Траєкторія руху ІСЗ називається орбітою. Під час вільного польоту супутника, коли його бортові реактивні двигуни вимкнені, рух відбувається під впливом гравітаційних сил і за інерцією, причому головною силою є тяжіння Землі.
Якщо рахувати Землю строго сферичною, а дія гравітаційного поля Землі - єдиною силою, що впливає на супутник, то рух ІСЗ підкоряється відомим законам Кеплера: воно відбувається в нерухомій (у абсолютному просторі) площині, що проходить через центр Землі, - площини орбіти; орбіта має форму еліпса або кола (окремий випадок еліпса).
При русі супутника повна механічна енергія (кінетична і потенційна) залишається незмінною, унаслідок чого при видаленні супутника від Землі швидкість його руху зменшується.
Рівняння еліптичної орбіти супутника Землі в полярній системі координат визначається формулою
У разі еліптичної орбіти точкою перигея називають точку орбіти, відповідну найменшому значенню радіус-вектора r = rп, точкою апогею - крапку, відповідну найбільшому значенню r = ra (мал. 3.2).
Земля знаходиться в одному з фокусів еліпса. Вхідні у формулу (3.1) величини зв'язані співвідношеннями:
Відстань між фокусами і центром еліпса складає ає, тобто пропорційно ексцентриситету. Висота супутника над поверхнею Землі
h=r-R
де R - радіус Землі. Лінія перетину площини орбіти з площиною екватора (а - а на мал. 3.1) називається лінією вузлів, кут i між площиною орбіти і площиною екватора - нахилом орбіти. По нахилу розрізняють екваторіальні (i = 0°), полярні (i = 90°) і похилі орбіти(0°
Орбіта супутника характеризується також довготою апогею д - довгота підсупутникової крапки (точка перетину радіусу-вектора з поверхнею Землі) у момент проходження супутником апогею і періодом звернення Т (час між двома послідовними проходженнями однієї і тієї ж точки орбіти).
Для систем зв'язку і віщання необхідно, щоб була пряма видимість між супутником і відповідними земними станціями протягом сеансу зв'язку достатньої тривалості. Якщо сеанс не цілодобовий, то зручно, щоб він повторювався щодоби в один і той же час. Тому переважні синхронні орбіти з періодом звернення, рівним або кратним часу обороту Землі навколо осі, тобто зоряній добі (23 ч 56 мін 4 з).
Широке застосування знайшла висока еліптична орбіта з періодом звернення 12 ч, коли для систем зв'язку і вішання використовувалися супутники «Блискавка» (висота перигея 500 км., апогею - 40 тис. км.). Рух ІСЗ на великій висоті - в області апогею - сповільнюється, а область перигея, розташовану над південною півкулею Землі, супутник проходить дуже швидко. Зона видимості ІСЗ на орбіті типу «Блискавка» протягом більшої частини витка унаслідок значної висоти велика. Вона розташована в північній півкулі і тому зручна для північних країн.
0 Відгуків на “Орбіти штучних супутників Землі Виведення супутників на орбіту”
Залишити відгук