Órbita areoestacionaria

Una órbita areoestacionaria , órbita ecuatorial areosíncrona ( AEO ) u órbita geoestacionaria de Marte es una órbita areosíncrona ASO ) situada a una altitud aproximada de 17.032 km (10.583 millas ) sobre el ecuador de Marte y que sigue la dirección de rotación de Marte.  

Un objeto en dicha órbita tiene un período orbital igual al período de rotación de Marte, por lo que para los observadores terrestres parece inmóvil en una posición fija en el cielo. Es el análogo marciano de una órbita geoestacionaria (GEO), con una distancia a la superficie del planeta aproximadamente la mitad de la de una GEO. El prefijo areo- deriva de Ares , el antiguo dios griego de la guerra y contraparte del dios romano Marte , con quien se identificaba el planeta.

Aunque permitiría la comunicación y observación ininterrumpidas de la superficie marciana, no se han colocado satélites artificiales en esta órbita debido a la complejidad técnica de lograr y mantener uno. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

El radio de una órbita areoestacionaria se puede calcular utilizando la tercera ley de Kepler .

${\displaystyle T^{2}=\left({4\pi ^{2} \over {GM}}\right)a^{3}}$

Dónde:

Sustituyendo la masa de Marte por M y el día sideral marciano por T y resolviendo para el semieje mayor se obtiene un radio de órbita síncrona de 20 428 km (12 693 mi)   sobre la superficie del ecuador de Marte. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} Restando el radio de Marte se obtiene una altitud orbital de 17 032 km (10 583 mi) .  

Existen dos longitudes estables: 17,92°O y 167,83°E. Los satélites ubicados en cualquier otra longitud tenderán a desplazarse hacia estas longitudes estables con el tiempo. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Varios factores dificultan la colocación de una nave espacial en una órbita areoestacionaria en comparación con una órbita geoestacionaria. Dado que la órbita areoestacionaria se encuentra entre los dos satélites naturales de Marte , Fobos ( semieje mayor : 9376 km) y Deimos (semieje mayor: 23 463 km), cualquier satélite en dicha órbita sufrirá mayores costos de mantenimiento orbital debido a efectos de resonancia orbital no deseados . La gravedad de Marte también es mucho menos esférica que la de la Tierra debido al vulcanismo irregular (por ejemplo, el Olympus Mons ). Esto crea perturbaciones gravitacionales adicionales que no existen en la Tierra, desestabilizando aún más la órbita. La presión de la radiación solar y las perturbaciones basadas en el Sol también están presentes, como en una órbita geoestacionaria terrestre. Colocar un satélite en dicha órbita se complica aún más por la distancia a la Tierra y los desafíos relacionados que comparte cualquier intento de misión a Marte . ^{[ 2 ] [ 6 ] [ 7 ]}

Los satélites en órbita areoestacionaria permitirían transmitir mayores cantidades de datos desde la superficie marciana con mayor facilidad que con los métodos actuales. Los satélites en órbita también serían ventajosos para monitorear el clima marciano y cartografiar la superficie de Marte. ^{[ 8 ]}

A principios de la década de 2000, la NASA exploró la viabilidad de colocar satélites de comunicaciones en una órbita areocéntrica como parte de la Red de Comunicaciones de Marte. En este concepto, un satélite de retransmisión areoestacionario transmitiría datos desde una red de módulos de aterrizaje y satélites más pequeños en órbitas marcianas bajas hasta la Tierra. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

• Órbita geoestacionaria
• órbita areosíncrona
• Lista de órbitas

• Red de Marte - Marsats - Sitio histórico de la NASA dedicado a la infraestructura de comunicaciones propuesta para la exploración de Marte.
• Ancho de banda disponible desde un satélite areoestacionario