Zer altueran hegan sateliteak, orbitan kalkulua, abiadura eta mugimenduaren norabidea At

Antzerkian eserleku sateliteak hainbat orbitak irudikapena begirada ezberdinak baimendu bezain ematen ikuspegitik, eta bakoitzak bere helburua du. Batzuk Badirudi zintzilik azalean puntu gainetik, Lurraren alde batean ikuspegi orokorra konstante bat ematen dute, bestea gure planeta, kokapenak anitz baino gehiago egunean miaketan bata inguruan inguratzen duten bitartean.

orbitak mota

Zer altueran hegan sateliteak? Badira 3 lurra orbitak mota: handia, ertaina eta txikia. azalera urrunen handia dira, oro har, eguraldia asko eta komunikazio sateliteak batzuk. Sateliteak lurra medium orbitan orbitan sartuko nabigazioa eta bereziak eskualde zehatz bat jarraipena egiteko diseinatuta. Gehienak zientifiko espazio-ontzi, jarraipen-azalera NASA Earth flota sistema barne, orbita baxua da.

Materia hegazkina nola handiko sateliteak beren mugimendua abiaduraren araberakoa da. hurbildu ahala Earth larritasuna indartsuagoa eta azkarragoa mugimendu bihurtzen da. Adibidez, NASA Aqua satelitea minutu 99 inguru irauten planetaren inguruan hegan 705 km, eta meteorologia-unitatea, urruneko 35786 km bat azalera tik 23 ordu, 56 minutu eta 4 segundo behar litzateke. Lurraren erdigunetik 384.403 km distantzia bat Ilargian 28 egunetan iraultza bat osatuko du.

aerodinamikoak paradoxa

satelite altueran aldaketa, gainera aldatu egiten du orbita abiadura batean. Hemen ez paradoxa bat da. satelite operadoreak bere abiadura handitu nahi badu, ezin zuen besterik exekutatu azelerazioa motorrak. Hau orbitan (eta altuera), eta horrek abiadura gutxitzea ekar handitu egingo da. Horren ordez, kontrako satelite mugimendua norabidean motor exekutatu behar da, hau da. E. ibilgailua mugitzen Lurrean motela litzateke ekintza bat gauzatzeko. Horrelako ekintza eraman beharko azpitik abiadura handitu egingo da.

Ezaugarriak orbitak

altuera gain, satelite mozioa bidea da eszentrikotasuna eta joera ezaugarri. Lehena orbita forma dagokio. Satelite baxua eszentrikotasuna ibilbide batean zehar mugitzen hurbil zirkularrarekin. xelebre orbita eliptikoa da. Lurrera espazio-ontzi distantzia bere jarrera araberakoa da.

Inklinazioa - orbitan angelu ekuatorea aldean. Satelite, zuzenean biratzen da ekuatorean zehar, zero malda bat du. Espazio-ontzi iparraldeko eta hegoaldeko polo (geografikoa eta magnetikoa ez) baino gehiago pasatzen bada, bere inklinazio 90º da.

Guztiak elkarrekin - altuera, eszentrikotasuna eta joera - satelite mugimendua eta bere ikuspuntutik bezalakoa izango lurra itxura zehazteko.

handiko Earth

satelite iristen denean zehazki 42164 km Lurraren zentroa (36 mila inguru. azalera Km) tik, zona non errotazio planetaren orbita betetzen dituela sartzen da. makina abiadura berdina Lurraren bezala mugitzen den bezala, hau da. E. Bere iraultza epea 24 ordukoa da, egonaldiak leku longitude bakarrik hori, nahiz eta iparraldetik noraeza daiteke hego dela dirudi. handiko orbita berezi hau da geosynchronous izeneko.

satelite zuzenean ekuatorea (eszentrikotasuna eta zero joera) eta erlatiboa Lurraren gainetik orbitan zirkular batean mugitzen nabarmentzen da oraindik. Beti bere gainazalean puntu berean gainetik dago.

Geostationary orbitan oso eguraldi jarraipena baliotsua, sateliteak hauen gainean bezala ematen etengabeko azalera bereko inguruan ikuspegi orokorra. Bakoitzak minutu batzuk, meteorologia laguntzak, jokoz esaterako, lainoak, ur-lurruna eta haizea, eta etengabeko informazio-fluxua buruzko informazioa emateko jarraipen eta eguraldiaren iragarpenak oinarria da.

Gainera, GEO gailuak komunikazioa (telefonia, telebista, irratia) baliagarriak izan daitezke. GOES sateliteak lan bilaketa eta erreskate faroa, ontzi bilaketa eta hegazkin apuros laguntzeko erabiliko ematen.

Azkenik, beste hainbat vysokoorbitalnyh Earth sateliteak eguzki-jardueraren jarraipena eta eremu magnetikoak eta erradiazio maila kontrolatzeko.

geostationary orbitan altuera kalkulua

Satelite funtzionatzen indar zentripetu F _p = (M v ₁ ^{eta 2)} / R eta grabitazio indarra F _t = (GM ₁ M ₂₎ / R ^2. indar horiek berdinak dira geroztik, posible da eskuineko aldeetan equate eta horiek moztu ₁ M masa sartu. Emaitza ekuazio v ² = (GM ²⁾ / R. Hori dela-abiadura v = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

Geroztik geostationary orbitan zirkulu 2πr luzera bat da orbita abiadura v = 2πR / T. da

Hori dela eta, R ³ = T ² GM / (4π ^2).

T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 Nm ² / kg ^2, M geroztik = 5,98x10 ²⁴ kg, orduan R = 4,23x10 ⁷ m Subtracting R. batetik Earth erradioak, berdinak 6,38x10 ⁶ m, posible da altueran sateliteak hegan azalera puntu bat zintzilik ezagutu - 3,59x10 ⁷ m.

Lagrange puntua

Beste Great orbitak Lagrange puntua, non Lurraren grabitatearen da eguzkiaren grabitatearen konpentsatu dira. ez guztiak, hau da, berdin astroak horietara erakarri eta gure izarraren inguruan planeta batera biratzen du.

Sun-Earth sisteman Lagrangen bost puntu artean, soilik azken bi izeneko L5 eta L4, egonkorra dira. satelite gainerako In aldapatsuak muino gainean orekatua baloi bat bezalakoa da: edozein perturbazio apur bultza egingo. To egoera orekatu bat jarraituko dute, espazio-ontzi etengabeko doikuntza behar da. Lagrange sateliteek baloia baloi bat dela esan azken bi puntu hauetan: nahiz eta traba indartsu baten ondoren, itzuli egingo dute.

L1 da Lurraren eta Eguzkiaren artean dago, aukera ematen du bertan daude, sateliteak gure izarra ikuspegi orokorra konstante bat izan. The SOHO eguzki behatoki, NASA satelite, Europako Espazio Agentziak lehenengo Lagrange puntua 1,5 milioi kilometrora Lurretik bertatik eguzkiaren jarraitzeko.

L2 da Lurretik distantzia bera dago, baina bere atzean. Kokapen honetan sateliteak beroa ezkutu bat bakarrik eskatzen eguzkiaren argia eta beroa babesteko. Hau espazio teleskopioak, Unibertsoaren izaera aztertzeko mikrouhin hondo erradiazio behaketa bidez erabilitako leku ona da.

Hirugarren Lagrangen puntuan A Lurraren aurrean beste eguzkiaren aldean kokatuta dago, beraz, argia da beti hura, eta gure planeta artean. jarrera hori satelite ez du nahi Earth komunikatzeko gai izan.

Oso egonkorra laugarren eta bosgarren Lagrange puntua planetaren bidea orbita batean 60 º aurretik, eta Lurraren atzean.

Medium lurreko orbitan

Lurraren hurbilago izanik, sateliteak mugitu azkarrago. Badira bi ertaineko Earth orbitan: erdi-sinkronoak, eta "Tximista".

Zer altueran sateliteak hegan erdi-sinkronoak orbitan batean At? ia zirkularra (eszentrikotasuna baxua) eta urrutitik 26560 km lurraren (azalera gainetik km 20200 inguru) erdigunetik kendu da. altitudean honetan Satelite osoa biraketa bat egiten 12 orduro. Gutxienez bere mugimenduak Earth biratzen azpian. 24 h eta ekuatorea bi puntu berdin-berdina gurutzatzen du. orbitan hau koherentea eta oso aurreikus. Sistema erabiltzen du global kokatzea GPS.

Orbita "Tximista" (inklinazio 63,4 º) to latitude altuetan behatzeko erabiltzen da. Geostationary sateliteak dira ekuatorea erantsita, beraz, ez dira distantzia luzeko iparraldeko edo hegoaldeko eskualde egokia. orbitan hau nahiko xelebre da: espazio-ontzi Earth batera elipse luze bat, hurbil dago ertz bat batera mugitzen da. satelitea da grabitatearen bizkortu aurrera, oso azkar mugitzen da, gure planeta hurbil da. Noiz ezabatzen abiadura moteldu eta, beraz, denbora gehiago gastatzen zuen orbitan goialdean Lurraren ertzetik urrunen ere, distantzia zein 40 mila. Km irits daiteke. orbita periodo 12 ordu, baina garai satelite hemisferioan bat baino gehiago gastatzen bi heren inguru da. Like erdi-sinkronoak orbitan satelite bide beretik igarotzen 24 orduro. Komunikaziorako erabiltzen da ipar edo hego ere.

baxua Earth

zientifiko eta satelite gehienek, asko meteorologia eta espazio geltokia gertu-zirkular txikia Earth orbitan daude. Haien malda zertan ari diren jarraipen araberakoa da. TRMM zen euri tropikalak jarraipena egiteko abian jarri, beraz, inklinazio nahiko baxua (35 º) ditu, gainerako ekuatorea gertu bitartean.

NASA sateliteen behaketak askok ia polar orbitan vysokonaklonnuyu. espazio-ontzi lurraren inguruan mugitzen da pole-tik pole to 99 min-aldi batekin. denboraren erdia pasatzen egunez planeta alde baino gehiago, eta gauean itzuli pole gainean.

satelite mugimendua bezala Earth biratzen azpian. denboraren unitatea argiztatutako zati sartzen da, area bat bere azken orbitan igarotzea eremuan ondoan baino gehiago da. 24 orduko polar sateliteak aldian zehar estaltzeko Lurraren gehienak bi aldiz, egunean behin eta behin gauez.

Sun-sinkronoak orbitan

Just gisa geosynchronous sateliteak ekuatorea gainetik egon behar dute, haiekin puntu bat jarraituko ahalbidetuz, hartz-orbiting dute aldi jarraituko gaitasuna. Haien orbitan eguzki-sinkronoak da - ekuatorea espaziontzia tokiko eguzki ordua bidegurutzean beti bera da. Adibidez, Terra satelitea Brasil baino gehiago zeharkatzen beti 10:30 etan. Hurrengo bidegurutzean 99 Ekuador edo Kolonbia osoko min ondoren halaber 10:30 tokiko ordua gertatzen da.

Sun-sinkronoak orbitan zientzia beharrezkoa da, eguzkitan Lurraren azalean erortzen angelu eusteko aukera ematen baitu, nahiz eta denboraldiaren arabera aldatuko da. koherentzia Horrek esan zientzialariek hainbat urtetan alderatu ahal izateko bat-denbora planeta urteetan irudiak estaltzen jauzi handiegia, eta horrek aldaketa ilusioa sortu daiteke kezkatu beharrik gabe. eguzki-sinkronoak orbitan gabe zaila izango litzateke horietako segimendua egiteko denboran zehar, eta klima-aldaketaren azterketan beharrezko informazioa biltzeko.

satelite bidea oso mugatua da. da 100 km altueran gero, orbitan 96 º-ko malda bat eduki behar du. Edozein desbideratzea onartezina da. giroa eta Eguzkiaren eta Ilargiaren orbita aldakor aparatu indar erakargarria erresistentzia geroztik, aldian-aldian egokitu behar da.

orbitan jarri: Launch

merkaturatzea energia, zenbatekoa den launch pad, altuera eta malda etorkizunean bere mugimenduaren ibilbidea kokalekua araberakoa behar du. urruneko orbitan iristeko, beharrezkoa da energia gehiago gastatuko da. inklinazio handia (adibidez, hartz) ekin sateliteak energia gehiago dutenen ekuatorea baino gehiago inguratzen baino kontsumitzen du. orbitan jarri Lurraren errotazio laguntzen joera txikia batekin. Nazioarteko Espazio Estazioan da angelu bat 51,6397 º mugitzen. Hau beharrezkoa da espazio anezka eta Errusiako misilak zirela errazago bere iristeko bermatzeko. ISS altuera - 337-430 km. Polar sateliteak, bestetik, Lurraren taupadak bidez ez dute lortu, energia gehiago behar dute distantzia bera igoko beraz.

doikuntza

satelite abian jarri ondoren beharrezkoa da ahaleginak egiten jarraitzea orbitan jakin batean egiteko. Lurra ez da esfera perfektua geroztik, bere grabitatearen leku batzuetan indartsuagoa. gorabehera hori, eguzkia, ilargia eta Jupiter (Eguzki Sistemako planeta gehien masiboa) erakarpena gain, orbitan joera aldatzen. Zehar bere bizitzako jarrera GOES sateliteak hiruzpalau aldiz zuzendu ostean. LEO NASA gailuak bere inklinazio urtero egokitu behar du.

Horrez gain, gertu Earth sateliteak giroa eragiten die. diela geruzak, nahiko sakabanatuak izan arren, nahikoa erresistentzia hurbilago Lurraren horiek marraztu behar. grabitatearen eragina sateliteak bizkortzea dakar. Denborarekin, espiral batean erre dira txikiagoak eta azkarrago hondoratzen atmosferara, edo erori Earth itzuli.

Air erresistentzia indartsuagoa da, eguzkiaren aktibo dago. globoa airean zabaltzen Just bezala, eta igotzen berotzen denean, zabaldu eta giro igotzen denean eguzkia energia gehigarria ematen dio. Rala atmosferikoa geruzak ascender eta bere lekua trinkoagoa hartu. Beraz, sateliteak lurra orbiting bere jarrera aldatu behar lau aldiz urte bat atmosferikoak arrastatu konpentsatzeko. Noiz eguzki-jardueraren maximoa, gailua posizioa dute 2-3 astetan behin doitzeko.

Space hondakinak

Hirugarren arrazoia, me behartuz orbitan - espazio hondakinak. komunikazio satelite Iridium ez-funtzionatuz Errusiako espazio-ontzi batekin talka bat. Sortu hautsi dute, hondakinak hodei bat baino gehiago 2.500 piezak osatua sortzeko. Elementu bakoitzak ek datu-basea, gaur egun 18.000 baino gehiago jatorri antropogenikoa objektuei barne hartzen gehitu da.

NASA arretaz dena ezin satelite modu lortu du, hau da kontrolatzen. Hondakinak behin eta berriz izan A. dela-orbitan aldatzeko.

Center Mission Control ingeniariek satelite eta espazio hondakinak, zein mugimendu oztopatzeko eta behar den moduan arretaz planifikatu iheskorra maniobrak egoera kontrola. Bera taldeak planak eta burutzen maniobrak okertu eta altuera satelite doitzeko.