut mir leid ... versuchen Sie: GRACE
Diese Frage ist geschlossen, aber sobald Sie etwa 120 km erreicht haben, wird der Luftwiderstand zu hoch, um im Orbit zu bleiben (Sie werden in weniger als 1 Orbit wieder eintreten).
Flossenstabilisatoren im Orbit? Ordentlich, es ist buchstäblich ein Raumflugzeug.
Was ist der aerodynamischste Satellit?
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