Რა სიმაღლეზე დაფრინავდა თანამგზავრი, ორბიტაზე გაანგარიშება, სიჩქარე და მიმართულება მოძრაობა

ისევე როგორც ადგილების თეატრის საშუალებას სხვადასხვა შევხედოთ წარმომადგენლობა სხვადასხვა ორბიტაზე თანამგზავრების გთავაზობთ პერსპექტივა, რომელთაგან თითოეული აქვს საკუთარი მიზანი. ზოგიერთი, როგორც ჩანს, დაკიდებული წერტილი ზედაპირზე, მათ მუდმივი მიმოხილვა ერთ მხარეს დედამიწის, ხოლო მეორე circling გარშემო ჩვენი პლანეტის, ერთ დღეში პერსონალი ბარათს გაატარებს მეტი სხვადასხვა ადგილას.

სახის ორბიტაზე

რა სიმაღლეზე დაფრინავდა თანამგზავრი? არსებობს 3 ტიპის დედამიწის ორბიტაზე: მაღალი, საშუალო და დაბალი. მაღალი შორეული ზედაპირზე ზოგადად ბევრი ამინდის და საკომუნიკაციო თანამგზავრების. თანამგზავრების ორბიტაზე ლივლივებს საშუალო დედამიწის ორბიტაზე მოიცავს სანავიგაციო და სპეციალური შექმნილია მონიტორინგის კონკრეტულ რეგიონში. საუკეთესო სამეცნიერო კოსმოსური, მათ შორის მონიტორინგის სისტემის ზედაპირზე ფლოტის NASA Earth, არის დაბალი ორბიტაზე.

მნიშვნელობა, თუ რამდენად მაღალი საფრენი თანამგზავრების დამოკიდებულია სიჩქარე მათი მოძრაობა. როგორც თქვენ მიახლოება დედამიწის სიმძიმის ძლიერდება, და უფრო სწრაფად მოძრაობა. მაგალითად, NASA Aqua სატელიტური დაახლოებით 99 წუთი ფრენა მთელს პლანეტაზე დაახლოებით 705 კმ და მეტეოროლოგიური ერთეული, დისტანციური 35786 კმ ზედაპირზე, დასჭირდება 23 საათი, 56 წუთი და 4 წამში. მანძილი 384.403 კმ დედამიწის ცენტრში მთვარე ერთ შემობრუნებას 28 დღე.

აეროდინამიკური პარადოქსი

სატელიტური სიმაღლეზე ცვლილება ასევე ცვლის მას ორბიტაზე სიჩქარე. აქ არის პარადოქსი. თუ სატელიტური ოპერატორი სურს გაიზარდოს მისი სიჩქარე, მას შეუძლია არა მხოლოდ აწარმოებს ძრავა დაჩქარება. ეს გაიზრდება ორბიტაზე (და სიმაღლე), რომელიც მიგვიყვანს შემცირება სიჩქარე. ამის ნაცვლად, თქვენ უნდა აწარმოებს ძრავი საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობის სატელიტური, ანუ. E. შეასრულოს მოქმედება, რომელიც ნელი მოძრავი მანქანა დედამიწაზე. ამგვარი ქმედება გადავა იგი ქვემოთ, რომელიც გაზრდის სიჩქარე.

მახასიათებლები ორბიტაზე

გარდა ამისა, სიმაღლე, გზაზე მოძრაობის სატელიტური ახასიათებს ექსცენტრისიტეტი და მიდრეკილება. პირველი ეხება ფორმის ორბიტაზე. სატელიტური დაბალი ექსცენტრისიტეტი გარდზე ტრაექტორია ახლოს მრგვალი. ექსცენტრიული ორბიტა ელიფსურია. მანძილი კოსმოსური დედამიწაზე დამოკიდებულია თავისი პოზიცია.

დახრილობა - კუთხე ორბიტაზე მიმართებაში ეკვატორიდან. სატელიტური, რომელიც გარდამავალია პირდაპირ მეტი ეკვატორიდან, აქვს ნულოვანი ფერდობზე. თუ კოსმოსური გადის ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლონელები (გეოგრაფიული და მაგნიტური არა), მისი მიდრეკილება არის 90 °.

ყველა ერთად - სიმაღლე, ექსცენტრისიტეტი და მიდრეკილება - განსაზღვრავს მოძრაობის სატელიტური და, როგორც მისი თვალსაზრისით ჰგავს დედამიწაზე.

მაღალი Earth

როდესაც სატელიტური აღწევს ზუსტად 42164 კმ დედამიწის ცენტრში (დაახლოებით 36 ათასი. კილომეტრში ზედაპირზე), ეს შედის ზონაში, სადაც იგი ხვდება როტაციის ორბიტაზე პლანეტის. როგორც მანქანა მოძრაობს ამავე სიჩქარე როგორც დედამიწის, რომ არის. E. მისი პერიოდი რევოლუციის 24 საათის განმავლობაში, როგორც ჩანს, ეს რჩება ადგილი მხოლოდ განედი, მიუხედავად იმისა, რომ ეს შეიძლება დრიფტის ჩრდილოეთიდან სამხრეთით. ეს სპეციალური მაღალი ორბიტაზე ეწოდება geosynchronous.

სატელიტური მოძრაობს წრიული ორბიტის პირდაპირ ზემოთ ეკვატორიდან (ექსცენტრისიტეტი და მიდრეკილება ნულოვანი) და შედარებით დედამიწის დგას მაინც. იგი ყოველთვის განლაგებული იგივე წერტილი მის ზედაპირზე.

გეოსტაციონარულ ორბიტაზე უაღრესად ღირებული ამინდის მონიტორინგის, თანამგზავრების ზედა უწყვეტი მიმოხილვა იმავე ფართობით. ყოველ რამდენიმე წუთში, მეტეოროლოგიური შიდსის, როგორიცაა მიდის, გთავაზობთ ინფორმაციას clouds, წყლის ორთქლი და ქარი, და მუდმივი ინფორმაციის ნაკადის არის საფუძველი მონიტორინგისა და ამინდის პროგნოზირება.

გარდა ამისა, GEO მოწყობილობა შეიძლება იყოს სასარგებლო საკომუნიკაციო (სატელეფონო, ტელევიზია, რადიო). GOES თანამგზავრების გთავაზობთ სამუშაოს საძიებო და სამაშველო შუქურა, გამოიყენება დახმარების ჩხრეკის გემები და საჰაერო ხომალდები distress.

და ბოლოს, ბევრი vysokoorbitalnyh დედამიწის თანამგზავრი მონიტორინგს მზის აქტივობა და მონიტორინგი დონეზე მაგნიტური სფეროებში და რადიაციული.

გაანგარიშება სიმაღლე გეოსტაციონარულ ორბიტაზე

სატელიტური მუშაობს ცენტრისკენული ძალა F _p = (M v ₁ ²⁾ / R და გრავიტაციული ძალა F _t = (GM ₁ მ ₂₎ / R ^2. მას შემდეგ, რაც ამ ძალები თანაბარია, ეს შესაძლებელია გავაიგივებდი მარჯვენა მხარეს და მოჭრილი მათ ₁ M მასა. შედეგი არის განტოლება v ² = (GM ²⁾ / რ აქედან გამომდინარე სიჩქარე v = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

მას შემდეგ, რაც გეოსტაციონარულ ორბიტაზე არის წრე 2πr სიგრძე ორბიტალური სიჩქარე v = 2πR / თ

აქედან გამომდინარე, R ³ = T ² GM / (4π ^2).

მას შემდეგ, რაც T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 ნმ ² / კგ ^2, M = 5,98x10 ²⁴ კგ, მაშინ R = 4,23x10 ⁷ m Subtracting რ დედამიწის რადიუსი უდრის 6,38x10 ⁶ მ, შესაძლებელია, რომ ვიცი, ზღვის დონიდან თანამგზავრების ფრენა ჩამოკიდებული ერთ-ერთი პუნქტი ზედაპირზე - 3,59x10 ⁷ მ.

LAGRANGE წერტილი

სხვა დიდი ორბიტაზე არიან LAGRANGE წერტილი, სადაც ძალა დედამიწის სიმძიმის კომპენსაცია მზის მიზიდულობა. ყველა, რომ არსებობს, თანაბრად იზიდავს ეს ციური სხეულები და ბრუნავს ჩვენი პლანეტის გარშემო ვარსკვლავი.

ხუთ ლაგრანჟის ქულა Sun დედამიწის სისტემის, მხოლოდ ბოლო ორი, სახელწოდებით L5 და L4, სტაბილურია. დანარჩენი სატელიტური ჰგავს ბურთი დაბალანსებული თავზე ციცაბო გორაკზე: ნებისმიერი უმნიშვნელო შეშფოთების უბიძგებს მას. დარჩეს დაბალანსებული სახელმწიფო, კოსმოსური სჭირდება მუდმივ კორექტირებას. ბოლო ორი ქულა Lagrange თანამგზავრების შევადაროთ ბურთი ბურთი: მას შემდეგ, რაც ძლიერი დარღვევა, რომ დავბრუნდებით.

L1 მდებარეობს შორის დედამიწა და მზე, საშუალებას თანამგზავრების ის, აქვს მუდმივი მიმოხილვა ჩვენი ვარსკვლავი. სოჰო მზის ობსერვატორია, NASA თანამგზავრი, ევროპული კოსმოსური სააგენტოს თვალყური მზე პირველი LAGRANGE წერტილი 1,5 მილიონი კილომეტრის დედამიწაზე.

L2 მდებარეობს ამავე მანძილი დედამიწის, მაგრამ მის უკან. სატელიტები ამ ადგილას სჭირდება მხოლოდ ერთი სითბოს ფარი დაიცვას მზე სინათლის და სითბოს. ეს არის კარგი ადგილია სივრცეში ტელესკოპები, შესწავლა ბუნების სამყარო დაკვირვების მიკროტალღური რადიაციული.

მესამე ლაგრანჟის წერტილში, რომელიც მდებარეობს თქვენს წინაშე დედამიწის მეორე მხარეს მზე, ისე, რომ სინათლის ყოველთვის მასსა და ჩვენს პლანეტაზე. სატელიტური ამ თანამდებობაზე ვერ შეძლებს დაუკავშირდეს დედამიწაზე.

ძალიან სტაბილური მეოთხე და მეხუთე LAGRANGE წერტილი ორბიტული გზას პლანეტის 60 ° წინ და უკან დედამიწაზე.

საშუალო დედამიწის ორბიტაზე

როგორც ახლოს დედამიწის, თანამგზავრი გადავიდეს უფრო სწრაფად. არსებობს ორი საშუალო დედამიწის ორბიტაზე: ნახევრად სინქრონული და "Lightning".

რა სიმაღლეზე დაფრინავდა თანამგზავრების ნახევრად სინქრონული ორბიტაზე? ეს არის თითქმის წრიული (დაბალი ექსცენტრისიტეტი) და ამოღებულ მანძილი 26560 კმ დედამიწის ცენტრში (დაახლოებით 20200 კმ ზემოთ ზედაპირზე). სატელიტური ამ სიმაღლეზე იღებს სრული როტაცია ყოველ 12 საათში. ყოველ შემთხვევაში, მისი მოძრაობები დედამიწის ტრიალებს ქვეშ. 24 სთ და კვეთს ორი ერთნაირი რაოდენობა ეკვატორიდან. ამ ორბიტაზე არის თანმიმდევრული და საკმაოდ პროგნოზირებადია. სისტემა იყენებს გლობალური პოზიციონირების GPS.

Orbit "Lightning" (მიდრეკილება შედარებით 63,4 °) გამოიყენება დაიცვან მაღალ განედებზე. გეოსტაციონარული თანამგზავრების ერთვის ეკვატორიდან, ასე რომ, ისინი არ არიან შესაფერისი საქალაქთაშორისო ჩრდილოეთ და სამხრეთ რეგიონებში. ეს ორბიტა ექსცენტრულ: კოსმოსური მოძრაობს გასწვრივ წაგრძელებული ელიფსის დედამიწის, ახლოს მდებარეობს ერთ კიდეზე. მას შემდეგ, რაც სატელიტური დააჩქარა თვითდინებით, ის მოძრაობს ძალიან სწრაფად, როდესაც იგი ახლოს არის ჩვენი პლანეტის. როდესაც თქვენ წაშალოთ სიჩქარე ანელებს, ასე რომ, ის უფრო მეტ დროს ატარებს ზედა ორბიტაზე შორეული ზღვარზე დედამიწის, მანძილი, რომელიც შეიძლება მიაღწიოს 40 ათასი. კმ. ორბიტალური პერიოდი 12 საათი, მაგრამ დაახლოებით ორი მესამედი იმ დროს, სატელიტური ხარჯავს ერთი ნახევარსფერო. მსგავსად ნახევრად სინქრონული ორბიტაზე სატელიტური გადის იმავე გზას ყოველ 24 საათში. იგი გამოიყენება საკომუნიკაციო შორს ჩრდილოეთით და სამხრეთით.

დაბალი დედამიწის

ყველაზე სამეცნიერო თანამგზავრების, ბევრი მეტეოროლოგიური და კოსმოსური სადგური უახლოეს მრგვალი დაბალ ორბიტაზე. მათი ფერდობზე დამოკიდებულია მონიტორინგის, რასაც ისინი აკეთებენ. TRMM დაიწყო მონიტორინგის ტროპიკული წვიმა, ამიტომ აქვს შედარებით დაბალი მიდრეკილება (35 °), ხოლო დარჩენილი ეკვატორთან ახლოს.

ბევრი დაკვირვების საწყისი NASA თანამგზავრი თითქმის polar ორბიტაზე vysokonaklonnuyu. კოსმოსური მოძრაობს დედამიწის გარშემო ბოძზე უნდა ბოძზე პერიოდი 99 წთ. ნახევარი დრო გადის დღისით მხარეს პლანეტის, და დაუბრუნდება ღამით ბოძზე.

როგორც მოძრაობის სატელიტური დედამიწის ტრიალებს ქვეშ. იმ დროისთვის, ერთეული შედის განათებული ნაწილი, ეს არის მეტი მიმდებარე ტერიტორიაზე ტერიტორიაზე გავლის მისი ბოლო ორბიტაზე. დროს 24 საათის განმავლობაში პოლარული თანამგზავრი დაფარავს დედამიწას ორჯერ, ერთხელ დღეში და კიდევ ღამით.

Sun-სინქრონული ორბიტაზე

ისევე, როგორც geosynchronous თანამგზავრი უნდა იყოს ზემოთ ეკვატორიდან, რომელიც საშუალებას აძლევს მათ რჩება ერთ მომენტში, polar ორბიტაზე ლივლივებს აქვს უნარი დარჩება ამავე დროს. მათი ორბიტა მზის სინქრონული - გადაკვეთაზე ეკვატორიდან კოსმოსური ადგილობრივი მზის დროს ყოველთვის ერთი და იგივე. მაგალითად, Terra სატელიტური ჯვრები ბრაზილიის ყოველთვის 10:30 საათზე. შემდეგი გადაკვეთის შემდეგ 99 წთ-ზე მეტი ეკვადორის და კოლუმბიის ასევე ხდება 10:30 საათზე ადგილობრივი დროით.

Sun-სინქრონული ორბიტაზე აუცილებელია მეცნიერების, როგორც ეს საშუალებას აძლევს, შეინარჩუნოს კუთხე მზის დაცემა ზედაპირზე დედამიწის, თუმცა ეს იქნება განსხვავდება დამოკიდებულია სეზონზე. ეს მდგრადობა ნიშნავს, რომ მეცნიერები შეგიძლიათ შეადაროთ რამდენიმე წლის განმავლობაში გარეშე ფიქრი ძალიან დიდი jumps, რომელიც მოიცავს ერთჯერადი images პლანეტაზე წლის განმავლობაში, რაც შეიძლება შეიქმნას ილუზია ცვლილება. გარეშე მზე სინქრონული ორბიტაზე ეს იქნება რთული შენარჩუნება სიმღერა მათ დროთა განმავლობაში, და შეაგროვოს საჭირო ინფორმაციის შესწავლა კლიმატის ცვლილება.

გზა სატელიტური ძალიან შეზღუდულია. თუ ეს არის ზღვის დონიდან 100 კმ, ორბიტაზე უნდა ჰქონდეს ფერდობზე 96 °. ნებისმიერი გადახრა მიუღებელია. მას შემდეგ, რაც წინააღმდეგობის გარემო და მიმზიდველი ძალა მზე და მთვარე ორბიტაზე იცვლება აპარატი, ის უნდა რეგულარულად მორგებული.

დააყენა ორბიტაზე: Launch

დაწყებას მოითხოვს ენერგიის, რომლის ოდენობა დამოკიდებულია ადგილმდებარეობის დაწყებას pad, სიმაღლე და ფერდობზე მომავალი ტრაექტორია მისი მოძრაობა. მიღწევა დისტანციური ორბიტაზე, აუცილებელია ძალებს მეტი ენერგია. სატელიტები მნიშვნელოვანი მიდრეკილება (მაგ, პოლარული) უფრო ენერგია მოითხოვს, ვიდრე იმ circling მეტი ეკვატორიდან. დააყენა ორბიტაზე დაბალი მიდრეკილება ეხმარება დედამიწის როტაცია. საერთაშორისო კოსმოსური სადგური მოძრაობს კუთხე 51,6397 °. ეს აუცილებელია, რათა უზრუნველყოს, რომ სივრცეში Shuttle და რუსული რაკეტების იყო ადვილი, რათა მისი. სიმაღლე ISS - 337-430 კმ. Polar თანამგზავრი, მეორეს მხრივ, ის საშუალებით პულსი დედამიწის არ მიიღოს, ასე რომ ისინი ითხოვენ უფრო მეტი ენერგია ასვლა იგივე მანძილზე.

რეგულირება

მას შემდეგ, რაც დაწყებას სატელიტური აუცილებელია, რათა ძალისხმევა, რომ შევინარჩუნოთ ის გარკვეულ ორბიტაზე. მას შემდეგ, რაც დედამიწის არ არის სრულყოფილი სფეროში, მისი სიმძიმის უფრო ძლიერია, ზოგიერთ ადგილებში. ეს თანაბარ, გარდა მოზიდვას მზე, მთვარე და იუპიტერი (ყველაზე მასიური პლანეტა მზის სისტემა), ცვლის დახრილობა ორბიტაზე. მთელი მისი ცხოვრების პოზიცია GOES თანამგზავრების შესწორებული სამჯერ თუ ოთხჯერ. LEO NASA მოწყობილობები უნდა შეცვალოს თავისი tilt ყოველწლიურად.

გარდა ამისა, უახლოეს დედამიწის თანამგზავრი გავლენას ახდენს ატმოსფეროს. ზედა ფენებს, თუმცა საკმაოდ იშვიათი, აქვს ძლიერი წინააღმდეგობის მიაპყროს მათ ახლოს დედამიწის. ეფექტი სიმძიმის იწვევს დაჩქარება თანამგზავრების. დროთა განმავლობაში, ისინი დაწვეს სპირალი იძირებოდა ქვედა და სწრაფად ატმოსფეროში, და ისევ დედამიწაზე.

ჰაერის წინააღმდეგობას ძლიერი, როცა მზე არის აქტიური. ისევე, როგორც საჰაერო ბურთით ფართოვდება და იზრდება, როდესაც თბება, ფართოვდება და იზრდება ატმოსფერო, როდესაც მზე აძლევს მას დამატებით ენერგიას. იშვიათი ატმოსფერული ფენების აღმავალს და საკუთარი ადგილი denser. აქედან გამომდინარე, თანამგზავრების ორბიტაზე ლივლივებს დედამიწის უნდა შეცვალოს თავისი პოზიცია წელიწადში ოთხჯერ კომპენსირება ატმოსფერული ხახუნის. როდესაც მზის აქტივობის მაქსიმალური პოზიცია მოწყობილობის უნდა შეცვალოს ყოველ 2-3 კვირის განმავლობაში.

ფართი ნამსხვრევები

მესამე მიზეზი, აიძულა ჩემთვის ორბიტაზე - სივრცეში ნამსხვრევები. ერთ-ერთი კომუნიკაციების სატელიტური Iridium შეეჯახა არასამთავრობო ფუნქციონირებს რუსული კოსმოსური. ისინი დაიშალა, შექმნა ნარჩენების cloud შედგება მეტი 2,500 ნაწილები. თითოეული ნივთი დაემატა მონაცემთა ბაზა, რომელიც ახლა მეტი 18,000 ობიექტების ანთროპოგენური წარმოშობის.

NASA ყურადღებით აკვირდება ყველაფერი, რაც შეიძლება მიიღონ გზა თანამგზავრი, ანუ. A. იმის გამო, რომ ნარჩენების არაერთხელ ჰქონდა შეცვალოს ორბიტაზე.

ცენტრის მისიის კონტროლის ინჟინრები მონიტორინგი სტატუსი თანამგზავრების და სივრცეში ნამსხვრევები, რომელიც ხელს უშლის მოძრაობა და, როგორც საჭიროა ყურადღებით დაგეგმონ evasive მანევრები. იგივე გუნდი გეგმავს და ასრულებს მანევრები შეცვალოს tilt და სიმაღლე სატელიტური.