Lesen Sie diese Frage: Ist GOCE ein Satellit oder ein Flugzeug?
Ich fragte mich, was passieren würde, wenn GOCE um 90° in beide Richtungen rollen würde, so dass seine Sonnenkollektoren parallel zum Erdhorizont werden, und sich dann relativ zu seinem Geschwindigkeitsvektor um 1° nach oben neigt, so dass es jetzt einen positiven Anstellwinkel ungleich Null hat .
Lassen Sie uns das Sonnenlicht ignorieren, das die Photovoltaikmodule nicht mehr erreicht, und nehmen wir an, der Ionenmotor kann immer noch 20 mN Schub erzeugen.
Der Widerstand würde zunehmen, da der Querschnitt jetzt größer ist, aber es würde eine Aufprall-Auftriebskomponente geben, deren Richtung vom Erdmittelpunkt weg zeigt, was einer konstanten, radial nach außen gerichteten winzigen Verbrennung entspricht.
Die Frage ist: Würde diese Konfiguration es GOCE ermöglichen, etwas langsamer als erwartet zu kreisen? (für ähnlichen Apogäum und Perigäum)
Technisch ja, praktisch: nein.
Theoretisch können Sie natürlich ausgleichen, dass Sie nicht auf Umlaufgeschwindigkeit sind, indem Sie einen signifikanten Auftrieb hinzufügen (alle Flugzeuge tun dies). Und ja, Sie können diesen Auftrieb erreichen, indem Sie den Rücken nach außen drücken und Auftrieb erzeugen, indem Sie die einströmende Luft ablenken. Die Frage ist, ob Sie dies effizient tun können (dh ohne zu viel Kraftstoff zu verbrennen). Theoretisch mit ausreichend großem dV und TWR: Sie können mit jeder gewünschten Geschwindigkeit "umkreisen". Sie können schweben.
Könnten Sie also hineingleiten und die verlorene prograde Geschwindigkeit mit einer wesentlich niedrigeren Geschwindigkeit wieder erhöhen?
Um dies mit Auftrieb zu erreichen, müsste das Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand groß sein. Genug, damit die Absenkung der Umlaufbahn durch den Verlust der Radialgeschwindigkeit durch die durch das Aufwärtsbrennen gewonnene Umlaufbahnhöhe ausgeglichen wird.
Die Sache, um zu erkennen, wie groß ist, ist, wie empfindlich Apogäum und Perigäum auf die Orbitalgeschwindigkeit reagieren. 1 m/s bei 100 km kreisförmiger Umlaufbahn erhöhen Apogäum um mehr als 3 km. Das ständige Bekämpfen der Schwerkraft mit einem „konstanten radialen Ausbrennen“, um künstlich eine signifikante nicht neutrale Umlaufbahn aufrechtzuerhalten, verbraucht im Gegensatz dazu eine signifikante dV über einer Umlaufbahn.
Im Gegensatz dazu werden die Auftriebskoeffizienten je schneller Sie sind, um etwa 1/4 kleiner als bei niedrigen Machzahlen. Speziell geformte Hobel für diese Aufgabe sind bei niedrigen Machzahlen dazu fast ausschließlich nicht in der Lage. In der Praxis gibt es keine Möglichkeit, einen Satelliten umzudrehen, um dies bei Mach 17 zu erreichen.
Das heißt nicht, dass Sie nicht mit einer niedrigeren Geschwindigkeit umkreisen können, aber Sie werden die Art von Triebwerk brauchen, das Sie einfach nach unten zeigen könnten, um die Arbeit zu erledigen.
Bearbeiten: Schauen Sie sich schnell um und: Wie könnte ein Delta-V von 90 m / s ausreichen, um das Space Shuttle zur Landung zu verpflichten? Hat einige Antworten, die helfen, eine Intuition dafür zu bekommen.
GdD
AtmosphericPrisonEscape