Una órbita polar es aquella en la que un satélite pasa por encima o casi por encima de ambos polos del cuerpo que se orbita (normalmente un planeta como la Tierra , pero posiblemente otro cuerpo como la Luna o el Sol ) en cada revolución. Tiene una inclinación de aproximadamente 60 a 90 grados con respecto al ecuador del cuerpo . [1]
Lanzar satélites a una órbita polar requiere un vehículo de lanzamiento más grande para lanzar una carga útil determinada a una altitud determinada que para una órbita casi ecuatorial a la misma altitud, porque no puede aprovechar la velocidad de rotación de la Tierra . Dependiendo de la ubicación del sitio de lanzamiento y la inclinación de la órbita polar, el vehículo de lanzamiento puede perder hasta 460 m/s de Delta-v , aproximadamente el 5% del Delta-v necesario para alcanzar la órbita terrestre baja .
Las órbitas polares se utilizan para los satélites de reconocimiento y cartografía terrestre , así como para algunos satélites meteorológicos . [2] La constelación de satélites Iridium utiliza una órbita polar para proporcionar servicios de telecomunicaciones.
Los satélites en órbita casi polar comúnmente eligen una órbita sincrónica con el Sol , donde cada paso orbital sucesivo ocurre a la misma hora local del día. Para algunas aplicaciones, como la teledetección , es importante que los cambios a lo largo del tiempo no se vean afectados por cambios en la hora local. Mantener la misma hora local en una pasada determinada requiere que el período de tiempo de la órbita sea lo más corto posible, lo que requiere una órbita baja. Sin embargo, las órbitas muy bajas decaen rápidamente debido al arrastre de la atmósfera. Las altitudes comúnmente utilizadas están entre 700 y 800 km, lo que produce un período orbital de unos 100 minutos. [3] La media órbita en el lado del Sol dura sólo 50 minutos, durante los cuales la hora local no varía mucho.
Para mantener una órbita sincrónica con el Sol mientras la Tierra gira alrededor del Sol durante el año, la órbita debe realizar una precesión alrededor de la Tierra al mismo ritmo (lo que no es posible si el satélite pasa directamente sobre el polo). Debido al abultamiento ecuatorial de la Tierra , una órbita ligeramente inclinada está sujeta a un par , lo que provoca precesión . Un ángulo de aproximadamente 8° con respecto al polo produce la precesión deseada en una órbita de 100 minutos. [3]