На шта висина летеће сателита, обрачун орбита, брзине и смера кретања

Као што су седишта у позоришту дозвољавају другачији поглед на заступљености различитих орбите сателита пружају перспективу, од којих свака има своју сврху. Неки од њих као да виси преко тачке на површини, они обезбеђују сталан преглед једне стране Земље, док је друга кружи око наше планете, једног дана прелет преко више локација.

врсте орбите

На које висине лети сателите? Постоје 3 врсте Земља окреће: висок, средњи и низак. На високом најдаље од површине су генерално много времена и неке комуникације сателита. Сателити круже средње Земљиној орбити обухватају навигацију и посебно дизајниран за праћење одређену област. Већина научне летелица, укључујући и мониторинг система за површинске флоте НАСА Земље, у ниској орбити.

Ма колико високо лети сателита зависи од брзине њиховог кретања. Када се приближите Земља гравитација постаје јача, и брже кретање. На пример, НАСА је Аква сателитски траје око 99 минута да лети око планете на око 705 км, а метеоролошки јединица, са удаљеним 35786 км од површине, то би захтевало 23 сати, 56 минута и 4 секунде. На удаљености од 384,403 км од центра Земље Месец заврши један револуцију у 28 дана.

аеродинамички парадокс

висина сателита промена и да мења у брзини орбите. Овде постоји парадокс. Ако је сателитски оператер жели да повећа своју брзину, он не може да тек тако моторе за убрзање. То ће повећати орбиту (и висина), што ће довести до смањења брзине. Уместо тога, требало би да покренете мотор у супротном смеру од кретања сателита, тј. Е. Да изврши радњу која ће успорити кретање возила на Земљи. Таква акција ће се крећу испод које ће повећати брзину.

Карактеристике орбите

Поред висине, пут кретања сателита карактерише ексцентричности и наклоности. Прво се односи на облик орбите. Сателитске ниске еЦцентрицити креће дуж путање у близини кружног облика. Ексцентрични орбита елиптична. Удаљеност од летелице на Земљи зависи од његове позиције.

Склоност - угао орбите у односу на екватор. Сателит, који се ротира директно преко екватора, има нула нагиб. Ако летилица прелази преко северног и јужног пола (географским и магнетним не), њен нагиб је 90 °.

Сви заједно - висина, настраност и склоност - одредити кретање сателита и слично са његове тачке гледишта ће изгледати земље.

Високо-Земља

Када сателитска достигне тачно 42164 км од центра Земље (око 36 хиљада. Км од површине), улази у зону у којој испуњава ротације орбиту планете. Као машина креће истом брзином као на Земљи, то је. Е. Његова период револуције је 24 сата, чини се да остане на месту на само дужини, иако може дрифт од севера до југа. Ова посебна висока орбита се назива геосинхрону.

Сателитске креће у кружну орбиту директно изнад екватора (ексцентричности и нагиба од нуле) и у односу на Земљу мирује. Он је увек налази изнад исте тачке на његовој површини.

Геостационарној орбити од изузетне важности за праћење временских, као сателити тава обезбеди континуирано преглед исте површине. Сваких неколико минута, метеоролошке помоћи, као што су ГОЕС, пружају информације о облака, водене паре и ветра, и сталним протоком информација је основа за праћење и прогнозу времена.

Поред тога, ГЕО уређаји могу бити корисни за комуникацију (телефонију, телевизија, радио). ГОЕС сателити пружају тражење посла и спашавања сигнал, који се користи да помогне у потрази за бродове и авионе у невољи.

На крају, многи високоорбиталних сателити Еартх прате соларне активности и праћење нивоа магнетног поља и зрачења.

Обрачун висине геостационарној орбити

Сателит ради центрипеталну сила Ф _п = (М в ₁ ²⁾ / Р и гравитациону силу Ф _т = (ГМ ₁ М ₂₎ / Р ^2. Пошто су те снаге једнаки, могуће је да се изједначавају десну страну и исеците их у ₁ М масу. Резултат је једначина в ² = (ГМ ²⁾ / Р. Отуда брзина в = ((ГМ ₂₎ / Р) ^1/2

Пошто је геостационарној орбити је дужина круг 2πр орбитална брзина је в = 2πР / Т.

Дакле, Р ³ = Т ² ГМ / (4π ^2).

Пошто Т = 8,64к10 ^4, Г = 6,673к10 ^-11 Нм ² / кг ^2, М = 5,98к10 ²⁴ кг, тада Р = 4,23к10 ⁷ м умањењем из Р. Земље полупречника, једнаке 6,38к10 ⁶ м, могуће је знати висини сателита фли висила на једној тачки површине - 3,59к10 ⁷ м.

лагранге тачка

Други Велики орбите су Лагранге тачка, где је сила Земљине гравитације се компензује Сунца гравитације. Све што постоји, једнако привлаче ових небеских тела и ротира са наше планете око звезде.

Од пет лагранжијана тачака у систему Мон-Еартх, само последња два, под називом Л5 и Л4 су стабилни. У остатку сателита је као лопта балансира на врху стрмог брда: свака мала сметња ће га гурати. Да остану у уравнотежен стању, летелица је потребна стална прилагођавања. У последње две тачке Лагранге сателита упоредити са лоптом у лопте: чак и после јаког сметњи, они ће се вратити.

Л1 налази између Земље и Сунца, омогућава сателити који су у њему, да имају сталну преглед наше звезде. Тхе Сохо соларне опсерваторије НАСА сателита, Европска свемирска агенција за праћење сунце из првог Лагранжовој тачки 1.5 милиона километара од Земље.

Л2 се налази на истој удаљености од Земље, али је иза ње. Сателити на овој локацији захтева само један топлотни штит за заштиту од сунчеве светлости и топлоте. Ово је добро место за свемирске телескопе, који се користе за проучавање природе универзума кроз запажања микроталасна зрачења.

Трећи лагранжова тачка налази испред Земље на другој страни Сунца, тако да светлост је увек између њега и наше планете. Сателит у том положају неће моћи да комуницира са Земљом.

Изузетно стабилна четврти и пети Тсукаима тачка у орбиталној путањи планете у 60 ° испред и иза Земљи.

Средњи Еартх Орбит

Бити ближе Земљи, сателити крећу брже. Постоје две средње Земљиној орбити: полу-синхрони, и "Муња".

На које висине лети сателита у полу-синхрони орбити? То је скоро кружна (Низак ексцентричност) и уклонити на даљину 26560 км од центра Земље (око 20200 км изнад површине). Сателита на тој висини чини комплетан ротација сваких 12 сати. Барем његови покрети Земља ротира испод. За 24 часа и укршта два идентична тачке на екватору. Ова орбита је у складу и веома предвидљив. Систем користи за глобално позиционирање ГПС.

Орбит "Лигхтнинг" (нагиба 63,4 °) се користи за посматрање у високим географским ширинама. Геостационарних сателита су везани за екватора, тако да нису погодне за дуге стазе северним или јужним регионима. Ова орбита је веома ексцентрична: свемирски брод креће дуж издужене елипсе са Земљом, који се налази близу једне ивице. Пошто сателитска убрзава због гравитације, креће се врло брзо када је у близини наше планете. Када избришете брзина успорава, тако да проводи више времена на врху орбите у најдаље од ивице Земље, удаљеност до које може достићи 40 хиљада. Км. орбитални период је 12 сати, али око две трећине времена сателитска проводи преко једне хемисфере. Као и полу-синхрони орбити сателита пролази истим путем сваких 24 сата. Користи се за комуникацију на крајњем северу или југу.

ниска Земље

Већина научних сателити, многи метеоролошка и свемирска станица су у ниској орбити скоро кружни Земље. Њихов нагиб зависи прати шта раде. ТРММ је покренут за праћење тропске кише, тако да има релативно ниску нагиб (35 °), док је преосталих близини екватора.

Многи запажања из НАСА сателита имају готово поларну орбиту високонаклоннуиу. Летелица се креће око Земље од пола до пола са роком од 99 мин. Пола времена да прелази преко осване страни планете, и да се врате ноћи на стубу.

Као предлог сателита Земља окреће испод. До тренутка када је јединица улази у осветљено део, то је преко подручју у близини области проласка последњој орбите. Током периода од 24 часа од поларних сателита покрива већину Земље два пута, једном дању и једном ноћу.

Хелиосинхрона орбита

Као што геосинхроној сателити морају бити изнад екватора, што им омогућава да остане на једном месту, поларни-Орбитинг имају могућност да остану у исто време. Њихова орбита сунце-синхрони - на раскрсници од екватора летилице локалном соларне време је увек иста. На пример, Тера сателита прелази преко Бразила увек у 10:30. Следећа раскрсница после 99 минута преко Еквадора и Колумбије, такође се јавља у 10:30 по локалном времену.

Хелиосинхрона орбита је неопходна за науку, јер омогућава да се одржи угао сунца пада на површину Земље, иако ће варирати у зависности од сезоне. То доследност значи да научници могу упоредити неколико година, без потребе да бринете о превеликих скокова у покривању једнократне слике планете година, што може створити илузију промене. Без хелиосинхрона орбита било би тешко пратити их током времена, и да прикупе информације потребне за проучавање климатских промена.

Пут сателита је веома ограничен. Ако је на висини од 100 километара, орбита мора имати нагиб од 96 °. Свако одступање је неприхватљиво. Од отпора атмосфере и атрактивном снагу Сунца и орбит пресвлачење апарата Месеца, мора се редовно прилагођава.

Пут у орбиту: Лаунцх

Покретање захтева енергију, чији износ зависи од локације лансирања, висине и нагиба будуће путање свог кретања. Да би дошли до даљинског орбиту, потребно је да троше више енергије. Сателити са значајним нагибом (нпр, поларни) је више енергије од оних круже изнад екватора. Пут у орбиту са ниским нагибом помоћи ротацију Земље. Међународна свемирска станица се креће под углом 51,6397 °. Ово је неопходно како би се осигурало да се шатл и руске ракете биле лакше доћи до ње. Висина ИСС - 337-430 км на. Поларни сателити, с друге стране, путем пулс Земље не добијају, па им је потребно више енергије да се попне на исто растојање.

подешавање

Након лансирања сателита је потребно уложити напоре да се одржи у одређеном орбиту. С обзиром да Земља није савршена лопта, његова гравитација је јача на неким местима. Овај неравнине, поред привлачења Сунца, Месеца и Јупитера (најмасовнија планете Сунчевог система), мења нагиб орбите. Кроз његов животни век положај иде сателити исправљена три или четири пута. Лео НАСА уређаје треба прилагодити свој нагиб годишње.

Поред тога, у близини-Еартх сателити утиче на атмосферу. Највишег слојеви, иако прилично оскудна, имају довољно јак отпор да привуче их ближе Земљи. Ефекат гравитације доводи до убрзања сателита. Временом, они су спалили у спирали тоне све ниже и брже у атмосферу, или се врати на Земљу.

отпор ваздуха је јача када је сунце активна. Баш као што је ваздух у балону се шири и расте кад се загрева, шири и расте атмосферу када се сунце му даје додатну енергију. Спарсе слојева атмосфере уздићи и заузму своје место гушћа. Због тога, сателити круже око Земље око четири пута треба да промени свој став годишње за компензацију атмосферског драг. Када соларна активност максимум, положај уређаја морају да се прилагоде на сваких 2-3 недеље.

свемирског отпада

Трећи разлог, због чега је ме у орбиту - свемирског отпада. Један од комуникациони сателит Иридијум сударио са не-функционалног руске летелице. Раскинули су, стварајући облака остатака који се састоји од више од 2.500 делова. Свака ставка је додата у базу података, који сада укључује више од 18.000 предмета антропогеног порекла.

НАСА је пажљиво прати све што се могло добити на путу сателита, тј. О Због остатака су у више наврата морао да промени путању.

Инжењери Центар Миссион Цонтрол надгледа статус сателита и свемирског отпада, који може да омета кретање и по потреби пажљиво планирају Маневри за избегавање. Исти тим плановима и обавља маневре за подешавање нагиб и висину сателита.