Appendice 4 Richiami di Meccanica Orbitale relativamente alle Applicazioni



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Laurea Specialistica in Ingegneria Spaziale

2° anno
Corso ‘ Stazioni di Terra’

Appendice 4

Richiami di Meccanica Orbitale relativamente alle Applicazioni



Giorgio Perrotta

Anno Accademico 2007




Premessa





  • Si da per scontata la conoscenza della cinematica celeste e delle caratteristiche delle orbite più comunemente usate.




  • Pertanto la lezione è centrata sulle Applicazioni delle orbite, e più specificatamente su cosa rende queste orbite più o meno appetibili per quelle Applicazioni




  • Parliamo poi delle caratteristiche delle orbite che influenzano il progetto e , più in generale, le caratteristiche del segmento terrestre, ed in particolare l’EIRP, il G/T e le caratteristiche di ripuntamento delle antenne ; e si accenna ai problemi posti dall’installazione dei terminali terrestri in zone climatiche avverse.



  • A completamento degli aspetti orbitali si passano brevemente in rassegna i sistemi di lancio utilizzati o proposti per essere realizzati a breve termine – sia per lanci singoli che multipli - e come questi sistemi condizionino la fattibilità ed il successo operativo dei sistemi satellitari.

I diversi tipi di orbite circumterrestri



Quota operativa


  • L’orbita di immissione del satellite gioca un ruolo fondamentale nel definirne il tipo di impiego.




  • Infatti la quota H del satellite rispetto alla superficie terrestre determina l’ampiezza della calotta di visibilità all’orizzonte, che cresce con la quota e diviene significativa per altezze superiori ai 400 km . Ciò giustifica il grande interesse per le piattaforme satellitari, in quanto l’area di copertura del servizio è direttamente proporzionale alla calotta visibile.


H




A

B



Caratteristiche orbitali : costi e vincoli (1)


  • Portare un satellite ad una certa altezza costa parecchio in termini di massa del sistema propulsivo e quindi di massa totale al lancio.




  • Inoltre la quota è normalmente associata ad una giacitura ed inclinazione specifica del piano orbitale; a seconda del sito di lancio ci possono essere serie limitazioni nelle orbite raggiungibili direttamente oppure può rendersi necessario impiegare manovre propulsive addizionali, quindi costose nell’economia del sistema satellite.




  • Un aspetto che può essere valutato positivamente o negativamente, a seconda dell’applicazione del satellite , è la mobilità relativa del satellite rispetto ad una stazione di terra. Per le applicazioni di telecomunicazione la mobilità del satellite costituisce una caratteristica indesiderabile, che viene tuttavia compensata dalla minor distanza rispetto al satellite geostazionario. Per il Telerilevamento la mobilità è invece una caratteristica positiva perchè consente di realizzare facilmente missioni di sorveglianza d’area.



Velocità orbitali dei satelliti (2)



  • Alcune velocità orbitali di satelliti in orbite circolari:

  • LEO 700 km: 7503 m/sec

  • MEO 10000 km: 4933 “

  • MEO 24000 km: 3622 “

  • GEO 36000 km: 3066 “




  • La velocità orbitale nelle orbite ellittiche può variare molto andando dall’apogeo al perigee. Alcuni dati :

  • Orbita Molnya: (elevato valore dell’eccentricità dell’orbita)

apogeo: 1490 m/sec

perigeo: 10046 “

- Orbita Tundra: (modesto valore dell’eccentricità dell’orbita)

apogeo: 2340 m/sec

perigeo: 4044 “


  • Le diverse velocità orbitali all’apogeo e perigeo di alcune orbite HEO possono essere sfruttate per realizzare un ‘mix’ di servizi di Telecomunicazione ed Osservazione della Terra

Caratteristiche orbitali (3)


  • Tuttavia la velocità orbitale del satellite si ripercuote sulle caratteristica di ‘inseguimento’ angolare della stazione di terra che di fatto deve essere equipaggiata con dispositivi di costo non irrilevante;




  • Un altro aspetto importante per la scelta dell’orbita è l’insolamento solare, che è di fondamentale importanza per missioni onerose dal punto di vista del consumo energetico medio e di picco ( come p. es. le missioni osservative con sensori Radar). Le orbite circolari basse (LEO) sono tutte soggette a lunghe (relativamente al periodo orbitale) eclissi ad eccezione delle orbite eliosincrone, in cui le eclissi sono effettivamente minimizzate. Al crescere della quota le durate delle eclissi diminuiscono e sono distribuite in modo pseudo periodico lungo l’anno.




  • Un altro aspetto dell’orbita , importante per la durata di vita della missione, è l’esposizione alle radiazioni ionizzanti anch’essa funzione della quota, inclinazione e giacitura del piano orbitale.



Orbite ed altezze operative dei satelliti (1)


  • I satelliti per Telerilevamento sono, tipicamente, immessi in orbite comprese tra 500 e 800 km (LEO) da dove si può ottenere una discreta visibilità della superficie terrestre con più che discreti valori della risoluzione geometrica. Tuttavia, la dinamica orbitale vincola la traiettoria e la velocità orbitale e quindi i tempi di osservazione della scena e gli intervalli di rivisitazione. Pertanto il satellite viene prevalentemente utilizzato per osservazioni sistematiche o di ‘routine’ ( e in campo militare per il telerilevamento strategico) mentre l’osservazione eccezionale, ‘on-demand’ e tattica, è attuata con altri mezzi oppure mediante ‘costellazioni’ di satelliti;




  • I satelliti in orbite basse (LEO) sono utilizzati anche nelle telecomunicazioni - nel qual caso l’altezza orbitale si sposta verso la fascia 700-1400 km - ma il ridotto intervallo di visibilità mutua con utenti terrestri, richiede che, per ottenere o approssimare una copertura continua globale, siano realizzate costellazioni di parecchie decine di satelliti immessi in più piani orbitali. Esempi canonici di quest’ultima soluzione sono le costellazioni Globalstar ed Iridium.


Orbite ed altezze operative dei satelliti (2)

Esempio di impiego delle orbite basse per una costellazione di satelliti per telecomunicazioni con mezzi fissi e mobili



GLOBALSTAR: initially conceived as a 48 satellite constellation in LEO, the final system features 36 satellites which have all been launched and are operative.
The system, initially designed for two way voice between mobiles through gateway stations distributed in the various continents for traffic management and tariffation, is being uprated to handle low-speed data as well.
GLOBALSTAR is having problems in meeting the break-even objective; besides it has problems concerning the ground segment implementation, management and costs. The future of this system is uncertain, since the evolving demand for large bandwidths is rapidly making GLOBALSTAR obsolete.









Piano di ‘copertura’ delle Stazioni di terra del sistema Globalstar



Orbite ed altezze operative dei satelliti (3)
Altro esempio di uso delle orbite basse (LEO)


IRIDIUM: this very advanced system, initially conceived as a 77 satellite constellation in LEO, was later scaled to 66 satellites.
All the satellites have been launched and are pre-operative. However IRIDIUM too is having problems, though the ground segment is different from that of GLOBALSTAR.
In addition the system has had heavy economic losses and lacked the support of the initial investors. A change of property, bringing fresh money, avoided to abandone the system.
A prospective support by the U.S.A.’s D.o.D. will probably guarantee the system’s operation, which is nevertheless in jeopardy since its technical characteristics are, today, quite inadequate. In fact it provides voice at 4.8 kbps and data at 2400 bps.






Orbite ed altezze operative dei satelliti (4)





Orbite ed altezze operative dei satelliti (5)

  • Le orbite LEO sono state anche proposte per realizzare sistemi di telecomunicazione mirati a servire paesi sottosviluppati o in via di svipuppo, mediante costellazioni cosidette ‘defilanti’ costituite da una collana di minisatelliti immessi in un’orbita equatoriale bassa.





  • Il numero di questi satelliti in costellazioni ‘defilanti’ variano, tipicamente, da 8 a 12: mumero che- unitamente a terminali terrestri provvisti di sistemi di inseguimento dei satelliti che passano all’incirca sulla verticale della Stazione- consente di ottenere una ‘copertura’ quasi continua del servizio ancorche’ reso con satelliti diversi della costellazione. Un esempio di copertura è allegato nella figura qui sotto.




Orbite ed Altezze operative dei satelliti (6)


  • I

    satelliti immessi in orbite MEO (Medium Earth Orbits) sono stati e saranno utilizzati per la navigazione , per le telecomunicazioni (in particolare per il rilancio di dati) e per il ‘search and rescue’. Rispetto alle LEO l’orbita MEO richiede un numero notevolmente inferiore di satelliti per conseguire una copertura pressoché globale della terra, a scapito di un incremento della distanza di un fattore da 10:1 a 20:1. Rispetto alla GEO , invece, l’orbita MEO richiede più satelliti ma con una riduzione della distanza operativa di un fattore di circa 1:2.




ICO: an INMARSAT projet encompassing many features of previous proposals and replacing other contenders by Firms that were later incorporated.
ICO’s distinguishing feature is the reduced number of satellites in the constellation, due to the operation from a higher altitude orbit (MEO).

ICO’s coverage is given below and shows the absence of ‘holes’ in the coverage.



Orbite ed Altezze operative dei satelliti (7)

Projected INMARSAT ICO’s coverage


Orbite ed Altezze operative dei satelliti (8)


  • Le orbite MEO sono state e rimarranno preferite per le costellazioni di satelliti per la Navigazione: oggi per i sistemi GPS e Glonass, un domani anche per il sistema Galileo. Le caratteristiche che rendono l’orbita MEO prefribile ad altre sono le seguenti:

    • i lunghi tempi di visibilità di cascun satellite da parte di qualsiasi utente, fattore importantissimo dal momento che per ottenere le prestazioni minime occorre avere almeno 4 satelliti in visibilità e possibilmente molti di più;

    • l’altezza unitamente all’inclinazine del piano orbitale di 55° e alla scelta di immettere lotti di satelliti in piani orbutali diversi, consente una copertura mondiale – calotte polari incluse – non fattibili con satelliti immessi in orbite geostazionarie;

    • il carattere unidirezionale dei segnali emessi neutralizza il problema del ritardo di propagazione due-vie che affligge i satelliti geostazionari per comunicazioni voce;

    • la geometria ottenibile per il miglior quartetto di satelliti in visibilità consente di realizzare buoni valori di gdop;



Orbite ed Altezze operative dei satelliti (9)


  • Le orbite MEO sono state anche proposte, sia per il Rilancio Dati (Data Relay) in alternativa a satelliti posizionati in GEO; che per le comunicazioni tra punti fissi e mobili con satelliti immessi in orbite circolari con periodo di 8 ore ed altezza di circa 14000 km ;




  • Per il Rilancio Dati, fu dimostrato che una costellazione di 6 satelliti di taglia medio-piccola poteva svolgere una missione di Data Relaydi elevate prestazioni (Accesso multiplo, copertura globale incluse le calotte polari ed in tempo quasi reale, mantenimento di un approccio centralizzato alla raccolta dati e gestione dei satellite)




  • Per le comunicazioni la soluzione proposta – basata su orbite circolari di altezza circa 18800 km - si pone come compromesso tra soluzioni basate su satelliti in LEO e satelliti in orbite GEO; ha il vantaggio della minor distanza e minor tempo di ritardo rispetto alla soluzione GEO, più satelliti di quella ma meno satelliti della soluzione LEO.



Orbite ed Altezze operative dei satelliti (10)


  • Le HEO (High Ellipticity Orbits) , specie quelle caratterizzate da elevate inclinazioni, sono utilizzate per soddisfare specifici requisiti operativi e di copertura e non sono, quindi, direttamente confrontabili con le LEO, MEO, GEO.




  • Le orbite HEO più note, praticamente ‘scoperte’ dai sovietici che per primi le hanno utilizzate per servire i bisogni di telecomunicazione dell’URSS, sono l’orbita Molnya con periodo di 12 ore e la Tundra con periodo di 24 ore. Entrambe sfruttano il fatto che la precessione del perigeo si annulla per una inclinazione del piano orbitale di 63.4 ° - peraltro compatibile con le latitudini dei siti di lancio più a nord dell’URSS – il che consente di stabilizzare inerentemente l’apogeo in modo da posizionarlo sulla verticale di siti posti ad elevate latitudini.




  • Il vantaggio delle HEO consiste nell’ottenere grandi valori dell’altezza dell’apogeo – ottimo dal punto di vista della copertuta temporale dei siti serviti - con una spesa energetica, per l’immissione orbitale. ben inferiore a quella di un’orbita circolare di pari altezza

Link geometries: Molnya ground track



Link geometry: Molnya satellite visibility from a ground station




A station sited in an area close to the Molnya apogee footpoint will see the satellite for about 10-12 hours a day. During this period the station’ elevation angle will be quite high, which is good from a communication viewpoint.

This figure shows that the elevation angle is kept above 60° for > 90% of the visibility interval.


Link geometry: Molnyia satellite station-to-satellite slant path variation



During the satellite visibility interval, the Molnya orbit suffers from a quite large variation in maximum to minimum slant path. Here it is shown that the typical slant ranges from 9000 to nearly 42000 km : a 4.6:1 ratio.



Link geometries: Tundra ground track

Link geometry: Tundra satellite visibility from a ground station



The Tundra orbit is characterized by elevation angles greater than 60° for a large percentage of the visibility interval, the latter being of the order of the 18 hours daily




Link geometry: Tundra satellite station-to-satellite slant path variation


The Tundra orbit has the advantage that for a station sited close to the apogee footpoint, the satellite visibility is of the order of 18 hours per day. This is an outstanding feature for communication purposes.

Another advantage is the reduced slant range variation, which is here shown to stay between about 34000 and 48000 km: only a 1.4:1 variation.

Orbite ed Altezze operative dei satelliti (11)


  • Tra le orbite HEO, oltre alla Molnya (con periodo di 12 ore) e alla Tundra (con periodo di 24 ore), sono state studiate le specificità di orbite inclinate con periodo inferiore alle 12 ore e, con inclinazione retrograda, con periodo di 3 ore.




  • Tutte queste orbite asimmetriche sono state ideate e studiate per ottimizzare la resa di servizi nell’emisfero nord della Terra, dove è concentrata la maggior parte della popolazione mondiale e del reddito globale;




  • Tuttavia le HEO possono complementare utilmente anche i satelliti di osservazione in LEO ed i satelliti meteorologici in GEO, perché offrono periodi prolungati ed ininterrotti di osservazione delle calotte polari e delle zone ad alte latitudini (nord o sud) normalmente osservati male sia dai satelliti in GEO che da alcuni satelliti per telerilevamento immessi in orbite LEO ;




  • Tuttavia ad oggi non risulta che questa ‘combinazione’ (HEO-GEO) sia stata attuata, mentre è operativa la combinazione LEO-GEO ( ma il segmento LEO , è attualmente gestito dalla Difesa degli S.U.)


Traccia a terra della particolare orbita ellittica dell’OSCAR 40 (amatoriale)


Orbite ed Altezze operative dei satelliti (12)



  • L’orbita GEO è probabilmente la più nota ed utilizzata, fino ad ora, per le telecomunicazioni. Questa orbita, che ha un periodo di 24 ore e giacitura del piano orbitale parallela al piano equatoriale terrestre, è un caso particolare delle orbite geosincrone caratterizzate da un periodo di 24 ore ma inclinazione del piano orbitale diversa da 0° , quindi non geostazionarie. Le orbite geosincrone con inclinazione tra 30° e 50° sono state anche proposte nel corso degli studi del GNSS-2, senza uttavia portare a risultati notevoli o comunque trasformati in proposte operative;



  • I satelliti in orbite GEO vengono utilizzati per osservazioni della terra nelle bande ottiche di interesse per la meteorologia globale e la climatologia.

Sono attivi da anni sia i satelliti Meteosat europei -ormai arrivati alla terza generazione - ma anche gli equivalenti giapponesi ed americani, ed ancora qualche satellite russo . a formare una rete per il monitoraggio mondiale del tempo metereologico;


  • Tuttavia l’osservazione delle calotte polari da orbita GEO è scarsa ed insufficiente; pertanto questi satelliti vanno complementati da costellazioni in LEO o HEO;


Orbite ed Altezze operative dei satelliti (13)








Meteorological Images of the Earth

Orbite ed Altezze operative dei satelliti (14)


  • L’orbita GEO è stata e sarà, per molto tempo, ‘ il cavallo di battaglia’ per le telecomunicazioni voce, video e dati sia su aree relative a paesi singoli, che su aree continentali, ed infine intercontinentali. Diversi fattori economici tendono a far lievitare le dimensioni di questi satelliti in GEO nonostante il progresso tecnologico teso a ridurre pesi e consumi dei circuiti elettronici.



  • I satelliti in orbite GEO sono stati utilizzati per il rilancio dati da satelliti in LEO a Terra. L’unica realizzazione pratica, fino ad ora , è il TDRSS americano, largamente usato per missioni militati e per i collegamenti con la stazione spaziale. Il sistema per un Data Relay Europeo, ventilato sin dai primi anni del ’90 non è mai stato realizzato.




  • Un Data Relay Satellite System in GEO richiede come minimo 2 satelliti angolarmente spaziati di 160° -180° circa (meglio ancora se il sistema è basato su 3 satelliti spaziati si 120 °).




  • Un sistema di Data Relay è un complemento efficace e strategico di un buon sistema regionale /continentale o globale per l’Osservazione della Terra , in quanto consente di realizzare economie di scala, e sopratutto ridurre il tempo tra richiesta e fornitura delle informazioni raccolte, a tutto vantaggio delle applicazioni ‘duali’

The INTELSAT ‘family’


This highly successful comsat ‘family’ is now in its 8th generation and has contributed most to reduce the tariffs of the intercontinental telephone traffic and TV distribution throughout to last 30 years.
Intelsat, which has been privatised, currently deploys spacecraft in 24 orbital slots (not counting the older spacecraft which are retired from service) mostly spread around the geostationary orbital arc, with 8 more planned orbital positions.
Most of the satellites serving the three continents carry a mix of C and Ku-band transponders and multiple antennas whose beams are shaped to match national or area contours as required by the users or for technical reasons.

Intelsat supports, with its own money, the technology progress in the comsat area through internationally competitive R&D programs.


The EUTELSAT ‘family’


The successful EUTELSAT ‘family’ comprises a few aging satellites and two more recent series:

  • the W series, with four satellites, with orbital positions other than the 13° east;

  • the Hotbird series, with seven satellites in orbit by the end of this year, occupying the 13°east orbital slot;

Initially conceived for point-to-point regional telephony, it was soon apparent that the European countries were already heavily cabled living little room for comsats. The European satellite companies then started to address the emerging and rapidly expanding TV distribution market which, since then, became the largest revenues’ source.


The Hotbird series, implementing the TV broadcasting service, delivers 700 analogue and digital channels in Europe, nord Africa, and Middle East.

The W satellites serve, instead, business users, some service providers (making up the backbone of Eurovision and Euroradio networks), the manufacturing industry and also serve for news gathering.


The PanAmSat satellites
This highly successful, American, private company owns a network of about 24 satellites positioned over the three continents, assuring a nearly continuous coverage of the Earth, and more specifically of the Americas, Europe, Africa, the Middle East and Asia.

The satellites are designed to provide flexibility in power and coverage, meeting time-variable users’ needs.


The company was created to provide an alternative to the nearly-monopolistic situation, tariffs and capacity-availability-wise, created by INTELSAT till the beginning of the 90’. The economic success of the initiative caused a rapid growth of PanAmSat which, through reinvestments, has become a first-order international player on the comsat market.

ASTRA
This successful system attempted to recreate in Europe the dualism of Intelsat vs. PanAmSat. Astra, which is a private company but with a very strong USA presence, has three satellite generations:



  • first generation (Astra 1x) : with 8 in-orbit satellites by the end of this year, and one withdrawn from service. The orbital positions are around 19° east:

  • second generation (Astra 2x) : with four spacecraft in orbit and one withdrawn from service. The orbital positions are about 28° east;

  • third generation (Astra 3x): with one satellite operating. Orbital position around 23° east.

The orbital positions of the Astra satellites are definitively shifted east of Europe, thus improving the coverage of eastern Europe, Russia, the Asean countries, the Pacific rim;


Though the USA satellite builders have always been key players, the European companies started to be active too, winning important manufacturing contracts.

Arabsat
This is an outstanding example of unsuccessfull comsat. Initially conceived to provide an independent source of satellite communications for the Arab Countries, it suffered – since the beginning- from political controversy about its management and control. Besides, not all countries were ready to operate that technical resource.


The first two spacecraft were launched in 1985 and called out-of-service in 1993. The third spacecraft, launched in ’92, was expected to last through 2002. However the above mentioned problems caused the closing-out of the operational system and the spacecraft was sold – in orbit- to ISRO in 1997.
The communication needs of the North-African countries and Middle East are now efficiently met by commercial satellites. In this scenario, contrary to the situation of 10-15 years ago, they have multiple choìces: Intelsat, Eutelsat, PanAmSat and Astra. This scenario, that already could have been foreseen long ago, might have saved a lot of money to the Arab countries if perceived and properly understood.
Italy’s ITALSAT
This is a clear example of a partly successful comsat. In fact it was conceived to test in orbit advanced communication techniques including the utilization of very high frequency bands, with the further assmption that, having demonstrated the technology’s benefits, the public telephone company would have opted to buy ‘replicas’ of that satellite for inclusion in the network.
The key negative factor was the excessive time required for its realization (about 10 years!) with the result that the satellite was delivered to the telephone company a bit too late with respect to their planning. The satellite was, in fact, subjected to extensive test after integration in the existing network showing outstanding performance and operational advantages specially during outages and in emergencies.
Notwithstanding the positive outcome, the public company had already used the money put aside for the satellite and it never became a permanent component of the national telephone/data infrastructure.

The national direct broadcasting satellites of France, Germany, U.K.


In the 2nd half of the ‘80s a strong nationalistic push toward an independent promotion of the space technologies pushed France, Germany and U.K. to invest in the development of high power satellites for direct-to-home TV broadcasting. This notwithstanding the concurrent development of an experimental ESA’s satellite (Olympus) aiming to demonstrate, among others, also the technical and economic feasibility of direct broadcasting.
In this scenario France and Germany agreed to build two large spacecraft, one of which failed to operate in-orbit. The program to build a third one was stopped relying more on coming paneuropean programs, also looking at the premature failure of high-definition TV programming, that made unnecessary the direct-to-home broadcasting using very high power satellites.
The U.K. had developed the Marco Polo and two spacecraft were launched at the end of the ‘80s. Rather soon the owner-company faced heavy losses and had to sell both spacecraft to two Nordic companies within two years from launch.

This ended the independent development of direct-to-home broadcasting by European countries.

ESA’s OLYMPUS
This is another example of partially successful satellite, in that the various communication technologies it had on board were successfully demonstrated but none led to any significant commercial system implementation, though they were instrumental for improving the planned satcoms, specially those operating in Ku and Ka_bands;
The four major objectives of this experimental satellite were:


  • demonstrating a high power (220 W RF power) direct-to-home high-definition TV broadcasting service;

  • point-to-point, thin-route, high speed communications using satellite-switched time domain multiple access (SS-TDMA) techniques in a Ku-band multi-spot beam environment;

  • Ka-band wideband communications with repointable beams throughout Europe serving small antenna terminals;

  • Gathering slant path propagation data in three frequency bands: 12, 20 and 30 GHz;

Olympus was shut down in 1994

U.S.A. TDRS
This USA’ governmental satellite system (TDRS stands for Tracking and Data Relay Satellite) includes six operating spacecraft of the eight that, till now, have been built and launched, the first of which was withdrawn from service and the second was destroyed in the Challenger’ accident.
The suite of satellites has been intensively used by the USA to relay live telemetry, video and data from military satellites as well as from the various manned Shuttle flights. As such the TDRS is instrumental to assure communications between satellites and space platforms and ground throughout the critical mission phases.
The sophisticated satellite has features which partly inspired ESA, at the beginning of the ‘90s, to define an even more performant system version (the so-called EDRS for European Data Relay Satellite) which however never materialized owing to the difference in space funds allocation priorities among the European member states. Periodic attempts to revive the interest for a European DRS have been, so far, largely unsuccessfull.

Australia’s Optus


This satellite system is reported here because it is an outstanding example of how satellites can be an optimum answer to the domestic communication needs. The Australian case is quite unusual, however, because of its vaste territory, relative isolation from neighbouring countries, the presence of a scarcely populated desertic interior, high density industrial centers spread along the country’s coasts;

The Optus system, initiated by mid ‘80s, has built and launched six satellites and one is in development. Of these, two spacecraft have been withdrawn from service, one burned-up in the Chinese LM-2E launch, and three are up and operating.


The later satellites of the series are very innovative, flexible and powerful. They feature both steerable spot beams and contoured beams for EIRP-coverage optimisation. Besides the Ku_band transceivers, they carry a very powerfull (150 W) L_band payload for communications with mobiles equipped with very small terminals. The spacecraft bus features advanced technologies for cost-effectiveness along with a conservative design where known technologies are


Orbite ed Altezze operative dei satelliti (15)


  • Oltre l’orbita geostazionaria si parla, in generale, di orbite cislunari ovviamente ellittiche perchè orbite circolari terrestri con semiasse molto grande sarebbero inutili oltrechè economicamente improponibili.



  • Tra le poche definizioni che si trovano relativamente a questo argomento - che ha un interesse solo scientifico, almeno per il momento- ci sono le seguenti:

    • elliptical / CLO : cislunar orbit, con apogeo maggiore di 318000 km

    • elliptical /DHEO: deep highly eccentric orbit , caratterizzate da un periodo orbitale > 25 ore ed una eccentricità > 0.5




  • Oltre questi valori i satelliti lanciati per missioni scientifiche , p.es. interplanetarie, non vengono immessi in orbite ma piuttosto seguono percorsi ‘aperti’ venendo controllati da terra o in base ad instruzioni precedentemente immagazzinate a bordo del satellite.



  • Per quanto riguarda le Stazioni di Terra l’aspetto saliente di queste missioni è la grande distanza raggiunta dal satellite che impone dimensionamenti eccezionali a tutto il sistema dedicato alla rice-trasmissione di dati per il telecontrollo del satellite.

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