Kysymys:
Miksi LEO-satelliitin elinkaari on lyhyempi kuin GEO-satelliitin?
Hash
2013-08-13 19:43:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

LEO-satelliitin keskimääräinen elinikä on noin 5 vuotta, mutta GEO-satelliitin keskimääräinen elinikä on noin 8 vuotta. Miksi tämä on?

Onko sinulla lähde elinkaariarvoille?
Olen samaa mieltä, kysymys sisältää virheellisen oletuksen. Tämä pitäisi korjata, mutta muuten pidän sitä riittävän ainutlaatuisena ja merkityksellisenä.
Rajoittavat tekijät käsitellään vastauksessa tähän https://space.stackexchange.com/questions/1204/what-is-the-life-expectancy-of-a-geosynchronous-satellite-dependent-on
Viisi vastused:
#1
+22
Hash
2013-08-13 19:58:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wikipedian matalan maan kiertoradalla mukaan:

Matalan maan kiertorata (LEO) määritellään yleensä kiertoradaksi noin 2000 kilometrin (1200) korkeudelle. mi). Kun otetaan huomioon kohteiden nopea kiertoradan hajoaminen alle noin 200 kilometrin etäisyydellä, yleisesti hyväksytty määritelmä LEO: lle on 160 kilometrin (noin 88 minuutin) ja 2000 kilometrin (1200 mailin) ​​välillä. noin 127 minuuttia) maapallon pinnan yläpuolella.

Tällä korkeudella on ilmakehän molekyylejä, mikä johtaa lisääntyneeseen vetoon, joka tarkoittaa kiertoradan hajoamista (etenkin auringon maksimien, johtuen kaasujen laajenemisesta ilmakehässä). Siksi näitä LEO: n kiertämiä satelliitteja on jatkuvasti parannettava tämän vastuksen voittamiseksi, muuten niiden kiertoradan nopeus pienenee ja ne kiertyvät alempaan ilmakehään.

Samaan aikaan geostationaarinen kiertorata on pyöreä kiertorata 35 786 kilometriä (22 236). mi) maapallon päiväntasaajan yläpuolella, ja ilmakehän vastus on verrattain pienempi näillä korkeuksilla.

Joten pähkinänkuoressa ilmakehän vastuksen ero on tärkein syy kiertoradalla olevien satelliittien kiertoradalla pidempään kiertoradalla kuin LEO kiertää satelliitteja.

Olen melko varma, että ilmakehän vastusta 35 786 km: n etäisyydellä ei ole olemassa ja käyttöikää rajoittaa lähinnä komponenttien kesto.
@MichaelBorgwardt,: n käyttöikää rajoittaa pääasiassa polttoaineen syöttö. LEO: ssa suurin osa polttoainekustannuksistasi menee vastustamaan vastusta; GEO: ssa ei ole vetoa, ja kaikki polttoaineesi voi siirtyä kohti pysymistä kiertoradalla.
GEO: ssa vuorovesien voimat jatkavat, mutta se on hyvin vähäistä. GEO-satelliitit kuolevat ankarien avaruusolosuhteiden aiheuttamaan toimintahäiriöön kauan ennen kuin RCS-ponneaine loppuu.
#2
+6
Puffin
2015-10-22 02:01:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Huomaan, että kysymys koskee elinaikaa, joka ei rajoitu kiertoradan elinikään.

Ironista kyllä, GEO: n luni-aurinko-kiertoradalla esiintyvillä häiriöillä on toistaiseksi ollut erittäin voimakas elämää rajoittava vaikutus GEO-satelliittien elinaikaan tyypillisen lähetysvaatimuksen avulla kiertoradan kaltevuuden kehittymisen hallitsemiseksi, vaikka propulsioteknologian kehitys helpottaa ajoaikojen rajoitukset.

Siitä huolimatta kysymyksen peruslähtökohta on edelleen, kaupallisten geostationaaristen satelliittien suunnitteluaika on noussut 7-15 vuoteen 1970-luvulta lähtien, kun esimerkiksi LEO-kaukokartoitustehtäviä on kehittynyt 3: stä 10: een, vaikka tunnustan olevani hieman epävakaampi jälkimmäiselle evoluutiolle.

Luulen, että syyt liittyvät asiakkaiden korkeatasoiseen käyttäytymiseen, kun he joutuvat kohtaamaan oman suhdannekierronsa, josta voin ehdottaa vain joitain aloitusideoita:

  • se maksaa enemmän päästäkseen GEO: han, jotta näiden satelliittien yritykset voisivat olla herkempiä talouksille
  • useimpien GEO-satelliittien toiminnot viestinnässä ovat paljon sähköä kuluttavia, mikä lisää massa- ja laukaisukustannuksia ja vahvistaa näin pidempien pidempien hyötyjä elämä pääoman tuoton maksimoimiseksi
  • jotkut LEO: n piirteet, kuten ~ 15 pimennystä päivässä, ovat saattaneet olla teknisesti vaativia sähköisen ja lämpöjännityksen kannalta.

Onko muita ehdotuksia?

#3
+2
PearsonArtPhoto
2017-09-06 21:47:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

GEO-satelliitit ovat yleensä suuria satelliitteja, koska niiden on oltava suurempia tukeakseen tehtäviään. Kun sinun on tehtävä niistä suurempia, ne rakennetaan ylimääräisellä redundanssilla. Lisäksi GEO-satelliiteilla ei ole niin paljon pimennyksiä, heillä on niitä korkeintaan kerran päivässä 90 minuutin ajan pimennyskauden aikana.

LEO-satelliittien kuolema johtuu yleensä heikosta paristoista. Akut ovat erittäin rasittuneita niiden jatkuvan käytön vuoksi. GEO-satelliitit päättävät yleensä elämänsä, kun polttoaine loppuu. Polttoainetarpeet ovat yleensä parempia kuin akut.

LEO-satelliitit vaativat yleensä tähdistöä toimiakseen tehokkaasti. Redundanssi on monin tavoin se, että kiertoradalla on yleensä muita satelliitteja, jotka voivat "poimia löysyyden", jos jokin heistä epäonnistuu. GEO-satelliitit vaativat yleensä olevan tietyssä paikassa, eivätkä ne voi tukea tällaista redundanssia.

Lopputulos on, että LEO-satelliitit on rakennettu pienemmiksi, halvemmiksi ja lyhyemmillä käyttöajoilla, ja niillä on enemmän akkujännitystä kuin GEO: lla. satelliitteja.

Mielestäni olet aivan oikeassa LEO-akkujen suuremmasta stressistä tyypillisten 15 jakson päivässä ja lyhyen latausajan vuoksi verrattuna GEO: han. Mielestäni siinä on kuitenkin enemmän. Suuret LEO-tehtävät, olivatpa ne tieteellisiä tai kaupallisia, kokoavat paristonsa yleensä 20%: n DoD: ksi tai jopa vähemmän "uudella" Li-Ion-aikakaudella (vertaa tyypillistä 80% GEO: lle), mikä tarkoittaa, että niillä on suuri painosakko akun käyttöiän takaamiseksi akun haalistumisesta huolimatta.
Akun käyttöikä on yleensä optimaalinen "hidas kuolema" useimmissa LEO-satelliiteissa, mutta totuus on, että ne palvelevat eri tarkoituksia. LEO-satelliitit ovat yleensä pienempiä ja siten helpommin vaihdettavissa kuin GEO-satelliitit.
#4
+2
Diamond
2018-10-25 15:03:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

On olemassa suunnitteluaika ja ympäristöikä.

LEO: n suunnittelun käyttöikä on matalampi osittain kustannusten vuoksi - GEO: n laukaisukustannukset ovat paljon kalliimpia, joten satelliitit on suunniteltava siten, että näitä kustannuksia voidaan käyttää paremmin pitempään aikaan. perustella kustannus. LEO-satelliitit ovat halvempia, joten niitä ei tyypillisesti ole suunniteltu niin kauan eliniän ajaksi - he kohtaavat myös enemmän vastusta, mutta jos se olisi huolenaihe, propulsio- ja asennon / kiertoradan hallinta olisi enemmän valtavirtaa. On edelleen halvempaa olla käyttökelpoinen satelliitti LEO: ssa kuin GEO-satelliitti. LEO: n kiertoradalle sijoittaminen maksaa ~ \ $ 5000 / kg, kun taas GEO on edelleen ~ \ 30 000 $ / kg.

Ympäristön elinikä GEO: lla on hyvin pitkä, kuten muut ovat todenneet, lähinnä harvemman ilmapiirin takia . 250 km: n LEO-alueella hiukkasia voi olla jopa 10 $ ^ {- 10} g / cm ^ 3 $ , kun taas GEO: ssa 35 786 km: n kohdalla tämä on enemmän kuin $ 10 ^ {- 20} g / cm ^ 3 $ . GEO: n avaruusalukset kokevat muita aurinkotuulen vaikutuksia (pintalataus ja muut sähkömagneettiset vaikutukset).

#5
+2
Roger
2018-10-25 19:20:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Toinen myötävaikuttava tekijä on se, että LEO-satelliitti, 1–6 Mm korkeudessa, iskee sisempi Van Allen -vyö .



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...