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En astrodynamics orbital estación de mantenimiento son las maniobras orbitales realizados por quemaduras propulsores que son necesarios para mantener una nave espacial en una órbita asignada particular.

Para muchos satélites de la Tierra de los efectos de las fuerzas no Kepler, es decir, las desviaciones de la fuerza gravitacional de la Tierra desde la de una esfera homogénea, las fuerzas gravitacionales de Sol/Luna, la presión de la radiación solar y el aire y arrastre deben ser contrarrestados.

La desviación del campo gravitatorio de la Tierra de la de una esfera homogénea y las fuerzas gravitacionales del Sol/Luna será, en general, perturbar el plano orbital. Por órbita sincronizada con el sol de la precesión del plano orbital causada por el achatamiento de la Tierra es una característica deseable que forma parte de la misión de diseño, pero el cambio de inclinación causada por las fuerzas gravitacionales de Sol/Luna es indeseable. Para la nave espacial geoestacionaria cambio inclinación causada por las fuerzas gravitacionales de Sol/Luna debe ser contrarrestado a un gran gasto en lugar de combustible, como la inclinación debe mantenerse lo suficientemente pequeña para la nave espacial para ser rastreados por una antena no direccional.

Para naves espaciales en órbitas bajas los efectos de la resistencia atmosférica menudo deben ser compensadas. Para algunas misiones que esto es necesario, simplemente para evitar el reingreso; para otras misiones, normalmente las misiones para las que la órbita se debe sincronizar con precisión con la rotación de la Tierra, esto es necesario para evitar el período orbital de acortamiento.

Presión de la radiación solar se perturba en general, la excentricidad, véase el análisis de perturbación orbital. Para algunas misiones que esto debe ser activamente contrarrestar en forma de maniobras. Para nave espacial geoestacionaria la excentricidad debe mantenerse lo suficientemente pequeña para una nave espacial para ser rastreados con una antena no direccional. También para el satélite de observación de la Tierra para las que es deseable una órbita muy repetitiva con una pista de tierra fija, el vector de excentricidad debe mantenerse lo más fijo posible. Una gran parte de esta compensación se puede hacer mediante el uso de un diseño de órbita congelada, pero para las maniobras de control fino con propulsores son necesarios.

Para la nave espacial en una órbita halo alrededor de un stationkeeping punto de Lagrange es aún más fundamental como tal órbita es inestable; sin un control activo con propulsor se quema la desviación más pequeña en la posición/velocidad resultaría en el vehículo espacial que sale de la órbita completamente.

La estación de mantenimiento en órbita terrestre baja

Para una nave espacial en una órbita muy baja la resistencia atmosférica es suficientemente fuerte como para causar un re-entrada antes del final previsto de la misión si las maniobras de elevación en órbita no se ejecutan de vez en cuando. Un ejemplo típico de esto es la Estación Espacial Internacional, que tiene una altitud operativa encima de la superficie de entre 330 y 410 kilometros de la Tierra. Debido a la fricción atmosférica de la estación espacial está perdiendo constantemente energía orbital. Para compensar esta pérdida, que a la larga conducirá a una nueva entrada de la estación, que tiene de vez en cuando ha vuelto a aumentado a una órbita más alta. La altura de la órbita elegida es un trade-off entre el delta-v es necesario para contrarrestar la resistencia del aire y el delta-v necesario para enviar cargas útiles y la gente a la estación. El límite superior de la altura de una órbita es debido a las limitaciones impuestas por la nave espacial Soyuz. El 25 de abril de 2008, el Vehículo Automatizado de Transferencia "Jules Verne" elevó la órbita de la ISS, por primera vez, demostrando así su capacidad para reemplazar la Soyuz en esta tarea.

La estación de mantenimiento para las naves espaciales observación de la Tierra

Por satélite de observación de la Tierra por lo general utilizado en una altura por encima de la superficie de la Tierra de alrededor de 700 a 800 kilómetros, el aire de arrastre es muy débil y el reingreso debido al aire de arrastre no es una preocupación. Pero si el período orbital debe ser sincronizada con la rotación de la Tierra para mantener una pista de tierra fija, el aire y arrastre débil en este gran altura también debe ser contrarrestada por la órbita de elevar las maniobras en forma de quemaduras hélice tangencial a la órbita. Estas maniobras serán muy pequeñas, típicamente en el orden de unos pocos mm/s de delta-V. Si se utiliza un diseño de órbita congelada estos muy pequeña elevación en órbita maniobras son suficientes para controlar también el vector de excentricidad.

Para mantener una pista de tierra fija, también es necesario para hacer de las maniobras de avión para compensar el cambio de inclinación causada por el Sol/Luna gravitación. Estos se ejecutan como quemaduras hélice ortogonales al plano de la órbita. Para la nave espacial heliosincrónica tiene una geometría constante en relación con el Sol, el cambio de inclinación debido a la gravitación solar es particularmente grande, un delta-v en el orden de 1 a 2 m/s por año puede ser necesaria para mantener constante la inclinación .

La estación de mantenimiento en órbita geoestacionaria

Para geoestacionaria nave espacial hélice de quema ortogonal al plano de la órbita debe ser ejecutado para compensar el efecto de la gravitación lunar/solar que perturba el polo órbita con típicamente 0,85 grados por año. El delta-v necesario para compensar esta perturbación de mantenimiento de la inclinación de los planos ecuatoriales pequeñas cantidades en el orden a 45 m/s por año. Esta parte del GEO estación de mantenimiento se denomina control de Norte-Sur.

El control Este-Oeste es el control del periodo orbital y el vector de excentricidad realiza haciendo quemaduras hélice de tangenciales a la órbita. Estas quemaduras son entonces diseñados para mantener el período orbital perfectamente sincronizada con la rotación de la Tierra y para mantener la excentricidad suficientemente pequeño. Perturbación del período orbital resulta de la simetría de rotación imperfecta de la Tierra con respecto al eje Norte/Sur, a veces llamada la elipticidad del ecuador terrestre. La excentricidad es perturbado por la presión de la radiación solar.

El combustible necesario para el control de Este-Oeste es mucho menor que lo que se necesita para el control del Norte y el Sur. Para prolongar la vida útil del envejecimiento nave espacial geoestacionaria con poco combustible deja a veces se descontinúa el control del Norte-Sur sólo de continuar con el control de Oriente y Occidente. Como se desprende de un observador en la Tierra que gira la nave se mueva Norte-Sur, con un período de 24 horas. Cuando este movimiento Norte-Sur se hace muy grande se necesita una antena orientable para seguir la nave espacial. Un ejemplo de esto es Artemis.

Para ahorrar peso, es crucial para los satélites GEO que tienen el sistema más eficiente de combustible de propulsión. Por ello, algunos satélites modernos están utilizando un sistema de alto impulso específico como propulsores de plasma o iones.