METODO PARA MANIOBRAR UN SATELITE GEOESTACIONARIO Y SISTEMA DE CONTROL DE SATELITE PARA IMPLEMENTAR DICHO METODO.

Un método para maniobrar un satélite geoestacionario con subsistemas de propulsión empleando la reacción química de un monopropelente o de un sistema bipropelente para realizar el empuje,

llevando el satélite al final de su vida útil, es decir, ante la falta de reacción química, hasta una órbita de eliminación proporcionando un empuje al inicio con encendidos muy cortos pero frecuentes del propulsor permitiendo establecer libremente y de manera controlada las residuales del monopropelente o del bipropelente, caracterizado por el aumento del tiempo de encendido de los propulsores en tres pasos subsecuentes, efectuando el primer aumento al entrar los subsistemas de propulsión en un régimen de expulsión líquida, efectuando el segundo aumento al agotarse el propelente en forma líquida, y efectuando el tercer aumento al reducirse la presión del tanque de propelente

Método para maniobrar un satélite geoestacionario y sistema de control de satélite para implementar dicho método.

La presente invención se refiere a un método para maniobrar un satélite geoestacionario y a un sistema de control de satélite para implementar dicho método.

Campo de la invención

La presente invención se aplica a los satélites geoestacionarios con subsistemas de propulsión utilizando la reacción química (o combustión) de un sistema monopropelente o un bipropelente para realizar el empuje. En el caso de un bipropelente, se utiliza una mezcla de un combustible y un oxidante.

Más específicamente, la presente invención se refiere a un método de control de dichos satélites al final de su vida útil para traerlos a su órbita original (es decir reorbitarlos) cuando están a punto de agotar el propelente, es decir, quedarse ante la falta de combustión, vea el documento US 6 024 328. La presente invención también se refiere a un sistema de control de satélites adecuado que comprende los sub-conjuntos ubicados respectivamente en la estación terrestre y a bordo del satélite.

La falta de combustión se produce tras el agotamiento de uno de los líquidos del sistema bipropelente, o del único líquido en el caso de un sistema monopropelente. La imposibilidad de calcular la cantidad exacta de propelente restante en los tanques lleva a los operadores de satélites a ser reticentes a realizar la eliminación de los satélites al final de su vida útil mientras aún pueda realizarse su empuje completo.

Hay evidencias que sugieren que en algunos casos, los operadores utilizan los satélites hasta que los sistemas de propulsión muestren evidencias de agotamiento, y posteriormente dejan los satélites a la deriva en su arco síncrono. Todo ello no cumple con las recomendaciones internacionales de liberar la órbita geoestacionaria (GEO) de los residuos espaciales para futuras explotaciones de los recursos de la GEO. Ha sido interés de EUTELSAT cumplir con estas recomendaciones que la han llevado a analizar, desarrollar e implementar la presente invención.

Esta invención abarca los medios operacionales de control para expulsar los líquidos y gases remanentes (en adelante indicados comúnmente como "residuales") desde los sistemas de propulsión sacando el máximo partido de la eliminación de los satélites que llegan al final de su vida útil según el objeto de la 1ª reivindicación. Asimismo, la invención abre una puerta a los métodos innovadores en materia de propulsión de satélites.

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a cualquier satélite triaxial estabilizado con sistema de propulsión química bipropelente o monopropelente. Este método permite el funcionamiento y la reorbitación de los satélites geoestacionarios propulsados químicamente en los regímenes de propulsión química en presencia de burbujas, expulsión de líquidos sin reacción química y sin expulsión de gas frío.

Las fases en cuestión se desarrollan tras ocurrir lo que se ha definido como el final de la vida útil estándar, es decir una vez que se agota uno de los líquidos de propulsión.

Pueden identificarse distintas fases:

1. Un método para maniobrar un satélite geoestacionario con subsistemas de propulsión empleando la reacción química de un monopropelente o de un sistema bipropelente para realizar el empuje, llevando el satélite al final de su vida útil, es decir, ante la falta de reacción química, hasta una órbita de eliminación proporcionando un empuje al inicio con encendidos muy cortos pero frecuentes del propulsor permitiendo establecer libremente y de manera controlada las residuales del monopropelente o del bipropelente,

caracterizado por el aumento del tiempo de encendido de los propulsores en tres pasos subsecuentes, efectuando el primer aumento al entrar los subsistemas de propulsión en un régimen de expulsión líquida, efectuando el segundo aumento al agotarse el propelente en forma líquida, y efectuando el tercer aumento al reducirse la presión del tanque de propelente.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se ordenan los impulsos del subsistema de propulsión a un intervalo que es menor que el tiempo de respuesta del bucle de control de la orientación.

3. Un método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que se realiza, tras haber entrado los subsistemas de propulsión en un régimen de expulsión líquida, una caracterización de la eficacia del impulso.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que se realiza, al no enviarse más propelente líquido desde un tanque, con mucha frecuencia una caracterización de la eficacia del impulso.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, para realizar y completar la reórbitación de un satélite, que empieza tras la transición de las burbujas, caracterizado por el hecho de que se realiza la pasivización del subsistema propelente.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, a fin de permitir a un operador de satélites ignorar los métodos de conteo de propelente para decidir el comienzo de las maniobras de reorbitaje, caracterizado por el hecho de que se realiza la pasivización del subsistema propelente.

7. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que se definen tres regímenes de propulsión y correspondientes transiciones y se maniobra y reórbita un satélite mientras se desarrolla cada uno de estos regímenes de transiciones, y se realizan las mismas: