Onnittelut: Ehkä olet uusi avaruuskansakunta, joka haluaa sijoittaa uuden kiiltävän hyötykuorman maapallon ympärille. Olet koonnut teknisen tietotaidon ja yrität rikkoa surlyiset siteet ja liittyä yksinoikeuteen, joka toistaiseksi sisältää vain 14 maata, jotka kykenevät alkuperäiskansoihin. Nyt iso kysymys: minkä kiertoradan valitset?
Tervetuloa upeaan kiertoradan mekaniikan maailmaan. Tietysti, kiertoradalla olevien satelliittien on noudatettava Newtonin liikelakia, koska ne jatkuvasti "putoavat" ympäri maata lyömättä sitä. Mutta se maksaa sinulle polttoaineen kulutuksen ja teknisen monimutkaisuuden saavuttaa erityyppisiä kiertoratoja. Eri tyyppisiä kiertoratoja voidaan kuitenkin käyttää erilaisten tavoitteiden saavuttamiseen.
Ensimmäinen maapallon kiertoradalle asetettu keinokuu oli 4. lokakuuta avattu Sputnik 1th, 1957. Mutta jo ennen avaruuskauden alkamista visionäärit, kuten futuristi ja tieteiskirjailija, Arthur C. Clarke, ymmärsivät satelliitin sijoittamisen merkityksen geosynkroniselle kiertoradalle noin 35 786 km maanpinnan yläpuolelle. Kun satelliitti sijoitetaan sellaiselle kiertoradalle, se pysyy "lukitusasteessa" maan kanssa, joka pyörii sen alla kerran 24 tunnin välein.
Tässä on joitain yleisimpiä kiertoratoja, joihin modernit satelliitit kohdistavat ja niiden käyttötavat:
Matalan maan kiertorata (LEO): Kun satelliitti sijoitetaan 700 km maanpinnan yläpuolelle ja liikkuu 27 500 km tunnissa, se kiertää maata kerran 90 minuutissa. Kansainvälinen avaruusasema on juuri sellaisella kiertoradalla. LEO: n satelliitteihin kohdistuu myös ilmakehän hidastumista, ja niitä on lisättävä säännöllisesti. Käynnistäminen maapallon päiväntasaajasta antaa sinulle ensimmäisen vapaan enimmäisarvon 1 670 km / tunnissa kiertoradalle itään. Muuten, ISS: n korkea 52 asteen kallistusrata on kompromissi, joka varmistaa, että se on tavoitettavissa erilaisista laukaisusivustoista ympäri maailmaa.
Matala Maapallon kiertorata on myös täynnä avaruusromua, ja tapaukset, kuten Kiinan menestyksekäs vuoden 2007 satelliittienvastainen testi, Iridium 33: n ja vuonna 2000 tapahtuneen törmäyksen Kosmos-2251-törmäykset, laskivat matalan maan kiertoradan tuhansilla lisäpalasilla. roskia eikä auttanut tilannetta paljon. Tulevia satelliitteja varten on kehotettu tekemään uusintoteknologia standardiksi, ja siitä tulee ensiarvoisen tärkeää, kun LEO: ssa ilmaantuu nano- ja CubeSats-parvia.
Auringon synkroninen kiertorata: Tämä on erittäin taipuvainen taaksepäin suuntautuva kiertorata, joka varmistaa, että alapuolella olevan Maan valaistuskulma on tasainen useilla läpikulkuilla. Vaikka auringon synkronisen kiertoradan saavuttaminen vie kohtuullisen määrän energiaa plus monimutkainen ”koiran jalkaksi” kutsuttu siirtoväli, tämäntyyppinen kiertorata on toivottava maan tarkkailuoperaatioille. Se on myös vakooja-satelliittien suosikki, ja huomaat, että monet maat, jotka pyrkivät asettamaan ensimmäiset satelliittinsa, käyttävät ilmoitettua tavoitetta "Maan tarkkailu" omien vakooja-satelliittien kentämiseen.
Molyina-kiertorata: Venäläisten suunnittelema erittäin kalteva elliptinen kiertorata. Molyina-kiertorata kestää 12 tuntia, sijoittamalla satelliitin yhden pallonpuoliskan yläpuolelle kiertoradan 2/3-tasolle ja palauttamalla sen takaisin saman maantieteellisen pisteen yli 24 tunnin välein.
Puolisynkroninen kiertorata: Globaalien paikannussatelliittien suosima 12 tunnin ellipsirata, joka on samanlainen kuin Molyinan kiertorata, puolisynkroninen kiertorata.
Geosynkroninen kiertorata: Edellä mainittu piste, 35 786 km maanpinnan yläpuolella, missä satelliitti pysyy kiinteänä tietyn pituuden yli.
Geostationaarinen kiertorata: Aseta GEO-satelliitti kiertoradalle nolla asteen kiertoradalla, ja sitä pidetään geostacionäärisena. Tämä sijainti, jota joskus kutsutaan myös Clarken kiertoradaksi, on erittäin vakaa, ja siihen sijoitetut satelliitit voivat pysyä kiertoradalla miljoonia vuosia.
Vuonna 2012 EchoStar XVI -satelliitti ajettiin GEO: n suuntaan aikakapselilevyllä Viimeiset kuvat juuri tästä syystä. On täysin mahdollista, että miljoonien vuosien kuluttua GEO-satsit saattavat olla ensisijaisia esineitä, jotka ovat jäljellä 1900-luvun alun sivilisaatiosta.
Lagrange-pisteen kiertoradat: 1700-luvun matemaatikko Joseph-Louis Lagrange havaitsi, että jokaisessa kolmessa kehon järjestelmässä on useita vakaita kohtia. Nämä dublatut Lagrange-kohdat toimivat erinomaisina vakaina paikoina observatorioiden sijoittamisessa. Solar Heliospheric Observatory (SOHO) istuu L1-pisteessä antamaan sille jatkuvan näkymän Auringosta; James Webbin avaruusteleskooppi on sidottu vuonna 2018 L2-pisteeseen Kuun ulkopuolelle. Pysyäksesi asemalla lähellä LaGrange-pistettä, satelliitin on päästävä Lissajous- tai Halo-kiertoradalle kuvitteellisen Lagrange-pisteen ympärillä avaruudessa.
Kaikilla näillä kiertoradoilla on etuja ja haittoja. Esimerkiksi ilmakehän vetäminen ei ole ongelma geosynkronisella kiertoradalla, vaikkakin saavuttamiseen tarvitaan useita lisäyksiä ja siirtoradan kiertomatkoja. Ja kuten mikä tahansa suunnitelma, monimutkaisuus lisää myös mahdollisuuksia asioiden epäonnistumiseen, ohjaamalla satelliitti väärään kiertoradalle. Venäjän Phobos-Grunt-operaatio kärsi juuri sellaisen kohtalon, kun se käynnistettiin vuonna 2011, kun sen Fregatin ylemmä vaihe ei toiminut kunnolla, siirtäen planeettojen välistä avaruusalusta maan kiertoradalle. Phobos-Grunt kaatui takaisin maan päälle eteläisen Tyynenmeren yli 15. tammikuutath, 2012.
Avaruus on kova liiketoiminta, ja asioiden sijoittaminen oikealle kiertoradalle on välttämätöntä!
-Haluatko etsiä satelliitteja takapihaltasi? Upea verkkoresurssi aloittamiseen taivaassa-yläpuolella.
