Orbita supersynchroniczna
Orbita nadsynchroniczna to albo orbita o okresie większym niż orbita synchroniczna , albo po prostu orbita, której apocentrum (apogeum w przypadku Ziemi) jest wyższe niż orbita synchroniczna. Orbita synchroniczna ma okres równy okresowi obrotu ciała, które zawiera środek ciężkości orbity.
Geocentryczne orbity supersynchroniczne
Jednym szczególnym supersynchronicznym reżimem orbitalnym o znacznej wartości ekonomicznej dla handlu na Ziemi jest pasmo prawie kołowych orbit geocentrycznych poza pasem geosynchronicznym — z wysokością perygeum powyżej 36 100 kilometrów (22 400 mil), około 300 kilometrów (190 mil) powyżej wysokości synchronicznej — zwane geocmentarny pas .
Reżim orbitalny geocmentarnego pasa jest cenny jako miejsce przechowywania i usuwania porzuconych kosmicznych śmieci satelitarnych po zakończeniu ich ekonomicznej użyteczności jako geosynchronicznych satelitów komunikacyjnych . Sztuczne satelity pozostawia się w kosmosie, ponieważ koszt ekonomiczny usunięcia szczątków byłby wysoki, a obecna polityka publiczna nie wymaga ani nie zachęca do szybkiego usuwania przez stronę, która jako pierwsza umieściła szczątki w przestrzeni kosmicznej i tym samym stworzyła negatywny efekt zewnętrzny dla innych – przeniesienie na nich kosztów. Jedną z propozycji polityki publicznej mającą na celu radzenie sobie z rosnącymi śmieciami kosmicznymi jest polityka licencyjna „jeden w górę / jeden w dół” dla orbit Ziemi. Operatorzy rakiet nośnych musieliby ponosić koszty łagodzenia skutków szczątków. Musieliby wbudować tę zdolność w swój pojazd startowy – przechwytywanie robota, nawigację, wydłużenie czasu trwania misji i znaczne dodatkowe paliwo – aby móc spotkać się, przechwycić i zdeorbitować istniejącego porzuconego satelitę z mniej więcej tej samej płaszczyzny orbity.
Dodatkowym powszechnym zastosowaniem orbit supersynchronicznych jest wystrzeliwanie i przesyłanie trajektorii orbity nowych satelitów komunikacyjnych przeznaczonych na orbity geosynchroniczne . W tym podejściu rakieta nośna umieszcza satelitę na supersynchronicznej eliptycznej orbicie transferowej , orbicie o nieco większym apogeum niż bardziej typowa geostacjonarna orbita transferowa (GTO) zwykle używany w satelitach komunikacyjnych. Taka orbita jest używana, ponieważ niewielka zmiana nachylenia na niższej wysokości wymaga znacznie więcej energii niż ta sama zmiana na większej wysokości. Dlatego czasami optymalne jest użycie napędu statku kosmicznego do zmiany nachylenia w apogeum wyższym niż pożądane, a następnie obniżenie apogeum do pożądanej wysokości - co skutkuje niższym całkowitym zużyciem paliwa przez silnik kopnięcia satelity .
Technika ta została wykorzystana na przykład podczas wystrzeliwania i przenoszenia na orbitę pierwszych dwóch startów SpaceX Falcon 9 v1.1 GTO w grudniu 2013 i styczniu 2014, SES-8 i Thaicom 6 (90 000 kilometrów (56 000 mil) - apogeum ) odpowiednio. W obu przypadkach właściciel satelity używa napędu wbudowanego w satelitę, aby zmniejszyć apogeum i zakreślić orbitę do orbity geostacjonarnej . Było to również powszechną praktyką ULA, w tym konstelacji satelitów komunikacyjnych WGS. Ta technika została również wykorzystana podczas startu SES-14 i Al Yah 3 podczas lotu Ariane 5 VA241 . Jednak z powodu błędu załogi startowej, który doprowadził do anomalii i odchylenia trajektorii, satelity nie zostały umieszczone na zamierzonej orbicie, co spowodowało zmianę harmonogramu ich planu manewrowego.
Niegeocentryczne orbity supersynchroniczne
Większość naturalnych satelitów w Układzie Słonecznym znajduje się na orbitach supersynchronicznych. Księżyc znajduje się na supersynchronicznej orbicie Ziemi , orbitując wolniej niż 24-godzinny okres rotacji Ziemi . Wewnętrzny z dwóch marsjańskich księżyców, Phobos , znajduje się na subsynchronicznej orbicie Marsa z okresem orbitalnym wynoszącym zaledwie 0,32 dnia. Zewnętrzny księżyc Deimos znajduje się na supersynchronicznej orbicie wokół Marsa .
Misja Mars Orbiter — obecnie krążąca wokół Marsa — zostaje umieszczona na wysoce eliptycznej supersynchronicznej orbicie wokół Marsa, z okresem 76,7 godzin i planowanym perycentrum 365 km (227 mil) i apocentrum 70 000 km (43 000 mil).