Questão:
Algum lançamento ignora o LEO?
AlanSE
2013-07-22 22:13:27 UTC
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Se enviar uma carga útil para GEO (órbita geossíncrona) ou qualquer outra órbita alta, você pode começar a lançar para LEO (órbita terrestre baixa) e, em seguida, usar uma transferência Hohmann para aumentar a altura de a órbita. Acho que esse é o padrão de como isso é feito. As transferências de Hohmann são a maneira mais eficiente de elevar a órbita, mas isso não significa que ir do solo-> LEO-> GEO seja a mais eficiente em comparação com outras opções.

Os lançamentos contornam o LEO completamente? Para GEO, você não poderia simplesmente lançar direto no GEO? Portanto, a uma altitude de cerca de 300 km, você estaria voando quase verticalmente. Isso já foi feito ou proposto seriamente para lançamentos reais? Seria mais ou menos eficiente?

LEO é geralmente usado para garantir que as forças de lançamento, atmosfera e outras forças não tenham prejudicado a missão ou tecnologias. O problema não foi salvo pelo Delta-V, acho que o problema é a facilidade de recuperação, visto que algo deu errado durante a parte mais estressante da missão (lançamento). A recuperação de GEO é muito pior do que LEO. Fonte: Outra resposta neste site, esqueci qual.
Cinco respostas:
#1
+21
user29
2013-07-23 06:26:11 UTC
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Para tentar responder a esta pergunta um pouco mais diretamente, sim, houve lançamentos que contornam a órbita de estacionamento LEO. De acordo com este artigo, o Luna-2 foi lançado quase diretamente em uma órbita de inserção lunar (embora os segmentos costeiros intermediários possam ter sido "LEO", per se ).

Editar: Zarya afirma que Luna-1, Luna-2 e Luna-3 todas foram lançadas em transferências lunares diretas.

Como outras mencionaram, porém, que há vários bons motivos para se lançar em uma órbita de estacionamento LEO, e é isso que a maioria das missões super-LEO fazem.

Se você não estiver usando uma órbita de estacionamento LEO seguida por uma órbita de transferência, você normalmente está usando "inserção direta" em alguma órbita ou vôo. O [Atlas V] (http://www.nasa.gov/mission_pages/launch/atlas_V_count_101_prt.htm) é "capaz de inserção direta em uma trajetória interplanetária." Além disso, o [Delta IV] (http://www.ulalaunch.com/site/docs/publications/DeltaIVLaunchVehicle%20GrowthOptionstoSupportNASA'sSpaceExplorationVision.pdf) oferece suporte à "inserção direta no GEO." Então, sim, você pode e nós temos a tecnologia, mas como outros apontaram, as boas razões para não fazê-lo.
Não acredito que o Luna-1 ao 3 nunca tenha passado pelo LEO. http://www.silverbirdastronautics.com/LaunchMethodology.pdf "Na verdade, muitos veículos lançadores voam apenas em uma trajetória de ascensão direta, mesmo em uma órbita alta ou não circular. No entanto, uma observação dessas trajetórias quase sempre encontra o lançamento veículo, a uma altitude de algumas centenas de quilômetros, acelerando quase horizontalmente através da velocidade da órbita circular local. "
#2
+17
PearsonArtPhoto
2013-07-22 22:36:30 UTC
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O método comum para entrar na órbita GEO é lançar no que é conhecido como uma órbita de transferência geosíncrona (GTO), que tem um apogeu na altitude GEO e um perigeu de algumas centenas de km. Efetivamente, todas as missões GEO inserem suas cargas em um GTO (e não em uma órbita de estacionamento LEO como o OP sugere). Não há benefício em parar em LEO primeiro, pois a única diferença é que a órbita GTO tem uma velocidade muito maior na queima do foguete (é essa velocidade extra que é traduzida em energia potencial gravitacional no apogeu).

O estágio superior de reforço é separado da carga útil em baixas altitudes da Terra e os satélites chegam ao apogeu, onde usa a propulsão a bordo para circular a órbita GTO em GEO, normalmente ao longo de várias órbitas. Dê uma olhada no guia do usuário do Falcon 9, página 27, para ver como é uma missão para GTO. As principais razões para usar este conceito de operações são obter os benefícios de preparar a massa do foguete do estágio superior

O lançamento direto para o GEO é praticamente impossível - assumindo que isso seria definido como o foguete sendo responsável por separar um carga útil em GEO. O único meio viável de fazer isso seria adicionar um estágio superior ao foguete que realizaria a mesma função que a propulsão do satélite faz para a circularização GTO-para-GEO. Mas, como a sequência de eventos no mesmo é uma distinção sem diferença, onde você acabou de renomear o sistema de propulsão do satélite como parte do foguete. As órbitas GEO estão em ~ 42.000 km, enquanto LEO tão alto é ~ 1.000 km. Você simplesmente tem que navegar até o GTO, pois leva horas para chegar lá (usando qualquer coisa remotamente como as tecnologias de foguete disponíveis atualmente).

Vale a pena mencionar que, tecnicamente, a maioria dos foguetes entra no LEO por algum tempo, embora eles normalmente não permaneçam lá por muito tempo. Eu acredito que a maioria das missões do Falcon 9 para GTO estão em uma órbita "LEO" muito baixa por cerca de 20 minutos entre as queimadas do primeiro estágio, por exemplo.

Não consigo pensar em uma missão recente que não tenha sido encenada de alguma forma no LEO.
@Erik - primeiros tiros diretos da Lua russa, talvez?
@DeerHunter talvez - não estou muito familiarizado com esse programa. Não é realmente recente, embora possa haver programas de satélite comerciais que não são apresentados no LEO.
Claro, direto para GEO é possível, corrija isso - é simplesmente insano em termos de propelente etc.
Daí o difícil. Eu poderia soletrar mais claramente, se necessário.
Você poderia ir direto para GEO, mas ainda assim no palco - então isso não seria loucura.
@Erik: Em termos de encenação, você está certo. Alguém deve explicar o conceito por trás de certas trajetórias, encenação e algumas mecânicas orbitais básicas. Isso faz muito sentido aqui. Caso contrário, esta resposta ^ é um pouco inútil.
@ernestopheles concordou. Tenho que acreditar que a principal vantagem de fazer uma pausa na LEO é, bem, fazer uma pausa. Dando ao controle de solo a chance de observar anomalias e coisas assim.
OK então. Eu sou péssimo em explicar a mecânica orbital. Então alguém, por favor?
@Erik: Não é o melhor, mas ajuda e usa a física real. Confira este vídeo em http://youtu.be/ErVTkjwfaUM?t=5m39s
Vídeo divertido. Eu costumava fazer projetos de voo de ascensão na NASA e codificamos nossas próprias ferramentas de análise de ascensão. Você pode obter coisas incríveis gratuitamente agora. STK é o padrão (http://www.agi.com/products/stk/modules/default.aspx/id/stk-free), mas existem outros (http://orsa.sourceforge.net/screenshots.html) . Muitos exportam ótimos gráficos que seriam úteis aqui.
@PearsonArtPhoto aquele jogo Kerbal parece muito divertido - você pode ter me custado alguns moluscos! Eu jogo Eve Online e sempre desejei que tivesse alguma mecânica orbital real - embora isso provavelmente afastasse todos do jogo ...
@Erik: Sem dúvida você vai me amar ou me odiar por ter apresentado esse jogo a você, não tenho certeza de qual, mas ...
Os lançamentos do @Erik NRO no Atlas V vão diretamente para o GSO.
O hiperlink manual do Falcon 9 está quebrado
#3
+11
aramis
2013-07-23 02:12:49 UTC
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A razão pela qual ninguém normalmente lança para GEO é a necessidade de combustível.

Uma órbita de transferência hohman é geralmente o método de menor energia para atingir uma órbita particular diferente de LEO. Impulsionar para LEO e, em seguida, usar uma órbita de transferência hohman economiza combustível e, portanto, a massa do lançador. E, como a manobra orbital está em estágios superiores, normalmente, reduzir a massa do estágio superior reduz os custos de lançamento.

Houve lançamentos não LEO; principalmente, elas foram trajetórias fora da órbita terrestre.

Vale a pena notar que até mesmo os tiros da lua geralmente usaram um ponto de teste orbital da Terra; isso permite verificações do sistema antes de impulsionar para a lua. Quatro das sondas Ranger falharam na órbita de estacionamento antes do impulso lunar.

Satélites indo para GEO raramente entram em LEO, ao contrário, eles entram em uma órbita de transferência geossíncrona, que é uma órbita altamente elíptica, essencialmente, é uma órbita de transferência Hohman de LEO para GEO, mas o satélite nunca realmente entra em órbita LEO.
@PearsonArtPhoto _Técnicamente_ o satélite está em LEO até a queima de inserção GTO. É verdade que essa queima geralmente ocorre antes mesmo de um período de órbita completa.
Normalmente a queimadura ainda está acontecendo quando está em "LEO", pelo menos, pela minha experiência. Se o motor não estiver desligado por pelo menos alguns minutos, não diria que está nessa órbita ...
@PearsonArtPhoto Bem, assumindo que a queima de inserção de GTO vai ser centrada no nó descendente no primeiro período, há um período de vôo livre, e até que essa queima seja realizada o satélite está em LEO.
@user29 O perigeu deste "LEO" pode estar sob a superfície da terra, o que torna o nome "órbita" um tanto incomum.
#4
+5
Ross Millikan
2013-07-23 07:58:09 UTC
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Você não pode lançar direto para a órbita geoestacionária (GEO), pois você não pode elevar o perigeu o suficiente sem uma queima em altitude geossíncrona. O Proton fez isso, embora com uma órbita de estacionamento Low Earth Orbit (LEO) ao longo do caminho. O Ariane 5 normalmente é lançado diretamente na órbita de transferência geoestacionária (GTO) - 250 km de perigeu e (próximo ao) apogeu síncrono. Ele concluiu todas as suas atividades cerca de 27 minutos após a decolagem.

Pensei que alguns lançamentos de NRO no Atlas V vão com inserção direta para GSO.
#5
+3
DrSheldon
2019-07-26 00:57:04 UTC
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O Chandrayaan-2 da Índia foi lançado em uma órbita inicial da Terra com um perigeu de 170 km e um apogeu de 40.400 km. Contá-lo como LEO depende da sua definição de LEO. Alguns o contariam porque o perigeu cruza as altitudes para LEO. Outros não o contariam por causa de seu alto apogeu e alta excentricidade.

Conforme descrito esta resposta e esta resposta, ele está avançando lentamente para a lua. Seu motor não é poderoso o suficiente para fazer uma única queima de TLI, então, em vez disso, está aproveitando o efeito Oberth fazendo uma queima toda vez que atinge o perigeu, aumentando para um apogeu mais alto a cada vez. Ele eventualmente chegará à lua.



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