Kínai geoszinkron műholdas manőverek

 A legutóbbi megfigyelések alapján Kína Shijian-25 (SJ-25) GEO (geoszinkron) műholdjával, aktív manőverezési, illetve megközelítési tevékenységet végez, egyedülálló módon pedig elsőként autonóm üzemanyag utántöltést hajthat végre, ami nemzetközi figyelmet is kapott.

A Shijian sorozatú műholdak már jó ideje a kínai űrtechnológiai innováció laboratóriumaként szolgálnak. Kína minden egyes új „Shijian” műholddal új technológia tesztelését, demonstációját végzi , ami civil alkalmazás mellett katonai jelentőséggel is bír, ebből kifolyólag ezen műholdak valódi képessége, és küldetésükről keveset tudunk.

 Az SJ-25 a kínaiak rövid közleménye alapján elfogó-üzemanyag után töltő kísérleti műhold, amelyet még 2022-ben állították geoszinkron pályára. Az SJ-25 egy korábbi elfogó technológia demonstráor SJ-21 műholdat célozza.

Az SJ-21 még 2022 januárjában elfogott és elszállított egy darab űrszemetet a GEO pályán.

A manőverek felkelthették az Egyesült Államok érdeklődését, hiszen két GSSAP műholdat (USA 270, és USA 271) irányították megfigyelési közelségbe.

A műholdról eddig csak egy ízben került ki hivatalos információ egy kiállítás alkalmával. A kiállított modellen megfigyelhető, hogy két manipulátor, robotkarral rendelkezik.

A Shijian No. 25 üzemanyag töltő technológiai demonstrátor műholdat a Kínai Nyolcadik Akadémia  Repüléstudományi és Technológiai Társaság fejlesztette ki. Műholdak üzemanyag-utánpótlására és élettartam-hosszabbítási műveletekre tervezték. Egyszerre 1,3 tonna üzemanyagot képes szállítani, ami saját tömegének 52%-át teszi ki, vagyis a műhold indulási tömege 2,4 tonna.

 

A két kínai műhold közelségi manőverei idén június elején vették kezdetét. 2025. június 2-a előtt Kína utoljára 2023 júliusában manőverezett SJ-21-el.

 

Az Idővonal:

 Június 2.: Joint Commercial Operations Cell jelentése szerint az SJ-21 ~296 km-rel megemelte átlagos pálya magasságát, ami ~4°/nap nyugat felé sodródást indított el. Az SJ-21 és az SJ-25 síkban marad (dőlésszöge 10,5 fok és RAAN 42,6 fok). A manőver idején az SJ-21 a keleti hosszúság 133,16°-án, az SJ-25 pedig a keleti hosszúság 120°-án volt.

 június 3-án újabb manővert végeztek 11,079 m/s-os delta-v-vel. Ez jelentősen megváltoztatta a pályáját.

Ennek nyomán a pálya átmérő ~42 182 km-ről ~42 473 km-re nőtt, az excentricitás (pálya alakja) is megváltozott, szinkronba kerülve SJ-25 -vel, a nyugati sodródás -0,203 fok/napról feltűnő -3,909 fok/napra gyorsult

 Június 4.: Az SJ-21 ~311 km-rel csökkentette SMA-ját, megszüntetve a keleti sodródást, és a műholdat a keleti szélesség 127,5°-án parkolta le. Az SJ-25 ~120° keleti ponton maradt.

 Június 6.: Az SJ-25  tovább csökkent SMA 119 km-re, amivel napi 1,5°-os sodródást indult el el keleti irányba (és az SJ-21 felé). Ezzel a sodródási sebességgel az SJ-25 és az SJ-21 közel 5 napon belül, 2025. június 11-én kerül közelségbe.

 – A COMSPOC kalkulációi szerint az SJ-21 összesen ~25 m/s delta V-t használt, és nagyjából megfelezte távolságát SJ-25-höz kepest, mielőtt némileg furcsa módon "megálltak".

Ahogy várható volt a pálya excentricitás változást követően június 12-én SJ-25 végrehajthatta ez első találkozást SJ-21-el.

 

 A távolság a két műhold között június 13-án kezdett növekedni. Vélhetően a dokkolás és az üzemanyag áttöltés sikeresen lezajlott.

 

Ahhoz, hogy értsük, miért is olyan jelentős esemény ez, előbb ismerni kell magának a GEO pályát, annak korlátait.

A GEO (geostacionárius) pályán lévő pozíciók (slótok) száma korlátozott, mivel minden műholdnak egy adott pozíciót kell elfoglalnia a Föld forgásával szinkronban, és ezeket a helyeket nem lehet túl közel egymáshoz elhelyezni az interferencia elkerülése érdekében.

A közvetlen sugárzási interferencia miatt a műholdak között minimális távolságot, 1–3 fok közötti szögtávolságot kell tartani, azaz ideális esetben is kb 300 műholdnak van hely.

A poziciókat valamint a rádiófrekvenciák kiosztását a Nemzetközi Távközlési Unió (ITU – International Telecommunication Union) felügyeli.

 Az ITU Elsőbbségi (First-come, first-served) elv alapján működik, de a fejlődő országoknak is fenntartnak helyeket.

- Ha egy ország lefoglal egy slotot, de nem indít műholdat 7 éven belül, akkor elveszítheti a jogot. A műholdat aktívan kell használni, különben mások átvehetik a pozíciót.

Ebből kifolyólag néhány stratégiai pozíció (pl. a 19,2° nyugati, ahol az európai műsorszóró műholdak vannak) nagyon értékes.

 A GEO műholdakat jellemzően 10–15 éves élettartamra tervezik, a működésük időtartama pedig leggyakrabban nem a hardver elhasználódásától, hanem az üzemanyag mennyiségétől is függ.

Tankolással évekkel meghosszabbítható egy drága és még jól működő műhold élettartama, így késleltethető a pótlás költséges indítása. Ezáltal egyetlen tankoló műhold akár több százmillió dollár értékű befektetést „menthet meg”.

GEO pályára juttatni egy új műholdat még ma is jelentős költség (indítás + eszköz ára = akár 200–500 millió USD).

Egy megközelítő és tankoló küldetés több műhold kiszolgálásával multiplikálhatja a befektetés értékét.

A nyilvánvaló anyagi vonzatán túlmenően űr-biztonsági jelentősége is kiemelkedő, hisz lehetővé válik meghibásodott műholdak, űrszemét elfogása, elvontatása.

A gazdasági szempontokon túlmenően katonailag is fontos képesség a precíziós orbitális manőverező képesség, hiszen ezzel lehetővé válik, műholdak közeli megfigyelése, zavarása, vagy akár elfogása is.

Az oroszok is végeznek GEO manővereket, de konkrétan precíziós GEO orbitális dokkolást eddig csak az USA hajtott végre sikerrel, a korábban már beszámolt dokkolás kapcsán; Működést meghosszabbító robot dokkolás 36 000 km-es pályán.

Civil GEO Chinasat flotta

Katonai GEO flotta

Átjátszó - Data Relay műholdak

 Kína jelentős civil és katonai kommunikációs műholdas flottát üzemeltet, újabban pedig egyedülálló módon már GEO-SAR és optikai Föld megfigyelő műholdakat is telepített. Ezzel a GEO üzemanyag utántöltő képességgel jelenleg egyedülálló módon tudja ezt a flottát a jövőben szervizelni.

Forrás;

https://x.com/COMSPOC_OPS/status/1930742474307141638

https://kevinjamesng.com/tag/think-chang-zheng-carrier-rockets/

Címkék: Kina Orbit GEO Docking Geoszinkron Shijan Manőver