Una órbita cementerio , también llamada órbita basura u órbita de eliminación , es una órbita que se encuentra alejada de las órbitas operativas comunes. Una órbita cementerio importante es la órbita supersincrónica mucho más allá de la órbita geosincrónica . Algunos satélites se mueven a dichas órbitas al final de su vida operativa para reducir la probabilidad de colisionar con naves espaciales operativas y generar desechos espaciales .
Se utiliza una órbita cementerio cuando el cambio de velocidad requerido para realizar una maniobra de salida de órbita es demasiado grande. Sacar de órbita un satélite geoestacionario requiere un delta-v de aproximadamente 1.500 metros por segundo (4.900 pies/s), mientras que reorbitarlo a una órbita cementerio sólo requiere unos 11 metros por segundo (36 pies/s). [1]
Para los satélites en órbita geoestacionaria y órbitas geosincrónicas , la órbita cementerio se encuentra unos cientos de kilómetros más allá de la órbita operativa. La transferencia a una órbita cementerio más allá de la órbita geoestacionaria requiere la misma cantidad de combustible que la que necesita un satélite para aproximadamente tres meses de mantenimiento en posición . También requiere un control de actitud confiable durante la maniobra de transferencia. Si bien la mayoría de los operadores de satélites planean realizar tal maniobra al final de la vida operativa de sus satélites, hasta 2005 sólo alrededor de un tercio lo lograron. [2] Dado el valor económico de las posiciones a una altitud geosincrónica, a menos que un fallo prematuro de la nave espacial lo impida, los satélites se trasladan a una órbita de cementerio antes de su desmantelamiento. [3] [4]
Según el Comité Interinstitucional de Coordinación en materia de Desechos Espaciales (IADC) [5] la altitud mínima del perigeo más allá de la órbita geoestacionaria es:
donde es el coeficiente de presión de radiación solar y es la relación entre el área de aspecto [m 2 ] y la masa [kg] del satélite. Esta fórmula incluye unos 200 km para la zona protegida GEO para permitir también maniobras orbitales en GEO sin interferencia con la órbita del cementerio. Se deben permitir otros 35 kilómetros (22 millas) de tolerancia para los efectos de las perturbaciones gravitacionales (principalmente solares y lunares). La parte restante de la ecuación considera los efectos de la presión de la radiación solar , que depende de los parámetros físicos del satélite.
Para obtener una licencia para proporcionar servicios de telecomunicaciones en los Estados Unidos, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) exige que todos los satélites geoestacionarios lanzados después del 18 de marzo de 2002 se comprometan a pasar a una órbita cementerio al final de su vida operativa. [6] Las regulaciones del gobierno de EE. UU. requieren un impulso, de aproximadamente 300 km (186 millas). [7] En 2023, DISH recibió la primera multa de la FCC por no sacar de órbita su satélite EchoStar VII de acuerdo con los términos de su licencia. [8]
Una nave espacial trasladada a una órbita de cementerio normalmente será pasivada .
Los objetos no controlados en una órbita [terrestre] cercana geoestacionaria (GEO) exhiben un ciclo de inclinación orbital de 53 años [9] debido a la interacción de la inclinación de la Tierra con la órbita lunar. La inclinación orbital varía ± 7,4°, hasta 0,8°pa. [9] : 3
Si bien la órbita estándar de cementerio de satélites geosincrónicos da como resultado una vida orbital esperada de millones de años, el creciente número de satélites, el lanzamiento de microsatélites y la aprobación de la FCC de grandes megaconstelaciones de miles de satélites para su lanzamiento en 2022 requieren nuevos enfoques para la desorbitación para asegurar la retirada más temprana de los objetos una vez que hayan llegado al final de su vida útil. A diferencia de las órbitas cementerio GEO que requieren tres meses de combustible ( delta-V de 11 m/s) para alcanzarlas, las grandes redes de satélites en LEO requieren órbitas que decaen pasivamente en la atmósfera terrestre. Por ejemplo, tanto OneWeb como SpaceX se han comprometido ante las autoridades reguladoras de la FCC a que los satélites desmantelados decaerán a una órbita más baja (una órbita de eliminación ) donde la altitud orbital del satélite decaería debido a la resistencia atmosférica y luego naturalmente volvería a entrar en la atmósfera y se quemaría en un plazo de un año. año de fin de vida. [10]
