Čestitamo: morda ste nova država, ki se ukvarja s vesoljem in iščete sijajno novo obremenitev okoli planeta Zemlje. Zbrali ste tehnično znanje in poskušali razbiti stranske vezi in se pridružiti ekskluzivnemu klubu, ki do zdaj vsebuje samo 14 držav, sposobnih domorodnih vesoljskih poletov. Zdaj pa za veliko vprašanje: katero orbito izbrati?
Dobrodošli v čudovitem svetu orbitalne mehanike. Seveda morajo sateliti v orbiti upoštevati Newtonove zakone gibanja, saj nenehno 'padajo' okoli Zemlje, ne da bi pri tem udarili. Toda za dosego različnih vrst orbite vas bo stalo poraba goriva in tehnična zapletenost. Različne vrste orbitov pa se lahko uporabljajo za doseganje različnih ciljev.
Prva umetna luna, ki je bila postavljena v orbito z nizko zemljo, je bil Sputnik 1, ki je bil sprožen 4. oktobrath, 1957. Toda še pred zori vesoljske dobe so vizionarji, kot je futuristični in znanstvenofantastični avtor Arthur C. Clarke, spoznali vrednost postavitve satelita v geosinhrono orbito približno 35.786 kilometrov nad zemeljsko površino. Če satelit vstavite v takšno orbito, ga je mogoče držati v "ključavnici", ko se Zemlja vrti pod njim enkrat na štiriindvajset ur.
Tu je nekaj pogostejših orbitov, na katere ciljajo sodobni sateliti in njihova uporaba:
Nizkotonska orbita (LEO): Če postavite satelit 700 km nad površino Zemlje, ki se giblje 27.500 km na uro, bo krožilo na Zemljo enkrat na vsakih 90 minut. Mednarodna vesoljska postaja je ravno v takšni orbiti. Tudi sateliti v LEO so izpostavljeni atmosferskemu povleku in jih je treba občasno ojačati. Izlet iz ekvatorja na Zemljo vam omogoči začetno največjo 1.670 km / uro dvig v orbito proti vzhodu. Mimogrede, visoka 52-stopinjska nagibna orbita ISS je kompromis, ki zagotavlja, da je dosegljiv z različnih izstrelišč po vsem svetu.
Nizka zemeljska orbita postaja tudi natrpana s vesoljskim smeti, incidenti, kot sta uspešni test protisatelitskega izstrelka iz leta 2007 na Kitajskem in trk Iridium 33 in neporaženi satelit Kosmos-2251 iz leta 2009, pa so s tisočimi dodatnimi kosi napolnili nizko Zemljino orbito. odpadkov in niso kaj dosti pomagali. Pojavljajo se pozivi, da se v prihodnjih satelitih postavi tehnologija ponovne vključitve, kar bo postalo najpomembnejše s pojavom jat nano in CubeSats v LEO.
Sončevo-sinhrona orbita: To je zelo nagnjena retrogradna orbita, ki zagotavlja, da je osvetlitev kota Zemlje spodaj skladna pri več prehodih. Čeprav je za dosego sončne sinhtone orbite potrebnih precej energije - in zapleten manever uvajanja, znanega kot "pasja noga", je ta vrsta orbite zaželena za opazovanje misij na Zemlji. Prav tako je priljubljen za vohunske satelite. Opazili boste, da bodo številne države, ki želijo postaviti svoje prve satelite, uporabiti zastavljeni cilj "opazovanje Zemlje", da bi si same privoščile vohunske satelite.
Molyina orbita: Zelo nagnjena eliptična orbita, ki so jo zasnovali Rusi, mora Molyina orbita opraviti 12 ur, pri čemer satelit postavi na eno poloblo za 2/3 svoje orbite in ga vrne nazaj na isto geografsko točko enkrat na 24 ur.
Seminhronska orbita: 12-urna eliptična orbita, podobna Molyini orbiti, je pol-sinhrona orbita favorizirana s sateliti Global Positioning Satellites.
Geosinhrona orbita: Zgoraj omenjena točka 35.786 km nad Zemljino površino, kjer satelit ostane pritrjen na določeni zemljepisni dolžini.
Geostacionarna orbita: Postavite satelit GEO v orbito z ničelno orbito in se šteje za geostacionarno. Ta lokacija, ki jo včasih imenujejo tudi Clarkeova orbita, je ta lokacija izredno stabilna, sateliti, ki so tam nameščeni, pa lahko ostanejo v orbiti milijone let.
Leta 2012 se je satelit EchoStar XVI spustil na GEO s ploščico časovne kapsule Zadnje slike ravno iz tega razloga. Povsem mogoče je, da bi bili milijoni let od danes GEO siti morda glavni artefakti, ki so ostali od civilizacije zgodaj 20. in 21. stoletja.
Lagrangeova točka kroži: Matematik iz 18. stoletja Joseph-Louis Lagrange je ugotovil, da v katerem koli treh telesnih sistemih obstaja več stabilnih točk. Poimenovane Lagrangeove točke služijo kot odlične stabilne lege za opazovanje. Sončni Heliosspheric Observatory (SOHO) sedi na točki L1 in si tako privošči nenehen pogled na Sonce; vesoljski teleskop James Webb je leta 2018 vezan na točko L2 onkraj Lune. Če želite ostati na postaji v bližini točke LaGrange, mora satelit vstopiti v orbito Lissajous ali Halo okoli zamišljene točke Lagrange v vesolju.
Vse te orbite imajo prednosti in slabosti. Na primer, atmosferski povlek ni problem v geosinhronski orbiti, čeprav je za dosego potrebnih nekaj ojačitev in prenosa maneken v orbito. Kot pri vsakem načrtu, tudi kompleksnost dodaja več možnosti, da stvari ne bodo uspele, saj bo satelit nasedel v napačno orbito. Ruska misija Phobos-Grunt je doživela ravno takšno usodo po izstrelitvi leta 2011, ko njena zgornja stopnja Fregat ni uspela pravilno, nasedla medplanetarno vesoljsko plovilo na Zemljino orbito. Phobos-Grunt je 15. januarja strmoglavil nazaj na Zemljo nad Južnim Pacifikomth, 2012.
Vesolje je težak posel in stvari je nujno postaviti v pravo orbito!
-Iščete lov za sateliti z vašega dvorišča? Odličen spletni vir za začetek z Nebesa zgoraj.
