Wie viel "Wackeln" erfährt ein typischer geostationärer Satellit?

Denken Sie daran, dass geostationäre Satelliten in eine Umlaufbahn gebracht werden, die so konstruiert ist, dass sie über einem festen Punkt auf der Erdoberfläche bleibt. Wenn die Erde und der Satellit beide kugelförmige Kühe in einem ansonsten leeren Universum wären, würde der Satellit, sobald er in geostationärer Höhe über dem Äquator in die Umlaufbahn gebracht wurde, vermutlich für den Rest der Zeit mit der Erde mitrotieren.

Aber natürlich gibt es keine kugelförmigen Kühe. Echte Satellitenumlaufbahnen werden vermutlich durch verschiedene Faktoren gestört, wie die Schwerkraft anderer großer Körper (insbesondere des Mondes?); Kollisionen mit "Zeug" (Staub usw.); und die nicht konstante Bewegung der Erde selbst (Gezeitenverzögerung, Erdbeben, die die Massenverteilung der Erde verändern usw.).

Damit komme ich zu meinen zwei Fragen:

  1. Wie stark wackelt ein typischer geostationärer Satellit von seiner vorgesehenen Position über der Erde weg, bevor er wieder stationär an Ort und Stelle gehalten wird?
  2. Welche Faktoren tragen am meisten zu diesem Wackeln bei?
Ich habe keine Daten, um den Teil "Wie viel" Ihrer Frage zu beantworten, aber der Hauptbeitrag zur Notwendigkeit einer Nord-Süd-Stationierung (Bewegung außerhalb des Flugzeugs) ist die Mond- und Sonnengravitation. Der Hauptbeitrag zur Notwendigkeit der Ost-West-Positionierung (Drift entlang der Umlaufbahn) sind die nicht kugelförmigen Erdeffekte. Nord/Süd ist ein viel größerer Effekt.

Antworten (1)

Die meisten geostationären Satelliten werden innerhalb eines sehr kleinen Spielraums gehalten, etwa 0,5 Grad. Wackeln tritt aufgrund einer Reihe von Faktoren auf, darunter Sonne, Mond und das Abflachen der Erde an ihren Polen, was zu einer gewissen Präzession führt ( Wikipedia ). Aufgrund dieses Effekts sind etwa 50 m/s Delta v pro Jahr erforderlich, um in einer geostationären Umlaufbahn zu bleiben. Darüber hinaus tragen Sonnenwind, Sonnenlicht und die Unebenheit des Erdäquators zu Instabilitäten bei.

Diese Box ist von der ITU vorgeschrieben, um Interferenzen mit benachbarten Satelliten zu vermeiden.
Zusätzlich: Die Art und Weise, wie sie dort gehalten werden, besteht darin, zu gegebenen Zeiten Triebwerke an Bord zu feuern, um Abweichungen zu korrigieren. Das Auslaufen des Kraftstoffs für die Standhaltung ist einer der Gründe, warum sie regelmäßig ersetzt werden müssen. Eine Treibstoffreserve wird zurückgehalten und am Ende der Lebensdauer des Satelliten verwendet, um ihn aus seiner "Box" und in den Geosync-"Friedhof" zu befördern.