Una órbita polar es aquella en la que un satélite pasa por encima o casi por encima de ambos polos del cuerpo que orbita (normalmente un planeta como la Tierra , pero también puede ser otro cuerpo como la Luna o el Sol ) en cada revolución. Tiene una inclinación de unos 60-90 grados con respecto al ecuador del cuerpo . [1]
El lanzamiento de 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 el mapeo de la Tierra , los satélites de reconocimiento , así como para algunos satélites meteorológicos . [2] La constelación de satélites Iridium utiliza una órbita polar para proporcionar servicios de telecomunicaciones.
Los satélites que orbitan casi polares suelen elegir una órbita heliosincrónica , en la que cada paso orbital sucesivo se produce 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 los cambios en la hora local. Mantener la misma hora local en un paso determinado requiere que el período de tiempo de la órbita se mantenga 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 son entre 700 y 800 km, lo que produce un período orbital de unos 100 minutos. [3] La media órbita en el lado del Sol tarda entonces solo 50 minutos, durante los cuales la hora local del día no varía mucho.
Para mantener una órbita heliosincrónica a medida que la Tierra gira alrededor del Sol durante el año, la órbita debe precesar alrededor de la Tierra a la misma velocidad (lo que no es posible si el satélite pasa directamente sobre el polo). Debido a la protuberancia ecuatorial de la Tierra , una órbita inclinada en un ángulo leve está sujeta a un par de torsión , que causa la precesión . Un ángulo de aproximadamente 8° desde el polo produce la precesión deseada en una órbita de 100 minutos. [3]