Apsveicam: iespējams, jūs esat jauna kosmosa pārziņā esoša tauta, kas vēlas novietot spīdīgu jaunu kravas ap planētu Zeme. Jūs esat apkopojis tehnisko kompetenci un cenšaties izjaukt dīvainās saites un pievienoties ekskluzīvam klubam, kurā līdz šim ir tikai 14 valstis, kas spēj veikt vietējos kosmosa lidojumus. Tagad lielais jautājums: kuru orbītu izvēlēties?
Laipni lūdzam brīnišķīgajā orbītas mehānikas pasaulē. Protams, pavadoņiem, kas atrodas orbītā, ir jāievēro Ņūtona kustības likumi, jo tie vienmēr “krīt” ap Zemi, nesitot to. Bet dažāda veida orbītas sasniegšana jums izmaksās par patērēto degvielu un tehnisko sarežģītību. Tomēr dažādu mērķu sasniegšanai var izmantot dažādu veidu orbītas.
Pirmais mākslīgais mēness, kas tika novietots zemas Zemes orbītā, bija Sputnik 1, kas tika palaists 4. oktobrīth, 1957. gads. Bet vēl pirms kosmosa laikmeta rītausmas tādi vizionāri kā futūrists un zinātniskās fantastikas autors Artūrs C. Klarks saprata, ka ir satelīta novietošana ģeosinhronā orbītā apmēram 35 786 kilometrus virs Zemes virsmas. Novietojot satelītu šādā orbītā, tas tiek saglabāts “fiksētā stāvoklī” ar zemi, kas rotē zem tā reizi divdesmit četrās stundās.
Šeit ir dažas no biežākajām orbītām, uz kurām mērķē mūsdienu satelīti, un to lietojumiem:
Zemas Zemes orbīta (LEO): Novietojot satelītu 700 km virs Zemes virsmas, pārvietojoties ar 27 500 km stundā, tas liks orbītā Zemei ritēt ik pēc 90 minūtēm. Starptautiskā kosmosa stacija atrodas tieši tādā orbītā. LEO satelīti ir pakļauti atmosfēras spiedienam, un tie periodiski jāpaaugstina. Palaišana no Zemes ekvatora dod jums sākotnējo maksimālo bezmaksas ātrumu 1 670 km / stundā orbītā austrumu virzienā. Starp citu, ISS augstā 52 grādu slīpuma orbīta ir kompromiss, kas nodrošina, ka tas ir sasniedzams no dažādām palaišanas vietām visā pasaulē.
Zemas Zemes orbīta kļūst piepildīta arī ar kosmosa junkiem, un tādi incidenti kā 2007. gada veiksmīgais Ķīnas pretsatelītu raķešu izmēģinājums, kā arī Iridium 33 un nederīgā Kosmos-2251 sadursme 2009. gadā apsteidza zemās Zemes orbītu ar tūkstošiem papildu gabalu. būvgružu un situācijai daudz nepalīdzēja. Ir izskanējuši aicinājumi noteikt atkārtotas piekļuves tehnoloģiju standartam turpmākajos satelītos, un tas kļūs sevišķi svarīgs, parādoties nano un CubeSats saimei LEO.
Saules sinhronā orbīta: Šī ir ļoti slīpa retrogrāda orbīta, kas nodrošina, ka zemāk esošā Zemes apgaismojuma leņķis ir konsekvents vairākās caurlaidēs. Lai arī sinhronās saules orbītas sasniegšanai nepieciešams diezgan daudz enerģijas, kā arī sarežģīts izvietošanas manevrs, kas pazīstams kā “suņa kāja”, šāda veida orbīta ir vēlama Zemes novērošanas misijās. Tas ir arī spiegu satelītu iecienīts objekts, un jūs ievērosiet, ka daudzas valstis, kuras tiecas uzstādīt savus pirmos satelītus, izmantos noteikto mērķi “Zemes novērošana”, lai novirzītu savus spiegu satelītus.
Moliina orbīta: Ļoti slīpa eliptiska orbīta, ko projektējuši krievi, Molyina orbītas izpildei nepieciešamas 12 stundas, novietojot satelītu virs vienas puslodes 2/3 orbītas līmeņiem un atdodot to atpakaļ tajā pašā ģeogrāfiskajā punktā ik pēc 24 stundām.
Pussinhronā orbīta: Globālās pozicionēšanas satelīti dod priekšroku 12 stundu eliptiskai orbītāi, kas līdzīga Molyina orbītai, daļēji sinhronā orbītā.
Ģeosinhronā orbīta: iepriekšminētais punkts 35 786 km virs Zemes virsmas, kur satelīts paliek fiksēts noteiktā garumā.
Ģeostacionārā orbīta: novietojiet GEO satelītu orbītā ar nulles grāda orbītu, un tas tiek uzskatīts par ģeostacionāru. Šī atrašanās vieta, ko dažreiz dēvē arī par Clarke orbītu, ir ārkārtīgi stabila, un tur izvietoti orbīti miljoniem gadu var atrasties orbītā.
2012. gadā EchoStar XVI satelīts tika palaists GEO virzienā ar laika kapsulas disku Pēdējie attēli tikai šī iemesla dēļ. Pilnīgi iespējams, ka miljonu gadu laikā GEO sats varētu būt galvenie artefakti, kas palikuši no 20. / 21. gadsimta sākuma civilizācijas.
Lagranža punkta riņķojumi: 18. gadsimta matemātiķis Džozefs-Luiss Lagranžs novēroja, ka jebkurā trīs ķermeņa sistēmā pastāv vairāki stabili punkti. Dublēti Lagranžas punkti, šie lokāli kalpo kā lieliskas stabilas vietas, lai izvietotu observatorijas. Saules hemosfēras observatorija (SOHO) atrodas L1 punktā, lai ļautu tai nepārtrauktu skatu uz Sauli; Džeimsa Veba kosmiskais teleskops ir saistīts 2018. gadā L2 punktam aiz Mēness. Lai paliktu stacijā netālu no LaGrange punkta, satelītam ir jāieiet Lisabjous vai Halo orbītā ap iedomāto Lagrange punktu kosmosā.
Visām šīm orbītām ir plusi un mīnusi. Piemēram, atmosfēras vilkšana nav problēma ģeosinhronā orbītā, lai gan tas prasa vairākus pastiprinājumus un orbītas pārvietošanas manevrus. Tāpat kā jebkurš cits plāns, sarežģītība palielina arī iespēju, ka viss neizdodas, satelītu virzot nepareizā orbītā. Krievijas Phobos-Grunt misijai bija tieši šāds liktenis pēc palaišanas 2011. gadā, kad tās Fregatas augšējā pakāpe nedarbojās pareizi, nolaižot starpplanētu kosmosa kuģi Zemes orbītā. Foboss-Grunts avarēja atpakaļ uz Zemi virs Klusā okeāna dienvidu daļas 15. janvārīth, 2012.
Kosmoss ir grūts bizness, un tas noteikti ir jānovieto pareizajā orbītā!
-Vai vēlaties medīt satelītus no jūsu sētas? Lielisks tiešsaistes resurss, ar kuru sākt, virs debesīm.
