Je kio alteco flugante satelitoj, orbito kalkulas, rapido kaj direkto de movado

Kiel la sidlokoj en la teatro permesis malsamajn Rigardu la reprezento de diversaj orbitoj de la satelitoj provizas perspektivo, ĉiu el kiuj havas propran celon. Iuj ŝajnas esti pendis super la punkto sur la surfaco, ili provizas konstanta superrigardo de unu flanko de la Tero, dum la alia rondiranta ĉirkaŭ nia planedo, iam svingo super multoblaj lokoj.

specoj de orbitoj

Je kio alteco flugante satelitoj? Estas 3 tipoj de tero orbitas: alta, meza kaj malalta. Ĉe altaj plej fora el la surfaco estas ĝenerale multe vetero kaj iuj komunikado satelitoj. Satelitoj orbitanta meza tero orbito inkludas navigacion kaj specialaj desegnita por monitoranta specifa regiono. Plej scienca kosmoŝipo, inkluzive de la monitorado sistemo por la surfaco floto de NASA Tero, estas en malalta orbito.

Gravas kiom alta flugado satelitoj dependas de la rapido de lia movado. Kiel vi alproksimigi al la Tero gravito iĝas pli forta kaj pli rapida movado. Ekzemple, NASA Aqua satelito prenas proksimume 99 minutojn por flugi ĉirkaŭ la planedo je proksimume 705 km, kaj la meteologiaj unuo, al fora 35786 km de la surfaco, ĝi postulus 23 horoj, 56 minutoj kaj 4 sekundoj. Je distanco de 384.403 km de la centro de la Tero la Luno kompletigas unu revolucio en 28 tagoj.

aerodinámicas paradokso

satelito alteco ŝanĝo ankaŭ modifas ĝin en orbito rapido. Tie estas paradokso. Se la satelito operatoro volas pliigi lian rapidon, li ne povas ĝuste funkcii la motorojn por akcelo. Ĉi pliigos la orbito (kaj alteco), kiu kondukos al malpliigo de rapido. Anstataŭe, vi devus kuri la motoron en la kontraŭa direkto de moviĝo de la satelito, te. E. Por plenumi agon kiu bremsus moviĝas veturilo sur la Tero. Tia ago movos lin sub kiu pliigos la rapidon.

trajtoj orbitoj

Krom la alteco, la vojon de moviĝo de la satelito estas karakterizita de excentricidad kaj deklivo. La unua rilatas al la formo de la orbito. Satelito malalta excentricidad movas kune trajektorion proksime al cirkuli. La ekscentra orbito estas elipsa. La distanco de la kosmoŝipo al la Tero dependas de ĝia pozicio.

Deklivo - la angulo de la orbito rilate al la ekvatoro. La satelito, kiu estas rotaciita rekte super la ekvatoro, ĝi havas nul deklivo. Se la kosmoŝipo pasas super la norda kaj suda polusoj (geografia kaj magneta ne), ĝia inklino estas 90 °.

Ĉiuj kune - alteco, excentricidad kaj deklivo - determini la moviĝo de la satelito kaj la kiel de lia vidpunkto aspektos kiel la tero.

alta Tero

Kiam la satelito atingas precize 42164 km de la tera centro (ĉirkaŭ 36 mil. Km de la surfaco), ĝi eniras en la zonon kie ĝi renkontas la rotacio orbito de la planedo. Ĉar la maŝino movas al la sama rapido kiu la Tero, tio estas. E. Lia periodo de revolucio estas 24 horoj, ŝajnas, ke ĝi restas en loko sur nur longitudo, kvankam ĝi povas drivi de nordo al sudo. Ĉi tiu speciala alta orbito estas nomata geosynchronous.

La satelito moviĝas en orbito cirkuli rekte super la ekvatoro (la excentricidad kaj deklivo de nulo) kaj relativa al la Tero staras senmove. Li ĉiam situas super la sama punkto sur ĝia surfaco.

Orbito geoestacionaria ekstreme valora por vetero monitorado, kiel la satelitoj sur ĝi provizas kontinuan superrigardon de la sama surfaca areo. Ĉiu malmultaj minutoj, la meteologiaj helpoj, kiel ekzemple la IRAS, provizi informojn pri nuboj, akvovaporo kaj vento, kaj la konstanta fluo de informo estas la bazo por monitorado kaj vetero prognozanta.

Krome, GEO aparatoj povas esti utila por komunikado (telefonía, televido, radio). IRAS satelitoj provizas laboron serĉo kaj rekupero lumturo, uzata por helpi en la serĉo de ŝipoj kaj aviadiloj en premo.

Fine, multaj vysokoorbitalnyh Tero satelitoj kontrolas suna aktiveco kaj kontroli la nivelojn de magneta kampoj kaj radiado.

La ŝtono de la alteco de la orbito geoestacionaria

La satelito funkcias alcentra forto F _p = (M v ₁ ²⁾ / R kaj la gravita forto F _t = (GM ₁ M ₂₎ / R ^2. Ekde tiuj fortoj estas egalaj, eblas egaligi dekstre flankoj kaj tranĉi ilin en ₁ M maso. La rezulto estas la ekvacio v ² = (GM ²⁾ / R. Pro tio la rapido v = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

Ekde la orbito geoestacionaria estas cirklo 2πr longo orbita rapido estas v = 2πR / T.

De ĉi tie, R ³ = T ² GM / (4π ^2).

Ekde T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 Nm ² / kg ^2, M = 5,98x10 ²⁴ kg, tiam R = 4,23x10 ⁷ m subtrahanta el R. Tero radiuso, egala 6,38x10 ⁶ m, eblas scii la alteco satelitoj flugi pendantan sur unu punkto de la surfaco - 3,59x10 ⁷ m.

Lagrange punkto

Aliaj Grandaj orbitoj estas la Lagrange punkto, kie la forto de la tera gravito estas kompensita de la suna gravito. Ĉiuj ke ekzistas, egale altiris al tiuj ĉielaj korpoj kaj rotacias kun nia planedo ĉirkaŭ la stelo.

De la kvin punktoj de Lagrange en la Suno-Tero sistemo, nur la lastaj du, nomata la L5 kaj L4, estas stabilaj. En la resto de la satelito estas kiel pilko ekvilibrigita sur kruta monteto: ajna eta perturbo pelos ĝin. Resti en ekvilibra stato, la kosmoŝipo estas en bezono de konstanta ĝustigas. En la lastaj du punktoj de la Lagrange satelitoj similas al pilko en la pilko: eĉ post forta perturbo, ili revenos.

L1 lokas inter la Tero kaj la Suno, permesas satelitoj kiuj estas en ĝi, havi konstanta superrigardo de nia stelo. La SOHO suna observatorio, NASA satelito, la Eŭropa Spaca Agentejo por spuri la sunon de la komenco Lagrange punkto 1.5 milionoj da kilometroj de la Tero.

L2 situas je la sama distanco de la Tero, sed estas malantaŭ ŝi. Satelitoj en ĉi loko postulas nur unu varmo ŝildo por protekti el suno lumo kaj varmo. Tiu estas bona loko por spacaj teleskopoj, uzita por studi la naturon de la Universo tra observoj de la fundo de mikroondoj.

Tria Lagrange punkto lokita fronte al la Tero de la alia flanko de la suno, tiel ke la lumo estas ĉiam inter li kaj nia planedo. La satelito en tiu pozicio ne povos komuniki kun Tero.

Ekstreme stabilan kvara kaj kvina Lagrange punkto en orbita vojo de la planedo en 60 ° antaŭen kaj malantaŭ la Tero.

Meza tero orbito

Estante pli proksima al la Tero, la satelitoj moviĝi pli rapide. Estas du amaskomunikila tera orbito: duone sinkronaj, kaj "Fulmo".

Je kio alteco flugante satelitoj en semi-sinkrona orbito? Estas preskaŭ cirkla (malalta discentreco) kaj forigis al distanco 26560 km de la tera centro (ĉirkaŭ 20200 km super la surfaco). Satelito ĉe tiu alteco faras kompletan rotacion ĉiu 12 horoj. Almenaŭ lia movadoj de la Tero rotacias sube. Por 24 h kaj ĝi sekcas du identajn punktoj sur la ekvatoro. Tiu orbito estas konsekvenca kaj tre antaŭvideblaj. La sistemo uzas posicionamiento suma GPS.

Orbit "Fulmo" (deklivo 63,4 °) estas uzata por observi en altaj latitudoj. Geoestacionaria satelitoj estas alligita al la ekvatoro, do ili ne estas taŭga por longdistanca norda aŭ suda regionoj. Tiu orbito estas tre ekscentra: la kosmoŝipo moviĝas laŭlonge longforma elipso kun la Tero, situas proksime al unu rando. Ekde la satelito akcelas por graveco, ĝi moviĝas tre rapide kiam ĝi estas proksima al nia planedo. Kiam vi forigas la rapido malrapidiĝas, tiel li pasigas pli da tempo ĉe la supro de la orbito de la plej fora de la rando de la tero, la distanco al kiu povas atingi 40 mil. Km. orbita periodo estas 12 horoj, sed proksimume du trionojn de la tempo la satelito pasas super unu hemisfero. Kiel la duone sinkrona orbito satelito pasas tra la sama vojo ĉiu 24 horoj. Ĝi estas uzata por komunikado en la malproksima nordo aŭ sudo.

malalta Tero

Plej sciencaj satelitoj, multaj meteorológica kaj spaco stacidomo estas en la preskaŭ-cirkla malalta tera orbito. Ilia deklivo dependas monitoranta kion ili faras. TRMM estis lanĉita por monitori tropikan pluvo, tial havas relative malaltan deklivo (35 °), restante proksime de la ekvatoro.

Multaj observoj de NASA satelitoj havas preskaŭ polusa orbito vysokonaklonnuyu. La kosmoŝipo moviĝas ĉirkaŭ la tero de poluso al poluso kun periodo de 99 minutoj. Duono de la tempo ĝi pasas super la taglumo flanko de la planedo, kaj restarigu nokton sur la stango.

Kiel la movado de la satelito de la Tero rotacias sube. Kiam la unuo eniras la lumigis parto, estas super areo najbara al la areo de la veturo de lia lasta orbito. Dum la 24-hora periodo de polusa satelitoj kovras plejparto de la Tero dufoje, unu fojon tage kaj unufoje dum la nokto.

Sun-sinkrona orbito

Ĝuste kiam geosynchronous satelitoj devas esti super la ekvatoro, permesante ilin resti sur unu punkto, polusa-Orbiting havi la kapablon por resti en la sama tempo. Ilia orbito estas suno-sinkrona - ĉe la intersekciĝo de la ekvatoro kosmoŝipo loka suna tempo estas ĉiam la sama. Ekzemple, la Terra satelito transiras super Brazilo ĉiam ĉe 10:30 am. Sekva kruciĝo post 99 minutoj super Ekvadoro aŭ Kolombio ankaŭ okazas ĉe 10:30 loka tempo.

Sun-sinkrona orbito estas necesa por la scienco, kiel ĝi permesas konservi la angulo de la sunlumo falas sur la surfaco de la Tero, kvankam ĝi varias depende de la sezono. Tiu konsistenco signifas ke sciencistoj povas kompari plurajn jarojn sen devi maltrankviligi tro grandaj saltoj en kovrante iama bildojn de la planedo jaroj, kiu povas krei la iluzion de ŝanĝo. Sen la suno-sinkrona orbito estus malfacile kontroli kiu ilin super tempo, kaj kolekti la informon devita por la studo de la klimata ŝanĝo.

La pado de la satelito estas tre limigita. Se ĝi estas ĉe alteco de 100 km, la orbito devas havi deklivo de 96 °. Ajna devio estas neakceptebla. Ekde la rezisto de la atmosfero kaj de la alloga forto de la Suno kaj la Luno orbito ŝanĝanta aparato, ĝi devas esti regule ŝanĝita.

Meti en orbito: Lanĉo

La ĵeto postulas energion, la kvanto de kiuj dependas de la loko de la platformo de ĵeto, la alteco kaj deklivo de la estonteco trajektorion de lia movado. Atingi fora orbito, ĝi postulas elspezi pli da energio. Satelitoj kun konsiderinda inklino (ekz, polusa) estas pli da energio konsumanto ol tiuj rondiranta super la ekvatoro. Meti en orbito kun malalta deklivo de helpi la Tera rotacio. La Internacia Kosmostacio estas movanta je angulo 51,6397 °. Tiu estas necesa por certigi ke la spaca pramo kaj la rusa misiloj estis pli facile atingi ŝin. La alteco de la ISS - 337-430 km. Polusaj satelitoj, aliflanke, per la pulso de la Tero ne komprenas, tial ili postulas pli da energio grimpi la sama distanco.

alĝustigo

Post la ĵeto de la satelito devas fari klopodojn por konservi ĝin ĉe certa orbito. Ekde la Tero ne estas perfekta sfero, ĝia gravito estas pli forta en kelkaj lokoj. Ĉi niveldiferenco, krom la altiro de la suno, luno kaj Jupitero (la plej masiva planedo de la suna sistemo), ŝanĝas la inklino de la orbito. Dum lia vivdaŭro pozicio IRAS satelitoj korektis tri aŭ kvar fojojn. LEO NASA aparatoj devus ĝustigi la deklivo ĉiujare.

Krome, en la apudtera satelitoj influas la atmosferon. La plej supra tavoloj, kvankam sufiĉe malabundaj, havi sufiĉe forta rezisto desegni ilin pli proksime al la Tero. La efiko de gravito kaŭzas aceleración de satelitoj. Kun la tempo, ili brulas en spiralo subiranta pli kaj pli rapide en la atmosfero, aŭ fali reen al la Tero.

Aero rezisto estas pli forta kiam la suno estas aktiva. Kiel la aero en la balono ekspansiiĝas kaj leviĝas kiam varmigita, ĝi ekspansiiĝas kaj leviĝas atmosfero kiam la suno donas gxin aldona energio. Maldensa atmosferaj tavoloj supreniru por preni sian lokon pli densa. Sekve, la satelitoj orbitando la Tero devus ŝanĝi lian pozicion pri kvarfoje jare kompensi atmosfera trenas. Kiam suna aktiveco maksimumo, la pozicio de la mekanismo devas adapti ĉiun 2-3 semajnoj.

Spaco derompaĵoj

La tria kialo, devigante min al orbito - spaca rubo. Unu el la satelito de konektoj Iridio koliziis kun ne-funkcianta rusa kosmoŝipo. Ili disiĝis, kreante derompaĵoj nubo kiu konsistas de pli de 2.500 partoj. Ĉiu elemento estis aldonita al la datumbazo, kiu nun inkludas pli ol 18,000 objektoj de antropogénico origino.

NASA singarde monitoras ĉio povus akiri en la vojo de satelitoj, te. A. Pro derompaĵoj multfoje devis ŝanĝi orbito.

Centro Misio Kontrolo inĝenieroj monitori la statuson de la satelitoj kaj spaco skombroj, kiu povas malhelpi movado kaj laŭbezone zorge plani evitema manovroj. La sama teamo planojn kaj elfaras manovroj por alĝustigi la dekliniĝo kaj alteco de la satelito.