Synchronous orbit/es

Una animación distorsionada del tiempo de un pequeño satélite en órbita sincrónica alrededor de Kerbin.

Una órbita sincrónica es una órbita donde el período orbital es igual a la velocidad de rotación del cuerpo orbitado. La excentricidad y la inclinación no están unidas a valores específicos, aunque para ser sincrónicas, la órbita no debe cruzarse con la atmósfera o la superficie del cuerpo orbitado, lo que provoca el cambio de la órbita. Los satélites en órbitas sincrónicas tienen una pista de tierra que forma un analema.

¡Importante! Debe coincidir su período orbital con el período de rotación sideral no con el día solar. Por lo tanto, para Kerbin serán 5h 59m 9.425s en lugar de 6h lo que mucha gente busca.

Órbitas estacionarias

Órbitas estacionarias son un tipo especial de órbita sincrónica. Su inclinación de 0 ° y su excentricidad de 0 hacen que su trayectoria en el suelo sea solo un punto: un satélite en esta órbita no tiene movimiento en relación con la superficie del cuerpo. Como es imposible obtener todos los valores orbitales exactos para una órbita estacionaria, los satélites en órbitas estacionarias forman pequeños analematos.

Algunos cuerpos celestes no permiten la órbita síncrona debido a que la altitud requerida a la órbita de forma sincrónica está más allá de la esfera del cuerpo de influencia. La lenta rotación del cuerpo provoca este efecto: una gran altura es necesaria para permitir un periodo orbital tan largo. Las lunas bloqueadas tidalmente tampoco tienen posibilidades de órbita síncrona debido a su rotación lenta. Moho es el único planeta sin posibilidades para que una nave alcance una órbita sincrónica debido a su período de rotación muy lento; Moho completa aproximadamente dos rotaciones durante el tiempo que tarda un objeto en la órbita más alta posible en completar una revolución.

Orbitas semi-sincrónicas y similares.

Cuando el período orbital es la mitad del período de rotación, la órbita generalmente se describe como semi-síncrona. Es posible calcular el eje semi-mayor de una órbita semi-sincrónica usando La tercera ley de Kepler del movimiento planetario.. Con el conocimiento sobre el eje semi-mayor de una órbita sincrónica y el radio entre las dos órbitas:

$a_{\frac {1}{f}}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{f^{2}}}}\cdot a_{1}$

La fracción f es el cociente del periodo de la órbita síncrona (a₁) y segunda órbita (a_1/f). Cuando la segunda órbita es una órbita semi-síncrona este cociente es 2:

$a_{\frac {1}{2}}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{2^{2}}}}\cdot a_{1}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{4}}}\cdot a_{1}$

Una órbita en la que el período orbital es más bajo que el período de rotación tiene algunas ventajas, ya que algunos cuerpos no permiten órbitas síncronas sino oportunidades para órbitas semi-síncronas.

Al soltar numerosas cargas útiles que deberían aterrizar cerca unas de otras, la órbita debe ser un múltiplo entero del día sideral del cuerpo celeste. De esta manera, el cuerpo permanece igual en relación con la órbita y tiene la misma ruta de descenso, si cada carga útil se separa en el mismo punto en la órbita (ej. apoapsis). El factor inverso f (= 1/f) define cuántos días hay entre dos destacamentos. Por ejemplo, una órbita supersíncrona tiene f=1/2 por lo tanto, una carga útil podría ser eliminada cada dos días siderales o, al orbitar a Kerbin, una cada doce horas.

Un ejemplo de una órbita semi-síncrona para aplicaciones científicas del mundo real es una órbita Molniya.

Órbita sincrónica al sol

→ Ver también: Órbita sincrónica al sol on Wikipedia

En el mundo real, existe una órbita sincrónica al sol. Es importante tener en cuenta que, aunque el nombre lo indica, la órbita no es síncrona alrededor del Sol. En su lugar, describe una órbita alrededor de la Tierra que gira, de manera que parece que el objeto orbital está inmóvil en relación con el Sol. Dado que requiere que los objetos tengan campos gravitatorios desiguales, es imposible simularlos en KSP.

Órbita Molniya

Una órbita Molniya es una órbita semi-síncrona, altamente elíptica. La excentricidad debe ser tan alta como lo permita el cuerpo central. Una constelación de tres satélites en las órbitas de Molniya puede proporcionar una cobertura constante a las regiones de alta actitud. Para configurar dicha constelación, las anomalías medias de estos tres satélites deben ser espaciadas por $120^{\circ }$ o ${\frac {2\pi }{3}}$. Las longitudes de los nodos ascendentes también pueden ser espaciadas por $120^{\circ }$ para tener la apariencia de trébol.

Para Kerbin, eso equivale a 70k de PE, 3117k de AP, y alrededor de 63 grados de inclinación.

Ventajas de las órbitas síncronas.

Una de las ventajas de una órbita sincrónica es que permiten soltar múltiples cargas útiles de una nave, porque la órbita viajará periódicamente por encima del mismo punto en la superficie del cuerpo. Generalmente, la órbita tiene una gran excentricidad, de modo que la carga útil debe completar una cantidad mínima de maniobras para llegar a la superficie. En este caso, la carga útil se separa en la apoapsis y se desacelera de manera que aterriza en el cuerpo celeste. Una vez que la carga útil ha aterrizado con éxito, la siguiente carga útil puede ser eliminada tan pronto como la nave alcance nuevamente la apoapsis.

Órbitas estacionarias

La comunicación a un satélite en una órbita estacionaria es más fácil que si estuviera en otra órbita, ya que las antenas basadas en tierra no tienen que moverse para dar cuenta del movimiento del satélite en relación con el cuerpo orbitado.

Altitudes orbitales y ejes semi-mayores de los cuerpos principales de Kerbal

La siguiente tabla contiene las altitudes para las órbitas circulares y sincrónicas alrededor de todos los cuerpos celestes de Kerbal, incluso cuando la altitud se encuentra fuera de la EDI. Las altitudes son relativas a la superficie del cuerpo, mientras que los ejes semi-mayores se miden desde el centro del cuerpo.

Cuerpo	Órbita sincrónica		Órbita semi-síncrona		Tidalmente bloqueado
	Altitud	Semieje mayor	Altitud	Semieje mayor
Kerbol	1 508 045,29 km	1 769 645,29 km	853 206,67 km	1 114 806,67 km	–
Moho	18 173,17 km †	18 423,17 km †	11 355,87 km †	11 605,87 km †	No
Eve	10 328,47 km	11 028,47 km	6 247,50 km	6 947,50 km	No
Gilly	42,14 km	55,14 km	21,73 km	34,73 km	No
Kerbin	2 863,33 km	3 463,33 km	1 581,76 km	2 181,76 km	No
Mun	2 970,56 km †	3 170,56 km †	1 797,33 km	1 997,33 km	Sí
Minmus	357,94 km	417,94 km	203,29 km	263,29 km	No
Duna	2 880,00 km ‡	3 200,00 km	1 695,87 km	2 015,87 km	No
Ike	1 133,90 km †	1 263,90 km †	666,20 km	796,20 km	Sí
Dres	732,24 km	870,24 km	410,22 km	548,22 km	No
Jool	15 010,46 km	21 010,46 km	7 235,76 km	13 235,76 km	No
Laythe	4 686,32 km †	5 186,32 km †	2 767,18 km	3 267,18 km	Sí
Vall	3 593,20 km †	3 893,20 km †	2 152,56 km †	2 452,56 km †	Sí
Tylo	14 157,88 km †	14 757,88 km †	8 696,88 km	9 296,88 km	Sí
Bop	2 588,17 km †	2 653,17 km †	1 606,39 km †	1 671,39 km †	Sí
Pol	2 415,08 km †	2 459,08 km †	1 505,12 km †	1 549,12 km †	Sí
Eeloo	683,69 km	893,69 km	352,99 km	562,99 km	No

• † indica que la altitud reside fuera de la EDI.
• ‡ indica que la altitud es la misma que la órbita de otro objeto.

Ver también

• KEO, la órbita estacionaria alrededor de Kerbin
• Órbita geosincrónica (Math), algunas matemáticas sobre cómo calcular una órbita sincrónica.
• Synchronous orbit on Wikipedia
• Órbita estacionaria on Wikipedia
• Órbita geoestacionaria on Wikipedia
• Órbita geosincrónica on Wikipedia