Dieser Beitrag brachte mich dazu, über etwas nachzudenken, das ich mir über die geostationäre Umlaufbahn nie ganz vorstellen konnte. In einem perfekten Modell einer kugelförmigen Erde gibt es einen unendlich kleinen Kreis in der Ebene des Äquators, auf dem sich der Massenmittelpunkt eines Satelliten bewegen muss. Es gibt jedoch offensichtliche Mängel, die korrigiert werden müssen, wie auf der Wikipedia-Seite erwähnt . Da es einige Unvollkommenheiten gibt, nehme ich an, dass es etwas Spielraum gibt, um damit zu spielen und sich immer noch in einer stabilen, nützlichen GEO-Umlaufbahn zu befinden. Wie groß ist diese Region.
Diese sehr gute Antwort scheint zu implizieren, dass es für den praktischen Gebrauch eng ist, stellt aber auch fest, dass die Region zur Milderung von Trümmern erheblich größer ist, zumindest für GSO. Ich kann keine spezifischere Nummer für GTO finden, die in diesem Dokument aufgeführt ist, auf die sich die oben genannte Antwort bezieht.
Wie groß ist also die nutzbare GEO-Region ? Geht es über die theoretische Kreisbahn hinaus oder würde das einfach als GSO betrachtet werden?
Je nach Kontext gibt es unterschiedliche Antworten. Zunächst ist jedoch darauf hinzuweisen, dass der Teil der Frage „und sich immer noch in einer stabilen, nützlichen GEO-Umlaufbahn befinden“ nicht so klar ist, was die Unterscheidung zwischen „stabil“ und „verwendbar“ betrifft.
Eine Ansicht mit großem Verdienst ist, dass nirgendwo in GEO stabil ist . GEO-Satelliten werden durch Manövrieren auf Station gehalten, um den Störungen entgegenzuwirken. In den folgenden Themen wird versucht, herauszufinden, warum dies nicht der Fall ist, und was die typischen nutzbaren Grenzen sind.
TLDR-Zusammenfassung
Es ist typisch, dass GEO-Satelliten innerhalb von +-50 km um den genauen GEO-Punkt gefunden werden, mit Neigungen von weniger als 0,1 Grad und Längen innerhalb von +-0,05 Grad von ihrem lizenzzugewiesenen Ort.
Luni-Solar (Nord-Süd) Störungen
Alle Satelliten sind dieser Störung ausgesetzt, die bewirkt, dass sich die Neigung der Umlaufbahn entwickelt. Unangefochten wird die Neigung in einem 53-Jahres-Zyklus auf etwa 15 Grad ansteigen und dann wieder auf 0 Grad zurückgehen. Broadcast-TV-Satelliten müssen meist auf 0 Grad +-0,05 stationär gehalten werden, damit Bodenantennen nicht nachgeführt werden müssen. Manöver können von einmal im Monat bis alle paar Stunden stattfinden. Mobilfunksatelliten können ziemlich viel Drift tolerieren, da die Bodenterminals gar nicht erst auf sie gerichtet sind. Die Grenzen könnten in diesem Fall die Dopplerverschiebung oder die Bewegung der Strahlausleuchtzone des Satelliten am Boden sein.
Erde dreiachsig (Ost-West)
Es gibt nur zwei stabile Längengrade und alle anderen Orte beinhalten eine gewisse Drift. Die Auswirkung auf den Satelliten ist, dass sich die Umlaufzeit ändert und er sich leicht aus GEO herausbewegt und beginnt, in Longitid zu driften. Dieselben Bedingungen gelten für Rundfunk- und Mobilfunksatelliten, obwohl die ITU-Lizenzbedingungen im Allgemeinen auch Satelliten auf +-0,05 Grad, manchmal +-0,1 Grad, Schlitze beschränken, um eine gemeinsame Nutzung des Spektrums zu ermöglichen.
Sonnenstrahlungsdruck (Exzentrizitätskontrolle)
Die Form des Satelliten bestimmt, wie stark er durch den Sonnenstrahlungsdruck beeinflusst wird. Die Auswirkung auf die Umlaufbahn besteht darin, die Exzentrizität zu ändern, ohne die Periode zu ändern. Dies verursacht sowohl eine Dopplerverschiebung als auch eine tägliche Ost-West-Libration, die der Ost-West-Drift überlagert ist. Verwendbare Umlaufbahnen haben in der Regel e = ~ 0,0005 oder weniger, und die Manöver sind normalerweise so programmiert, dass sie gleichzeitig mit den Ost-West-Manövern stattfinden.
Steve