Wie kamen zwei Satelliten in fast dieselbe Umlaufbahn, außer dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen bewegten?

In einer Reihe von vier Tweets, beginnend mit diesem (gefunden in 2 Satelliten, die am Mittwoch bei 32.800 Meilen pro Stunde über Pittsburgh knapp eine Kollision vermeiden werden )

1/ Wir überwachen ein Nahanflugereignis, an dem IRAS (13777), das stillgelegte Weltraumteleskop, das 1983 gestartet wurde, und GGSE-4 (2828), eine experimentelle US-Nutzlast, die 1967 gestartet wurde, beteiligt waren.

LeoLabs erwähnt eine vorhergesagte Konjunktion zweier nicht mehr existierender Satelliten mit einer besorgniserregenden Trennung

2/ Am 29. Januar um 23:39:35 UTC werden diese beiden Objekte mit einer relativen Geschwindigkeit von 14,7 km/s nahe aneinander vorbeifliegen (900 km direkt über Pittsburgh, PA). Unsere neuesten Messwerte zum Event zeigen eine prognostizierte Fehldistanz zwischen 15 und 30 Metern.

Da keines der Raumschiffe gesteuert werden kann, müssen wir uns einfach zurücklehnen und beobachten, was 900 km über Pittsburgh, PA, passiert oder nicht passiert.

Frage: Wie sind diese beiden Raumfahrzeuge in nahezu gegenläufige Umlaufbahnen geraten? Da ihre Höhe so hoch ist, müssen sie beide nicht weit über 900 km gestartet sein. Wäre es nicht eine gute Idee gewesen, sie nicht in entgegengesetzte Richtungen gehen zu lassen? (Oder verstehe ich die Situation falsch?)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich wusste nicht, dass es ein Pittsburgh in Panama (=PA) gibt ;-)
Sie wurden in den Jahren 83 und 67 eingeführt. Ich habe noch nichts davon gehört, dass Vorhersagen über einen Monat hinweg genau waren, geschweige denn nach 37 Jahren. Es gab einfach keine Möglichkeit vorherzusagen, dass diese beiden Satelliten im Laufe der Zeit in Konjunktion gehen würden. Übrigens kommen solche Konjunktionen oft in LEO vor, sie machen normalerweise nur keine Schlagzeilen. Beachten Sie jedoch, dass diese beiden Satelliten bei der nächsten Umdrehung nicht nahe aneinander vorbeikommen, weshalb dies normalerweise kein Problem darstellt. Jeder LEO-Operator ohne Antrieb hat Angst, von einem anderen Satelliten getroffen zu werden, das ist einfach noch nicht (zufällig) passiert.
@Mefitico das ist sicherlich richtig; Ich denke, eine zusätzliche Antwort in diesem Sinne wäre aufschlussreich.
Sieht aus, als hätten sie sich gegenseitig getunnelt. Simulationszeitschritt zu lang ... :-)
@ebv es gibt vorteile in einer simulation zu leben ;-)

Antworten (1)

Wie? Einfach, weil sie in diese Umlaufbahnen gestartet sind .

Warum? Lassen Sie mich zuerst erklären, was ihre Umlaufbahnen tatsächlich sind.

IRAS (13777) und GGSE-4 (2828) befinden sich beide auf Umlaufbahnen mit hoher Neigung von 70° bzw. 99°. Letztere ist leicht rückläufig, wie es bei sonnensynchronen Umlaufbahnen üblich ist . Um jedoch vollständig zu verstehen, in welcher Ebene sie umkreisen, benötigen wir zwei Elemente, nicht nur die Neigung. (Warum zwei? Weil Sie zwei Maße benötigen, um eine eindeutige Richtung in 3 Dimensionen anzuzeigen.)

Dieses zweite Element ist ihre Rektaszension des aufsteigenden Knotens, oder einfacher gesagt, auf welcher Länge (nicht relativ zur rotierenden Oberfläche, sondern zum ersten Punkt von Ares, einem festen Punkt am Himmel) sie den Äquator der Erde überqueren, während sie reisen Norden. Diese sind 214,5008° bzw. 027,7275°.

Sie können sehen, dass diese fast 180 ° voneinander entfernt sind. Kombiniert mit den Neigungen, die 10° und 20° von einer echten polaren Umlaufbahn abweichen, aber in unterschiedliche Richtungen, und wir haben zwei Satelliten in fast derselben Umlaufbahn, außer dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen.

Also zurück zum Warum...

IRAS wurde in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht, da es sich um einen Infrarot-Vermessungssatelliten handelt und es nützlich ist, die Sonne bei der Aufnahme von Infrarotfotos immer in der (fast) gleichen Position zu haben. Auf diese Weise werden sie alle zur gleichen Tageszeit aufgenommen und Sie müssen die Änderungen der Beleuchtung für Fernerkundungsanwendungen nicht (so sehr) berücksichtigen. GGSE wurde in eine hohe subpolare Umlaufbahn gebracht, weil es ein Spionagesatellit aus den 60er Jahren war und Fotos von sowjetischen Dingen in hohen Breiten machen musste.

Es scheint jedoch, dass IRAS genau zur richtigen (falschen?) Tageszeit gestartet wurde, als die Umlaufbahn von GGSE direkt über ihnen war , aber in die entgegengesetzte Richtung ging, in die IRAS gestartet war . Da ihre Neigungen ähnlich von 90 ° abweichen, aber in unterschiedliche Richtungen, haben ihre beiden Umlaufbahnen eine sehr geringe relative Neigung von etwa 10 ° erhalten (technisch gesehen sind es etwa 180, weil sie fast in entgegengesetzte Richtungen gehen, aber das ist es nicht mein Punkt hier, mein Punkt ist, dass sie in der gleichen Ebene sind).

Wenn IRAS also 12 Stunden später oder früher gestartet wäre, wären sie in die gleiche Richtung gegangen, aber mit einem relativen Neigungsunterschied von 30 ° anstelle von 11 °.

tl;dr: Die NASA hat entweder ihre Hausaufgaben nicht gemacht oder einen Rechenfehler gemacht, bezüglich IRAS; oder sie wussten nichts von GCSE-4 (möglicherweise wurde seine Existenz 1983 noch klassifiziert?)
@IanKemp Ich denke nicht, dass das unbedingt eine faire Schlussfolgerung ist. Damals (und bis zu einem gewissen Grad auch heute) gingen die meisten Betreiber davon aus, dass die Anzahl der Objekte im Weltraum so gering sei, dass es fast unmöglich wäre, dass zwei von ihnen kollidieren. Selbst jetzt, fast 40 Jahre nach ihrem Start, sind sie nicht zusammengestoßen (obwohl ich nicht sagen kann, wie viele enge Annäherungen es gab).
Schlagen Sie vor, dass ein sonnensynchronisiertes und ein nicht sonnensynchronisiertes Fahrzeug seit 1983 dieselbe Orbitalbeziehung beibehalten haben? Sie werden mit unterschiedlichen Raten präzedieren.
Sollte "um 180" nicht "um 190" sein?
"weil sie in diese Umlaufbahnen gestartet sind" Bleibt ein Satellit wirklich 50 Jahre lang in derselben Umlaufbahn?
@jik (und auch @BowlOfRed) Absolut nicht. Meine Antwort ist fast kategorisch falsch, was eine historische Erzählung dessen betrifft, was passiert ist. Nicht-Keplerianische Störungen auf solch niedrigen Umlaufbahnen von solch kleinen Fahrzeugen bedeuten, dass (ich spekuliere) es sehr schwierig wäre, zu bestimmen, in welcher ursprünglichen Umlaufbahn diese Satelliten platziert wurden, es sei denn, Sie hätten die ursprünglichen Startparameter. Ich glaube jedoch, dass meine Antwort insofern von Vorteil ist, als sie das Verständnis des Fragestellers für die Orbitalmechanik (zugegebenermaßen nur Kepler) vertieft und ihnen hilft, darüber nachzudenken, wie eine solche Situation entstehen könnte (in viel kürzerer Zeit).
@AntonHengst Ich stelle oft Fragen, auf die ich bereits eine Vorstellung davon habe, wie die Antwort lauten könnte. Mein Ziel ist es in diesen Fällen, die Generierung von Antworten zu erleichtern, von denen zukünftige Leser profitieren . Daher spiele ich manchmal eher die Rolle des Antwortvermittlers als des echten Fragestellers.
Wie kamen zwei Satelliten in fast dieselbe Umlaufbahn, außer dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen bewegten?
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