Blahoželám: možno ste nový vesmírny národ, ktorý sa snaží umiestniť nové žiarivé bremeno okolo planéty Zem. Zhromaždili ste technické know-how a snažíte sa prelomiť nepokojné putá a pripojiť sa k exkluzívnemu klubu, ktorý doteraz obsahuje iba 14 krajín schopných pôvodného vesmírneho letu. A teraz na veľkú otázku: ktorú obežnú dráhu by ste si mali zvoliť?
Vitajte v nádhernom svete orbitálnej mechaniky. Iste, satelity na obežnej dráhe musia dodržiavať Newtonove zákony pohybu, pretože neustále „padajú“ okolo Zeme bez toho, aby ich zasiahli. Ale náklady na palivo a technickú zložitosť vás dosiahnu rôznymi typmi dráh. Rôzne typy dráh však môžu byť použité na dosiahnutie rôznych cieľov.
Prvým umelým mesiacom umiestneným na obežnú dráhu nízkej Zeme bol Sputnik 1, ktorý sa začal 4. októbrath, 1957. Ale ešte pred úsvitom kozmického veku si vizionári, ako napríklad autor futuristiky a sci-fi Arthur C. Clarke, uvedomili hodnotu umiestnenia satelitu na geosynchrónnu obežnú dráhu asi 35 786 kilometrov nad zemským povrchom. Umiestnenie satelitu na takú obežnú dráhu ho udržiava v „uzamknutí“ a Zem sa pod ním otáča raz za dvadsaťštyri hodín.
Uvádzame niektoré z najbežnejších obežných dráh zameraných modernými satelitmi a ich využitie:
Nízka obežná dráha Zeme (LEO): Umiestnenie satelitu 700 km nad zemským povrchom, pohybujúce sa 27 500 km za hodinu, spôsobí, že obíde Zem každých 90 minút. Medzinárodná vesmírna stanica sa nachádza na takej obežnej dráhe. Satelity v LEO tiež podliehajú atmosférickému odporu a je potrebné ich pravidelne zvyšovať. Spustenie z rovníka Zeme vám poskytne počiatočnú bezplatnú podporu 1 670 km / h na obežnú dráhu na východ. Mimochodom, vysoká obežná dráha ISS s 52 stupňami je kompromisom, ktorý zaisťuje, že je dosiahnuteľná z rôznych štartovacích miest po celom svete.
Nízka obežná dráha Zeme sa tiež preplňuje vesmírnym odpadom a incidenty, ako napríklad úspešný test protiraketovej rakety 2007 v Číne z roku 2007 a kolízia Iridium 33 v roku 2009 a zaniknutý satelit Kosmos-2251, obaja osprchovali nízku obežnú dráhu Zeme tisíckami ďalších kusov. zvyškov a veľmi nepomohli situácii. Na budúcich satelitoch sa volalo o to, aby sa technológia návratu stala štandardom v budúcnosti, a to sa stane prvoradým príchodom kŕdľov nano a CubeSats v LEO.
Slnko-synchrónna obežná dráha: Jedná sa o vysoko naklonenú retrográdnu obežnú dráhu, ktorá zaisťuje, že uhol osvetlenia Zeme pod ním je pri viacerých prechodoch rovnaký. Na dosiahnutie slnečnej synchronnej obežnej dráhy - spolu s komplexným manévrovacím nasadením, ktoré sa nazýva „psí noha“ - je potrebné spravodlivé množstvo energie, tento typ obežnej dráhy je však potrebný pre pozorovacie misie Zeme. Je to tiež obľúbená položka pre špionážne satelity a všimnete si, že mnoho krajín, ktoré sa snažia umiestniť svoje prvé satelity, použije uvedený cieľ „pozorovanie Zeme“ na zistenie svojich vlastných špionážnych satelitov.
Molyinská obežná dráha: Vysoko naklonená eliptická obežná dráha navrhnutá Rusmi, jej absolvovanie trvá 12 hodín, umiestnenie satelitu nad jednu hemisféru na 2/3 svojej obežnej dráhy a jeho vrátenie späť na rovnaký geografický bod každých 24 hodín.
Polosynchronická obežná dráha: 12-hodinová eliptická obežná dráha podobná obežnej dráhe Molyina, polosynchronická obežná dráha je uprednostňovaná globálnymi polohovacími satelitmi.
Geosynchrónna obežná dráha: Vyššie uvedený bod 35 786 km nad zemským povrchom, kde satelit zostane pevný na určitej zemepisnej dĺžke.
Geostacionárna obežná dráha: Satelit GEO umiestnite na obežnú dráhu s obehom nulového stupňa a považuje sa za geostacionárny. Toto miesto, ktoré sa niekedy označuje aj ako obežná dráha Clarke, je mimoriadne stabilné a satelity tam umiestnené môžu zostať na obežnej dráhe milióny rokov.
V roku 2012 bol vypustený satelit EchoStar XVI so zameraním na GEO s diskom s časovou kapsulou Posledné obrázky práve z tohto dôvodu. Je celkom možné, že milióny rokov odteraz môžu byť GEO saty primárnymi artefaktmi, ktoré zostali na začiatku 20. a 21. storočia.
Bodové dráhy Lagrangeovho bodu: Matematik z 18. storočia Joseph-Louis Lagrange poznamenal, že v akomkoľvek systéme troch telies existuje niekoľko stabilných bodov. Tieto miesta, ktoré sa nazývajú Lagrangeovými bodmi, slúžia ako skvelé stabilné pozície na umiestnenie observatórií. Slnečné helioférické observatórium (SOHO) sa nachádza v bode L1, aby mu poskytlo nepretržitý výhľad na Slnko; vesmírny teleskop James Webb je v roku 2018 viazaný na bod L2 za mesiacom. Aby satelit zostal na stanici blízko bodu LaGrange, musí vstúpiť na obežnú dráhu Lissajous alebo Halo okolo imaginárneho bodu Lagrange vo vesmíre.
Všetky tieto obežné dráhy majú klady a zápory. Napríklad atmosferický ťah nie je problémom na geosynchrónnej obežnej dráhe, ale dosiahnutie niekoľkých manévrov na obežnej dráhe vyžaduje niekoľko zosilnení. A ako pri každom pláne, zložitosť tiež zvyšuje šance na zlyhanie a uviazne satelit na nesprávnej obežnej dráhe. Ruská misia Phobos-Grunt utrpela práve taký osud po vypustení v roku 2011, keď jej horná etapa Fregatu nefungovala správne a uviazla medziplanetárnu kozmickú loď na obežnej dráhe Zeme. Phobos-Grunt havaroval späť na Zem cez južný Pacifik 15. januárath, 2012.
Vesmír je náročná záležitosť a je nevyhnutné umiestniť veci na správnu obežnú dráhu!
- Hovoríte, že budete hľadať satelity zo svojej záhrady? Skvelý online zdroj, ktorý sa začína v Heavens-Above.
