Ne irtifa uçan uyduları, yörünge hesaplama, hız ve hareket yönü de

tiyatroda koltuk uyduların çeşitli yörüngelerde temsil farklı bir görünüm izin Tıpkı kendi amacı vardır, her biri bir bakış açısı sağlamak. Diğer bazı gezegenimizin, birden fazla yerde üzerinde bir gün süpürme etrafında çember ise yüzeyde noktanın üzerine, onlar, Dünya'nın bir tarafında sabit bir bakış sağlar asılı gibi görünüyor.

yörüngeler türleri

Ne irtifa At uyduları uçan? yüksek, orta ve düşük: Toprak yörüngelerinin 3 tipi vardır. yüzeyden yüksek de en uzak birçok hava ve bazı iletişim uyduları genellikle. orta dünya yörüngesine yörüngesindeki Uydular belirli bir bölgeyi gözetlemek için tasarlanmış navigasyon ve special sayılabilir. Çoğu bilimsel uzay aracı, NASA nın yüzeyi filosu için izleme sistemi de dahil olmak üzere, düşük yörüngemizde.

Madde ne kadar yüksek uçan uydular kendi hareketinin hızına bağlıdır. Eğer Dünya yerçekimi güçlü ve daha hızlı hareket haline yaklaşırken. Örneğin, NASA Aqua uydu yaklaşık 705 km gezegenin etrafında uçmaya yaklaşık 99 dakika sürer ve meteorolojik birimi, yüzeyden uzak 35786 km'ye, bu 23 saat, 56 dakika ve 4 saniye gerektirecektir. Dünya'nın merkezine 384.403 km'lik bir mesafede Ay 28 günde bir devr.

aerodinamik paradoks

uydu rakım değişikliği aynı zamanda bir yörünge hızının onu değiştirir. Burada bir paradoks var. uydu operatörü onun hızını artırmak istiyorsa, o sadece hızlanma için motorlarını çalışamaz. Bu, hızlı bir azalmaya yol açacak yörüngesini (ve yükseklik), artacaktır. Bunun yerine, yani uydunun hareket ters yönde motoru çalışmalıdır. E. yeryüzündeki aracı hareket yavaş olan bir işlem gerçekleştirmek için. bu hızı artacak aşağıda Böyle eylem taşıyacaktır.

Özellikler yörüngeleri

yüksekliği ek olarak, uydunun hareket yolu eksantriklik ve eğimi ile karakterize edilir. Birinci yörünge şekli ile ilgilidir. Bir yörünge boyunca Uydu düşük dışmerkezlik hamle yakın tam daire. eksantrik yörünge eliptik olduğunu. Dünya'ya uzay aracı arasındaki mesafe konumuna bağlıdır.

Eğim - ekvator göre yörünge açısı. ekvator üzerinde doğrudan döndürüldüğünde uydu, sıfır eğime sahip. Uzay aracı kuzey ve güney kutupları (coğrafi değil manyetik) üzerinde geçerse, onun eğim 90 ° 'dir.

Hep birlikte - yükseklik, tuhaflığı ve eğim - Uydu hareketini ve toprak gibi bakacağız, onun bakış gelen benzeri belirler.

yüksek Toprak

uydu yeryüzünün merkezine (yüzeyden yaklaşık 36.000. Km) den tam olarak 42164 km ulaştığında, o gezegenin dönme yörüngesini karşılayan bölgesine girer. Dünya ile aynı hızda makine hareket ettikçe, o, devrim E. Onun süresi 24 saattir. Olan o kuzeyden güneye kayması olabilir rağmen, sadece boylam üzerindeki yerinde kalır gibi görünüyor. Bu özel yüksek yörünge yere eşzamanlı olarak adlandırılır.

şirketinden yeryüzüne ekvator (eksantriklik ve sıfır eğim) ve göreli üzerinde dairesel bir yörüngede uydu hareket durur. Hep Yüzeyinde aynı noktasının üzerinde yer almaktadır.

Durağan yörünge hava izleme için son derece değerli, uydular da bunun ile aynı yüzey alanının sürekli olarak bir bakış sağlar. Her birkaç dakikada meteorolojik yardımcıları, GOES gibi bulutlar, su buharı ve rüzgar ve Sürekli bilgi akışı hakkında bilgi vermek izleme ve hava tahmini için temel oluşturur.

Buna ek olarak, GEO cihazlar iletişim (telefon, televizyon, radyo) için faydalı olabilir. Uydular sıkıntı içinde gemilerin arama ve uçaklara yardım etmek için kullanılan iş arama ve kurtarma işaret sağlamak GOES.

Son olarak, birçok vysokoorbitalnyh Toprak uydular güneş aktivitesinin izlenmesi ve manyetik alanlar ve radyasyon düzeylerini izlemek edilir.

yörüngeye yüksekliğinin hesaplanması

Uydu merkezcil kuvvet F _p = (Mv ₁ ²⁾ / R ve çekim kuvveti F _t = (GM ₁ ila _{2 M)} / R ^{2 çalışır.} bu güçler eşit olduğundan, doğru tarafları eşit ve ₁ M kütlesi içine kesmek mümkündür. Sonuç denklemi v nin ² = (GM ²⁾ / R Dolayısıyla, hız v = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

jeostasyoner yörünge daire 2πr uzunluğu olduğu yörünge hızı v = 2πR / T.

Bu nedenle, ^R3 = ^T2 gm / (4π ^2).

T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 Nm ² / kg ^{2 M} yana = 5,98x10 ²⁴ R den daha sonra R '= 4,23x10 ⁷ m Çıkarma kg toprak yarıçapı, eşit 6,38x10 ⁶ m; yükseklik uyduları yüzeyinin bir noktada kanatlı böcek bilmek mümkündür - 3,59x10 ⁷ m.

Lagrange noktası

Diğer iyi yörüngeleri Dünya'nın yerçekimi kuvveti Sun'ın yerçekimi tarafından telafi edilir Lagrange noktası vardır. mevcut olan her şey eşit bu gökcisimlerinin ilgi ve yıldızın etrafında gezegenimizin birlikte döner.

Güneş-Yer sisteminde beş Lagrange noktaları arasında, sadece son iki, L5 ve L 4, stabil olarak adlandırılan. uydunun geri kalanında dik bir tepe üzerinde dengeli bir top gibidir: Herhangi bir hafif pertürbasyon onu itecek. Dengeli bir durumda kalması için, uzay aracı sabit ayarlama ihtiyacı var. topu topu benzetilebilir Lagrange uydularının son iki nokta ise: hatta güçlü bir rahatsızlık sonrasında, onlar geri gelecektir.

L1 Dünya ve Güneş arasında yer alır, bunun içindedir uydular bizim yıldızın sürekli bakış olmasını sağlar. SOHO güneş gözlemevi, NASA uydu, Avrupa Uzay Ajansı 1,5 milyon kilometre Dünya'dan ilk Lagrange noktasında güneşi izlemek için.

L2 Dünya'dan aynı mesafede bulunan, ancak onun arkasında olduğunu edilir. Bu konumdaki Uydular güneş ışığı ve sıcaktan korumak için sadece bir ısı kalkanı gerektirir. Bu mikrodalga fon ışınımının gözlemler yoluyla Evrenin doğası incelemek için kullanılan uzay teleskopları, için iyi bir yerdir.

Işık onu ve gezegenimizin arasında hep olacak şekilde üçüncü bir Lagrange noktası, güneşin diğer tarafında Dünya'nın önünde bulunan. bu pozisyonda uydu Earth ile iletişim kurmak mümkün olmayacaktır.

Önümüzdeki 60 ° ve yerde arkasında gezegenin yörüngesel yolunda derece istikrarlı dördüncü ve beşinci Lagrange noktası.

Orta yörünge

Dünya'ya daha yakın olmak, uydular daha hızlı hareket ederler. "Yıldırım." Yarı senkron ve: İki orta Dünya yörüngesine olan

Ne yarı eşzamanlı yörüngede uydular uçan irtifa At? Neredeyse (düşük eksantriklik) dairesel ve bir mesafede (yaklaşık 20200 km yüzey üzerinde) yeryüzünün merkezi 26560 km kadar kaldırılır. Bu yükseklikte Uydu tam dönüşlerini 12 saatte yapar. En azından onun hareketleri Toprak altında döner. ve 24 saat için bu ekvator iki özdeş noktaları ile kesişmektedir. Bu yörünge tutarlı ve büyük oranda öngörülebilir. Sistem kullanan küresel konumlama GPS.

"Lightning" (eğim 63,4 °) Orbit yüksek enlemlerde gözlemlemek için kullanılır. Geostationary uydular ekvator bağlıdırlar, bu nedenle uzun mesafe kuzey veya güney bölgeler için uygun değildir. Bu yörünge oldukça eksantrik: uzay aracı bir kenar yakınında bulunan Earth ile ince uzun bir elips, boyunca hareket eder. uydu yerçekimi ile hızlandırılmış beri gezegenimizin yakınken, çok hızlı bir şekilde hareket eder. hız yavaşlar ki dünyaya kenarından uzak yörüngenin üstünde daha fazla zaman harcama yaptığında silmek, mesafe 40 bin. Km ulaşabilir hangi. yörünge periyodu 12 saat, ama uydu tek yarımkürede üzerinde harcadığı zamanın yaklaşık üçte ikisi olduğunu. Yarı senkron yörüngeye uydu aynı yolda geçer gibi her 24 saat. O kadar kuzeye veya güneye içinde iletişim için kullanılır.

düşük Dünya

Çoğu bilimsel uydular, birçok meteorolojik ve uzay istasyonu yakınında dairesel düşük Dünya yörüngesine içindedir. Onların eğim ne yaptıklarını takip bağlıdır. ekvator kalarak TRMM, yani, nispeten düşük bir eğime (35 °) vardır, tropikal yağmur izlenmesi için başlatılmıştır.

NASA uydulardan Birçok gözlemler neredeyse kutup yörünge vysokonaklonnuyu var. 99 dakikalık bir süre ile kutup için kutup toprak çevresinde uzay aracı hareket eder. Yarım kez gezegenin gündüz tarafına geçer ve böylece direğe gece dönmek.

Uydunun hareket olarak Dünya altında döner. Birim ışıklı kısmına girer zaman, bu son yörüngesinin geçiş alanında bitişik bir alana üzerindedir. kutupsal uyduların 24 saatlik bir süre boyunca geceleri kez gündüz ve bir kez, iki kez Dünya'nın en kapsamaktadır.

Güneş eşzamanlı yörünge

Sadece yere eşzamanlı uydular onları bir noktada kalmasını sağlamıştır ekvator üzerinde olması gerektiği gibi, kutupsal yörüngeli aynı anda devam etme imkanı vardır. Onların yörünge güneşe eşzamanlı olduğunu - ekvator uzay aracı yerel güneş zamanın kesiştiği her zaman aynıdır. Örneğin, Terra uydu daima 10:30 am Brezilya'da üzerinde geçer. Ekvator ya da Kolombiya üzerinde 99 dakika sonra, sonraki kesişme 10:30 yerel zamanda meydana gelir.

Dünya'ya yüzeyine düşen güneş ışığının açısını korumak için izin verdiği bu mevsime göre değişir rağmen Güneş eşzamanlı yörünge, bilim için gereklidir. Bu tutarlılık bilim adamları değişim yanılsama yaratabilir gezegen yıl kerelik görüntülerini kaplayan çok büyük atlar, dert etmeden birkaç yıl boyunca karşılaştırmak anlamına gelir. Güneş senkron yörüngeye olmadan zamanla bunları takip etmek ve iklim değişikliği çalışma için gerekli bilgileri toplamak için zor olurdu.

Uydunun yolu çok sınırlıdır. o 100 km yükseklikte ise, yörünge 96 ° 'lik bir eğime sahip olmalıdır. Herhangi bir sapma, kabul edilemez. atmosfer ve Sun ve Ay'ın yörünge değiştirme aparatının çekici kuvvet direnç yana, düzenli ayarlanmalıdır.

yörüngeye koyun: Başlat

fırlatma fırlatma rampası, onun hareketinin gelecekteki yörüngesi yüksekliği ve eğimi konumuna bağlıdır miktar olan enerji gerektirir. Uzaktan yörüngeye ulaşmak için, daha fazla enerji harcaması gereklidir. önemli bir eğim (örneğin, polar) uydular ekvator çizerek daha fazla enerji tüketmektedir. Dünya'nın dönüşünü yardım düşük eğimle yörüngeye koyun. Uluslararası Uzay İstasyonu bir açıyla 51,6397 ° ilerliyor. Bu uzay mekiği ve Rus füzeleri ona ulaşmak için daha kolay olmasını sağlamak için gereklidir. ISS yüksekliği - 337-430 km. Aynı mesafeyi tırmanmaya daha fazla enerji gerektirir bu yüzden Dünya'nın darbe yoluyla diğer taraftan Polar uydular,, alamadım.

ayarlama

uydunun fırlatılmasından sonra belli yörüngede tutmak için çaba gereklidir. Dünya mükemmel bir küre olmadığından, onun yerçekimi bazı yerlerde daha güçlüdür. Bu eşitsizlik, güneş, ay ve Jüpiter (Güneş Sistemi'nin en büyük gezegeni) cazibe ek olarak, yörünge düzleminin değiştirir. Onun ömür boyu pozisyon GOES boyunca uydular üç veya dört kez düzeltti. LEO NASA cihazlar her yıl Eğilmesini ayarlamalısınız.

Buna ek olarak, yakın-Dünya uyduları atmosfere etkiler. en üst tabakalar, oldukça seyrek olsa da, Dünya'ya onları daha yakından çekmek için yeterince güçlü bir direnç var. yerçekimi etkisi uyduların bir hızlanmaya neden olur. Zamanla, onlar atmosfere alt ve hızlı batan bir sarmal içinde yanmış veya Dünya'ya geri düşmek vardır.

Güneş aktifken Hava direnci daha güçlüdür. balonunda hava genleşir ve ısıtıldığında yükselir, genleşir ve güneş ona ek enerji verdiğinde atmosfer yükselir gibi. Seyrek atmosferik katmanlar çıkmak ve onların yerine daha yoğun alır. Bu nedenle, yılda dört kez konumunu değiştirmek gerekir toprak yörüngedeki uydular atmosferik sürükle telafi etmek. Ne zaman güneş aktivitesinin maksimum cihazın konumunu her 2-3 hafta ayarlamak zorunda.

Uzay enkaz

uzay enkaz - yörünge beni zorlayarak üçüncü nedeni,. uydu İridyum Çalışmayan bir Rus uzay aracı ile çarpışması iletişimlerin biri. Bunlar fazla 2.500 parçadan oluşan bir atık bulutu yaratmak dağıldı. Her öğe artık antropojenik kökenli 18.000'den fazla nesneleri içeren veritabanına eklendi.

NASA dikkatle yani uyduların şekilde olsun her şeyi izler. Enkaz tekrar tekrar yörüngeye değiştirmek zorunda A. nedeniyle.

Merkezi Görev Kontrol mühendisleri hareketine engel ve gerektiği gibi özenle kaçamak manevralar planlayabilir uydular ve uzay enkaz, durumunu izlemek. Aynı ekip planları ve uydunun tilt ve yüksekliğini ayarlamak için manevralar yapar.