Fuq liema altitudni satelliti li jtajru, kalkolu orbita, il-veloċità u d-direzzjoni tal-moviment

Hekk kif l-siġġijiet fil-teatru jippermettu ħarsa differenti lejn ir-rappreżentazzjoni tal-orbiti differenti tal-satelliti jipprovdu perspettiva, kull wieħed minnhom għandu l-iskop tagħha stess. Xi jidhru li huma mdendla fuq il-punt fuq il-wiċċ, dawn jipprovdu ħarsa ġenerali kostanti ta 'naħa waħda tal-pjaneta, u l-oħra dawran madwar il-pjaneta tagħna, jum jiknes wieħed fuq f'lokazzjonijiet multipli.

tipi ta 'orbiti

Fuq liema altitudni li jtajru satelliti? Hemm 3 tipi ta 'orbiti art: għoli, medju u baxx. Fil bogħod għolja mill-wiċċ huma ġeneralment temp ħafna u xi satelliti ta 'komunikazzjoni. Satelliti orbiting orbita earth medju jinkludu navigazzjoni u speċjali maħsuba għall-monitoraġġ reġjun speċifiku. Ħafna xjentifika vetturi spazjali, inkluża s-sistema ta 'monitoraġġ għall-flotta wiċċ tal NASA Dinja, huwa fil-orbita baxx.

Tkun kemm satelliti jtajru għolja tiddependi fuq il-veloċità ta 'moviment tagħhom. Kif inti approċċ il-gravità tad-Dinja ssir aktar b'saħħitha, u aktar malajr moviment. Per eżempju, NASA Aqua satellita jieħu madwar 99 minuta biex jtajru madwar il-pjaneta madwar 705 km, u l-unità meteoroloġiċi, għal remot 35,786 km mill-wiċċ, ikun jeħtieġ 23 siegħa, 56 minuti u 4 sekondi. F'distanza ta '384,403 km miċ-ċentru tal-Dinja l-Qamar tikkompleta dawra waħda fi 28 jum.

paradoss aerodinamika

bidla altitudni satellita jimmodifika wkoll fl-istess veloċità orbita. Hawnhekk hemm paradoss. Jekk l-operatur tas-satellita trid iżżid veloċità tiegħu, huwa ma jistax sempliċement imexxu l-magni għall-aċċelerazzjoni. Dan se jżid l-orbita (u l-għoli), li se jwassal għal tnaqqis fil-veloċità. Minflok, inti għandek run-magna fid-direzzjoni opposta tal-moviment tal-satellita, jiġifieri. E. Biex twettaq azzjoni li bil-mod vettura miexja fid-Dinja. Azzjoni bħal din jġorrhom hawn taħt li se jżidu l-veloċità.

karatteristiċi orbiti

Minbarra l-għoli, il-passaġġ tal-moviment tal-satellita huwa kkaratterizzat minn eċċentriċità u l-inklinazzjoni. L-ewwel tirrigwarda l-forma tal-orbita. Satellita jiċċaqlaq baxx eċċentriċità flimkien trajettorja qrib ċirkolari. L-orbita permeżz hija ellissi. Id-distanza mill-vettura spazjali lill-Dinja jiddependi fuq il-pożizzjoni tagħha.

Inklinazzjoni - l-angolu ta 'l-orbita fir-rigward l-ekwatur. -Satellita, li hi mdawwra direttament fuq l-ekwatur, għandha inklinazzjoni żero. Jekk il-vettura spazjali tgħaddi minn fuq il-tramuntana u poli nofsinhar (ġeografiċi u manjetiċi le), inklinazzjoni tiegħu tkun 90 °.

Kollha flimkien - għoli, eċċentriċità u l-inklinazzjoni - jiddetermina l-mozzjoni tal-satellita u simili mill-perspettiva tiegħu se jidhru bħall-earth.

għolja Dinja

Meta l-satellita jilħaq eżattament 42,164 km mill-dinja ċentru (madwar 36 elf. Km mill-wiċċ), dan jidħol iż-żona fejn tiltaqa 'l-orbita rotazzjoni tal-pjaneta. Peress li l-jiċċaqlaq magna fl-istess veloċità daqs id-Dinja, li hu. Perjodu E. tagħha ta 'rivoluzzjoni huwa ta '24 siegħa, jidher li tibqa fil-post fuq lonġitudni biss, għalkemm jista' drift mill-tramuntana sa nofsinhar. Dan orbita għolja speċjali huwa msejjaħ geosynchronous.

Il-passi satellita fi orbita ċirkolari direttament fuq l-ekwatur (il eċċentriċità u l-inklinazzjoni ta 'żero) u relattivi għall-Dinja stands xorta. Huwa dejjem jinstab fuq l-istess punt fuq il-wiċċ tagħha.

ġeostazzjonarji estremament importanti għall-monitoraġġ tat-temp, bħala l-satelliti fuqu jipprovdu ħarsa ġenerali kontinwa tal-istess erja tal-wiċċ. Kull ftit minuti, l-għajnuniet meteoroloġiċi, bħalma huma l-GOES, jipprovdu informazzjoni dwar sħab, fwar tal-ilma u r-riħ, u l-fluss kostanti ta 'informazzjoni huwa l-bażi għall-monitoraġġ u t-tbassir tat-temp.

Barra minn hekk, apparat GEO tista 'tkun utli għall-komunikazzjoni (telefonija, televiżjoni, radju). GOES satelliti jipprovdu tfittxija tax-xogħol u beacon salvataġġ, użati għall-għajnuna fit-tfittxija ta 'bastimenti u ajruplani fil-periklu.

Fl-aħħarnett, ħafna satelliti Dinja vysokoorbitalnyh qed jissorveljaw l-attività tax-xemx u jimmonitorja l-livelli tal-kampi manjetiċi u radjazzjoni.

Il-kalkolu tal-għoli tal-ġeostazzjonarji

Il-satellita topera centripetal seħħ F _p = (M v ₁ ²⁾ / R u l-gravitazzjonali forza F _t = (GM ₁ M ₂₎ / R ^2. Peress li dawn il-forzi huma ugwali, huwa possibbli li jqabblu l-ġnub dritt u maqtugħin minnhom ₁ M massa. Ir-riżultat huwa l-ekwazzjoni v ² = (GM ²⁾ / R. Għalhekk il-veloċità vs = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

Peress li l-orbita ġeostazzjonarja huwa ta 'tul 2πr ċirku veloċità orbitali hija v = 2πR / T.

Għalhekk, R ³ = T ² GM / (4π ^2).

Peress T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 Nm ² / kg ^2, M = 5,98x10 ²⁴ kg, allura R = 4,23x10 ⁷ m tnaqqis mir R. raġġ Dinja, ugwali 6,38x10 ⁶ m, huwa possibbli li jkunu jafu l-satelliti altitudni jtajru mdendlin fuq punt wieħed tal-wiċċ - 3,59x10 ⁷ m.

punt Lagrange

orbiti Gran oħra huma l-punt Lagrange, fejn il-forza tal-gravità tad-Dinja huwa kkumpensat bil-gravità tax-xemx. Dak kollu li hemm, ġibed ugwalment għal dawn il-korpi heavenly u jdur pjaneta tagħna madwar l-istilla.

Mill-ħames punti Lagrangian fis-sistema Sun-Dinja, biss l-aħħar tnejn, imsejjaħ il-L5 u L4, huma stabbli. Fil-bqija tal-satellita huwa bħal ballun bilanċjat fuq quċċata ta 'għoljiet weqfin: kwalunkwe perturbazzjoni żgħir se timbotta lilha. Biex tibqa fi stat bilanċjat, il-vettura spazjali huwa fil-bżonn ta 'aġġustament kostanti. Fl-aħħar żewġ punti ta 'l-satelliti Lagrange qabblet biex jilħaq kross fil-ballun: anki wara disturb qawwi, dawn se terga' lura.

L1 tinsab bejn id-Dinja u l-Xemx, tippermetti satelliti li huma fiha, li jkollhom stampa kostanti ta 'stilla tagħna. L-osservatorju solari SOHO, NASA satellita, l-Aġenzija Spazjali Ewropea sabiex jittraċċjaw il-xemx mill-ewwel punt Lagrange 1.5 miljun kilometru mill-Dinja.

L2 tinsab fl-istess distanza mill-Dinja, iżda huwa wara tagħha. Satelliti dan il-post jeħtieġ protezzjoni mis-sħana wieħed biss tilqa 'mid-dawl tax-xemx u s-sħana. Dan huwa post tajjeb għal teleskopji spazjali, użati għall-istudju-natura tal-Univers permezz osservazzjonijiet tar-radjazzjoni fl-isfond microwave.

It-tielet punt Lagrangian li jinsab quddiem il-Dinja fuq in-naħa l-oħra tax-xemx, hekk li d-dawl huwa dejjem bejnu u pjaneta tagħna. Il-satellita f'din il-pożizzjoni mhux se tkun kapaċi li jikkomunikaw ma Dinja.

Estremament stabbli raba 'u l-ħames punt Lagrange fil-path orbitali tal-pjaneta fl 60 ° quddiem u lura Dinja.

orbita art Medju

Li eqreb lejn id-Dinja, l-satelliti jħaffu aktar. Hemm żewġ Dinja medju orbita: semi sinkroniku, u "sajjetti."

Fuq liema altitudni li jtajru satelliti orbita semi-sinkroniku? Huwa kważi tonda (eċċentriċità baxx) u mneħħija għal distanza 26560 km mill-ċentru tad-dinja (madwar 20200 km fuq mill-wiċċ). Satellita f'din l-altitudni jagħmel rotazzjoni kompleta kull 12-il siegħa. Mill-inqas movimenti tiegħu id-Dinja idur taħt. Għal 24 siegħa u jaqsam żewġ punti identiċi fuq l-ekwatur. Dan orbita hija konsistenti u prevedibbli ħafna. Is-sistema tuża pożizzjonar globali GPS.

Orbita "sajjetti" (inklinazzjoni 63,4 °) huwa użat biex josservaw fil latitudnijiet għolja. satelliti ġeostazzjonarji huma mehmuża mal-ekwatur, sabiex dawn mhumiex adattati għar-reġjuni tat-Tramuntana jew fin-Nofsinhar ta 'distanza twila. Dan orbita huwa pjuttost eċċentrika:-vettura spazjali jiċċaqlaq flimkien ellissi tawwalija mal-Dinja, li jinsab qrib il-tarf wieħed. Peress li l-satellita tiġi aċċelerata bil-gravità, huwa jiċċaqlaq malajr ħafna meta huwa qrib għall-pjaneta tagħna. Meta inti tħassar l-veloċità imewwet, hekk hu tonfoq aktar ħin fil-quċċata ta 'l-orbita fil-aktar' il bogħod mit-tarf tal-pjaneta, id-distanza li tista 'tilħaq 40,000. Km. perjodu orbitali huwa ta '12 siegħa, iżda madwar żewġ terzi tal-ħin-satellita tonfoq fuq emisfera wieħed. Bħall-satellita nofshom sinkroniku orbita jgħaddi mill-istess triq kull 24 siegħa. Huwa użat għall-komunikazzjoni fil-bogħod tramuntana jew fin-nofsinhar.

baxx Dinja

Ħafna satelliti xjentifiċi, ħafna stazzjon meteoroloġiku u l-ispazju huma fil-orbita qrib ix-ċirkolari Dinja baxx. inklinazzjoni tagħhom jiddependi fuq il-monitoraġġ dak li qed jagħmlu. TRMM tnediet għall-monitoraġġ xita tropikali, għalhekk għandha inklinazzjoni relattivament baxx (35 °), filwaqt li jibqgħu ħdejn l-ekwatur.

Ħafna osservazzjonijiet minn satelliti NASA jkollhom vysokonaklonnuyu orbita kważi polari. Il-passi vetturi spazjali madwar id-dinja minn arblu għal arblu b'perjodu ta '99 min. Nofs il-ħin tgħaddi minn fuq il-ġenb jum tal-pjaneta, u jerġa 'lura għall lejl fuq l-arblu.

Peress li l-mozzjoni tal-satellita Dinja idur taħt. Sa żmien l-unità jidħol fil-porzjon illuminati, huwa fuq żona maġenb iż-żona tal-passaġġ 'l-aħħar orbita tiegħu. Matul il-perijodu ta '24 siegħa ta' satelliti polari jkopru ħafna mill-pjaneta darbtejn, darba mill-jum u darba bil-lejl.

orbita Sun-sinkroniku

Hekk kif satelliti geosynchronous għandu jkun fuq l-ekwatur, li jippermettilhom li jibqgħu fuq punt wieħed, polar-f'Orbita Dinjija l-abbiltà li jibqgħu fl-istess ħin. orbita tagħhom huwa-xemx sinkroniku - fl-intersezzjoni tal-vettura spazjali ekwatur ħin solari lokali huwa dejjem l-istess. Per eżempju, Terra satellita slaleb fuq il-Brażil dejjem fil 10:30. intersezzjoni li jmiss wara 99 minuta fuq l-Ekwador jew Kolombja sseħħ ukoll fi 10:30 ħin lokali.

orbita Sun-sinkroniku huwa meħtieġ għax-xjenza, peress li jippermetti li tinżamm l-angolu ta 'dawl tax-xemx li jaqa' fuq il-wiċċ tal-pjaneta, għalkemm se jvarjaw skond l-istaġun. Din il-konsistenza ifisser li x-xjentisti jistgħu jqabblu għal diversi snin mingħajr ma joqogħdu jinkwetaw dwar qbiż kbar wisq biex jiġi kopert immaġini ta 'darba tas-snin pjaneta, li jistgħu joħolqu l-illużjoni ta' bidla. Mingħajr l-orbita-xemx sinkroniku ikun diffiċli li jsegwuhom maż-żmien, u biex jiġbru l-informazzjoni meħtieġa għall-istudju tal-bidla fil-klima.

Il-passaġġ ta 'l-satellita huwa limitat ħafna. Jekk huwa f'altitudni ta '100 km, l-orbita għandu jkollu inklinazzjoni ta' 96 °. Kull devjazzjoni huwa inaċċettabbli. Peress li l-reżistenza ta 'l-atmosfera u l-forza attraenti tal-Xemx u orbita apparat jinbidlu l-Qamar, għandu jiġi aġġornat b'mod regolari.

Poġġi fl-orbita: Tnedija

It-tnedija tirrikjedi enerġija, l-ammont tagħha jiddependi fuq il-post ta 'l-rampa tat-tluq, l-għoli u l-pendil tal-trajettorja futur tal-moviment tagħha. Biex jintlaħqu orbita remot, huwa meħtieġ li jintefqu aktar enerġija. Satelliti ma inklinazzjoni konsiderevoli (eż, polari) huwa aktar jikkunsmaw enerġija milli dawk dawran fuq l-ekwatur. Poġġi fl-orbita b'inklinazzjoni baxxa ta 'jgħin rotazzjoni tad-Dinja. L-Istazzjon Spazjali Internazzjonali miexja f'angolu 51,6397 °. Dan huwa meħtieġ biex jiġi żgurat li l-shuttle spazjali u l-missili Russi kellhom aktar faċli li tikseb tagħha. L-għoli tal-ISS - 337-430 km. satelliti polari, min-naħa l-oħra, permezz ta 'l-polz tal-pjaneta ma jsibux, sabiex ikunu jeħtieġu aktar enerġija li jitilgħu l-istess distanza.

aġġustament

Wara t-tnedija tal-bis-satellita huwa meħtieġ li jsiru sforzi biex jżommha fuq ċertu orbita. Peress li l-Dinja mhijiex sfera perfetta, gravità tagħha hija aktar b'saħħitha f'xi postijiet. Dan uniformità, minbarra l-attrazzjoni tax-xemx, qamar u Jupiter (-pjaneta aktar massiv tas-Sistema Solari), bidliet l-inklinazzjoni tal-orbita. Matul pożizzjoni ħajja tiegħu GOES satelliti kkoreġuta tlieta jew erba 'darbiet. apparati LEO NASA għandha taġġusta qlib kull sena.

Barra minn hekk, il-satelliti qrib-Dinja jaffettwa l-atmosfera. Is-saffi ta 'fuq nett, għalkemm pjuttost skarsa, għandhom reżistenza qawwija biżżejjed biex tiġbed minnhom eqreb lejn id-Dinja. L-effett ta 'gravità twassal għal aċċelerazzjoni ta' satelliti. Maż-żmien, dawn huma maħruqa b'mod spirali għarqa aktar baxx u aktar malajr fl-atmosfera, jew jaqgħu lura lill-Dinja.

reżistenza għall-arja hija aktar b'saħħitha meta x-xemx hija attiva. Hekk kif l-arja fil-bużżieqa tespandi u jogħla meta msaħħna, jespandi u jogħla atmosfera meta x-xemx jagħtiha enerġija addizzjonali. Skarsa saffi atmosferiċi jogħla u jsiru aktar dens tagħhom. Għalhekk, l-satelliti orbiting l-earth għandu jibdel il-pożizzjoni tiegħu dwar erba 'darbiet fis-sena biex jikkumpensaw għal drag atmosferika. Meta massimu attività solari, il-pożizzjoni tal-mezz biex taġġusta kull 2-3 ġimgħat.

residwi spazjali

It-tielet raġuni, furzar me fis-orbita - residwi spazjali. Wieħed mill-komunikazzjonijiet bis-satellita Iridium collided ma 'vettura spazjali Russu nuqqas ta' funzjoni. Huma kissru, ħolqien ta 'sħaba debris tikkonsisti minn aktar minn 2,500 partijiet. Kull oġġett ġie miżjud mad-database, li issa jinkludi aktar minn 18,000 oġġetti ta 'oriġini antropoġenika.

NASA b'attenzjoni jimmonitorja dak kollu li jistgħu jiksbu fil-mod ta 'satelliti, jiġifieri. A. Minħabba debris ripetutament kellhom ibiddlu orbita.

inġiniera Ċentru Missjoni Kontroll jimmonitorja l-istatus tal-satelliti u l-ispazju debris, li jistgħu jinterferixxu mal-moviment u kif meħtieġ b'attenzjoni pjan manuvri evażiva. L-istess pjanijiet tat-tim u twettaq manuvri biex jaġġustaw il-miel u l-għoli tal-satellita.