Frage:
Wie oft muss die ISS erneut auf eine höhere Umlaufbahn gebracht werden?
Viniter
2015-05-11 17:25:40 UTC
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Ich weiß, dass die ISS im erdnahen Orbit regelmäßige Boosts erfordert. Aber ich kann anscheinend keine Informationen darüber finden, wie oft dies passiert. Wird es während jeder Nachschubmission durchgeführt, nur während einiger von ihnen, oder gibt es Missionen, deren einziger Zweck darin besteht, die Umlaufbahn der Station zu verbessern (scheint nicht wahrscheinlich, aber was weiß ich)? Sind die Boosts groß oder klein und periodisch? Wie stark schwankt die Umlaufbahnhöhe im Laufe der Zeit? Ich meine nicht zwischen Apsiden; Sagen wir, wie schwingt der Apogäum?

Nur das Space Shuttle (im Ruhestand) und dann Progress oder ATV (jetzt im Ruhestand), wenn es an der Rückseite von Zarya angedockt ist, können die Station neu starten. Die Station hat die Fähigkeit, sich selbst zu stärken, und wird von Progress betankt.
Sie tun dies jetzt seltener, da die Station nicht mehr niedrig genug sein muss, um in Reichweite des Space Shuttles zu sein.
@geoffc Ah, ich wusste nicht, dass es einen eigenen Booster hat, macht natürlich Sinn. Trotzdem frage ich mich, wie oft die Boosts stattfinden. Ich kann mir vorstellen, dass sie einige Experimente stören würden, also können sie nicht zu häufig sein.
Wie oft hängt von der Höhe der Station und der Dichte der oberen Atmosphäre ab. Die Sonne ist bei weitem die größte Ursache für Veränderungen in der Dichte der oberen Atmosphäre. Die Dichte variiert stark mit dem Sonnenzyklus, aber selbst während der Sonnenminute ist nur eine anständige Sonneneruption erforderlich, damit die obere Atmosphäre wie ein Ballon anschwillt.
Einer antworten:
TildalWave
2015-05-11 18:00:27 UTC
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Am einfachsten zu erkennende ISS-Orbital-Reboosts ist die Überprüfung der Höhe der ISS (wobei mit height die -Orbitalhöhe über bedeutet mittlerer Meeresspiegel ) bei Heavens Above. Für das letzte Jahr ist dies beispielsweise die Grafik:

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Dieses Diagramm zeigt die Umlaufbahnhöhe der ISS im letzten Jahr. Deutlich sichtbar sind die Re-Boosts, die plötzlich die Höhe erhöhen, und der allmähliche Abfall dazwischen. Die Höhe wird über eine Umlaufbahn gemittelt, und die allmähliche Abnahme wird durch den Luftwiderstand verursacht. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, ist die Abstiegsrate nicht konstant und diese Variation wird durch Änderungen der Dichte der dünnen Außenatmosphäre verursacht, die hauptsächlich auf Sonnenaktivität zurückzuführen sind. (Quelle und Gutschrift: Himmel über) sup>

Wie Sie sehen können, werden Neustarts (plötzliche Höhenspitzen in Diagrammen) durchschnittlich etwa einmal durchgeführt pro Monat, aber es kann viele aufeinanderfolgende Monate geben, in denen keine Anpassung der Umlaufbahnhöhe an die Station vorgenommen wird. Dies geschieht heutzutage entweder durch den Besuch von Progress-Nachschubfahrzeugen oder durch die Triebwerke der Station auf den Orbitalmodulen von Zarya und Zvezda unter Verwendung von Treibmitteln, die von Nachschubfahrzeugen an die Station geliefert werden.

Die mittlere Umlaufbahnhöhe der ISS ist jedoch jetzt höher als verwendet während der Space-Shuttle-Besuche, als es noch zusammengebaut wurde, um den Zugang zu den Space Shuttles zu erleichtern und ihre Gesamtnutzlast auf die Umlaufbahnkapazität zu erhöhen. Seit dem Abschluss der Montage im Jahr 2011 und dem Ausscheiden der Space-Shuttle-Flotte wurde ihre Umlaufbahn von ca. 355 km auf jetzt ca. 415 km (Durchschnitt) angehoben:

enter image description here

Früher wurden auch Orbital-Reboosts durchgeführt, um den Phasenwinkel der Station so anzupassen, dass ihre Umlaufbahn der Space-Shuttle-Flotte zu günstigen Ortszeiten häufiger zugänglich war. Jetzt scheinen diese Phasenwinkel-Reboosts seltener zu sein, werden jedoch für einige noch durchgeführt Rendezvous des besuchenden Fahrzeugorbits.

Weitere Informationen zu den einzelnen Neustarts finden Sie im ISS On-Orbit-Statusbericht. Der letzte Neustart (zum Zeitpunkt des Schreibens dieser Antwort) wurde am 6. Mai von Progress M-26M durchgeführt, trotz des Verlusts des Progress M-27M-Fahrzeugs:

ISS Daily Summary Report - 05 / 06/15

ISS-Neustart: Heute Morgen führte die ISS einen Neustart mit 58P-Triebwerken durch, um die am 13. Mai geplanten Phasenanforderungen für die 41S-Landung festzulegen. Die Brenndauer betrug 12 Minuten und 17 Sekunden mit einem Delta-V von 1,34 Metern / Sekunde.

Während der Jahre des Space Shuttles wurden auch kleine Reboosts von den Shuttle Orbiters durchgeführt ( laut Wikipedia) Dafür stehen 232 kg Kraftstoff zur Verfügung) und in den letzten Jahren auch die ATV-Nachschubfahrzeuge, wobei der letzte der fünf im Februar 2015 von der Station abgedockt wurde. Der letzte ATV-Neustart wurde von durchgeführt dieses Georges Lemaître ATV-5 am 10. August 2014. In Zukunft wird die Station möglicherweise auch eine Testversion des VASIMR-Triebwerks erhalten, mit der solche Neustarts im Hinblick auf den Reaktionsmassenverbrauch effizienter durchgeführt werden können.

Ein weiteres Diagramm aus Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Internationale_Raumstation_Bahnhöhe_(dumb_version).png. Dies ist vor der Fertigstellung der Station, aber Sie können die Auswirkungen des Sonnenzyklus leicht erkennen. Die Segmente zwischen den Reboosts sind zwischen Ende 1999 und Mitte 2002 viel steiler als zu anderen Zeitpunkten. Das stimmt gut mit dem Höhepunkt des Sonnenzyklus 23 überein.
@DavidHammen Danke! Ja, es gibt viel zu sagen, ich hatte eigentlich auf mehr Antworten als Kommentare gehofft. :) Hier ist jemandes [netter Blog-Beitrag zu ISS-Reboosts] (https://jarphys.wordpress.com/2014/06/14/space-station-orbit-reboosts/), den ich gefunden habe. Lesen Sie es gerade, bis jetzt scheint es gut. Ein weiterer Punkt, den wir noch nicht angesprochen haben, ist, dass die Station auch eigene Triebwerke für Manöver zur Vermeidung von Trümmern benötigt und solche Manöver (wie Weltraumwetter und nachfolgende atmosphärische Gezeiten verursacht), wenn auch selten, unvorhersehbar sind, wann sie durchgeführt werden müssen .
Hier ist [ein weiteres Diagramm] (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ISS_altitude.png) von November 1998 bis Januar 2006. Diese wurden in den früheren ISS On-Orbit-Statusberichten veröffentlicht, archivierte PDF-Dateien jedoch Das Durchsuchen ist furchtbar lang und unpraktisch, und ich habe keine einzige Quelle mit einer Liste oder einem Diagramm aller jemals vorgenommenen ISS-Neustarts gefunden (obwohl es möglich sein sollte, eine zu kompilieren).
Wissen Sie ungefähr, welchen Schub dies für eine kontinuierliche Notwendigkeit bedeuten würde?
@DougMcClean Ich glaube, das wurde irgendwo auf der Seite zuvor erwähnt. Ich erinnere mich nicht an die genaue Anzahl, aber in der Größenordnung von 1 m / s pro Woche (in der aktuellen Höhe, bevor die Montage abgeschlossen ist, wäre es mehr) klingt ungefähr richtig. Suchen Sie nach "ISS-Abklingrate" oder ähnlichem.
Cool. Nach meiner Berechnung sind das ungefähr 0,7 N, basierend auf dem, was Google für die Masse der ISS gibt, 420 Mg.
Die Höhenkarte zeigt die geradlinige lineare Deklination eines Objekts mit Vorwärtsbahn und Abwärtskraft. Dies kann kein Objekt in der Umlaufbahn sein. Orbit ist ein Name, der Objekten im parabolischen freien Fall zum Erdzentrum gegeben wird. Parabolisch ist die Form der Höhendeklination, nicht linear. Es heißt, dass der Luftwiderstand die Umlaufbahn zerfällt. Der primäre Zerfall wird durch die Kraft der Erde auf die 100000-Tonnen-Raumstation und die zunehmende Geschwindigkeit in Richtung Erde bei ihrem parabolischen Orbitalzerfall verursacht. Der Schub, der benötigt wird, um die Richtung von unten nach oben zu ändern, beträgt
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