Qual é a precisão dos tempos de passagem dos satélites síncronos ao sol?

os satélites síncronos ao sol, como o próprio nome diz, adquirem cenas na mesma hora solar do dia, quando passam pelo mesmo local. De acordo com este site , a sincronicidade do sol é alcançada aproveitando-se da regressão nodal e lançando um satélite em uma órbita, onde a regressão nodal cancela quase exatamente a mudança diária na posição do sol sobre qualquer ponto da Terra, causado pela radiação da Terra. orbitam em torno do sol. Acontece que, dependendo da altitude do satélite, cerca de 95 a 100 graus de inclinação.

A hora local do nó descendente (ou hora da passagem superior) é geralmente mencionada nos documentos descritivos do satélite. Gostaria de saber o quão preciso é o tempo solar fornecido nesses documentos descritivos e como melhorar essa precisão com base em parâmetros potencialmente efetivos (altitude, latitude, longitude, dia do ano, idade do satélite). Meu entendimento é que a principal diferença vem da hora solar local versus a hora solar média (veja a equação do tempo , até 18 minutos), mas estou buscando uma ordem de magnitude das outras possíveis fontes de dicrepâncias entre o tempo de passagem anunciado e o solar local real em qualquer lugar do mundo.

Tenho vários satélites em mente (os Sentinel, MODIS, Landsat ...), mas estou particularmente interessado no PROBA-V. O PROBA-V voa a uma altitude de 820 km em uma órbita síncrona ao sol com um tempo de passagem local no lançamento às 10:45 h. Como o satélite não possui propulsor a bordo, espera-se que os tempos de passagem diferam gradualmente do valor inicial. Exemplos de correção de desvio de satélites como o Sentinel-2 também são bem-vindos.

Não sou especialista em órbitas, mas tentarei responder. Dado um tempo de passagem teórica em uma órbita síncrona solar, o exato não é tão fácil de determinar, pois depende de muitos fatores.

• o tempo teórico de passagem é válido no equador e para a hora local sob a trilha do satélite quando cruza o equador (que é chamado nó ascendente ou nó descendente, dependendo do satélite que adquire imagens ascendentes ou descendentes)
• leva cerca de 15 minutos para ir de Bruxelas ao equador, por exemplo
• depende também do ângulo de visão do satélite. Se o satélite olha para o oeste para ver o seu ponto de interesse, seu viaduto é anterior e, se olha para o leste, o tempo do viaduto é posterior
• e as agências espaciais não mantêm exatamente o tempo de passagem superior, elas permitem alguma deriva dentro de uma janela. Quando o satélite cruza um lado da janela, eles fazem uma manobra para colocá-lo novamente no outro lado e deixá-lo à deriva novamente

Portanto, a única maneira de prever com precisão o tempo de passagem é usar um simulador de órbita, usando como entrada os boletins de dois elementos de linha que estão disponíveis na Norad, por exemplo. https://celestrak.com/NORAD/elements/

Muito mais simples, mas menos preciso, se o seu satélite estiver em uma órbita em fases, com um ciclo de repetição de N dias, você também poderá usar o tempo de aquisição da aquisição anterior, N dias antes. Mas não tenho certeza se o PROBA-V está em uma órbita em fases.

Com base na primeira resposta e neste post , tentei colocar alguns números nos diferentes parâmetros que afetam o tempo solar local de passagem superior de um satélite síncrono ao sol:

desvio de satélite

As órbitas síncronas ao sol precisam ser ajustadas periodicamente. Por exemplo, a cada dois anos, no caso do MODIS. No caso do PROBA-V, a deriva não é corrigida. Como pode ser visto no manual do usuário do produto PROBA-V v1.3 , a deriva não corrigida resulta em uma mudança no tempo de passagem de aproximadamente meia hora em 3,5 anos. Eu acho que esse desvio é mantido em aproximadamente 10 minutos quando as correções são aplicadas.

Hora solar média versus hora solar local

A hora solar local do meio-dia (meio-dia) é definida como quando o sol está mais alto no céu. A hora local (LT) geralmente varia de LST devido à excentricidade da órbita da Terra. A hora solar local está na faixa de +/- 15 minutos em comparação com a hora solar média. Ilustração da Wikipedia abaixo.

Ângulo de visão

a sincronicidade do sol é alcançada em nadir. Devido à grande faixa de PROBA-V, a localização observada tem um horário local diferente. Aqui estão alguns exemplos derivados da calculadora de posição solar NOAA com a faixa PROBA-V de ~ 2200 km. Eu (aproximadamente) olhei para a pegada nessas latitudes.

Equador : +/- 20 minutos

65 ° Norte : +/- 40 minutos

Com o Sentinel-2 e sua faixa relativamente menor (290 km), a diferença poderia variar em +/- 4 minutos no equador.