На која висина летање сателити, пресметка орбита, брзината и правецот на движење

Исто како што на седишта во театарот им овозможи на различни поглед на застапеноста на различните орбитите на сателитите обезбеди перспектива, од кои секоја има своја цел. Некои од нив се чини дека се виси над точка на површината, тие обезбедуваат постојан преглед на една страна од Земјата, додека другите кружат околу нашата планета, еден ден замав во текот на повеќе локации.

видови на орбити

На која висина летање сателити? Постојат 3 видови на Земјата орбити: висок, среден и низок. На високи најдалеку од површината обично се многу време и некои комуникациски сателити. Сателити кои орбитираат околу средни Земјата орбита вклучуваат навигација и посебно дизајниран за следење на одреден регион. Повеќето научни вселенски летала, вклучувајќи го и системот за следење на површината флота на НАСА Земјата, е во ниска орбита.

Оглед на тоа колку високо лета сателити зависи од брзината на нивното движење. Како да се пријде на гравитацијата на Земјата станува посилен, и побрзо движење. На пример, НАСА Аква сателитски трае околу 99 минути за да се лета околу планетата, на околу 705 километри, а метеоролошки единица, на оддалечен 35.786 километри од површината, тоа ќе бара 23 часа, 56 минути и 4 секунди. На оддалеченост од 384.403 километри од центарот на Земјата Месечината завршува една револуција во 28 дена.

аеродинамичен парадокс

сателитска промена надморска височина, исто така, ја менува брзината на орбита. Тука постои еден парадокс. Ако операторот на сателитска сака да ја зголеми својата брзина, тој не може само да се кандидира на мотори за забрзување. Ова ќе ја зголеми орбитата (и висина), што ќе доведе до намалување на брзината. Наместо тоа, треба да ја стартувате моторот во спротивна насока на движење на сателит, односно. Е. За извршување на дејствие што ќе го забави возилото во движење на Земјата. Таквата акција ќе се движи под тоа ќе ја зголеми брзината.

карактеристики орбити

Во прилог на висина, на патот на движење на сателитот се карактеризира со ексцентричноста и наклонетост. Првата се однесува на обликот на орбита. Сателитски ниска ексцентричност се движи по должината на патеката во близина на кружни. Ексцентричниот орбита е елипсовидна. Растојанието од вселенското летало на Земјата зависи од неговата позиција.

Склоност - аголот на орбитата во однос на екваторот. Сателитот, која ротира директно над екваторот, има нула падина. Ако леталото минува во текот на север и југ столбови (географски и магнетни не), неговиот наклон од 90 °.

Сите заедно - висина, ексцентричност и склоност - се утврди движењето на сателитска и како од негова гледна точка ќе изгледа земјата.

висок Земјата

Кога сателитот достигнува токму 42164 км од центарот на Земјата (околу 36 илјади. Километри од површината), влегува во зона каде што и одговара на ротација орбитата на планетата. Како што се движи на машина со иста брзина како на Земјата, тоа е. Е. периодот на револуција е 24 часа, се чини дека тој останува во место само на должина, иако тоа може да лебдат од север кон југ. Оваа специјална висока орбита се нарекува geosynchronous.

сателитска движи во кружна орбита директно над екваторот (ексцентричност и склоност на нула) и во однос на Земјата не мирува. Тој е секогаш се наоѓа над истата точка на неговата површина.

Геостационарна орбита исклучително важна за времето следење, како сателити на него се обезбеди континуиран преглед на истата површина. На секои неколку минути, метеоролошките помагала, како што се оди, да обезбеди информации за облаците, водена пареа и ветер, и постојан проток на информации е основа за следење и прогнозирање на времето.

Покрај тоа, ГЕО уреди може да биде корисно за комуникација (телефонија, телевизија, радио). ОДИ сателити обезбеди работа пребарување и спасување светилник, кој се користи за да им помогне во потрагата на бродови и авиони во неволја.

Конечно, многу vysokoorbitalnyh сателити Земјата се следење на соларната активност и да се следи нивото на магнетни полиња и зрачење.

Пресметување на висината на геостационарна орбита

На сателитски работи центрипеталната сила F _p = (M v ₁ ²⁾ / R и гравитационата сила F _t = (GM ₁ M ₂₎ / R ^2. Од овие сили се еднакви, тоа е можно да се изедначуваат десната страна и се сечат на ₁ М маса. Резултатот е равенката v ² = (GM ²⁾ / Р. Оттука и брзина v = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

Од геостационарна орбита е должина круг 2πr орбитална брзина е V = 2πR / Т

Оттука, ^R3 = T ² GM / (4π ^2).

Од T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 Nm ² / kg ^2, m = 5,98x10 ²⁴ kg, а потоа R = 4,23x10 ⁷ m одземање од Р. радиус Земјата, еднакви 6,38x10 ⁶ метри, тоа е можно да се знае сателити на надморска височина лета виси на една точка на површината - 3,59x10 ⁷ м.

Лагранж точка

Други големи орбити се точка Лагранж, каде што силата на гравитација на Земјата се компензира со гравитацијата на Сонцето. Сите што постои, подеднакво привлечен овие небесни тела и се врти со нашата планета околу ѕвездата.

Од петте Lagrangian поени во системот на Сонцето и Земјата, само во последните две, наречен L5 и L4, се стабилни. Во остатокот од сателит е како топка избалансиран на врвот на еден стрмен рид: секое мало ужас ќе го придвижат. Да се остане во рамнотежна состојба, леталото е во потребата од постојано прилагодување. Во последните две точки на сателити Лагранж спореди со топката во топката: дури и по една силна вознемиреност, тие ќе се врати.

L1 се наоѓа помеѓу Земјата и Сонцето, им овозможува на сателитите кои се во него, да се има постојан преглед на нашата ѕвезда. На SOHO соларна опсерваторија, сателит на НАСА, Европската вселенска агенција да ги пратите на сонцето од првата точка Лагранж 1,5 милиони километри од Земјата.

L2 се наоѓа на исто растојание од Земјата, но е зад неа. Сателити во оваа локација е потребен само еден топлотниот штит за заштита од сончевата светлина и топлина. Ова е добро место за вселенски телескопи, кои се користат за да се учат на природата на универзумот преку набљудување на микробранова радијација на.

Една третина Lagrangian точка која се наоѓа во предниот дел на Земјата, на другата страна од сонцето, така што светлината е секогаш меѓу него и нашата планета. Сателитот во оваа позиција нема да биде во можност да комуницира со Земјата.

Крајно стабилна четвртата и петтата Лагранж точка во орбитална патека на планетата во 60 ° напред и позади Земјата.

Средни Земјата орбита

Се поблиску до Земјата, сателитите се движи побрзо. Постојат две средни Земјата орбита: полу-синхрони и "Молња".

На која висина летање сателити во полу-синхрона орбита? Тоа е речиси кружна (низок ексцентричност) и отстранети на растојание 26.560 километри од Земјата центар (околу 20200 километри над површината). Сателитот на оваа височина прави комплетна ротација на секои 12 часа. Најмалку неговите движења Земјата ротира под. За 24 часа и се вкрстува два идентични точки на екваторот. Орбитата е во согласност и многу предвидливи. Системот користи за глобално позиционирање ГПС.

Орбита "Молња" (63,4 ° наклон) се користи за да се забележи во висока ширини. Геостационарните сателити се во прилог на екваторот, така што тие не се погодни за долги северна или јужна региони. Ова орбита е прилично ексцентричен: леталото се движи по издолжена елипса со Земјата, кој се наоѓа во близина на еден раб. Бидејќи сателит е забрзана од гравитација, што се движи многу брзо кога тоа е блиску до нашата планета. Кога ќе избришете брзината се успорува, па тој троши повеќе време на врвот на орбитата во најдалеку од работ на Земјата, на растојание до кое може да достигне 40 илјади. Km. орбитален период е 12 часа, но околу две-третини од времето на сателит поминува во текот на една хемисфера. Како полу-синхрона орбита сателит поминува низ истиот пат на секои 24 часа. Тоа се користи за комуникација во далеку на север или југ.

ниска Земјата

Повеќето научни сателити, многу метеоролошки и вселенската станица се во близина на кружни ниска орбита Земјата. Нивната патека зависи следење на она што тие го прават. TRMM беше лансиран за следење на тропски дожд, па така има релативно низок наклон (35 °), додека преостанатите во близина на екваторот.

Многу забелешки од сателитите на НАСА имаат речиси поларна орбита vysokonaklonnuyu. Леталото се движи околу земјата од пол до пол со период од 99 мин. Половина од времето го поминува во текот на дневната светлина страна на планетата, и се врати на ноќта на пол.

Како движење на сателит на Земјата ротира под. Од време на единица влегува во осветлени дел, тоа е повеќе од една област во близина на областа на донесувањето на својата последна орбита. Во текот на 24-часовен период на поларните сателити покрие најголем дел од Земјата двапати, еднаш на ден и еднаш во текот на ноќта.

Сонце-синхрона орбита

Исто како што geosynchronous сателити мора да биде над екваторот, овозможувајќи им да се остане на една точка, поларен орбитира имаат способност да останат во исто време. Нивната орбита е сонце синхрони - во пресекот на екваторот летало локалните соларни време е секогаш иста. На пример, Тера сателит поминува над Бразил секогаш во 10:30 часот. Следната раскрсница по 99 минути во текот на Еквадор или во Колумбија, исто така, се случува во 10:30 часот по локално време.

Сонце-синхрона орбита е потребно за науката, како што им овозможува да се задржи под агол од сончевата светлина што паѓа на површината на Земјата, иако тоа ќе се разликуваат во зависност од сезоната. Оваа конзистентност значи дека научниците можат да се споредат неколку години без да се грижите за премногу големи скокови во покривањето на еден-време слики на планетата години, што може да создаде илузија на промена. Без сонце-синхрона орбита тоа ќе биде тешко да ги пратите на нив со текот на времето, и да се соберат информации кои се потребни за проучување на климатските промени.

Патеката на сателит е многу ограничен. Ако тоа е на надморска височина од 100 километри, орбитата мора да има наклон од 96 °. Секое отстапување е неприфатливо. Од отпорот на атмосферата и привлечна сила на сонцето и апарати менување на орбитата на Месечината, тоа мора редовно да се прилагоди.

Се стави во орбита: Стартување

Лансирањето бара енергија, чија висина зависи од локацијата на рампа лансирање, висината и наклонот на иднината траекторијата на неговото движење. За да се постигне далечински орбита, тоа е потребно да се вложат повеќе енергија. Сателити со значителна наклон (на пример, поларните) е повеќе енергија конзумирање од оние кои кружат над екваторот. Стави во орбитата со низок склоност да им помогне на Земјината ротација. Меѓународната вселенска станица се движи во еден агол 51,6397 °. Ова е неопходно за да се осигура дека на вселенскиот шатл и руски ракети беа полесно да се дојде до неа. Висината на ISS - 337-430 км. Поларните сателити, од друга страна, со помош на пулсот на Земјата не се, така што тие бараат повеќе енергија за да се качат на иста далечина.

прилагодување

По лансирањето на сателитот е потребно да се направат напори да го задржи на одредена орбита. Бидејќи Земјата не е совршена сфера, гравитацијата е посилна во некои места. Оваа нееднаквост, во прилог на привлечноста на Сонцето, Месечината и Јупитер (најмасовна планета во Сончевиот систем), се менува наклонот на орбитата. Во текот на неговиот живот позиција ОДИ сателити се коригира три или четири пати. уреди LEO НАСА треба да се приспособат својата навалување на годишно ниво.

Покрај тоа, во близина на Земјата сателити влијае на атмосферата. Најгорните слоеви, иако е редок, имаат доволно силен отпор да ги привлече поблиску до Земјата. Ефектот на гравитацијата води кон забрзување на сателити. Со текот на времето, тие се изгорени во спирала тоне пониски и побрзо во атмосферата, или да се врати на Земјата.

отпор на воздухот е посилна кога не е активен. Исто како што на воздухот во балон се проширува и се крева кога ќе се загреат, се проширува и се крева атмосферата кога сонцето дава дополнителна енергија. Редок атмосферски слоеви се искачи и го заземат своето место поцврсти. Затоа, на сателити кои орбитираат околу Земјата треба да ја промени својата позиција за четири пати годишно за да се компензира за атмосферска влечи. Кога соларната максимум активност, позицијата на уредот треба да се прилагоди на секои 2-3 недели.

остатоци од вселената

Третата причина, принудувајќи ме во орбитата - остатоци од вселената. Еден од комуникациски сателит Иридиум се судри со нефункционирањето рускиот вселенски брод. Тие се распадна, создавање на остатоци облак се состои од повеќе од 2.500 дела. Секоја ставка е додадена на базата на податоци, која сега вклучува повеќе од 18.000 објекти од антропогено потекло.

НАСА внимателно следи се што може да се добие на начин на сателити, односно. А. Поради остатоци постојано мораше да ја промени орбитата.

инженери центар контролата на мисијата го следат статусот на сателити и вселенски остатоци, што може да се меша со движење и како што е потребно внимателно да ги планираат двосмислен маневри. Истото планови тим и врши маневри за да се прилагоди на навалување и висината на сателит.