Некеплеровские орбиты - малой тягой

[fan2fan]

Неестественные орбиты спутников обходят стороной законы Кеплера
27 июля 2010
http://www.membrana.ru/articles/inventions/2010/07/27/163800.html
"Более четверти века назад американский физик Роберт Форвард (Robert L. Forward) заявил, что при помощи небольшой, но зато постоянной тяги, например от солнечного паруса, космический аппарат можно поместить на некеплеровую орбиту (NKO), или так называемую левитирующую смещённую орбиту (levitated displaced orbit). Её плоскость не проходит через центр масс Земли, а параметры не определяются только лишь силой притяжения."
"спутник с солнечным парусом будет совершать сложное нелинейное движение. Но хотя его траектория окажется отлична от идеальной окружности, вокруг планеты он будет обращаться аккурат за 24 часа, что и требуется для связи."
"Аномальные орбиты NKO можно построить и вокруг других планет, и вокруг самого Солнца. В частности, солнечный парус теоретически позволяет создать статит (Statite), изобретённый опять же Форвардом. Такой спутник обращается вокруг Солнца по кругу, на расстоянии одной астрономической единицы и ровно за год, но только в плоскости, не проходящей через центр нашей звезды!
А за счёт этого он может неподвижно висеть в нескольких сотнях километров над одним из полюсов Земли, что обеспечило бы такому аппарату новые возможности для связи или мониторинга климата."

(последнее ИМХО что-то сомнительно - как же с гравитацией Земли увязать ? точно ли "в нескольких сотнях", а не тысячах или даже десятках тысяч ?)

[Chilik]

Прочитал. Не понял, нафига это надо.

...А за счёт этого он может неподвижно висеть в нескольких сотнях километров над одним из полюсов Земли, что обеспечило бы такому аппарату новые возможности для связи или мониторинга климата."

Там есть одно утверждение, которое может быть верным. А именно, что в принципе можно соорудить орбиту, лежащую на этой высоте над плоскостью земной орбиты. А вот дальше вывод получается только тогда, когда можно отключить земную гравитацию.

[fan2fan]

Прочитал. Не понял, нафига это надо

Может, расширится пояс расположения геостационарных спутников ? (будет больше точек)

[Брабонт]

Интереснейшая работа. На первый взгляд, всё логично.

[Имxотеп]

...А за счёт этого он может неподвижно висеть в нескольких сотнях километров над одним из полюсов Земли, что обеспечило бы такому аппарату новые возможности для связи или мониторинга климата."

Там есть одно утверждение, которое может быть верным. А именно, что в принципе можно соорудить орбиту, лежащую на этой высоте над плоскостью земной орбиты. А вот дальше вывод получается только тогда, когда можно отключить земную гравитацию.

Гравитацию отключать не надо, надо отойти подальше от планеты, чтобы не мешала. Здесь дается более подробное изложение НКО, приводится табличка ускорений, которые надо сообщать аппарату для удержания его на НКО. Ни каким практическим применением здесь и не пахнет  - на низких орбитах потребное ускорение слишком велико, а высокие орбиты либо вылазят за сферу Хилла, либо неактуальны.  
НКО интересны как умозрительные концепции с любопытными следствиями. Например если область устойчивости некеплеровских орбит достаточно широка, вокруг Солнца могли бы существовать смещенные от эклиптики пылевые пояса, частично поддерживаемые давлением солнечного света.

[Chilik]

Гравитацию отключать не надо, надо отойти подальше от планеты, чтобы не мешала.

Дык, о чём и речь. Я просто отреагировал на вот этот кусочек текста (выделение моё):

...может неподвижно висеть в нескольких сотнях километров над одним из полюсов Земли

[Salo]

http://cybersecurity.ru/space/100201.html

Спутники на солнечных парусах позволят использовать новые орбиты


(15:16) 12.08.2010

Спутники, использующие для полета в космосе солнечные паруса, могут позволить создавать группировки телекоммуникационных, военных и прочих аппаратов на орбитах, которые прежде никогда не использовались, говорят инженеры. Размещение спутников на новых орбитах, недостижимых для аппаратов на традиционных типах двигателей, позволит придать спутникам качественно новые свойства.

Новые  спутники на солнечных парусах используют для движения большие тонкие паруса, улавливающие заряженные солнечные частицы, которые выбрасываются Солнцем с большой скоростью. Используя энергию солнечной радиации, такие аппараты можно будет размещать почти на любых орбитах, в том числе и на геостационарных над экватором планеты на высоте 35 800 км.

За счет расположения аппарата на геостационарной орбите, период его вращения совпадает с периодом вращения планеты, то есть спутник как бы зависает над одной точкой планеты, что удобно для телекоммуникационных и телевизионных аппаратов. Однако размещение аппаратов на геостационарной орбите происходит довольно редко, так как это, во-первых, дорого, а во-вторых, когда аппарат выходит из строя, он довольно долго спускается до атмосферы планеты, в которой и сгорает.

Однако спутники на солнечном парусе могут автономно подниматься на орбиту назначения и спускаться с нее, так как их топливный лимит - энергия Солнца - фактически неисчерпаем. Кроме того, в случае со спутниками на солнечном парусе на геостационарной орбите можно будет размещать аппараты, которым необязательно вращаться строго над экватором. На практике это позволит получить качественную связь и хороший прием телевизионного сигнала жителям северных и южных широт.

Ученые из Лаборатории космических концептуальных разработок при шотландском Университете города Стратклайд убеждены, что размещать новый тип аппаратов можно и на более низких орбитах, пригодных для научных исследований, дистанционного зондирования Земли и других целей.

Впрочем, на сегодня реально работающий аппарат на солнечном парусе лишь один - японский спутник Ikaros. Этот аппарат был создан усилиями Японского космического агентства Jaxa. В Jaxa рассказывают, что создание высокотехнологичного 20-метрового паруса обошлось в 1,5 млрд йен или 16 млн долларов. На этапе запуска спутника "парус" был сложен и спрятан внутри аппарата, однако когда спутник был выведен на заданную орбиту, специальная система полностью развернула парус.

Как сообщило агентство, космическая яхта Ikaros стала первым аппаратом, сумевшим раскрыть парус с солнечными мембранами в открытом космосе.

Гибкий и легкий космический парус спутника покрыт пленкой, но без учета толщины пленки толщина паруса составляет всего 32,5 микрометра, что примерно вдвое тоньше человеческого волоса. В Университете города Киото, где шли основные разработки космического паруса, говорят, что их технология имеет все шансы однажды полностью заменить все альтернативные технологии питания спутников. Одним из главных преимуществ новой технологии является ее возможность питать электричеством любые спутники на любых орбитах.

"Солнечные пленки имеют внушительный потенциал для использования в повседневной жизни, так как их производство экономически оправдано. Подобные пленки могут быть на чем угодно, даже на одежде людей", - говорит Хироаки Бентен, инженер из Университета Киото.

[Вал]

http://cybersecurity.ru/space/100201.html

Спутники на солнечных парусах позволят использовать новые орбиты

 Однако размещение аппаратов на геостационарной орбите происходит довольно редко, так как это, во-первых, дорого, а во-вторых, когда аппарат выходит из строя, он довольно долго спускается до атмосферы планеты, в которой и сгорает.

:shock:
Как говорил изветный персонаж Миронова: "Шьёрт побъери!"  :evil: