PW-Sat - orbita

[jmvh]

Obiekty wyniesione podczas pierwszego lotu Vegi, gdzieś wśród nich PW-sat:

12,54916991  1435,4   1452,8     A  38077  LARES
14,04418081   315,8   1441,5     B  38078  ALMASAT-1
14,05512214   308,3   1441,5     C  38079
14,05390632   309,7   1440,9     D  38080
14,05284925   310,3   1441,1     E  38081
14,05192436   310,3   1441,7     F  38082
14,05257909   309,9   1441,7     G  38083
14,05181008   310,3   1441,8     H  38084
14,05152145   310,2   1442,1     J  38085
14,12043515   274,3   1430,8     K  38086  AVUM

Gdzie kolejno w wierszach: ilość okrążeń na dobę, wysokość perygeum (km), wysokość apogeum (km), oznaczenie literowe, numer katalogowy. Do zidentyfikowania zostały cubesaty, zanim się objawią trochę minie.

Wykresy: wysokość perygeum, apogeum, wysokość średnia i ṅ. Zauważyć można "odstawanie" umieszczonego na wykresach obok cubesatów ALMASata - w odróżnieniu od litrowych kostek jest to sześcian o boku 30 cm i masie 12,5 kg. Mamy już wartości RCS, będące pewnym wyznacznikiem wielkości: LARES ~3, AVUM ~2, ALMASAT ~0.28, pikusie w granicach 0.04 - 0.06 m².

[jmvh]

A tu parę słów, o które prosił Kanarkus. Jak obliczyć sobie wysokości perygeum i apogeum oraz twór zwany wysokością "średnią"? Za wstąp niech służą dwa linki do Wiki: Elementy orbity (jak ktoś zgubi się w oznaczeniach) i Two-Line Elements (sławne TLE). Na początek trzeba wyliczyć półoś wielką orbity. Z trzeciego Prawa Keplera na nasze potrzeby mamy:

a = ( GM * T² / 4*π² )^1/3

T obliczamy z Mean Motion(n), która jest w TLE:

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
1 AAAAAU LLLLLLLL RRDDD.DDDDDDDD +.MMMMMMMM +SSSSS-S +BBBBB-B E NNNNC
2 AAAAA III.IIII RRR.RRRR EEEEEEE PPP.PPPP YYY.YYYY ZZ.ZZZZZZZZFFFFFC

Jest to ilość obiegów na dobę. Z tej racji:

T = 86400/n
a = ( GM * 86400² / 4 * π² * n² )^1/3

Lub jak kto woli można też tak (wynik w km):

a = ( 75371227340000 / n² )^1/3

Półoś wielka bywa nazywana średnią odległością ciała od centrum pola, ale nie jest to takie precyzyjne stwierdzenie. Gdy wprowadzamy coś zwane średnią wysokości jest jeszcze gorzej (ach ta Ziemia co nawet geoidą nie jest... ). Tak więc:

H_śr = a - R_śr

Gdzie R_śr to średni promień Ziemi, choć ja - przyznaję się bez bicia - częściej biorę równikowy tak jak przy perygeum i apogeum. Uzyskiwana wartość tak czy inaczej nie jest prawdziwą wysokością średnią nad powierzchnią globu, informacje niosą dopiero różnice Hśr miedzy obiektami czy np. spadek Hśr w czasie, a na to te parę kilometrów między promieniami nie ma wpływu. Teraz jak obliczyć wysokości perygeum i apogeum:

H_p = a(1 - e) - R_r

H_a = a(1 + e) - R_r

Gdzie R_r to promień równikowy a e to ekscentryczność orbity, w TLE występuje jako część poprzecinkowa (0.EEEEEEE):

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
1 AAAAAU LLLLLLLL RRDDD.DDDDDDDD +.MMMMMMMM +SSSSS-S +BBBBB-B E NNNNC
2 AAAAA III.IIII RRR.RRRR EEEEEEE PPP.PPPP YYY.YYYY ZZ.ZZZZZZZZFFFFFC


No i to w skrócie wgląda jakoś tak, przynajmniej z perspektywy człowieka, który w wolnym czasie znalazł trochę wzorków w sieci i o dziwo proszą go aby coś potłumaczył innym, gdy powinno być chyba odwrotnie.

[kanarkusmaximus]

Dzięki serdeczne za ten wątek! Pytanie - może w kolejnych postach umieszczać najnowsze dostępne TLE? W ten sposób będzie można później porównać wybrane dane orbitalne ze sobą.

[astropl]

Dzięki serdeczne za ten wątek! Pytanie - może w kolejnych postach umieszczać najnowsze dostępne TLE? W ten sposób będzie można później porównać wybrane dane orbitalne ze sobą.

Tylko kiedy oznaczenia zostaną w końcu przypisane do rzeczywistych "pikusiów"? Podejrzewam, że mozemy jeszcze ze dwa tygodnie na to czekać.

[kanarkusmaximus]

Dzięki serdeczne za ten wątek! Pytanie - może w kolejnych postach umieszczać najnowsze dostępne TLE? W ten sposób będzie można później porównać wybrane dane orbitalne ze sobą.

Tylko kiedy oznaczenia zostaną w końcu przypisane do rzeczywistych "pikusiów"? Podejrzewam, że mozemy jeszcze ze dwa tygodnie na to czekać.

Ale przyznane numery katalogowe się już nie zmienią, więc będzie można porównać obecne z przyszłymi danymi. Przypominam, że w tym wątku nie będziemy jedynie pokazywać orbitę PW-Sata, ale - dla porównania - także pozostałych CubeSatów wyniesionych Vegą.

[jmvh]

Pytanie - może w kolejnych postach umieszczać najnowsze dostępne TLE? W ten sposób będzie można później porównać wybrane dane orbitalne ze sobą.

Nie widzę najmniejszego sensu, TLE są przecież dostępne - także archiwalne. Co chciałbyś porównywać?

[kanarkusmaximus]

Pytanie - może w kolejnych postach umieszczać najnowsze dostępne TLE? W ten sposób będzie można później porównać wybrane dane orbitalne ze sobą.

Nie widzę najmniejszego sensu, TLE są przecież dostępne - także archiwalne. Co chciałbyś porównywać?

Między innymi zmiany pomiędzy poszczególnymi TLE. I tak zgaduję - czy może się uda połączyć zmiany orbit względem aktywności słonecznej. W najbliższych miesiącach można się spodziewać różnych efektów mających wpływ na zmiany orbity.  I to dość ładnie może wyglądać w przypadku tego wątku.

Oczywiście to propozycja, aczkolwiek moim zdaniem warto zapisywać TLE w tym wątku niż kierować np na stronę space-tracka.

[jmvh]

Zmiany to zbyt ogólnie powiedziane. Które konkretnie parametry? Względem czego? Jak? Bo każde TLE jest inne. Które więc wybrać? W ciągu roku sumaryczna ilość zestawów dla pikusiów może być w okolicach tysiąca czy kilku. Nie ma sensu ich tu wklejać, bo i tak nie nadążymy i i tak w wątku nie będzie najświeższych dostępnych. A większości nic one nie mówią. Nie mówię, że np. ewentualnej korelacji ze słońcem nie można sprawdzić, tylko, że taka dłubanina po poszczególnych wiadomościach niewiele przyniesie. Bardziej kłaniała by się tu praca z jakimiś większym dumpem bazy kolegów z wiadomego serwisu. Także jak masz pomysł na sprawdzenie czegoś, to napisz! Można przykładowo zrobić wykres z uśrednionych wartości B* i porównać np. z 10.7 Solar Radio Flux (pierwsze z brzegu, pewnie jest coś odpowiedniejszego, hmm?).

To co chcę wrzucić to wykresy wysokości pery-/apo-geum i wysokości "średniej" oraz wykres ṅ. Będzie można porównywać zmiany dwóch pierwszych, będzie odniesienie do całkowitej energii orbitalnej i będzie odniesienie do szybkości zmian orbity. Ewentualnie jeszcze ekscentryczność albo co.

[kanarkusmaximus]

Jmvh, przekonałeś mnie! Brzmi bardzo logicznie!

[astropl]

Ale przyznane numery katalogowe się już nie zmienią, więc będzie można porównać obecne z przyszłymi danymi.

Zmiana dopasowań numerów katalogowych np. po dwóch miesiącach od startu nie jest niczym dziwnym, zwłaszcza podczas startów w tak licznym towarzystwie.

[jmvh]

Zaraz zaraz, to numer katalogowy nie jest "stały", tzn. przypisany do konkretnego obiektu? Myślałem, że nadają je jak leci w kolejności katalogowania, a potem np. stwierdzają "nr. XXXXX powinien się nazywać ZZZZZZ a nie YYYYYY", lecz zestawy z tym samym numerem dotyczą ciągle tego samego ciała.

[astropl]

Zaraz zaraz, to numer katalogowy nie jest "stały", tzn. przypisany do konkretnego obiektu? Myślałem, że nadają je jak leci w kolejności katalogowania, a potem np. stwierdzają "nr. XXXXX powinien się nazywać ZZZZZZ a nie YYYYYY", lecz zestawy z tym samym numerem dotyczą ciągle tego samego ciała.

Zdarzały się przypadki zmiany numeru katalogowego dla danego obiektu. Są rzadkie, ale bywają. Natomiast na razie oczywiście nie wiemy, który z numerów oznacza PW-Sata.

[jmvh]

Hmm, tak, że tle o danym numerze do momentu zmiany opisują orbitę jednego ciała a po tym momencie innego? Więc się zapytam, co jest stałe?

[astropl]

Hmm, tak, że tle o danym numerze do momentu zmiany opisują orbitę jednego ciała a po tym momencie innego? Więc się zapytam, co jest stałe?

Stała jest np. liczba Avogadro A zmiany są na pewno dopuszczalne,  wtym numeru katalogowego, w końcu na witrynie Space-Track.org widnieje fraza:

"This search will return the current data for the given catalog number, and any previous values associated with this object.
Only changes to catalog number, international designator, common name, origin, launch date, and decay date are considered."

[jmvh]

A zmiany są na pewno dopuszczalne,  wtym numeru katalogowego, w końcu na witrynie Space-Track.org widnieje fraza:

To "ich" strona i mogą z tym robić co chcą. Jednak gdy wpiszę nr. xxxxx w Retrieve TLE Data by Satellite Catalog Number to fajnie by było aby tle dotyczyły ciągle tego samego ciała, taka zmiana gdzieś w połowie listy kilkuset TLE to bug a nie feature...