Геосинхронная орбита
Геосинхро́нная орби́та (ГСО) — орбита обращающегося вокруг Земли спутника, на которой период обращения равен звёздному периоду вращения Земли — 23 ч 56 мин 4,1 с.
Частным случаем является геостационарная орбита — круговая орбита, лежащая в плоскости земного экватора, для которой спутник в небе (для земного наблюдателя) практически неподвижен. Геостационарная орбита имеет радиус 42 164 км с центром, совпадающим с центром Земли, что соответствует высоте над уровнем моря 35 786 км.
Если орбита имеет отличное от нуля наклонение и нулевой эксцентриситет, то при наблюдении с Земли спутник в течение суток описывает на небе восьмёрку. Если же и наклонение, и эксцентриситет отличны от нуля, то восьмёрка может, в зависимости от конкретных величин наклонения и эксцентриситета, выродиться в эллипс (спутники серии Canyon) или в отрезок прямой, лежащий в плоскости экватора (при ненулевом эксцентриситете и нулевом наклонении, например такая орбита у разгонных блоков ДМ-SL).
Первым спутником связи на геосинхронной орбите являлся «Syncom-2», запущенный Соединёнными Штатами 26 июля 1963 года. Иногда вывод на геосинхронную орбиту вызван тем, что у ракеты-носителя, которым был запущен спутник, не хватает энергии для того, чтобы вывести этот космический аппарат прямо на геостационарную орбиту.
Существуют каталоги объектов на геосинхронных орбитах.[1]
Характеристики орбиты
У всех геосинхронных орбит (как у круговых, так и у эллиптических) большая полуось равна 42 164 км[2] Для любого орбитального периода P размер большой полуоси a вычисляется по формуле
- [math]\displaystyle{ a=\sqrt[3]{\mu\left(\frac{P}{2\pi}\right)^2}, }[/math]
где [math]\displaystyle{ \mu = G M }[/math] — геоцентрическая гравитационная постоянная[англ.], равная 398 600,4418 км³/с², произведение массы Земли на гравитационную постоянную[3].
В частном случае геостационарной орбиты наземной трассой ИСЗ является единственная точка на экваторе. В общем случае геосинхронных орбит с ненулевым наклонением или эксцентриситетом трасса представляет собой более или менее искажённую восьмёрку.
Геостационарная орбита
Геостационарная орбита (GEO) — это круговая геосинхронная орбита в плоскости земного экватора с радиусом около 42 164 км (измеряется от центра Земли). Спутник на такой орбите находится на высоте около 35 786 км от среднего уровня моря. Подобная орбита иногда также называется орбитой Кларка в честь Артура Кларка. Данные орбиты удобны для телекоммуникационных спутников.
Идеальная геостационарная орбита практически не достижима, так как ИСЗ находится на ней под действием нескольких дополнительных сил, например, солнечного ветра, давления электромагнитного излучения, притяжения со стороны Луны и Солнца; под влиянием неоднородности гравитационного поля Земли. Спутникам приходится производить различные манёвры, чтобы оставаться на геостационарной орбите.
Орбита «Тундра»
Орбиты «Тундра» являются эллиптическими геосинхронными орбитами, их типичный эксцентриситет от 0,25 до 0,4. Наклонение таких орбит составляет от 62,15°[4] до 63,4°;
Такие орбиты используется, в частности, компанией «Sirius XM Radio» (система «Sirius XM» из трёх КА) и японской навигационной системой QZSS.
См. также
Примечания
- ↑ CLASSIFICATION OF GEOSYNCHRONOUS OBJECTS Архивная копия от 19 октября 2018 на Wayback Machine.
- ↑ Vallado, David A. Fundamentals of Astrodynamics and Applications (англ.). — Hawthorne, CA: Microcosm Press, 2007. — P. 31.
- ↑ Гравитационная постоянная / В. К. Милюков, М. У. Сагитов // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Редкол.: Р. А. Сюняев (Гл. ред.) и др. — 2-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1986. — С. 220—222. — 70 000 экз.
- ↑ Tipos de órbitas. Constelaciones de satélites. Universidad Politecnica de Madrid. Дата обращения: 5 февраля 2011. Архивировано 31 мая 2012 года.
Ссылки
- Geosynchronous Orbit (англ.) (недоступная ссылка). Science@NASA. Архивировано 29 апреля 2005 года.
- Planetary Orbits (англ.). НАСА. Архивировано 5 февраля 2012 года.
- Science Presse data on Geosynchronous Orbits (including historical data and launch statistics) (англ.) (недоступная ссылка). Архивировано 4 ноября 2004 года.
- Orbital mechanics (англ.). Rocket and Space Technology. Архивировано 5 февраля 2012 года.
| ||||||||
| ||||||||