Was ist die maximale Masse eines Satelliten, der in GEO platziert werden kann?

Unter der Annahme einer orbitalen Montage (mit separaten Trägerraketen, die jeweils einen Teil der Gesamtmasse des Satelliten liefern), gibt es keine wirkliche Obergrenze, abgesehen von technischen Einschränkungen, mit denen wir derzeit zu kämpfen haben. Zumindest nicht, bis Sie eine so riesige Masse umkreisen, dass Sie buchstäblich anfangen, das Billardspiel mit Himmelskörpern zu spielen, ihre Umlaufbahnen dauerhaft destabilisieren, ein Ereignis der Auslöschungsstufe verursachen und jedes Leben auf der Erde, wie wir es kennen, aufgrund der Anziehungskraft zwischen zwei beenden Objekte (die Erde und der Satellit) so riesig, dass sie beginnen, sich gegenseitig von der Masse zu "ernähren", indem sie eine Akkretionsscheibe bilden , die die beiden verbindet, und ihre eigene Atmosphäre damit ersticken (neben einer Fülle anderer unerwünschter Nebenwirkungen).

Die von GEO umkreiste Masse könnte auch größer sein als die Gesamtmasse der Erde, und wir haben Charon, der am Himmel von Pluto eingeschlossen ist, als Beweis dafür. Pluto und Charon sind gezeitenbedingt in einer synchronen Umlaufbahn eingeschlossen, was bedeutet, dass sie sich immer mit der gleichen Seite gegenüberstehen (wie die Erde und unser Mond), sich aber auch synchron umkreisen (Pluto umkreist einen Punkt, der sich außerhalb seines Körpers befindet). Charon ist im Himmel von Pluto eingesperrt wie ein in Bewegung eingefrorener Felsen, und Pluto ist im Himmel von Charon eingesperrt. Charon hat etwa 11,65 % der Masse von Pluto, was bedeutet, dass Pluto etwa die 8,6-fache Masse von Charon hat, sich aber technisch immer noch in einer GEO-Umlaufbahn „um“ ihn herum befindet.

     ^{Kosmischer Tanz von Angesicht zu Angesicht : Zwei Körper mit unterschiedlichen Massenverhältnissen umkreisen einen gemeinsamen Schwerpunkt. Jedes dieser drei
     Massenverhältnisse könnte in synchronen Umlaufbahnen gezeitengesperrt werden, wobei sie sich immer mit der gleichen Seite gegenüberstehen. (Animationen: Wikipedia )}

Ähnliches wurde für Merkur angenommen, der die Sonne umkreist, und dass er gezeitenabhängig mit der Sonne verbunden sein könnte und ihr immer mit der gleichen Seite zugewandt ist, aber das wurde später durch Radarbeobachtungen im Jahr 1965 widerlegt. Streng theoretisch wäre dies jedoch durchaus möglich gewesen .

Kurz gesagt, es gibt keine Obergrenze für die Gesamtmasse, die in GEO eingegeben werden kann. Wenn Ihre Masse hauptsächlich von der Erde selbst stammt, müsste sie offensichtlich kleiner sein als die Gesamtmasse (arme Erde, die Menschen sollten lernen, mit leichtem Gepäck zu reisen), aber wenn Sie Masse von anderswo mitbringen (andere Himmelskörper, vielleicht Asteroiden , oder der Mond selbst?), dann ist Ihre obere Massegrenze die Geduld der Menschheit, Ihre Bemühungen und die Probleme, die sie mit sich bringen, zu tolerieren .

Eine zu große Masse würde natürlich die Anforderungen der GEO-Umlaufbahn selbst ändern, die Rotation der Erde um ihre Achse (Tag/Nacht und Jahreszeiten) und um die Sonne (Jahreslänge und Jahreszeiten) destabilisieren, ändern Die Gezeitenmuster (auf die wir angewiesen sind) beschleunigen den atmosphärischen Verlust und alle möglichen anderen unangenehmen Nebenwirkungen .

Ab Anfang 2015 beträgt die maximale Nutzlast für GEO 6750 kg mit Delta IV Heavy .

Um die Antwort von TildalWave etwas weiter zu führen: Irgendwann wirst du dort oben genug Masse haben, dass die Erde in die Roche-Grenze des von dir gebauten Objekts eintritt – auf Wiedersehen Erde. Dazu benötigen Sie jedoch etwas, das weit über der Masse der Erde liegt.