Blahopřejeme: možná jste nový vesmírný národ, který se snaží umístit lesklé nové užitečné zatížení kolem planety Země. Shromáždili jste technické know-how a snažíte se prolomit nepředvídatelné pouta a připojit se k exkluzivnímu klubu, který dosud obsahuje pouze 14 zemí schopných domorodého kosmického letu. Nyní k velké otázce: kterou dráhu byste si měli vybrat?
Vítejte v nádherném světě orbitální mechaniky. Jistě, satelity na oběžné dráze musí dodržovat Newtonovy zákony pohybu, protože neustále „padají“ kolem Země, aniž by to zasáhly. Dosáhnout různých typů oběžných drah vás však bude stát vynaloženým palivem a technickou složitostí. K dosažení různých cílů však lze použít různé typy drah.
První umělý měsíc, který byl umístěn na nízkou oběžnou dráhu, byl Sputnik 1 vypuštěný 4. říjnatis, 1957. Ale ještě před úsvitem kosmického věku si vizionáři, jako je autor futuristiky a sci-fi Arthur C. Clarke, uvědomili, že je důležité umístit satelit na geosynchronní orbitu asi 35 786 kilometrů nad zemským povrchem. Umístění satelitu na takovou orbitu ho udržuje v „uzamčení“ a Země se pod ním otáčí jednou za dvacet čtyři hodin.
Zde jsou některé z běžnějších drah zaměřených moderními satelity a jejich použití:
Nízkooběžná orbita (LEO): Umístění satelitu 700 km nad povrchem Země pohybujícího se 27 500 km za hodinu způsobí, že bude obíhat kolem Země každých 90 minut. Mezinárodní kosmická stanice je na takové oběžné dráze. Satelity v LEO také podléhají atmosférickému odporu a musí být pravidelně vylepšovány. Spuštění z rovníku Země vám poskytne počáteční bezplatnou podporu 1 670 km / h na oběžné dráze na východ. Mimochodem, vysoká oběžná dráha ISS je 52 stupňů, což je kompromis, který zajišťuje, že je dosažitelná z různých spouštěcích míst po celém světě.
Nízká oběžná dráha Země je také zaplněna vesmírným haraburdí a incidenty, jako je úspěšný rok 2007, který proběhl v Číně proti satelitním raketám, a kolize Iridium 33 a zaniklý satelit Kosmos-2251 v roce 2009 osprchovaly nízkou oběžnou dráhu Země tisíci dalších kusů. trosek a situaci příliš nepomohli. Na budoucích satelitech byla zavedena výzva, aby se technologie reentry stala standardem, a to se stane prvořadým s příchodem hejn nano a CubeSats v LEO.
Sluneční synchronní orbita: Jedná se o vysoce nakloněnou retrográdní orbitu, která zajišťuje, že úhel osvětlení Země níže je shodný na více průchodech. Ačkoli k dosažení synchronní oběžné dráhy Slunce - a ke složitému manévrovacímu nasazení známému jako „psí noha“ - je zapotřebí značné množství energie, je tento typ oběžné dráhy žádoucí pro pozorovací mise Země. Je to také oblíbené pro špionážní satelity a vy si všimnete, že mnoho zemí, které se snaží umístit své první satelity, použije uvedený cíl „pozorování Země“ k vyzkoušení vlastních špionážních satelitů.
Oběžná dráha Molyina: Vysoce nakloněná eliptická oběžná dráha navržená Rusy, oběžná dráha Molyina trvá 12 hodin, umístění satelitu na jednu polokouli po dobu 2/3 jeho oběžné dráhy a vracení zpět na stejný geografický bod jednou za 24 hodin.
Polosynchronní oběžná dráha: Dvouhodinová eliptická oběžná dráha podobná oběžné dráze Molyina, polosynchronní oběžná dráha je upřednostňována Global Positioning Satellites.
Geosynchronní oběžná dráha: Výše uvedený bod 35 786 km nad zemským povrchem, kde satelit zůstává pevný po určité délce.
Geostacionární oběžná dráha: Umístěte družici GEO na oběžnou dráhu s nulovou oběžnou dráhou a je považována za geostacionární. Také někdy označované jako Clarke orbita, toto umístění je velmi stabilní, a satelity tam umístěné mohou zůstat na oběžné dráze po miliony let.
V roce 2012 byl vypuštěn satelit EchoStar XVI směřující do GEO s diskem s časovou kapslí Poslední obrázky právě z tohoto důvodu. Je docela možné, že miliony let od nynějška mohou být GEO saty primárními artefakty zbývajícími z počátku 20. a 21. století.
Lagrangeovy bodové orbity: matematik 18. století Joseph-Louis Lagrange učinil pozorování, že v jakémkoli systému tří těles existuje několik stabilních bodů. Tato místa, označovaná jako Lagrangeovy body, slouží jako skvělé stabilní pozice pro umístění observatoří. Sluneční heliosférická observatoř (SOHO) sedí v bodě L1, aby jí poskytla nepřetržitý výhled na Slunce; kosmický dalekohled James Webb je v roce 2018 vázán na bod L2 za Měsíc. Aby zůstal na stanici poblíž bodu LaGrange, musí satelit vstoupit na oběžnou dráhu Lissajous nebo Halo kolem imaginárního bodu Lagrange ve vesmíru.
Všechny tyto orbity mají klady a zápory. Například atmosférický odpor není problém na geosynchronní oběžné dráze, ačkoliv dosažení několika pohybů na oběžné dráze vyžaduje několik vylepšení a přesunu. A jako u každého plánu, složitost také zvyšuje šance na selhání věcí a uvízne satelit na nesprávné oběžné dráze. Ruská mise Phobos-Grunt utrpěla právě takový osud po startu v roce 2011, kdy její horní fáze Fregatu nefungovala správně a uvízla meziplanetární kosmickou loď na oběžné dráze Země. Phobos-Grunt havaroval zpět na Zemi přes jižní Pacifik 15. lednatis, 2012.
Vesmír je těžká věc a je nutné umístit věci na správnou oběžnou dráhu!
-Vyhledáváte se na hledání satelitů ze svého dvorku? Skvělý online zdroj, který začíná v Heavens-Above.
