Разница между геосинхронной и геостационарной орбитой

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Геостационарная орбита против геостационарной

Орбита - это искривленная траектория в космосе, по которой небесные объекты имеют тенденцию вращаться. Основной принцип орбиты тесно связан с гравитацией и не получил четкого объяснения до тех пор, пока не была опубликована теория гравитации Ньютона.

Чтобы понять принцип, рассмотрим шар, прикрепленный к струне, который вращается с постоянной длиной струны. Если мяч вращается с меньшей скоростью, он не завершит цикл, а схлопнется. Если мяч вращается с очень высокой скоростью, струна порвется, и мяч оторвется. Если вы держите веревку, вы почувствуете натяжение мяча на руке. Этому усилию мяча уйти в сторону противодействует натяжение струны, которое тянет ее назад, и мяч начинает двигаться по кругу. Существует определенная скорость, с которой вы должны вращаться, поэтому эти противодействующие силы уравновешены, и когда они это делают, путь мяча можно рассматривать как орбиту.

Этот принцип, лежащий в основе этого простого примера, можно применить к гораздо более крупным объектам, таким как планеты и луны. Гравитация действует как центростремительная сила и удерживает объект, который пытается уйти на орбите по эллиптической траектории в космосе. Наше Солнце удерживает планеты вокруг себя, и планеты таким же образом удерживают луны вокруг себя. Время, необходимое объекту на орбите, чтобы завершить один цикл, называется периодом обращения. Например, орбитальный период Земли составляет 365 дней.

Геостационарная орбита - это орбита вокруг Земли с орбитальным периодом в один звездный день, а геостационарная орбита - это особый случай геостационарной орбиты, где они расположены прямо над экватором.

Подробнее о геосинхронной орбите

Снова рассмотрим мяч и веревку. Если длина струны мала, мяч вращается быстрее, а если струна длиннее, то медленнее. Аналогично орбиты меньшего диаметра имеют более высокие орбитальные скорости и более короткие периоды обращения. Если диаметр больше, орбитальная скорость меньше, а орбитальный период длиннее. Например, у Международной космической станции, которая находится на низкой околоземной орбите, период обращения составляет 92 минуты, а у Луны - период обращения по орбите 28 дней.

Между этими крайними значениями существует определенное расстояние от Земли, на котором период обращения по орбите равен периоду вращения Земли. Другими словами, период обращения объекта на этой орбите составляет один звездный день (примерно 23 часа 56 минут), и, следовательно, угловая скорость Земли и объекта аналогична. Одним из интересных результатов этого является то, что каждый день в одно и то же время спутник будет находиться в одном и том же положении. Он синхронизирован с вращением Земли, отсюда геостационарная орбита.

Все геосинхронные орбиты Земли, круглые или эллиптические, имеют большую полуось 42 164 км.

Подробнее о геостационарной орбите

Геостационарная орбита в плоскости земного экватора известна как геостационарная орбита. Поскольку орбита находится в плоскости экватора, у нее есть дополнительное свойство, кроме того, что она находится в одном и том же положении в одно и то же время. Когда объект на орбите движется, Земля также движется параллельно ему. Следовательно, кажется, что объект всегда находится над одной и той же точкой, всегда. Это как если бы объект был закреплен прямо над какой-то точкой на Земле, а не вращался вокруг нее.

Практически все спутники связи выведены на геостационарную орбиту. Идея использования геостационарной орбиты для телекоммуникаций была впервые представлена писателем-фантастом Артуром Кларком, поэтому иногда ее называют орбитой Кларка. И набор спутников на этой орбите известен как пояс Кларка. Сегодня он используется для передачи данных по всему миру.

Геостационарная орбита расположена на высоте 35 786 км (22 236 миль) над средним уровнем моря, а длина орбиты Кларка составляет около 265 000 км (165 000 миль).

В чем разница между геостационарной и геостационарной орбитами?

• Орбита с периодом обращения в один звездный день известна как геосинхронная орбита. Объект на этой орбите появляется в одном и том же месте в течение каждого цикла. Он синхронизирован с вращением Земли, отсюда и термин геостационарная орбита.

• Геостационарная орбита, лежащая в плоскости земного экватора, известна как геостационарная орбита. Объект на геостационарной орбите кажется зафиксированным прямо над точкой на Земле, и он кажется неподвижным относительно Земли. Следовательно. термин геостационарная орбита.