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Molniya (satélite)

La Molniya (ruso: Молния , IPA: [ˈmolnʲɪjə] Los satélites de la serie Lightning fueronmilitaresyde comunicacioneslanzados por laUnión Soviéticade 1965 a 1991 y por laFederación Rusade 1991 a 2004. Estos satélites utilizaban órbitas elípticas altamenteexcéntricasconocidas comoórbitas Molniya, que tienen un largo tiempo de permanencia en latitudes altas. Son adecuados para fines de comunicaciones en regiones polares, de la misma manera quelos satélites geoestacionariosse utilizan para regiones ecuatoriales.[3]

Se lanzaron 164 satélites Molniya, todos en órbitas Molniya con excepción del Molniya 1S que fue lanzado a una órbita geoestacionaria con fines de prueba. [4] [5]

Historia

A principios de los años 1960, cuando Europa y Estados Unidos estaban estableciendo satélites de comunicación geoestacionarios , los rusos encontraron que estas órbitas no eran adecuadas. [6] Estaban limitados en la cantidad de potencia de cohetes disponible y es extremadamente intensivo en energía tanto lanzar un satélite a 40.000 km como cambiar su inclinación para que esté sobre el ecuador, especialmente cuando se lanza desde Rusia. Además, los satélites geoestacionarios brindan una cobertura deficiente en las regiones polares. Una gran parte del territorio ruso consiste en regiones polares, lo que hace que esta disposición sea aún más desfavorable para los intereses rusos. [7] Como resultado, OKB-1 buscó encontrar una órbita más óptima para el satélite. Los estudios encontraron que esto podría lograrse utilizando una gran órbita elíptica, con un apogeo sobre territorio ruso. [6] El nombre del satélite, "rápido como el rayo", se refiere a la velocidad con la que pasa por el perigeo. [8]

Los satélites de la serie Molniya fueron reemplazados (sucedidos) por la serie Meridian , con el primer lanzamiento en 2006. [9] A partir de 2023 , actualmente quedan 36 satélites Molniya en órbita. [10]

Molino 1

El programa Molniya fue autorizado el 30 de octubre de 1961 y el diseño estuvo a cargo de OKB-1. [11] [12] Se basaron en el bus satelital KAUR-2 , y el diseño finalizó en 1963. El primer lanzamiento tuvo lugar el 4 de junio de 1964 y terminó en fracaso cuando la etapa central del cohete 8K78 perdió empuje a los 287 segundos del lanzamiento debido a un servomotor atascado. El siguiente intento fue el 22 de agosto de 1964 y alcanzó la órbita con éxito, pero las antenas de comunicaciones parabólicas no se desplegaron correctamente debido a un fallo de diseño en el mecanismo de liberación. Conocido públicamente como Kosmos 41, operó sin embargo durante nueve meses. El primer satélite operativo, Molniya 1-1, fue lanzado con éxito el 23 de abril de 1965. [11] Para el 30 de mayo de 1966, el tercer Molniya 1 había tomado las primeras imágenes de toda la Tierra en la historia. [13]

Los primeros satélites Molniya-1 fueron diseñados para la televisión, el telégrafo y el teléfono en toda Rusia, [11] pero también estaban equipados con cámaras utilizadas para el monitoreo del clima y posiblemente para evaluar áreas despejadas para los satélites espías Zenit . [14] El sistema estuvo operativo en 1967, con la construcción de las estaciones terrestres Orbita . [11]

Tenían una vida útil de aproximadamente 1,5 años, ya que sus órbitas se veían alteradas por perturbaciones , así como por el deterioro de los paneles solares y debían ser reemplazados constantemente. [15] [11] [16]

En la década de 1970, la serie Molniya 1 (y la actualización Molniya 1T ) se utilizó principalmente para comunicaciones militares, mientras que las comunicaciones civiles pasaron al Molniya 2. [11]

En total se lanzaron 94 satélites de la serie Molniya 1, el último de ellos en 2004. [2]

Molniya 2

Los primeros satélites Molniya 2 se probaron a partir de 1971 y el primer satélite operativo se lanzó en 1974 desde Plesetsk . Utilizaban el mismo bus satelital y el mismo diseño básico que los satélites Molniya 1 del modelo posterior, pero con un número ampliado de usuarios bajo el programa del Sistema Unificado de Comunicaciones por Satélite (YeSSS) del ejército. El desarrollo fue difícil porque el bus satelital final no estaba presurizado, lo que cambió su selección de radios. [12]

Estos satélites se utilizaron en la red de televisión nacional soviética Orbita , que se había establecido unos años antes, en 1967. [12]

Sólo se lanzaron diecisiete satélites de la serie Molniya 2, ya que pronto fueron reemplazados por el Molniya 3. [2]

Molino 3

Originalmente llamados Molniya-2M , su desarrollo comenzó en 1972, con lanzamientos a partir de 1974. También se basaban en el bus KAUR-2, y se lanzaban únicamente desde Plesetsk. Los modelos anteriores se utilizaron para comunicaciones civiles en una órbita similar, pero con un propósito diferente, a los satélites exclusivamente militares Molniya-1. A partir de la década de 1980 fueron utilizados por el ejército, y en la década de 1990 se operaban de la misma manera que los satélites Molniya 1. [17]

Se lanzaron un total de 53 satélites de la serie Molniya 3, el último de ellos en 2003. [2]

Propiedades orbitales

Trayectoria terrestre de la órbita de Molniya. En la parte operativa de la órbita (4 horas a cada lado del apogeo), el satélite se encuentra al norte de 55,5° N (latitud de, por ejemplo, Escocia central, Moscú y la parte sur de la bahía de Hudson). Un satélite en esta órbita pasa la mayor parte del tiempo en el hemisferio norte y pasa rápidamente sobre el hemisferio sur.

Un satélite típico de la serie Molniya tiene:

Inclinación

En general, la oblatización de la Tierra perturba el argumento del perigeo ( ), de modo que incluso si el apogeo comenzara cerca del polo norte, se movería gradualmente a menos que se corrigiera constantemente con encendidos de los propulsores para mantener la posición. Mantener el punto de permanencia sobre Rusia y ser útil para las comunicaciones necesarias sin un uso excesivo de combustible significaba que los satélites necesitaban una inclinación de 63,4° , para la cual estas perturbaciones son cero. [19] [18]

Período

De manera similar, para garantizar que la trayectoria terrestre se repita cada 24 horas, el período nodal debe ser medio día sideral .

Excentricidad

Para maximizar el tiempo de permanencia, la excentricidad, las diferencias de altitud del apogeo y el perigeo, tenían que ser grandes [ ancla rota ] .

Sin embargo, el perigeo debía estar lo suficientemente por encima de la atmósfera para evitar la resistencia aerodinámica y el período orbital debía ser de aproximadamente medio día sideral. Estos dos factores limitaron la excentricidad a aproximadamente 0,737. [18]

Referencias

  1. ^ abc John Pike (ed.). "Molniya". Global Security.org.
  2. ^ abcde «Catálogo de satélites». Space-Track.org . SAIC . Consultado el 22 de febrero de 2019 .
  3. ^ Martin, Donald H. (2000). Satélites de comunicación. AIAA. págs. 215–. ISBN 9781884989094. Recuperado el 1 de enero de 2013 .
  4. ^ Gunter Dirk Krebs. "Molniya-1S". Página espacial de Gunter.
  5. ^ "Órbitas geoestacionarias: Rusia y los sistemas de satélites de comunicaciones".
  6. ^ por Anatoly Zak. «Satélites de comunicaciones rusos». Russian Space Web . Consultado el 22 de mayo de 2018 .
  7. ^ Robert A. Braeunig. «Fundamentos del vuelo espacial: mecánica orbital». www.braeunig.us . Archivado desde el original el 4 de febrero de 2012. Consultado el 6 de marzo de 2019 .
  8. ^ Capderou, Michel (23 de abril de 2014). Manual de órbitas de satélites: de Kepler al GPS . Springer. pág. 393. ISBN. 9783319034164.
  9. ^ Zak, Anatoly. «El satélite Meridian (14F112)». RussianSpaceWeb . Archivado desde el original el 26 de mayo de 2011. Consultado el 3 de mayo de 2011 .
  10. ^ "SatCat: Búsqueda de carga útil de Molniya". Pista espacial.
  11. ^ abcdef Comité de Historia de la Sociedad Astronáutica Estadounidense (23 de agosto de 2010). Stephen B. Johnson (ed.). Exploración espacial y humanidad: una enciclopedia histórica. Vol. 1. Greenwood Publishing Group. pág. 416. ISBN 978-1-85109-514-8. Recuperado el 17 de abril de 2019 .
  12. ^ abc Mark Wade. "Molniya-2". astronautix.com . Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2016.
  13. ^ Joel Achenbach (3 de enero de 2012). «Spaceship Earth: The first photos». The Washington Post . Consultado el 16 de junio de 2020 .
  14. ^ Hendrickx, Bart. "Una historia de los satélites meteorológicos soviéticos y rusos" (PDF) . bis-space.com . Amberes, Bélgica. p. 66. Archivado desde el original (PDF) el 27 de marzo de 2018 . Consultado el 22 de febrero de 2019 .
  15. ^ ab Kolyuka, Yu. F.; Ivanov, NM; Afanasieva, TI; Gridchina, TA (28 de septiembre de 2009). Examen de las características de vida útil, evolución y reingreso para las órbitas de tipo "Molniya" (PDF) . 21.º Simposio Internacional de Dinámica de Vuelos Espaciales. Toulouse, Francia: Centro de Control de Misión 4, Korolev, Moscú. p. 2 . Consultado el 22 de mayo de 2018 .
  16. ^ Cohetes y gente, volumen III, Días calientes de la Guerra Fría. Imprenta del Gobierno. pág. 510. ISBN 978-0-16-081733-5.
  17. ^ Mark Wade. "Molniya-3". astronautix.com . Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2016.
  18. ^ abc Kidder, Stanley Q.; Vonder Haar, Thomas H. (18 de agosto de 1989). "Sobre el uso de satélites en órbitas Molniya de observación meteorológica de latitudes medias y altas". Revista de tecnología atmosférica y oceánica . 7 (3): 517. Bibcode :1990JAtOT...7..517K. doi : 10.1175/1520-0426(1990)007<0517:OTUOSI>2.0.CO;2 .
  19. ^ Wertz, James Richard; Larson, Wiley J. (1999). Wiley J. Larson y James R. Wertz (ed.). Análisis y diseño de misiones espaciales . Código Bibliográfico :1999smad.book.....W.

Enlaces externos