Космочайник

Где больше 90, но меньше 180 - то ретроградные.
С точки зрения орбитальной механики это верно, но в реальной жизни орбиты с небольшим ретроградным наклонением (в т. ч. классические 97,5 град.) обычно называют солнечно-синхронными. Если правильно понимаю, такое наклонение необходимо, чтобы аппарат поддерживал стабильное время прохождения нисходящего узла своей орбиты (т.е. был солнечно-синхронным – оказывался над одними и теми же участками земной поверхности в одно и то же местное время).

«Настоящие» ретроградные орбиты – это обычно 110...150 градусов. Они используются редко.
 
Реклама
С точки зрения орбитальной механики это верно, но в реальной жизни орбиты с небольшим ретроградным наклонением (в т. ч. классические 97,5 град.) обычно называют солнечно-синхронными.
Ну я больше "астроном", чем "космонавт" :) так что у меня все строго: больше 90 - добро пожаловать в клуб ретроградов ))) спасибо за дополнение 🤝
 
Если правильно понимаю, такое наклонение необходимо, чтобы аппарат поддерживал стабильное время прохождения нисходящего узла своей орбиты (т.е. был солнечно-синхронным – оказывался над одними и теми же участками земной поверхности в одно и то же местное время).
Если занудствовать, то не совсем. Дело не во времени прохождения нисходящего узла (период обращения не зависит от наклонения, он определяется только длиной главной полуоси орбиты), а для сохранения положения этого самого узла относительно направления на Солнце. Приведу простой пример, ветка же для космочайников: представьте, что вы запустили спутник так, чтобы тот летел прямо над линией терминатора (линией разделения дня и ночи). Такой спутник половину времени будет видеть под собой утро, половину - вечер. И так бы и было все время, но Земля не стоит на месте, а движется вокруг Солнца. Через 3 месяца Земля совершит четверть оборота и, соответственно, направление на Солнце повернется на 90 градусов. Если бы плоскость нашей орбиты сохраняла свое положение, в этот момент спутник летал бы не над терминатором, а перпендикулярно ему, цепляя по дороге и полдень и полночь. Но и орбиты не стоят на месте. Из-за того, что Земля не идеальный шар, а немного приплюснута, вектор силы тяжести не всегда направлен точно в ее центр, а немного гуляет в зависимости от того, где сейчас находится спутник, что в свою очередь раскачивает орбиту. Это раскачивание может работать по-разному в зависимости от орбиты: поворачивать плоскость, скруглять орбиты или наоборот вытягивать, двигать точки апогея и перигея вперед-назад по орбите... Но если подобрать правильное сочетание высоты и наклонения орбиты, ее плоскость будет поворачиваться вслед за Солнцем с нужной нам скоростью, 360 градусов в год, тем самым все время находясь над зоной утро-вечер, а форма орбиты - оставаться более-менее стабильной. Отсюда и несколько неудобная с точки зрения энергетики пуска ретроградность солнечно-синхронных орбит - именно такие наклонения в сочетании с такими высотами дают желанный эффект.
 
Если занудствовать, то не совсем. Дело не во времени прохождения нисходящего узла (период обращения не зависит от наклонения, он определяется только длиной главной полуоси орбиты), а для сохранения положения этого самого узла относительно направления на Солнце. Приведу простой пример, ветка же для космочайников: представьте, что вы запустили спутник так, чтобы тот летел прямо над линией терминатора (линией разделения дня и ночи). Такой спутник половину времени будет видеть под собой утро, половину - вечер. И так бы и было все время, но Земля не стоит на месте, а движется вокруг Солнца. Через 3 месяца Земля совершит четверть оборота и, соответственно, направление на Солнце повернется на 90 градусов. Если бы плоскость нашей орбиты сохраняла свое положение, в этот момент спутник летал бы не над терминатором, а перпендикулярно ему, цепляя по дороге и полдень и полночь. Но и орбиты не стоят на месте. Из-за того, что Земля не идеальный шар, а немного приплюснута, вектор силы тяжести не всегда направлен точно в ее центр, а немного гуляет в зависимости от того, где сейчас находится спутник, что в свою очередь раскачивает орбиту. Это раскачивание может работать по-разному в зависимости от орбиты: поворачивать плоскость, скруглять орбиты или наоборот вытягивать, двигать точки апогея и перигея вперед-назад по орбите... Но если подобрать правильное сочетание высоты и наклонения орбиты, ее плоскость будет поворачиваться вслед за Солнцем с нужной нам скоростью, 360 градусов в год, тем самым все время находясь над зоной утро-вечер, а форма орбиты - оставаться более-менее стабильной. Отсюда и несколько неудобная с точки зрения энергетики пуска ретроградность солнечно-синхронных орбит - именно такие наклонения в сочетании с такими высотами дают желанный эффект.
А можно ещё чуть подробнее, какие бывают солнечно-синхронные орбиты?
 
А можно ещё чуть подробнее, какие бывают солнечно-синхронные орбиты?
Смотря в каком смысле "какие". В целом солнечно-синхронные орбиты - это орбиты, прецессирующие на 360 градусов в год, то есть их плоскости все время повернуты к Солнцу одной и той же стороной. По параметрам они в основном более-менее похожие: наклонение чуть больше 90 градусов, высота около 700 км, что диктуется тем самым требованием к скорости прецессии. По ориентации они разные. Часть расположена примерно над терминатором, как я выше описал. Часть наоборот проходит над точками полдень-полночь, есть и ориентации на другие времена суток, в зависимости от назначения. Одним спутникам важно делать наблюдения в полдень, другим нужно утро (по длинным теням удобно оценивать высоту объектов), третьим все время смотреть на темную сторону, четвертым вообще неинтересно, день под ними или ночь, но им важно, чтобы Солнце никогда за горизонт не заходило, а все время светило на батареи... Много вариантов.
 
Объясните чайнику, про стабильность орбиты спутника.
Земля вращается, но плоскость орбиты не вращается вместе с ней. Так?
Почему плоскость орбиты спутника поворачивается с годовым движением Земли вокруг Солнца? Почему в системе координат Солнца плоскость орбиты земного спутника не остаётся на месте (неподвижна относительно далёких звёзд)?
 
Объясните чайнику, про стабильность орбиты спутника.
Земля вращается, но плоскость орбиты не вращается вместе с ней. Так?
Почему плоскость орбиты спутника поворачивается с годовым движением Земли вокруг Солнца? Почему в системе координат Солнца плоскость орбиты земного спутника не остаётся на месте (неподвижна относительно далёких звёзд)?
Потому, что Земля - не совсем шар. Из-за этого, даже если плоскость орбиты проходит через центр Земли, вектор силы тяжести может через него не проходить, создавая боковую компоненту силы, сдвигающей плоскость орбиты.

Не знаю, как проще это проиллюстрировать... Попробую как-то так. Представьте, что сама Земля шарообразная, но поверх экватора на нее надели тяжелый, но тонкий обруч, создающий дополнительное притяжение. Пусть спутник летит по орбите с наклонением, скажем, 45 градусов и в данный момент находится в самой северной точке орбиты, летит на восток. Мысленно распилите Землю вместе с обручем пополам по плоскости орбиты через центр Земли. Половинки самой Земли будут совершенно одинаковы. Одна из них тянет спутник немного налево, а другая немного направо относительно направления движения, но из-за симметрии результирующая сила будет направлена точно в центр Земли (вертикально вниз). Но с обручем ситуация другая: половинки-то одинаковые, но одна из них ближе к спутнику, чем другая. Так как сила тяжести обратно пропорциональна квадрату расстояния, ближайшая половинка будет тянуть спутник направо сильнее, чем дальняя налево. Спутник будет уводить вправо относительно направления движения, из-за чего плоскость орбиты будет поворачиваться. Приплюснутость Земли работает так же: у экватора сосредоточено больше массы, чем у полюсов, что нарушает симметрию плотности силы тяжести.
 
Последнее редактирование:
Потому, что Земля - не совсем шар. Из-за этого, даже если плоскость орбиты проходит через центр Земли, вектор силы тяжести может через него не проходить, создавая боковую компоненту силы, сдвигающей плоскость орбиты.

Не знаю, как проще это проиллюстрировать... Попробую как-то так. Представьте, что сама Земля шарообразная, но поверх экватора на нее надели тяжелый, но тонкий обруч, создающий дополнительное притяжение. Пусть спутник летит по орбите с наклонением, скажем, 45 градусов и в данный момент находится в самой северной точке орбиты, летит на восток. Мысленно распилите Землю вместе с обручем пополам по плоскости орбиты через центр Земли. Половинки самой Земли будут совершенно одинаковы. Одна из них тянет спутник немного налево, а другая немного направо относительно направления движения, но из-за симметрии результирующая сила будет направлена точно в центр Земли (вертикально вниз). Но с обручем ситуация другая: половинки-то одинаковые, но одна из них ближе к спутнику, чем другая. Так как сила тяжести обратно пропорциональна расстоянию, ближайшая половинка будет тянуть спутник направо сильнее, чем дальняя налево. Спутник будет уводить вправо относительно направления движения, из-за чего плоскость орбиты будет поворачиваться. Приплюснутость Земли работает так же: у экватора сосредоточено больше массы, чем у полюсов, что нарушает симметрию плотности силы тяжести.
То есть, если бы Земля имела равномерное гравитационное поле, то плоскость орбиты спутника Земли не поворачивалась бы при годичном вращении вокруг Солнца и была направлена всегда в одном направлении относительно "неподвижных звёзд" ?
Так?
И нвнешние гелиосинхронные орбиты бы не получались?
 
То есть, если бы Земля имела равномерное гравитационное поле, то плоскость орбиты спутника Земли не поворачивалась бы при годичном вращении вокруг Солнца и была направлена всегда в одном направлении относительно "неподвижных звёзд" ?
Так?
И нвнешние гелиосинхронные орбиты бы не получались?
Да, так.
 
Реклама
Означает ли эта неподвижность относительно звезд то, что плоскость солнечно синхронной орбиты нужно в течение года принудительно поворачивать на 360 градусов?
Как я понял из предыдущих объснений она сама поворачивается, увлекаемая неравномерным гравитационным полем Земли
 
Означает ли эта неподвижность относительно звезд то, что плоскость солнечно синхронной орбиты нужно в течение года принудительно поворачивать на 360 градусов?
Если бы орбиты были неподвижными, то да. Что, скорее всего, сделало бы саму идею солнечно-синхронных орбит непрактичной. Но они прецессируют из-за сплюснутости Земли, чем мы и пользуемся.
 
Во время запуска Фалкон 9 на 73-ей секунде на высоте 12,2 км при скорости 1636 км/ч появилось сообщение. Что бы это значило, и почему на этом этапе полета? Примерно в середине периода работы двигателей первой ступени.
MAX-Q. Maximum dynamic pressure. This is the largest amount of stress, exerted on the vehicle.
 
Во время запуска Фалкон 9 на 73-ей секунде на высоте 12,2 км при скорости 1636 км/ч появилось сообщение. Что бы это значило, и почему на этом этапе полета? Примерно в середине периода работы двигателей первой ступени.
MAX-Q. Maximum dynamic pressure. This is the largest amount of stress, exerted on the vehicle.
MaxQ — момент наибольшего аэродинамического сопротивления, в который максимальны прочностные нагрузки на ракету. На данном этапе полета с этим сталкиваются все ракеты-носители, не только Фалькон 9. Ракета уже летит достаточно быстро, а вокруг все еще относительно плотные слои атмосферы. До этого момента сопротивление ниже, потому что скорость меньше, после — уже слишком разреженный воздух.
 
MaxQ — момент наибольшего аэродинамического сопротивления, в который максимальны прочностные нагрузки на ракету. На данном этапе полета с этим сталкиваются все ракеты-носители, не только Фалькон 9. Ракета уже летит достаточно быстро, а вокруг все еще относительно плотные слои атмосферы. До этого момента сопротивление ниже, потому что скорость меньше, после — уже слишком разреженный воздух.
Ария зануды:
Q - это скоростной напор
image.png

Чтобы получить сопротивление, его надо умножить еще на площадь и коэфициент лобового сопротивления D=Cd*S*Q
:agree:
 
Ария зануды:
Q - это скоростной напор
image.png

Чтобы получить сопротивление, него надо умножить еще на площадь и коэфициент лобового сопротивления D=Cd*S*Q
:agree:
Побуду занудой 2. Так как площадь и коэффициент лобового сопротивления у ракеты на данном этапе полета вряд ли меняются, то момент максимального сопротивления очевидным образом совпадает с моментом максимального скоростного напора.
 
Побуду занудой 2. Так как площадь и коэффициент лобового сопротивления у ракеты на данном этапе полета вряд ли меняются, то момент максимального сопротивления очевидным образом совпадает с моментом максимального скоростного напора.
Ну да.
Просто по-занудски, буква Q(или q ) обозначает "Скоростной напор", он же ро*вэ квадрат пополам.
А сопротивление обозначается буквой D.
Вдабавок, если уж совсем по-занудски, сопротивление теоретически может меняться с высотой из-за какого-либо изменения геометрии налету.
А в формулу скоростного напора это не входит. Только скорость и плотность воздуха. И то и то меняется по высоте, но никакая геометрия в формулу скоростного напора не входит.

И этот"ро*вэ квадрат пополам" забивается в паять любого студента любого авиационного вуза со второго курса! :)
 
Ну да.
Просто по-занудски, буква Q(или q ) обозначает "Скоростной напор", он же ро*вэ квадрат пополам.
А сопротивление обозначается буквой D.
Вдабавок, если уж совсем по-занудски, сопротивление теоретически может меняться с высотой из-за какого-либо изменения геометрии налету.
А в формулу скоростного напора это не входит. Только скорость и плотность воздуха. И то и то меняется по высоте, но никакая геометрия в формулу скоростного напора не входит.

И этот"ро*вэ квадрат пополам" забивается в паять любого студента любого авиационного вуза со второго курса! :)

А дозвук и сверхзвук как влияют? Cd?
 
А дозвук и сверхзвук как влияют? Cd?
Сd в данном случае не влияет роли, так как он постоянный.
Собственно Q в данном случае скорее величина, влияющая на нагрузки(прочность)
Т.е. Qmax это точка(высота), в которой атмосфера с наибольшей силой стремится проломить носовой обтекатель своим напором
 
Реклама
В Калифорнии, тем временем, готовятся к запуску очередной «сборной» миссии кубосатов и прочей мелочи под названием Transporter-10. Ради этого на Западное побережье даже доставили еще один бустер Falcon 9 – B1081, выполнивший свой предыдущий запуск менее месяца назад (это был аппарат NASA под названием PACE). Время старта – 1:05 мск. Первая ступень должна вернуться на площадку LZ-4 на космодроме.
Пара предположений по конфигурации Falcon 9 в этой миссии:
1. Вероятно, на второй ступени будет стоять двигатель с укороченным соплом (т.к. полезная нагрузка легкая).
2. Вероятно, вторая ступень будет иметь специальное термоизолирующее покрытие («серая лента» вокруг кислородного бака) – часть спутников планируется отделить на солнечно-синхронной орбите 510 х 520 км, в то время как оставшиеся полетят дальше – до орбиты 585 x 600 км. Таким образом, второй ступени Falcon 9 потребуется выполнить несколько повторных включений, и последние космические аппараты будут отделены только через 2 ч 33 мин после старта.

Вообще-то, в таких запусках всегда летит много любопытных «зверушек». Их краткое описание можно найти в обзорной статье NSF (на англ.):

Как обстоят дела с утилизацией, есть обязательное для выполнения требование по окончании мисси сжигать или на орбиту захоронения выводить?
То, что нашел:
Федеральная комиссия по связи США (FCC) требует от компаний, запускающие спутники на низкую околоземную орбиту, проводить утилизацию их в течение 25 лет с момента завершения миссии; в 2022 г. введены новые правила, которые требуют утилизировать их в течение 5 лет[15].
Сколько лет нужно, чтобы спутник сам сошел с орбиты 500 км, от массы спутника зависит, тяжелые медленнее сходят?
 
Назад