Вітаємо: можливо, ви нова нація, котра космос шукає розміщення нового блискучого навантаження навколо планети Земля. Ви зібрали технічне ноу-хау і прагнете розірвати потворні зв'язки та приєднатись до ексклюзивного клубу, який поки що містить лише 14 країн, здатних здійснити космонавтичний космос. Тепер для великого питання: яку орбіту вибрати?
Ласкаво просимо у чудовий світ орбітальної механіки. Звичайно, супутники на орбіті повинні дотримуватися законів руху Ньютона, оскільки вони постійно «падають» навколо Землі, не зачепивши її. Але для досягнення різних орбіт вам обійдеться витрата палива та технічні складності. Однак різні орбіти можуть бути використані для досягнення різних цілей.
Першим штучним Місяцем, розміщеним на низькоземній орбіті, був Sputnik 1, запущений 4 жовтняго1957 р. Але ще до світанку космічної ери такі візіонери, як футурист та автор фантастики Артур К. Кларк, зрозуміли значення розміщення супутника на геосинхронній орбіті приблизно на 35,786 кілометрів над земною поверхнею. Якщо розмістити супутник на такій орбіті, він перебуває у «замковому кроці», а Земля обертається під ним раз на двадцять чотири години.
Ось декілька найбільш поширених орбіт, орієнтованих на сучасні супутники та їх використання:
Низькоземна орбіта (LEO): Розміщення супутника на 700 км над поверхнею Землі, що рухається 27 500 км на годину, призведе до його орбіти Землі один раз кожні 90 хвилин. Міжнародна космічна станція знаходиться саме на такій орбіті. Супутники в LEO також піддаються атмосферному тягу, і їх необхідно періодично збільшувати. Запуск з екватора Землі дає вам початковий максимум 1670 км / годину прискорення на орбіту на схід. Між іншим, висока орбіта нахилу 52 градусів на МКС - це компроміс, який гарантує, що до неї можна дістатися з різних місць запуску по всьому світу.
Низькоземна орбіта також стає переповненою космічним сміттям, і такі випадки, як успішний випробування ракет Китаю в 2007 році, і зіткнення Iridium 33 і неіснуючий супутник Kosmos-2251 в 2009 році опустили низьку орбіту Землі тисячами зайвих штук сміття та не дуже допомогли ситуації. Були закликані перетворити технологію на повторне використання на майбутніх супутниках, і це стане першочерговим з появою зграй нано та CubeSats в LEO.
Сонцесинхронна орбіта: це сильно похила ретроградна орбіта, яка гарантує, що кут освітлення Землі внизу є послідовним у декількох проходах. Хоча для виходу на орбіту синхронної Сонця - плюс складний маневр розгортання, відомий як «собача нога», потрібна достатня кількість енергії, цей тип орбіти бажаний для спостереження за Землею. Він також є улюбленим для шпигунських супутників, і ви помітите, що багато країн, які прагнуть створити свої перші супутники, використовуватимуть заявлену мету «спостереження за Землею» для власних польових шпигунських супутників.
Орбіта Моліни: Сильно нахилена еліптична орбіта, розроблена росіянами, орбіта Моліїни займає 12 годин для завершення, розміщуючи супутник над однією півсферою на 2/3 третьої частини орбіти і повертаючи її назад в ту саму географічну точку раз на 24 години.
Напівсинхронна орбіта: 12-годинна еліптична орбіта, схожа на орбіту Молійна, напівсинхронна орбіта надається перевагою глобальним супутником позиціонування.
Геосинхронна орбіта: Вищезгадана точка 35786 км над земною поверхнею, де супутник залишається нерухомим на певній довготі.
Геостаціонарна орбіта: Помістіть супутник ГЕО на орбіту з орбітою нульового ступеня, і він вважається геостаціонарним. Також іноді його називають орбітою Кларка, це місце надзвичайно стабільне, і розміщені там супутники можуть залишатися на орбіті протягом мільйонів років.
У 2012 році супутник EchoStar XVI був запущений назустріч GEO з диском часової капсули Останні фотографії саме з цієї причини. Цілком можливо, що через мільйони років ГЕО сати можуть бути основними артефактами, що залишилися від цивілізації початку 20-го століття.
Орбіта точки Лагранжа: математик 18 століття Джозеф-Луї Лагранж зробив спостереження, що в будь-якій системі трьох тіл існує кілька стійких точок. Окреслені точками Лагранжа, ці локалі служать чудовими стійкими положеннями для розміщення обсерваторій. Сонячна геліосферна обсерваторія (SOHO) сидить у точці L1, щоб забезпечити їй безперервний погляд на Сонце; космічний телескоп Джеймса Вебба призначається в 2018 році для точки L2 за Місяцем. Щоб залишитися на станції поблизу точки LaGrange, супутник повинен увійти в орбіту Ліссайюса або Ореола навколо уявної точки Лагранжа в космосі.
У всіх цих орбіт є плюси і мінуси. Наприклад, атмосферне перетягування не є проблемою на геосинхронній орбіті, хоча для цього потрібно кілька прискорень та передачі маневрів по орбіті. Як і в будь-якому плані, складність також додає більше шансів на те, що речі вийдуть з ладу, перекинувши супутник на неправильну орбіту. Російська місія Фобос-Грунт спіткала саме таку долю після запуску в 2011 році, коли верхня її ступінь Фрегата не змогла працювати належним чином, нанизуючи міжпланетний космічний корабель на орбіту Землі. Фобос-Грунт врізався назад на Землю над Південним Тихим океаном 15 січняго, 2012.
Космос - це непростий бізнес, і обов'язково розміщувати речі на правильній орбіті!
-Шукаєте полювати на супутники із вашого заднього двору? Чудовий інтернет-ресурс, з якого можна почати з Небес-нагорі.
