Ģeosinhronā vs ģeostacionārā orbīta
Orbīta ir izliekts ceļš telpā, kurā debess objekti mēdz griezties. Orbītas pamatprincips ir cieši saistīts ar gravitāciju, un tas netika skaidri izskaidrots, līdz tika publicēta Ņūtona gravitācijas teorija.
Lai saprastu principu, apsveriet bumbiņu, kas piestiprināta pie auklas, kas pagriezta ar nemainīgu auklas garumu. Ja bumba griežas lēnāk, bumba nepabeigs ciklus, bet sabruks. Ja bumbiņa griežas ļoti ātri, aukla pārtrūks un bumbiņa atdalīsies. Ja jūs turat auklu, jūs jutīsit bumbiņas vilkšanu uz rokas. Šo bumbiņas centienu attālināties novērš auklas spriegums, to velkot atpakaļ, un bumbiņa sāk kustēties pa apli. Ir noteikts ātrums, ar kādu jums jāgriežas, tāpēc šie pretējie spēki ir līdzsvarā, un, kad tie notiek, bumbiņas ceļu var uzskatīt par orbītu.
Šo šī vienkāršā piemēra principu var piemērot daudz lielākiem objektiem, piemēram, planētām un pavadoņiem. Smagums darbojas kā centripetālais spēks un notur objektu, kas mēģina attālināties, orbītā elipsveida ceļā telpā. Mūsu Saule tur ap sevi esošās planētas, un planētas ap sevi tur pavadoņus tādā pašā veidā. Laiks, kas nepieciešams objektam orbītā, lai pabeigtu vienu ciklu, ir zināms kā orbītas periods. Piemēram, Zemes orbītas periods ir 365 dienas.
Ģeosinhronā orbīta ir orbīta ap Zemi ar orbītas periodu vienu siderālu dienu, un ģeostacionārā orbīta ir īpašs ģeosinhronās orbītas gadījums, kad tie atrodas tieši virs ekvatora.
Vairāk par ģeosinhrono orbītu
Vēlreiz apsveriet bumbu un auklu. Ja auklas garums ir īss, bumbiņa griežas ātrāk, un, ja aukla ir garāka, tā griežas lēnāk. Līdzīgi orbītām ar mazāku diametru ir ātrāki orbītas ātrumi un īsāki orbītas periodi. Ja diametrs ir lielāks, orbītas ātrums ir lēnāks un orbītas periods ir garāks. Piemēram, Starptautiskās kosmosa stacijas, kas atrodas zemā Zemes orbītā, periods ir 92 minūtes, bet Mēness orbītas periods ir 28 dienas.
Starp šīm galējībām ir noteikts attālums no Zemes, kurā orbītas periods ir vienāds ar Zemes rotācijas periodu. Citiem vārdiem sakot, objekta orbītas periods šajā orbītā ir viena siderāla diena (aptuveni 23 h 56 m), un līdz ar to zemes un objekta leņķiskais ātrums ir līdzīgs. Viens interesants rezultāts ir tāds, ka katru dienu tajā pašā laikā satelīts atradīsies vienā un tajā pašā pozīcijā. Tas ir sinhronizēts ar Zemes rotāciju, līdz ar to ģeosinhrono orbītu.
Visām zemes ģeosinhronajām orbītām, neatkarīgi no tā, vai tās ir apļveida vai eliptiskas, daļēji galvenā ass ir 42 164 km.
Vairāk par ģeostacionāro orbītu
Ģeosinhronā orbīta Zemes ekvatora plaknē ir pazīstama kā ģeostacionāra orbīta. Tā kā orbīta atrodas ekvatora plaknē, tai ir papildu īpašība, kas nav tajā pašā stāvoklī tajā pašā laikā. Kad objekts orbītā kustas, paralēli tam pārvietojas arī zeme. Tāpēc šķiet, ka objekts vienmēr atrodas virs viena un tā paša punkta. It kā objekts būtu fiksēts tieši virs kāda zemes punkta, nevis riņķotu ap to.
Gandrīz visi sakaru satelīti ir novietoti ģeostacionārajā orbītā. Ģeostacionārās orbītas izmantošanas koncepciju telekomunikācijām pirmo reizi prezentēja zinātniskās fantastikas autors Arturs Klārks, tāpēc to dažreiz sauc par Klārka orbītu. Un satelītu kolekcija šajā orbītā ir pazīstama kā Klārka josta. Mūsdienās to izmanto telekomunikāciju pārraidei visā pasaulē.
Ģeostacionārā orbīta atrodas 35 786 km (22 236 jūdzes) virs vidējā jūras līmeņa, un Klārka orbīta ir aptuveni 265 000 km (165 000 jūdzes) gara.
Kāda ir atšķirība starp ģeosinhrono un ģeostacionāro orbītu?
• Orbīta, kuras orbītas periods ir viena siderāla diena, ir pazīstama kā ģeosinhronā orbīta. Objekts šajā orbītā parādās vienā un tajā pašā pozīcijā katrā ciklā. Tas ir sinhronizēts ar zemes rotāciju, tāpēc termins ģeosinhronā orbīta.
• Ģeosinhrono orbītu, kas atrodas Zemes ekvatora plaknē, sauc par ģeostacionāro orbītu. Šķiet, ka objekts ģeostacionārā orbītā ir fiksēts tieši virs zemes punkta un šķiet nekustīgs attiecībā pret zemi. Tāpēc. termins ģeostacionārā orbīta.
