Қандай биіктік ұшатын спутниктер, орбитада есептеу, жылдамдығы мен қозғалыс бағыты кезде

театрда орын өз мақсаты бар, олардың әрқайсысы, жерсеріктер түрлі Орбита өкілдік түрлі көзқарас перспективасын қамтамасыз етуге мүмкіндік сияқты. Кейбір бетіндегі нүктесі ілініп, меніңше, басқа да біздің планетаның айналасында листериоз, ал, олар, бірнеше жерлерде бір күндік Жолдық Жер бір жағынан тұрақты шолуды қамтамасыз етеді.

Орбита түрлері

қандай биіктікте ұшатын спутниктер? Жоғары, орташа және төмен: жер орбитасының 3 түрі бар. бетінен жоғары алыс кезде, әдетте, көптеген ауа райы және кейбір байланыс спутниктері бар. орта жер орбитасына орбитада нақты аймақты бақылауға арналған шарлауды және арнайы қамтиды. Ең ғылыми ғарыш кемесі, НАСА Жердің беті флотының мониторинг жүйесін, соның ішінде төмен орбитада болып табылады.

Қаншалықты жоғары ұшатын спутниктер олардың қозғалыс жылдамдығына байланысты. Сіз жақындаған Жер гравитациялық күшті, және жылдам қозғалысы айналады. Мысалы, НАСА-ның Aqua спутниктік туралы 705 км және метеорологиялық бірлігі, беті үстінен 35 786 км қашықтықтан биіктікте планетаның айналасында ұшуға шамамен 99 минут алады, ол 23 сағат, 56 минут 4 секунд өтеді. Жер орталығынан 384.403 км қашықтықта Ай 28 күнде бір революция аяқтайды.

аэродинамикалық парадокс

спутниктік биіктігін өзгерту, сондай-ақ орбитаға жылдамдығы оны өзгертеді. Мұнда парадокс бар. спутниктік операторы өз жылдамдығын арттыру үшін алғысы келсе, ол жай ғана жеделдету үшін қозғалтқыштар іске мүмкін емес. Бұл орбитаға арттыру (және биіктігі), жылдамдығы төмендеуіне әкеледі болады. Оның орнына, сіз яғни, спутник қозғалыс қарсы бағытта қозғалтқышты іске тиіс. E. Жер бетінде жылжымалы баяулататын әрекетті орындау үшін. бұл жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді төмен Мұндай іс-шаралар, оны жылжыту болады.

ерекшеліктері Орбита

биіктікке Сонымен қатар, жер серігін қозғалыс жолы және эксцентри көлбеу сипатталады. Бірінші орбитаға пішініне қатысты. Спутниктік төмен эксцентри жақын циркуляру траектория бойымен жылжытады. эксцентрик Орбита эллипс болып табылады. ғарыш аппараттарын Жерге қашықтық оның жағдайына байланысты.

Көлбеу - экваторға қатысты орбитаға бұрышы. экваторға астам тікелей бұрылады спутниктік, нөлдік көлбеу бар. ғарыш кемесі Солтүстік және Оңтүстік полюстер (географиялық және магниттік емес) үстінен өтеді, онда оның көлбеу 90 °.

Барлық бірге - биіктігі, эксцентричность және көлбеу - оның тұрғыдан бастап серігін қозғалысын және сол сияқты анықтауға жер көрінеді.

жоғары-Жер

спутниктік жер орталығынан (бетінен шамамен 36 мың. км) дәл 42164 км жеткенде, ол планетаның айналу орбитаға сай аймағын кіреді. Жер бірдей жылдамдықпен машина жүріп-ақ, яғни. Революция E. Оның мерзімі 24 сағат, ол солтүстіктен оңтүстікке дрейф мүмкін болса, ол тек бойлық орнында қалады, бұл, меніңше. Бұл арнайы жоғары орбитаға геостационарлық деп аталады.

тікелей экваторға (нөл эксцентри және көлбеу) жоғарыда және Жерге қатысты айналма орбитада спутниктік жылжытылады әлі тұр. Ол әрқашан өз бетінде бір нүктеден жоғарыда орналасқан.

Геостационарлық орбитаға спутниктері олар сияқты, ауа райы мониторинг жүргізу үшін өте құнды сол бетінің үздіксіз шолуды қамтамасыз етеді. Әр бірнеше минут, осындай жүріп метеорология, бұлттар, су буының және жел және ақпарат тұрақты қозғалысы туралы ақпаратты беруге мониторинг және ауа райы болжау үшін негіз болып табылады.

Сонымен қатар, GEO құрылғылар байланыс (телефония, теледидар, радио) үшін пайдалы болуы мүмкін. спутниктері апатқа ұшыраған теңіз және әуе кемелерін іздеу көмек көрсету үшін пайдаланылатын, жұмыс іздеу және құтқару маяк қамтамасыз барады.

Соңында, көптеген vysokoorbitalnyh Жер серіктері күн қызметті бақылау және магниттік өрістер және сәулелену деңгейлерін бақылауға алынады.

геостационарлық орбитаға биіктігін есептеу

спутниктік центростремительной күші F _р = (М V ₁ ²⁾ / R және гравитациялық күші F _T = (GM ₁ М ₂₎ / R ² жұмыс ^{істейді.} Осы күштер тең болғандықтан, ол оң жағы теңестіру және ₁ М массасын тураймыз болады. нәтижесі теңдеу V ² = (GM ²⁾ / Р. болып табылады Демек жылдамдығы V = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

геостационарлық орбитаға шеңбер 2πr ұзындығы орбиталық жылдамдығы V = 2πR / Т. табылады болғандықтан

Демек, R ³ = T ² GM / (4π ^2).

T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 Нм ² / кг ^2, М = 5,98x10 ²⁴ жылдан бері кг, содан кейін Р. жылғы Вычитая R = 4,23x10 ⁷ м Жер радиусы, 6,38x10 ⁶ м тең, ол биіктік спутниктері бетінің бір нүктесінің ілулі ұшып білуге болады - 3,59x10 ⁷ м.

Лагранж нүктесі

Басқа Ұлы Орбита Жердің тартылыс күші Күннің ауырлық өтеледі Лагранж нүктесі болып табылады. Барлық бар екенін, тең дәрежеде осы аспан денелерінің тартты және жұлдыз айналасында біздің планетаның бар айналады.

Sun-Жер жүйесінде бес Лагранж нүктелерінің, L5 және L4 деп аталатын тек соңғы екі, тұрақты болып табылады. жер серігін қалған Крутойдың төбеден үстіне теңгерімді допты ұқсайды: кез келген шамалы наразылық, итеріңіз болады. теңдестірілген күйінде қалады үшін, ғарыш аппараты тұрақты түзету қажет. Лагранж спутниктерді соңғы екі нүктелерінде доп доп салыстыруға: тіпті күшті бұзылуы кейін, олар қайтып келеді.

L1 Жер мен Күннің арасындағы орналасқан, оған бар спутниктері, біздің жұлдыз тұрақты шолу мүмкіндік береді. 1,5 миллион шақырым Жер бірінші Лагранж нүктесінен күн қадағалауға SOHO күн обсерваторияның, НАСА спутниктік, Еуропалық ғарыш агенттігі.

L2 Жер бірдей қашықтықта орналасқан, бірақ оған артта болып табылады. Осы жерде спутниктері күн жарық пен жылу қорғау үшін бір ғана жылу қалқанын талап етеді. Бұл сәуле бақылау арқылы Әлемнің сипатын зерттеу үшін пайдаланылатын ғарыш телескоп үшін жақсы орын болып табылады.

Жарық оған және біздің планетаның арасындағы әрқашан етіп, күн және басқа да жағынан Жер алдында орналасқан үшінші Лагранж нүктесі. Осы лауазымда спутниктік Жер қарым-қатынас мүмкіндігі болмайды.

алда 60 ° және Жер артта планетаның орбиталық жолында өте тұрақты төртінші және бесінші Лагранж нүктесі.

Орташа орбиталық

Жерге жақын бола отырып, спутниктері жылдамырақ жылжытыңыз. Екі орта, жер маңындағы орбитаға бар: «. Lightning» жартылай синхронды және

жартылай синхронды спутник орбитада ұшатын қандай биіктікте? Ол шамамен дөңгелек (төмен эксцентри) және 26560 км (шамамен 20200 км бетінің жоғары) жер орталығынан қашықтықта үшін жойылады. Осы биіктікте спутниктік толық Бұрылысты әрбір 12 сағат құрайды. Кем дегенде, оның қозғалыстар Жер астында бұрылады. 24 сағ, және ол экваторға екі бірдей ұпай қиып. Бұл орбитаға бірізді және жоғары болжамды болып табылады. жүйесі пайдаланады жаһандық позициялау GPS.

Orbit «Найзағай» (көлбеу 63,4 °) жоғары ендік сақтауға қолданылады. Геостационарлық жер экваторға қоса берілетін, сондықтан олар қалааралық солтүстік немесе оңтүстік өңірлер үшін қолайлы емес. Бұл Орбита өте эксцентрик табылады: ғарыш кемесі бір шетіне жақын орналасқан Жер бар Созылған эллипс бойымен қозғалады. спутниктік ауырлық арқылы жедел болғандықтан, ол біздің планетамыздың жақын кезде, ол өте тез жылжиды. Сіз жылдамдығын жойған кезде бәсеңдемейтін, сондықтан ол Жер шетінен алыс орбитада жоғарғы жағында көп уақыт жұмсайды, қашықтық 40 мың жетуі мүмкін, ол. км. орбиталық кезеңі 12 сағат, бірақ уақыт шамамен екі-үштен спутниктік бір жарты шарда үстінен жұмсайды. жартылай синхронды орбитаға жер серігін сияқты жолы арқылы 24 сағат сайын өтеді. Ол алыс солтүстікке немесе оңтүстікке қатынас үшін пайдаланылады.

төмен Жер

Ең ғылыми спутниктері, көптеген метеорологиялық және ғарыш станциясы маңындағы айналма төмен Жер орбитасына болып табылады. Олардың баурайы олар не істеп жатқандарын мониторинг байланысты. TRMM экваторға жақын қалған, ал сондықтан, салыстырмалы төмен бейімділік (35 °) бар, тропикалық бақылау үшін іске қосылды.

НАСА спутник Көптеген бақылаулар дерлік полярлық орбита vysokonaklonnuyu бар. 99 мин кезеңімен полюстен полюске жер айналасында ғарыш аппараты жылжытылады. Жартысы уақыт ол ғаламшардың күндізгі жағында астам өтеді, және полюсі түні қайтарылады.

спутниктік Жер қозғалысы астында бұрылады ретінде. бірлігі жанып бөлігін енгізеді уақытта, ол оның соңғы орбитаға өту ауданына іргелес ауданда аяқталды. Полярлық серіктерін 24 сағаттық кезеңде бір рет күніне және бір рет түнде, екі рет Жердің ең қамтиды.

Sun-синхронды орбитаға

геостационарлық спутнигін оларды бір нүктесінде қалуға мүмкіндік беретін, экваторға жоғары болуы тиіс, сол сияқты полярлық-төменгi орбиталық Сонымен қатар қалуға қабілеті бар. Олардың Орбита күн-синхронды болып табылады - экватор ғарыш кемесі жергілікті күн уақыт қиылысында әрқашан бірдей болып табылады. Мысалы, Terra спутниктік сағат 10.30 әрқашан Бразилия астам кесіп өтеді. Эквадордың немесе Колумбия астам 99 мин кейін Келесі қиылысы, сондай-ақ 10:30 жергілікті уақыт бойынша жүреді.

ол маусымға байланысты өзгеріп отырады, дегенмен, Жер бетінде құлап күн сәулесінің бұрышын ұстап тұруға мүмкіндік береді, сондай Sun-синхронды орбитаға, ғылым үшін қажет. Бұл консистенциясы ғалымдар өзгерістер елесін жасай алады планета жыл бір жолғы суреттерді қамтитын тым үлкен секіру туралы алаңдатты қажетінсіз бірнеше жыл бойы салыстыруға болады дегенді білдіреді. күн-синхронды орбитаға болмайынша ол уақыт оларды қадағалап қиын болар еді, және климаттың өзгеруі зерттеу үшін қажетті ақпаратты жинау.

жер серігінің жолы өте шектеулі болып табылады. ол 100 км биіктікте болса, Орбита 96 ° көлбеу болуы тиіс. Кез келген ауытқу болмайды. атмосфераға және күн мен айды орбитасынан өзгерту аппаратының тартымды күш қарсылық болғандықтан, ол үнемі реттелуі тиіс.

орбитаға: Launch

іске қосу энергиясын, ұшыру орналасқан жері байланысты оның мөлшерін, оның қозғалысының болашақ траекториясын биіктігін және көлбеу талап етеді. қашықтан орбитаға жету үшін, ол энергияны көп жұмсау қажет. айтарлықтай еңіс спутниктері (мысалы, полярлық) экваторға астам листериоз қарағанда энергия жұмсалады. Жердің айналу көмек төмен көлбеу бар орбитаға. Халықаралық ғарыш станциясы бұрыш 51,6397 ° жылжытады. Бұл ғарыш автобусы мен Ресей зымыран оған жету оңай болған қамтамасыз ету үшін қажет. ХҒС биіктігі - 337-430 км. Polar спутниктері, екінші жағынан, Жер импульс арқылы алуға емес, сондықтан олар сол қашықтықты көтерілуге энергияны көп талап етеді.

реттеу

спутнигін ұшыру белгілі бір орбитаға оны ұстау үшін күш-жігерін қажет кейін. Жер тамаша сала емес болғандықтан, оның гравитациялық кейбір жерлерде күшті. Бұл Теңсіздіктерді, күн, ай және Юпитер (Күн жүйесінің ең жаппай планета) тарту қосымша, орбитада бейімділік өзгертеді. Өмір бойы лауазымы спутниктері үш немесе төрт рет түзетілген барады. LEO НАСА құрылғылар жыл сайын, оның көлбеу реттеу қажет.

Сонымен қатар, жақын-Жер серіктері атмосфераны әсер етеді. жоғарғы қабаттар, өте сирек болса да, жақын Жер оларды аударғым күшті жеткілікті қарсылық бар. ауырлық күші әсер серіктерін жеделдету әкеледі. Уақыт өте келе, олар атмосфераға төменгі және жылдам батып бара жатқан спираль өртеп, немесе артқа Жерге құлап жатыр.

күн белсенді болған кезде Air қарсылық күшті. Әуе шарында ауаның кеңейтеді және қыздырғанда көтеріледі сияқты, күн оны қосымша энергия береді, қашан кеңейеді және атмосфера көтеріледі. Сирек атмосфералық қабаттар көтеріледі және олардың орны тығыз қабылдайды. Сондықтан, Жер орбитасына спутниктері атмосфералық өтеуге үшін кедергі жылына төрт рет шамамен өз ұстанымын өзгерту керек. Кезде Күн белсенділігінің ең жоғарғы, құрылғының орналасуы әр 2-3 апта реттеу керек.

ғарыштық қоқыстар

Үшінші себеп, орбитаға мені мәжбүр - ғарыштық қоқыс. Iridium емес жұмыс істейтін ресейлік ғарыш кемесі соқтығысты байланыс спутнигі бірі. Олар 2500-ден астам бөлімнен тұратын қоқыс бұлт құру, ыдырап. Әрбір элемент енді антропогендік шыққан астам 18,000 нысандарды қамтиды деректер базасын, қосылды.

НАСА мұқият арқасында қоқыс спутник жолында алар еді бәрі, яғни. А. бірнеше рет орбитаға өзгерту болған бақылайды.

Орталығы Миссиясы бақылау инженерлер қозғалысымен және мұқият жалтақ маневр жоспарлап талап ретінде кедергі келтіруі мүмкін спутниктер мен ғарыштық қоқыс күйін қадағалау. сол команда жоспарлары мен спутникті еңкеюі мен биіктігін реттеу үшін маневр жасау орындайды.