Õnnitleme: võib-olla olete uus kosmosemaailm, kes soovib paigutada uue läikiva kandevõime planeedi Maa ümber. Olete kokku pannud tehnilise oskusteabe ja proovite murda ebameeldivaid sidemeid ning liituda eksklusiivse klubiga, mis siiani sisaldab ainult 14 riiki, kes on võimelised põliselanike kosmoselendudeks. Nüüd suure küsimuse juurde: millise orbiidi peaksite valima?
Tere tulemast orbitaalmehaanika imelisse maailma. Muidugi peavad orbiidil olevad satelliidid järgima Newtoni liikumisseadusi, kuna need "kukuvad" ümber Maa ilma seda löömata. Kuid erinevat tüüpi orbiitide saavutamine maksab teile kulutatud kütuse ja tehnilise keerukuse tõttu. Erinevate eesmärkide saavutamiseks võib aga kasutada erinevat tüüpi orbiite.
Esimene tehiskuu, mis maapõhja orbiidile paigutati, oli 4. oktoobril käivitatud Sputnik 1th, 1957. Kuid juba enne kosmoseajastu algust mõistsid sellised visionäärid nagu futurist ja ulmekirjanik Arthur C. Clarke satelliidi paigutamise väärtust geosünkroonsele orbiidile umbes 35 786 kilomeetrit maapinnast. Satelliidi paigutamisel sellisele orbiidile hoitakse seda "lukukorras" ja Maa pöörleb selle all iga kahekümne nelja tunni järel.
Siin on mõned tavalisemad orbiidid, millele on suunatud tänapäevased satelliidid ja nende kasutusalad:
Madala maa orbiit (LEO): Kui satelliit paigutatakse 700 km kõrgusele maapinnast ja liigub 27 500 km tunnis, põhjustab see Maa orbiidil kord 90 minuti jooksul. Rahvusvaheline kosmosejaam asub just sellisel orbiidil. LEO satelliite mõjutab ka atmosfääriline vastupidavus ja neid tuleb perioodiliselt suurendada. Maa ekvaatorist käivitamine annab teile orbiidile idasuunas esialgse maksimaalse kiiruse 1670 km / tunnis. Muuseas, ISS-i kõrge 52-kraadine kalde orbiit on kompromiss, mis tagab, et see on juurdepääsetav mitmesugustest stardipaikadest kogu maailmas.
Madala Maa orbiit on samuti rahvarohke kosmoseprügi poolt ning sellised juhtumid nagu 2007. aasta edukas Hiina satelliitidevastaste rakettide katse ning Iridium 33 ja inimtühja Kosmos-2251 kokkupõrge 2009. aastal tõrjusid madal Maa orbiidi tuhandete lisatükkidega. prahti ja ei aidanud olukorda palju. On tehtud üleskutseid muuta tulevaste satelliitide jaoks uuesti sisenemise tehnoloogia ja see muutub ülitähtsaks nano- ja CubeSatti-karjade tulekuga LEO-sse.
Päikese sünkroonne orbiit: see on kõrge kaldega retrograadne orbiit, mis tagab, et allpool paiknev Maa valgustamisnurk on mitmel läbimisel ühtlane. Ehkki sünkroonse Päikese orbiidile jõudmiseks kulub üsna palju energiat - pluss keerukas kasutuselevõtu manööver, mida tuntakse nn koerajalana -, on seda tüüpi orbiit soovitatav Maa vaatlusmissioonide jaoks. See on ka spioon-satelliitide lemmik ja võite märgata, et paljud riigid, kes soovivad oma esimesed satelliidid üles panna, kasutavad oma eesmärgi - "Maa vaatlus" - omaenda spioon-satelliitide välja väljaandmiseks.
Molyina orbiit: Venelaste poolt kujundatud kõrge kaldega elliptiline orbiit, Molyina orbiidi täitmiseks kulub 12 tundi, asetades satelliidi orbiidi 2/3 astme kohal ühe poolkera kohale ja tagastades selle iga 24 tunni järel tagasi samasse geograafilisse punkti.
Poolsünkroonne orbiit: Molyina orbiidile sarnanev 12-tunnine elliptiline orbiit, poolsünkroonset orbiiti eelistavad globaalsed positsioneerimissatelliidid.
Geosünkroonne orbiit: eespool nimetatud punkt 35 786 km kõrgusel Maa pinnast, kus satelliit püsib kindla pikkuse kohal fikseerituna.
Geostatsionaarne orbiit: asetage GEO satelliit orbiidile nullkraadise orbiidiga ja seda peetakse geostatsionaarseks. Seda kohta, mida mõnikord nimetatakse ka Clarke'i orbiidiks, on see asukoht äärmiselt stabiilne ja sinna paigutatud satelliidid võivad orbiidil püsida miljonite aastate jooksul.
2012. aastal käivitati EchoStar XVI satelliit, suunates ajakapsli kettaga GEO-le Viimased pildid just sel põhjusel. On täiesti võimalik, et miljonite aastate möödudes võivad GEO satsid olla 20. – 21. Sajandi alguse tsivilisatsioonist peamised esemed.
Lagrange'i punkt tiirleb: 18. sajandi matemaatik Joseph-Louis Lagrange tegi märkuse, et igas kolmes kehasüsteemis on mitu stabiilset punkti. Need dubleeritud Lagrange'i punktid on suurepäraseks stabiilseks positsiooniks observatooriumite paigutamiseks. Päikese Heliosfääri Observatoorium (SOHO) asub L1 punktis, et võimaldada sellele pidevat vaadet Päikesele; James Webbi kosmoseteleskoop on 2018. aastal seotud L2-punktiga Kuust kaugemal. LaGrange'i punkti lähedal asuvas jaamas viibimiseks peab satelliit sisenema kujuteldava Lagrange'i punkti ümber kosmoses asuvasse Lissajouse või Halo orbiidile.
Kõigil neil orbiitidel on plusse ja miinuseid. Näiteks atmosfääri tõmbejõud ei ole geosünkroonsel orbiidil probleem, kuigi selle saavutamiseks on vaja mitu võimendust ja orbiidi manöövrit. Nagu iga plaani puhul, lisab keerukus ka rohkem võimalusi ebaõnnestuda, suunates satelliidi valele orbiidile. Venemaa missioonil Phobos-Grunt tabas just selline saatus pärast käivitamist 2011. aastal, kui tema Fregati ülemine järk ei suutnud korralikult töötada, suunates planeetidevahelise kosmoselaeva Maa orbiidile. Phobos-Grunt kukkus Vaikse ookeani lõunaosa kohal tagasi Maale 15. jaanuarilth, 2012.
Kosmos on raske äri ja kindlasti on vaja asetada asjad õigele orbiidile!
- Kas soovite oma tagaaiast satelliite jahti pidada? Suurepärane veebiressurss, millega alustada ülalpool taevast.
