Nyob altitude ya satellites, orbit muab xam, ceev thiab cov kev taw qhia ntawm lub zog

Ib yam li lub rooj zaum nyob rau hauv lub ua yeeb yam pub txawv saib cov sawv cev ntawm ntau yam orbits ntawm lub satellites muab foundations, txhua tus uas muaj nws tus kheej lub hom phiaj. Ib txhia zoo li yuav tsum tau dai tshaj lub taw tes rau ntawm qhov chaw, lawv muab ib qhov txheej txheem cej luam ntawm ib sab ntawm lub ntiaj teb, thaum lub lwm yam circling nyob ib ncig ntawm peb ntiaj chaw, muaj ib hnub cheb tshaj ntau qhov chaw.

hom orbits

Nyob altitude ya satellites? Muaj 3 hom ntawm lub ntiaj teb orbits: siab, medium thiab tsawg. Thaum siab deb ntawm tus nto yog feem ntau ntau huab cua thiab ib co kev sib txuas lus satellites. Satellites orbiting nruab nrab lub ntiaj teb orbit muaj xws li navigation thiab tshwj xeeb tsim los rau saib xyuas ib thaj av. Feem ntau cov kev spacecraft, nrog rau cov saib xyuas system rau tus nto fleet ntawm NASA lub ntiaj teb, yog nyob rau hauv ib tug tsawg orbit.

Teeb meem siab npaum li cas ya satellites nyob rau cov kev ceev ntawm lawv lub zog. Raws li koj txoj kev lub ntiaj teb lub ntiajteb txawj nqus yuav muaj zog thiab sai zog. Piv txwv li, NASA Aqua satellite yuav siv sij hawm txog 99 feeb ya nyob ib ncig ntawm lub ntiaj chaw nyob txog 705 km, thiab cov meteorological unit, mus rau ib tug tej thaj chaw deb 35786 km ntawm tus nto, nws puas yuav tsum tau 23 teev, 56 feeb thiab 4 vib nas this. Thaum ib tug deb ntawm 384.403 km ntawm qhov chaw ntawm lub ntiaj teb lub hli tiav ib kiv puag ncig nyob rau hauv 28 hnub.

aerodynamic paradox

satellite altitude hloov kuj modifies nws nyob rau hauv ib tug kab nyob saum ntuj ceev. Ntawm no yog ib tug paradox. Yog hais tias lub satellite neeg teb xov tooj xav kom nws ceev, nws yuav tsis cia li khiav lub tshuab rau acceleration. Qhov no yuav ua rau kom lub orbit (thiab qhov siab), uas yuav ua rau ib tug txo nyob rau hauv ceev. Es tsis txhob, koj yuav tsum tau khiav lub cav nyob rau hauv kev coj rov qab ntawm cov lus tsa suab ntawm cov satellite, piv txwv li. E. Ua ib tug txiav txim uas yuav qeeb tsiv lub tsheb nyob rau hauv lub ntiaj teb. Tej kev txiav txim yuav tsiv mus nyob nws hauv qab no uas yuav ua rau kom cov kev ceev.

nta orbits

Nyob rau hauv tas li ntawd mus rau lub siab, hauv txoj kev ntawm cov lus tsa suab ntawm cov satellite yog yus muaj los ntawm eccentricity thiab inclination. Tus thawj koom rau cov duab ntawm lub orbit. Satellite tsawg eccentricity tsiv raws li ib trajectory ze rau Yeej. Lub eccentric orbit yog elliptical. Qhov kev ncua deb ntawm lub spacecraft mus rau ntiaj teb nyob rau nws txoj hauj lwm.

Inclination - lub kaum sab xis ntawm lub orbit nrog hwm rau qhov ncaj. Cov satellite, uas yog rotated ncaj qha dua qhov ncaj, muaj ib tug pes tsawg nqes hav. Yog hais tias lub spacecraft kis tshaj lub sab qaum teb thiab sab qab teb ncej (geographic thiab sib nqus tsis), nws inclination yog 90 °.

Tag nrho ua ke - qhov siab, eccentricity thiab inclination - txiav txim seb lub suab ntawm lub satellite thiab cov zoo li los ntawm nws taw tes ntawm view yuav zoo li lub ntiaj teb.

high-lub ntiaj teb

Thaum lub satellite nce mus txog raws nraim 42164 km ntawm lub ntiaj teb center (txog 36 txhiab. Km ntawm tus nto), nws nkag mus rau hauv cheeb tsam qhov chaw uas nws muaj raws li qhov kev sib hloov orbit ntawm cov ntiaj chaw. Raws li lub tshuab ua tsiv rau tus ceev tib yam li lub ntiaj teb, uas yog. E. Nws lub sij hawm ntawm kiv puag ncig yog 24 teev, nws nkawd hais tias nws nyob qis qis nyob rau hauv qhov chaw nyob rau tib longitude, txawm hais tias nws tej zaum yuav deb ntawm sab qaum teb mus rau sab qab teb. Qhov no tshwj xeeb muaj orbit yog hu ua geosynchronous.

Cov satellite tsiv nyob rau hauv ib tug yeej orbit ncaj qha saum toj no qhov ncaj (lub eccentricity thiab inclination ntawm xoom) thiab txheeb ze rau lub ntiaj teb es tseem. Nws yog ib txwm nyob saum lub taw tes tib yam rau nws saum npoo.

Geostationary orbit tsis tshua muaj neeg zoo rau huab cua xyuas, raws li cov satellites nyob saud muab nruam txheej txheem cej luam ntawm tib deg hauv cheeb tsam. Txhua ob peb feeb, lub meteorological pab, xws li cov MUS, muab cov lus qhia txog huab, dej vapor thiab cua, thiab lub qhov txaus ntawm cov ntaub ntawv yog lub hauv paus rau cov saib xyuas thiab cov huab cua forecasting.

Nyob rau hauv tas li ntawd, GEO pab kiag li lawm tej zaum yuav pab tau rau kev sib txuas lus (telephony, TV, xov tooj cua). MUS satellites muab txoj hauj lwm nrhiav thiab cawm beacon, siv los pab nyob rau hauv cov kev tshawb fawb ntawm ships thiab aircraft nyob rau hauv kev txom nyem.

Thaum kawg, muaj ntau yam vysokoorbitalnyh ntiaj teb satellites yog xyuas hnub ci kev ua si thiab saib xyuas cov theem ntawm magnetic teb thiab tawg.

Lub xam ntawm lub qhov siab ntawm lub geostationary orbit

Cov satellite ua hauj lwm centripetal quab yuam F _p = (M v ₁ ²⁾ / R thiab lub gravitational quab yuam F _t = (GM ₁ M ₂₎ / R ^2. Txij li thaum cov rog yog muaj sib npaug, nws tseem tau mus equate txoj cai sab thiab txiav lawv mus rau hauv ₁ M loj. Cov no kab zauv v ² = (GM ²⁾ / R. Li no tus tshaj tawm v = ((GM ₂₎ / R) ^1/2

Txij li thaum lub geostationary orbit yog ib lub voj voog 2πr ntev orbital tshaj tawm yog v = 2πR / T.

Li no, R ³ = T ² GM / (4π ^2).

Txij li thaum T = 8,64x10 ^4, G = 6,673x10 ^-11 nm ² / kg ^2, M = 5,98x10 ²⁴ kg, ces R = 4,23x10 ⁷ m Subtracting los ntawm R. ntiaj teb voos kheej-kheej, sib npaug zos 6,38x10 ⁶ m, nws yog ua tau los paub qhov altitude satellites yoov dai rau ib tug taw tes ntawm qhov chaw - 3,59x10 ⁷ m.

Lagrange point

Lwm yam Great orbits yog cov Lagrange point, qhov twg tus quab yuam ntawm lub ntiaj teb txoj kev lub ntiajteb txawj nqus yog compensated los ntawm lub tshav lub ntiajteb txawj nqus. Txhua yam uas muaj yog, Attendance attracted rau cov saum ntuj ceeb tsheej lub cev thiab rotates nrog peb ntiaj chaw ib ncig ntawm lub hnub qub.

Ntawm tsib Lagrangian cov ntsiab lus nyob rau hauv lub hnub-lub ntiaj teb system, tsuas kawg ob, hu ua lub L5 thiab L4, yog ruaj khov. Nyob rau hauv lub so ntawm lub satellite yog zoo li ib lub pob balanced nyob rau hauv sab saum toj ntawm ib tug ntxhab: tej me ntsis perturbation yuav thawb nws. Yuav kom nyob twj ywm nyob rau hauv ib tug kuas lub xeev, lub spacecraft yog nyob rau hauv yuav tsum tau ntawm qhov kev haum. Nyob rau hauv lub xeem ob lub ntsiab lus ntawm lub Lagrange satellites muab piv ib yam mus rau ib tug lub pob nyob rau hauv lub pob: txawm tias tom qab ib tug muaj zog ntxaug, lawv yuav rov qab los.

L1 yog nyob nruab nrab ntawm lub ntiaj teb thiab lub hnub, tso cai rau satellites uas yog nyob rau hauv nws, muaj ib tug tsis tu ncua txheej txheem cej luam ntawm peb lub hnub qub. Lub Soho hnub ci observatory, NASA satellite, lub European chaw Agency mus taug lub hnub los ntawm tus thawj Lagrange point 1.5 lab kilometers ntawm lub ntiaj teb.

L2 yog nyob rau ntawm tib lub deb ntawm lub ntiaj teb, tab sis yog qab nws. Satellites nyob rau hauv no qhov chaw yuav tsum tau tsuas yog ib tshav kub tiv thaiv yuav tiv thaiv tau los ntawm hnub teeb thiab cua sov. Qhov no yog ib qhov chaw zoo rau qhov chaw telescopes, siv los kawm txog cov xwm ntawm lub ntug los ntawm lub tswvyim ntawm lub microwave tom qab tawg.

Ib tug thib peb Lagrangian point nyob rau hauv pem hauv ntej ntawm lub ntiaj teb nyob rau lwm yam sab ntawm lub hnub, yog li ntawd lub teeb yog ib txwm nruab nrab ntawm nws thiab peb ntiaj chaw. Cov satellite nyob rau hauv no txoj hauj lwm yuav tsis muaj peev xwm mus sib txuas lus nrog lub ntiaj teb.

Tsis tshua muaj neeg ruaj khov plaub thiab tsib Lagrange taw tes rau hauv orbital txoj kev ntawm cov ntiaj chaw nyob rau hauv 60 ° ua ntej thiab tom qab lub ntiaj teb.

Medium ntiaj teb orbit

Yog los ze zog mus rau lub ntiaj teb, lub satellites txav ceev. Muaj ob medium-lub ntiaj teb orbit: semi-synchronous, thiab "Xob Laim."

Nyob altitude ya satellites nyob rau hauv ib tug semi-synchronous orbit? Nws yog ze li ntawm yeej (tsawg eccentricity) thiab muab tshem tawm rau ib tug deb 26560 km ntawm lub ntiaj teb center (txog 20200 km saum toj no qhov chaw). Satellite ntawm no altitude ua ib tug tag nrho cov kev sib hloov txhua txhua 12 teev. Thaum kawg nws taw lub ntiaj teb rotates qab. Rau 24 h thiab nws tshuam ob tug zoo tib cov ntsiab lus nyob rau hauv qhov ncaj. Qhov no orbit yog zoo ib yam thiab mas kom paub tseeb tseeb. Lub system siv lub ntiaj teb no tso rau GPS.

Kab nyob saum ntuj "Xob Laim" (inclination 63,4 °) yog siv los soj ntsuam nyob rau hauv high latitudes. Geostationary satellites uas txuas mus rau qhov ncaj, yog li lawv yog tsis haum rau ntev-deb sab qaum teb los yog sab qab teb cheeb tsam. Qhov no orbit yog heev eccentric: lub spacecraft tsiv raws ib tug elongated ellipse nrog lub ntiaj teb, nyob ze rau ib tug ntug. Txij li thaum lub satellite yog ceev los ntawm lub ntiajteb txawj nqus, nws txav heev sai sai thaum nws yog nyob ze rau peb ntiaj chaw. Thaum koj rho tawm cov kev ceev slows cia, li ntawd, nws siv sij hawm ntau nyob rau sab saum toj ntawm lub orbit nyob rau hauv lub deb ntawm ntug ntawm lub ntiaj teb, qhov kev ncua deb uas yuav ncav cuag 40 txhiab. Km. orbital lub sij hawm yog 12 teev, tab sis hais txog ob-feem-peb ntawm lub sij hawm lub satellite siv tshaj li ib hemisphere. Ib yam li cov semi-synchronous orbit satellite kis tau los ntawm cov tib txoj kev txhua txhua 24 teev. Nws yog siv rau kev sib txuas lus nyob rau hauv lub deb sab qaum teb los yog sab qab teb.

tsawg lub ntiaj teb

Feem ntau cov kev satellites, ntau meteorological thiab qhov chaw nres tsheb nyob rau hauv lub nyob ze-yeej tsis muaj lub ntiaj teb orbit. Lawv nqes hav nyob rau saib xyuas lawv ua dab tsi. TRMM twb launched rau saib xyuas tauj nag, thiaj li muaj ib tug kuj tsis tshua muaj inclination (35 °), thaum uas seem nyob ze ntawm lub ncaj.

Muaj ntau lub tswvyim los ntawm NASA satellites muaj ze li ntawm ncov qaumteb qabteb orbit vysokonaklonnuyu. Lub spacecraft tsiv nyob ib ncig ntawm lub ntiaj teb los ntawm ncej rau tus ncej nrog ib lub sij hawm ntawm 99 min. Ib nrab ntawm lub sij hawm uas nws kis tau dua lub nruab hnub nrig sab ntawm cov ntiaj chaw, thiab revert rau yav hmo ntuj nyob rau hauv tus ncej.

Raws li lub suab ntawm cov satellite ntiaj teb rotates qab. Los ntawm lub sij hawm lub tsev nkag mus rau hauv illuminated feem, nws yog dua ib thaj tsam uas nyob ib sab mus rau lub cheeb tsam ntawm lub tso cai ntawm nws lub xeem orbit. Thaum lub sij hawm 24-teev lub sij hawm ntawm ncov qaumteb qabteb satellites npog feem ntau ntawm lub ntiaj teb ob zaug, ib zaug ib hnub thiab ib zaug thaum hmo ntuj.

Tshav-synchronous orbit

Ib yam li geosynchronous satellites yuav tsum saum toj no qhov ncaj, uas lawv nyob twj ywm nyob rau hauv ib tug taw tes, ncov qaumteb qabteb-orbiting muaj lub peev xwm nyob twj ywm nyob rau hauv lub tib lub sij hawm. Lawv orbit yog hnub-synchronous - ntawm cov kev tshuam ntawm qhov ncaj spacecraft zos hnub ci lub sij hawm yeej tib yam nkaus. Piv txwv li, Terra satellite crosses tshaj Brazil ib txwm nyob 10:30 am. Tom ntej no kev tshuam tom qab 99 min tshaj Ecuador los yog Colombia kuj tshwm sim thaum 10:30 zos lub sij hawm.

Tshav-synchronous orbit yog tsim nyog rau kev kawm, raws li nws tso cai rau kom muaj lub kaum sab xis ntawm lub hnub ci ntog rau ntawm qhov chaw ntawm lub ntiaj teb, txawm hais tias nws yuav sib txawv nyob ntawm seb lub caij. Qhov no txhais tau tias lub taub hau zaum yuav piv rau ob peb xyoo tsis muaj kev txhawj txog loj heev jumps nyob rau hauv yuav tsum vov ib-lub sij hawm cov dluab ntawm cov ntiaj chaw lub xyoo, uas tej zaum yuav ua tau ib lub illusion ntawm kev hloov. Yog tsis muaj lub hnub-synchronous orbit nws yuav tsis yooj yim kom khiav ntawm lawv lub sij hawm, thiab mus sau cov ntaub ntawv uas yuav tsum tau rau txoj kev tshawb no ntawm kev nyab xeeb kev hloov.

Txoj kev uas lub satellite yog heev tsawg. Yog hais tias nws yog nyob rau ntawm ib qhov chaw siab tshaj ntawm 100 km, lub orbit yuav tsum muaj ib tug nqes hav ntawm 96 °. Tej txawv yog tsis tsim nyog. Txij li thaum cov kuj ntawm lub cua thiab lub txaus nyiam quab yuam ntawm lub hnub thiab lub lub hli lub orbit hloov apparatus, nws yuav tsum tsis tu ncua tom.

Muab tso rau hauv orbit: Launch

Lub community launch yuav tsum tau zog, tus nqi uas nyob rau ntawm qhov chaw ntawm lub community launch ncoo, qhov siab thiab nqes hav ntawm lub neej yav tom ntej trajectory ntawm nws lub zog. Mus cuag tej thaj chaw deb orbit, nws yuav tsum tau siv zog ntau dua. Satellites nrog loj inclination (e.g., ncov qaumteb qabteb) yog xav paub ntau zog haus dua li cov circling tshaj qhov ncaj. Muab tso rau hauv orbit nrog ib tug tsawg inclination ntawm pab lub ntiaj teb txoj kev tig. Lub International chaw chaw nres tsheb yog tsiv ntawm lub kaum sab xis 51,6397 °. Qhov no yog tsim nyog los xyuas kom meej tias qhov chaw shuttle thiab lub Lavxias teb sab cuaj luaj twb yooj yim kom tau rau nws. Lub qhov siab ntawm cov ISS - 337-430 km. Ncov qaumteb qabteb satellites, rau lwm cov tes, los ntawm txoj kev tus mem tes ntawm lub ntiaj teb tsis tau, li ntawd, lawv yuav tsum tau ntau zog mus nce lub tib deb.

hloov

Tom qab lub community launch txog lub satellite yog tsim nyog los ua kev kom nws nyob rau ib yam orbit. Txij li thaum lub ntiaj teb yog tsis yog ib tug zoo meej kheej, nws lub ntiajteb txawj nqus yog tus muaj zog nyob rau hauv ib txhia qhov chaw. Qhov no unevenness, nyob rau hauv tas li ntawd mus rau lub attraction ntawm lub hnub, lub hli thiab cov Jupiter (feem loj heev ntiaj chaw ntawm lub hnub ci zog), hloov cov inclination ntawm lub orbit. Thoob plaws hauv nws lub neej txoj hauj lwm MUS satellites kho peb los yog plaub lub sij hawm. Leo NASA pab kiag li lawm yuav tsum tau kho nws cov qaij txhua xyoo.

Nyob rau hauv tas li ntawd, cov nyob ze-lub ntiaj teb satellites muaj feem xyuam rau cov cua. Lub uppermost khaubncaws sab nraud povtseg, txawm hais tias heev sib, muaj ib tug muaj zog txaus kuj mus rau kos lawv los ze zog mus rau lub ntiaj teb. Cov nyhuv ntawm lub ntiajteb txawj nqus leads mus rau ib acceleration ntawm satellites. Thaum lub sij hawm, lawv hlawv nyob rau hauv ib tug kauv sinking qis thiab sai mus rau hauv cov cua, los yog lub caij nplooj zeeg rov qab mus rau lub ntiaj teb.

Cua kuj yog tus muaj zog thaum lub hnub yog kom nquag plias. Ib yam li cov huab cua nyob rau hauv lub zais pa thiab nthuav ntawm lub nce thaum rhuab, thiab nthuav ntawm lub nce cua thaum lub hnub muab nws ntxiv zog. Sib atmospheric khaubncaws sab nraud povtseg tshoom thiab coj lawv qhov chaw denser. Yog li ntawd, cov satellites orbiting lub ntiaj teb yuav tsum hloov nws txoj hauj lwm hais txog plaub zaug ib lub xyoo los mus pab kom txawm peem rau atmospheric luag. Thaum hnub ci kev ua si tshaj plaws, txoj hauj lwm ntawm lub ntaus ntawv yuav tsum tau kho txhua txhua 2-3 lub lis piam.

chaw khib nyiab

Qhov thib peb yog vim li cas, yuam kuv mus rau hauv orbit - qhov chaw khib nyiab. Ib tug ntawm cov kev sib txuas lus satellite Iridium collided nrog ib tug uas tsis yog-ua tau hauj lwm Lavxias teb sab spacecraft. Lawv tsoo li, tsim ib cov khib nyiab huab muaj ntau tshaj li 2,500 qhov chaw. Txhua yam tau tau ntxiv rau lub database, uas tam sim no muaj ntau tshaj 18,000 khoom ntawm anthropogenic keeb kwm.

NASA ua tib zoo tsom kwm txhua yam uas yuav tau nyob rau hauv txoj kev ntawm satellites, piv txwv li. A. Vim khib nyiab muaj dua yuav tau hloov orbit.

Center lub hom phiaj Control engineers saib xyuas tus txheej xwm ntawm lub satellites thiab qhov chaw khaws khib nyiab, uas yuav cuam tshuam nrog kev tshem thiab raws li yuav tsum tau ua tib zoo npaj kev txheeb teb chaws maneuvers. Cov tib pab neeg lub hom phiaj thiab ua maneuvers yuav tau kho cov qaij thiab qhov siab ntawm cov satellite.