From Kerbal Space Program Wiki
Синхронная орбита (англ. "synchronous orbit") - орбита с таким же самым орбитальным периодом как и период вращения тела, вокруг которого и расположена эта орбита. Эксцентриситет и наклонение не ограничены с определенными значениями, несмотря на то, что орбита не должна пересекаться с атмосферой или поверхностью тела, вокруг которого она расположена. У спутников на синхронных орбитах трасса полета представляет собой аналемму .
Стационарная орбита (англ. "stationary orbit") - это особый вид синхронной орбиты, при котором трасса полета представляет собой точку. Дополнительно к орбитальному периоду у такой орбиты эксцентриситет равен 0 и наклонение - точно 0°. Спутник на такой орбите останется в небе на одной и той же позиции при любых условиях и его скорость относительно поверхности равна нулю. Это делает беспроводную связь простой, поскольку размещенная на поверхности антенна не должна следовать за движением спутника. Из-за невозможности получения всех значений, точных для стационарной орбиты, спутники на стационарных орбитах также формируют небольшую аналемму .
У некоторых небесных тел синхронные орбиты не доступны, и таким образом, также не доступны и стационарные орбиты, потому что высота орбиты находится вне сферы влияния небесного тела. Это вызвано тем, что очень медленное вращение, требует очень большой высоты, позволяющей такие долгие орбитальные периоды, объясняя, почему у всех лун с синхронным вращением не возможны синхронные орбиты. Мохо - единственная планета без какой-либо возможности для синхронной орбиты, потому что у него очень медленный период вращения всего только с почти двумя оборотами за один оборот по орбите.
Преимущество синхронной орбиты состоит в том, что они позволяют сбрасывать многочисленные полезные нагрузки с одного аппарата , потому что орбита будет периодически выходить в район этой же самой точки на поверхности тела. Обычно у такой орбиты - большой эксцентриситет, так что делает только минимум маневров для достижения поверхности. В этом случае отделяется в апоцентре и замедляется так, чтобы она приземлилась на поверхность небесного тела . После того, как успешно посажена, может быть отделена следующая , как только аппарат достигает апоцентра снова.
Contents
Полу-синхронные и подобные орбиты
Когда орбитальный период равен половине периода вращения, орбита, обычно, называется полу-синхронной орбитой. Существует возможность вычисления главной полуоси полу-синхронной, при известных главной полуоси синхронной орбиты и доли между этими двумя орбитами:
a 1 f = 1 f 2 3 ⋅ a 1 {\displaystyle a_{\frac {1}{f}}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{f^{2}}}}\cdot a_{1}}Доля f - это коэффициент периода синхронной орбиты (a 1 ) и второй орбиты (a 1/f ). Если вторая орбита является полу-синхронной, то этот коэффициент равен 2:
a 1 2 = 1 2 2 3 ⋅ a 1 = 1 4 3 ⋅ a 1 {\displaystyle a_{\frac {1}{2}}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{2^{2}}}}\cdot a_{1}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{4}}}\cdot a_{1}}У орбиты, на которой орбитальный период меньше периода вращения, есть некоторые преимущества, поскольку для некоторых тел не допустимы синхронные орбиты, но полу-синхронные - вполне возможны. При отделении полезных нагрузок, которые должны приземляться поблизости от орбиты, которая не синхронна, далеко не для каждого f , а только для 2 - для полу-синхронных орбит возможно отделить полезную нагрузку.
Один из примеров полу-синхронной орбиты в настоящем мире - это орбита "Молния" .
Высоты и главные полуоси
Следующая таблица содержит высоты круговых синхронных орбит вокруг всех небесных тел , даже если высота находится за пределами Сферы влияния гравитации . Высоты отсчитываются от поверхности тела, в то время как главные полуоси рассчитываются от центра тела.
| Небесное тело | Синхронная орбита | полу-синхронная орбита | Синхронное вращение |
||
|---|---|---|---|---|---|
| Высота | Главная полуось | Высота | Главная полуось | ||
| Кербол (Kerbol) | 1 508 045,29 km | 1 769 645,29 km | 853 206,67 km | 1 114 806,67 km | – |
| Мохо (Moho) | 18 173,17 km † | 18 423,17 km † | 11 355,87 km † | 11 605,87 km † | × Нет |
| Ив (Eve) | 10 328,47 km | 11 028,47 km | 6 247,50 km | 6 947,50 km | × Нет |
| Джилли (Gilly) | 42,14 km | 55,14 km | 21,73 km | 34,73 km | × Нет |
| Кербин (Kerbin) | 2 863,33 km | 3 463,33 km | 1 581,76 km | 2 181,76 km | × Нет |
| Мун (Mun) | 2 970,56 km † | 3 170,56 km † | 1 797,33 km | 1 997,33 km | ✓ Да |
| Минмус (Minmus) | 357,94 km | 417,94 km | 203,29 km | 263,29 km | × Нет |
| Дюна (Duna) | 2 880,00 km ‡ | 3 200,00 km | 1 695,87 km | 2 015,87 km | × Нет |
| Айк (Ike) | 1 133,90 km † | 1 263,90 km † | 666,20 km | 796,20 km | ✓ Да |
| Дрес (Dres) | 732,24 km | 870,24 km | 410,22 km | 548,22 km | × Нет |
| Джул (Jool) | 15 010,46 km | 21 010,46 km | 7 235,76 km | 13 235,76 km | × Нет |
| Лейт (Laythe) | 4 686,32 km † | 5 186,32 km † | 2 767,18 km | 3 267,18 km | ✓ Да |
| Валл (Vall) | 3 593,20 km † | 3 893,20 km † | 2 152,56 km † | 2 452,56 km † | ✓ Да |
| Тило (Tylo) | 14 157,88 km † | 14 757,88 km † | 8 696,88 km | 9 296,88 km | ✓ Да |
| Боп (Bop) | 2 588,17 km † | 2 653,17 km † | 1 606,39 km † | 1 671,39 km † | ✓ Да |
| Пол (Pol) | 2 415,08 km † | 2 459,08 km † | 1 505,12 km † | 1 549,12 km † | ✓ Да |
орбита
Словарь медицинских терминов
Толковый словарь живого великорусского языка, Даль Владимир
орбита
ж. лат. астрн. круговой путь планеты около солнца; кру" овина.
врач. глазная орбита, впадина, ямка, лунка, в коей лежит яблоко. Орбитные данные, элементы, служащие для вычисленья пути планеты.
Толковый словарь русского языка. Д.Н. Ушаков
орбита
орбиты, ж. (латин. orbita, букв. след колеса) (книжн.).
Путь движения небесного тела (астр.). Орбита земли. Земная орбита.
То же, что глазница в 1 знач. Глаза вышли из своих орбит. Орбита влияния (книжн.) - сфера, область влияния кого-н.
Толковый словарь русского языка. С.И.Ожегов, Н.Ю.Шведова.
орбита
Путь движения небесного тела, а также космического корабля, аппарата в гравитационном поле какого-н. небесного тела. Земная о. Гелиоцентрическая о. Вывести космический корабль на заданную орбиту.
перен., чего. Сфера действия, деятельности (книжн.). О. влияния.
То же, что глазница. Глаза вышли из орбит (обычно перен.: раскрылись широко от удивления).
прил. орбитальный, -ая, -ое (к 1 и 3 знач.; спец.). Орбитальная космическая станция.
Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
орбита
Путь, по которому движется небесное тело под действием притяжения других небесных тел.
Путь движения космического корабля, спутника и т.п. в гравитационном поле какого-л. небесного тела.
Область, пределы, сфера распространения, действия чего-л.
Одно из двух углублений в лицевой части черепа, в которых находятся глаза; глазница.
Энциклопедический словарь, 1998 г.
орбита
ОРБИТА (от лат. orbita - колея, путь) круг, сфера действия, распространения; также Орбита небесного тела.
Орбита
«Орбита» , условное название земных станций космической связи, образующих на территории СССР единую сеть; передают и принимают для последующей ретрансляции монохромные и цветные программы Центрального телевидения (ЦТ) через спутники связи « Молния ». Первые 20 станций сети начали работать в 1967; к 1973 число их доведено до 40. С созданием «О.» телецентры во многих отдалённых пунктах страны получили возможность транслировать 1 или 2 программы ЦТ, помимо программ, поступающих по кабельным и радиорелейным линиям. Первоначально в советской системе космической связи использовались спутники «Молния-1», работавшие на дециметровых волнах. В 1972 вступили в строй также станции «О.-2», работающие на сантиметровых волнах со спутниками «Молния-2». К маю 1973 передачи из Москвы принимали 11 станций «О.-2» (в 1974≈75 намечено построить ещё 25 станций). Действующая система космической связи СССР носит название «Молния ≈ О.». Помимо трансляции телевизионных программ, эта система служит также для двустороннего (дуплексного) обмена или однонаправленной передачи информации др. видов. Действует на всей территории СССР. Продолжительность сеансов связи через каждый спутник «Молния» ≈ 8≈10 ч в сутки.
Телевизионные сигналы, излучаемые центральными земными станциями сети «О.» в направлении спутников «Молния», принимаются последними, усиливаются и снова излучаются на Землю. Принятые сигналы поступают по соединительным линиям на местные телецентры, откуда они передаются в эфир по одному из отведённых для телецентра телевизионных каналов в диапазоне метровых и дециметровых волн. В качестве соединительной линии обычно используется однопролётная радиорелейная линия (см. Радиорелейная связь). При расстояниях менее 1 км применяются также кабельные линии с согласующими, корректирующими и антифоновыми устройствами.
Станции «О.» размещают в типовых круглых в плане железобетонных сооружениях, служащих одновременно опорой антенной системы (рис. ). В центральном зале станции сосредоточена вся приёмная аппаратура, аппаратура наведения на спутник и соединительные линии. В смежных помещениях располагаются система вентиляции и кондиционирования воздуха, аппаратура электропривода антенны, оборудование электропитания и пр. Антенна с параболическим отражателем диаметром 12 м установлена на опорно-поворотном устройстве и приводами перемещается по азимуту и углу места, сопровождая спутник с высокой точностью (до нескольких угловых минут). Управление слежением за спутником осуществляется либо автоматически (по телевизионному сигналу со спутника или программным устройством), либо вручную. Антенна способна нормально работать в суровых климатических условиях Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии без ветрозащитного укрытия. Шумовая температура антенны, направленной в зенит, не превышает 10 К.
Принятый антенной станции частотно-модулированный (ЧМ) сигнал поступает на входное устройство приёмного комплекса аппаратуры ≈ параметрический усилитель . Для получения наибольшей чувствительности первые каскады его охлаждаются до температуры жидкого азота (77 К). С выхода параметрического усилителя сигнал поступает на преобразователь частоты и следующий за ним предварительный усилитель промежуточной частоты (УПЧ). Далее в высокоселективном УПЧ, настроенном на промежуточную частоту 70 Мгц, осуществляется основное усиление принятых сигналов (до 10 млн. раз) при сохранении линейности фазовой характеристики. Последующее детектирование ЧМ сигналов выполняется помехоустойчивым демодулятором ≈ синхронным фазовым детектором. Т. к. сигналы звукового сопровождения передаются с использованием временного уплотнения (см. Линии связи уплотнение) в той же полосе частот, что и видеосигналы, в состав приёмного комплекса входит аппаратура разделения сигналов изображения и звука. В состав приёмного комплекса «О.» входит также контрольная аппаратура для оперативной проверки работоспособности всех его звеньев и измерения его качественных показателей. Аппаратура приёмного комплекса имеет 100%-ный резерв, позволяющий в случае аварийной ситуации автоматически переходить с рабочего комплекта аппаратуры на резервный.
Н. В. Талызин.
Википедия
Орбита
Орби́та - траектория движения материальной точки в наперёд заданной системе пространственных координат для заданной в этих координатах конфигурации поля сил, которые на неё действуют. Термин был введён Иоганном Кеплером в книге «Новая астрономия» (1609).
В небесной механике это траектория небесного тела в гравитационном поле другого тела, обладающего значительно большей массой (планеты , кометы , астероида в поле звезды). В прямоугольной системе координат, начало которой совпадает с центром масс, траектория может иметь форму конического сечения (окружности, эллипса, параболы или гиперболы). При этом его фокус совпадает с центром масс системы.
Орбита (Авила)
Примеры употребления слова орбита в литературе.
С другой стороны, задание никто не отменял, и авианосец, в этот раз уже без кораблей поддержки, вынырнул на орбите планеты практически на противоположной ее стороне от предполагаемой позиции крейсеров.
С другой стороны, некоторые черные дыры могут быть столь огромны, что аккреционные диски в их непосредственном соседстве состоят из неповрежденных звезд, которые, в сущности, толкают друг друга по орбите и которые в конце концов поглощаются полностью, -- все это делает регионы в непосредственной близости от черной дыры необычно светящимися и насыщенными энергетичной радиацией.
НАСТОЯЩЕЕ: Альдебаран в Тельце, одна из пары чудовищных красных звезд, чьи шестнадцать планет неслись по эллиптическим орбитам вокруг взаимновращающихся родителей.
Когда мы говорим о планах германизации, мы имеем в виду планы ассимилирования захваченных территорий экономически, политически в социальном и культурном отношении, втягивание их в орбиту германской империи.
Чересседельник битюга набит образцами снулого урана, подпольный доктор всех наук лезет из кожи вон, чтобы соню растолкать, а я болтаюсь вокруг них по неопределенной орбите , как фиалочка в компостомешалке.
Поскольку Больцман занимал стационарное положение относительно Мультона и Дирака, планеты же системы двигались по своим орбитам с извечным постоянством, нормального расписания полетов не существовало.
А нелепый и несуразный антураж казался нам временным, и в этом чувстве мы были не одиноки: по следам статьи к нам шли и шли какие-то люди с завиральными идеями об утилизации валеночной шерсти в качестве сырья для напыления, о строительстве в заброшенной церкви океанских яхт и спуске их в Обводный канал или с предложением сделать в Гришином шкафу источник питания для запускаемого тогда на орбиту марсохода.
Уравнения Ногучи представляли собой комплекс вариабельных полевых матриц, позволявших бортовому ИИ более точно рассчитывать эффекты влияния кривых близкого пространства на особые Точки находившихся на орбите кораблей и устанавливать их с большей точностью.
Задумайтесь, как шло развитие в лучах их светила - двойного красного гиганта, с аномальными днями и ночами и самой планетной орбитой , среди природных флуктуации, со сложнейшими условиями вегетации, в экстремальных жаре и холоде!
В принципе же, разницы между галактическим вихрем, атмосферным циклоном и орбитой электрона в атоме нет.
Мы движемся слишком быстро, чтобы вращаться по обычной орбите , поэтому мы упадем вовне и замедлим ход.
Старец недовольно кивнул головой и попросил Эль Нея, чтобы тот передал Эль Раду просьбу Совета присутствовать на Всепланетном Сборе, где будет обсуждаться предложение ученых по возвращению Ихоры на прежнюю орбиту .
Обычно основание небесного лифта закреплялось на каком-либо подходящем месте планетарного экватора, а другой конец далеко за пределами синхроорбиты упирался в астероид, предварительно выведенный на специально рассчитанную орбиту .
Вы полагали, будто ад вам готовит мечи, кинжалы, колеса, лезвия, горящую серу, расплавленный свинец, ледяную воду, котлы с решетками, секиры и дубье, и шила для глазных орбит , и клещи для лунок зубов, и когти для выдирания ребер, и цепи для дробленья костей, и что в аду грызущие звери, волокущие шипы, удушающее вервие, саранча, крестные муки, секиры и плахи?
Серия безумных джамп-переходов, измочаливших экипаж до полусмерти, выбросила их в итоге на околопланетную орбиту Моналои - скромного, давно забытого мирка в густонаселенных краях центра Галактики, где, вообще-то говоря, выныривание из кривопространства не практикуется вовсе из-за слишком большого скопления звезд и прочих материальных тел.
В 1928 году .
Преимущества геостационарной орбиты получили широкую известность после выхода в свет научно-популярной статьи Артура Кларка в журнале «Wireless World » в 1945 году , поэтому на Западе геостационарная и геосинхронные орбиты иногда называются «орбитами Кларка », а «поясом Кларка » называют область космического пространства на расстоянии 36000 км над уровнем моря в плоскости земного экватора, где параметры орбит близки к геостационарной. Первым спутником, успешно выведенным на ГСО, был Syncom-3 , запущенный NASA в августе 1964 года .
Точка стояния
Вычисление параметров геостационарной орбиты
Радиус орбиты и высота орбиты
На геостационарной орбите спутник не приближается к Земле и не удаляется от неё, и кроме того, вращаясь вместе с Землёй, постоянно находится над какой-либо точкой на экваторе. Следовательно, действующие на спутник силы гравитации и центробежная сила должны уравновешивать друг друга. Для вычисления высоты геостационарной орбиты можно воспользоваться методами классической механики и, перейдя в систему отсчета спутника, исходить из следующего уравнения:
F u = F Γ {\displaystyle F_{u}=F_{\Gamma }} ,где F u {\displaystyle F_{u}} - сила инерции, а в данном случае, центробежная сила; F Γ {\displaystyle F_{\Gamma }} - гравитационная сила. Величину гравитационной силы, действующую на спутник, можно определить по закону всемирного тяготения Ньютона :
F Γ = G ⋅ M 3 ⋅ m c R 2 {\displaystyle F_{\Gamma }=G\cdot {\frac {M_{3}\cdot m_{c}}{R^{2}}}} ,где - масса спутника, M 3 {\displaystyle M_{3}} - масса Земли в килограммах , G {\displaystyle G} - гравитационная постоянная , а R {\displaystyle R} - расстояние в метрах от спутника до центра Земли или, в данном случае, радиус орбиты.
Величина центробежной силы равна:
F u = m c ⋅ a {\displaystyle F_{u}=m_{c}\cdot a} ,где a {\displaystyle a} - центростремительное ускорение, возникающее при круговом движении по орбите.
Как можно видеть, масса спутника m c {\displaystyle m_{c}} присутствует как множитель в выражениях для центробежной силы и для гравитационной силы, то есть высота орбиты не зависит от массы спутника, что справедливо для любых орбит и является следствием равенства гравитационной и инертной массы . Следовательно, геостационарная орбита определяется лишь высотой, при которой центробежная сила будет равна по модулю и противоположна по направлению гравитационной силе, создаваемой притяжением Земли на данной высоте.
Центростремительное ускорение равно:
a = ω 2 ⋅ R {\displaystyle a=\omega ^{2}\cdot R} ,где - угловая скорость вращения спутника, в радианах в секунду.
Сделаем одно важное уточнение. В действительности, центростремительное ускорение имеет физический смысл только в инерциальной системе отсчета, в то время как центробежная сила является так называемой мнимой силой и имеет место исключительно в системах отсчета (координат), которые связаны с вращающимися телами. Центростремительная сила (в данном случае - сила гравитации) вызывает центростремительное ускорение. По модулю центростремительное ускорение в инерциальной системе отсчета равно центробежному в системе отсчета, связанной в нашем случае со спутником. Поэтому далее, с учетом сделанного замечания, мы можем употреблять термин «центростремительное ускорение» вместе с термином «центробежная сила».
Уравнивая выражения для гравитационной и центробежной сил с подстановкой центростремительного ускорения, получаем:
m c ⋅ ω 2 ⋅ R = G ⋅ M 3 ⋅ m c R 2 {\displaystyle m_{c}\cdot \omega ^{2}\cdot R=G\cdot {\frac {M_{3}\cdot m_{c}}{R^{2}}}} .Сокращая m c {\displaystyle m_{c}} , переводя R 2 {\displaystyle R^{2}} влево, а ω 2 {\displaystyle \omega ^{2}} вправо, получаем:
R 3 = G ⋅ M 3 ω 2 {\displaystyle R^{3}=G\cdot {\frac {M_{3}}{\omega ^{2}}}} R = G ⋅ M 3 ω 2 3 {\displaystyle R={\sqrt[{3}]{\frac {G\cdot M_{3}}{\omega ^{2}}}}} .Можно записать это выражение иначе, заменив G ⋅ M 3 {\displaystyle G\cdot M_{3}} на μ {\displaystyle \mu } - геоцентрическую гравитационную постоянную:
R = μ ω 2 3 {\displaystyle R={\sqrt[{3}]{\frac {\mu }{\omega ^{2}}}}}Угловая скорость ω {\displaystyle \omega } вычисляется делением угла, пройденного за один оборот ( 360 ∘ = 2 ⋅ π {\displaystyle 360^{\circ }=2\cdot \pi } радиан) на период обращения (время, за которое совершается один полный оборот по орбите: один сидерический день , или 86 164 секунды). Получаем:
ω = 2 ⋅ π 86164 = 7 , 29 ⋅ 10 − 5 {\displaystyle \omega ={\frac {2\cdot \pi }{86164}}=7,29\cdot 10^{-5}} рад/сПолученный радиус орбиты составляет 42 164 км. Вычитая экваториальный радиус Земли, 6 378 км, получаем высоту 35 786 км.
Можно сделать вычисления и иначе. Высота геостационарной орбиты - это такое удаление от центра Земли, где угловая скорость спутника, совпадающая с угловой скоростью вращения Земли, порождает орбитальную (линейную) скорость, равную первой космической скорости (для обеспечения круговой орбиты) на данной высоте.
Линейная скорость спутника, движущегося с угловой скоростью ω {\displaystyle \omega } на расстоянии R {\displaystyle R} от центра вращения равна
v l = ω ⋅ R {\displaystyle v_{l}=\omega \cdot R}Первая космическая скорость на расстоянии R {\displaystyle R} от объекта массой M {\displaystyle M} равна
v k = G M R ; {\displaystyle v_{k}={\sqrt {G{\frac {M}{R}}}};}Приравняв правые части уравнений друг к другу, приходим к полученному ранее выражению радиуса ГСО:
R = G M ω 2 3 {\displaystyle R={\sqrt[{3}]{G{\frac {M}{\omega ^{2}}}}}}Орбитальная скорость
Скорость движения по геостационарной орбите вычисляется умножением угловой скорости на радиус орбиты:
v = ω ⋅ R = 3 , 07 {\displaystyle v=\omega \cdot R=3{,}07} км/сЭто примерно в 2,5 раза меньше, чем первая космическая скорость, равная 8 км/с на околоземной орбите (с радиусом 6400 км). Так как квадрат скорости для круговой орбиты обратно пропорционален её радиусу,
v = G M R ; {\displaystyle v={\sqrt {G{\frac {M}{R}}}};}то уменьшение скорости по отношению к первой космической достигается увеличением радиуса орбиты более чем в 6 раз.
R ≈ 6400 ⋅ (8 3 , 07) 2 ≈ 43000 {\displaystyle R\approx \,\!{6400\cdot \left({\frac {8}{3{,}07}}\right)^{2}}\approx \,\!43000}Длина орбиты
Длина геостационарной орбиты: 2 ⋅ π ⋅ R {\displaystyle {2\cdot \pi \cdot R}} . При радиусе орбиты 42 164 км получаем длину орбиты 264 924 км.
Длина орбиты крайне важна для вычисления «точек стояния» спутников.
Удержание спутника в орбитальной позиции на геостационарной орбите
Спутник, обращающийся на геостационарной орбите, находится под воздействием ряда сил (возмущений), изменяющих параметры этой орбиты. В частности, к таким возмущениям относятся гравитационные лунно-солнечные возмущения, влияние неоднородности гравитационного поля Земли, эллиптичность экватора и т. д. Деградация орбиты выражается в двух основных явлениях:
1) Спутник смещается вдоль орбиты от своей первоначальной орбитальной позиции в сторону одной из четырёх точек стабильного равновесия, т. н. «потенциальных ям геостационарной орбиты» (их долготы 75,3°E, 104,7°W, 165,3°E, и 14,7°W) над экватором Земли;
2) Наклонение орбиты к экватору увеличивается (от первоначального 0) со скоростью порядка 0,85 градусов в год и достигает максимального значения 15 градусов за 26,5 лет.
Для компенсации этих возмущений и удержания спутника в назначенной точке стояния спутник оснащается двигательной установкой (химической или электроракетной). Периодическими включениями двигателей малой тяги (коррекция «север - юг» для компенсации роста наклонения орбиты и «запад - восток» для компенсации дрейфа вдоль орбиты) спутник удерживается в назначенной точке стояния. Такие включения производятся по нескольку раз в 10 - 15 суток. Существенно, что для коррекции «север - юг» требуется значительно большее приращение характеристической скорости (около 45 - 50 м/с в год), чем для долготной коррекции (около 2 м/с в год). Для обеспечения коррекции орбиты спутника на протяжении всего срока его эксплуатации (12 - 15 лет для современных телевизионных спутников) требуется значительный запас топлива на борту (сотни килограммов в случае применения химического двигателя). Химический ракетный двигатель спутника имеет вытеснительную подачу топлива (газ наддува - гелий), работает на долгохранимых высококипящих компонентах (обычно несимметричный диметилгидразин и диазотный тетраоксид). На ряде спутников устанавливаются плазменные двигатели. Их тяга существенно меньше по отношению к химическим, однако большая эффективность позволяет (за счёт продолжительной работы, измеряемой десятками минут для единичного манёвра) радикально снизить требуемую массу топлива на борту. Выбор типа двигательной установки определяется конкретными техническими особенностями аппарата.
Эта же двигательная установка используется при необходимости для манёвра перевода спутника в другую орбитальную позицию. В некоторых случаях (как правило, в конце срока эксплуатации спутника) для сокращения расхода топлива коррекция орбиты «север - юг» прекращается, а остаток топлива используется только для коррекции «запад - восток».
Запас топлива является основным лимитирующим фактором срока службы спутника на геостационарной орбите (кроме отказов компонентов самого спутника).
Недостатки геостационарной орбиты
Задержка сигнала
Связь через геостационарные спутники характеризуется большими задержками в распространении сигнала. При высоте орбиты 35 786 км и скорости света около 300 000 км/с ход луча «Земля - спутник» требует около 0,12 с. Ход луча «Земля (передатчик) → спутник → Земля (приемник)» ≈0,24 с. Полная задержка (измеряемая утилитой Ping) при использовании спутниковой связи для приема и передачи данных составит почти полсекунды. С учетом задержки сигнала в аппаратуре ИСЗ, в аппаратуре и в кабельных системах передач наземных служб общая задержка сигнала на маршруте «источник сигнала → спутник → приёмник» может достигать 2 - 4 секунд . Такая задержка затрудняет применение спутников на ГСО в телефонии и делает невозможной применение спутниковой связи с использованием ГСО в различных сервисах реального времени (например в онлайн-играх) .
Невидимость ГСО с высоких широт
Так как геостационарная орбита не видна с высоких широт (приблизительно от 81° до полюсов), а на широтах выше 75° наблюдается очень низко над горизонтом (в реальных условиях спутники просто скрываются выступающими объектами и рельефом местности) и виден лишь небольшой участок орбиты (см. таблицу ), то в высокоширотных районах Крайнего Севера (Арктики) и Антарктиды невозможна связь и телетрансляция с использованием ГСО . К примеру, американские полярники на станции Амундсен-Скотт для связи с внешним миром (телефония, интернет) используют оптоволоконный кабель длиной 1670 километров до расположенной на 75° ю. ш. французской станции
Что такое "Орбита"? Как правильно пишется данное слово. Понятие и трактовка.
Орбита в астрономии, - путь небесного тела в пространстве. Хотя орбитой можно называть траекторию любого тела, обычно имеют в виду относительное движение взаимодействующих между собой тел: например, орбиты планет вокруг Солнца, спутников вокруг планеты или звезд в сложной звездной системе относительно общего центра масс. Искусственный спутник "выходит на орбиту", когда начинает двигаться по циклической траектории вокруг Земли или Солнца. Термин "орбита" используется также в атомной физике при описании электронных конфигураций. См. также АТОМ. Абсолютные и относительные орбиты. Абсолютной орбитой называют путь тела в системе отсчета, которую в каком-то смысле можно считать универсальной и потому абсолютной. Такой системой считают Вселенную в большом масштабе, взятую как целое, и называют ее "инерциальной системой". Относительной орбитой называют путь тела в такой системе отсчета, которая сама движется по абсолютной орбите (по искривленной траектории с переменной скоростью). Например, у орбиты искусственного спутника обычно указывают размер, форму и ориентацию относительно Земли. В первом приближении это эллипс, в фокусе которого находится Земля, а плоскость неподвижна относительно звезд. Очевидно, это относительная орбита, поскольку она определена по отношению к Земле, которая сама движется вокруг Солнца. Удаленный наблюдатель скажет, что спутник движется относительно звезд по сложной винтовой траектории; это его абсолютная орбита. Ясно, что форма орбиты зависит от движения системы отсчета наблюдателя. Необходимость различать абсолютную и относительную орбиты возникает потому, что законы Ньютона верны только в инерциальной системе отсчета, поэтому их можно использовать только для абсолютных орбит. Однако мы всегда имеем дело с относительными орбитами небесных тел, ибо наблюдаем их движение с обращающейся вокруг Солнца и вращающейся Земли. Но если абсолютная орбита земного наблюдателя известна, то можно либо перевести все относительные орбиты в абсолютные, либо представить законы Ньютона уравнениями, верными в системе отсчета Земли. Абсолютную и относительную орбиты можно проиллюстрировать на примере двойной звезды. Например, Сириус, кажущийся невооруженному глазу одиночной звездой, при наблюдении с большим телескопом оказывается парой звезд. Путь каждой из них можно проследить отдельно по отношению к соседним звездам (принимая во внимание, что и сами они движутся). Наблюдения показали, что две звезды не только обращаются одна вокруг другой, но и перемещаются в пространстве так, что между ними всегда есть точка, движущаяся по прямой линии с постоянной скоростью (рис. 1). Эту точку называют центром масс системы. Практически с ней связана инерциальная система отсчета, а траектории звезд относительно нее представляют их абсолютные орбиты. Чем дальше отходит звезда от центра масс, тем она легче. Знание абсолютных орбит позволило астрономам вычислить по отдельности массы Сириуса А и Сириуса В. Рис. 1. АБСОЛЮТНАЯ ОРБИТА Сириуса А и Сириуса В по наблюдениям за 100 лет. Центр масс этой двойной звезды движется по прямой линии в инерциальной системе отсчета; поэтому траектории обеих звезд в этой системе являются их абсолютными орбитами.
Орбита - ОРБИТА ж. лат. астрн. круговой путь планеты около солнца; кру" овина. врач. глазная орбита, впадина... Толковый словарь Даля
Орбита - ОРБИТА, орбиты, ж. (латин. orbita, букв. след колеса) (книжн.). 1. Путь движения небесного тела (аст... Толковый словарь Ушакова
Орбита - ж. 1. Путь, по которому движется небесное тело под действием притяжения других небесных тел. // Пут... Толковый словарь Ефремовой
Орбита - ОРБИТА (от латинского orbita - колея, путь), 1) путь, по которому одно небесное тело (планета, её сп...
Почему-то принято считать, что космонавтами хотят быть только мальчики. Неправда! Я с детства мечтала оказаться в космосе, посмотреть на нашу планету с высоты. Или даже отправиться к другим планетам. Мечты, к сожалению, так и остались мечтами, но знания о том, что такое орбита и как там живут космонавты, намертво отпечатались у меня в голове.
Что такое орбита
Как известно, все космические тела (планеты, как наша Земля) или их спутники (как Луна) не стоят на месте, а постоянно движутся.
Земля и другие планеты солнечной системы крутятся вокруг Солнца. Делают это они не так, как им заблагорассудится, а раз за разом проходят один и тот же путь. Он и называется орбитой.
Люди долго осваивали космос, и в наше время уже могут находиться на орбите. Но жизнь там отличается от той, к которой мы привыкли на Земле.
Жизнь на орбите
На орбите нельзя просто выйти на улицу погулять из космического корабля или с космической станции.
Для этого есть несколько причин:
- Первая – резкие перепады температуры. Представьте, что вас за доли секунды телепортирует с крайнего севера на жаркий пляж, а потом обратно. А теперь увеличьте разброс температуры раза в два-три. Такие перегрузки не выдержать даже самому подготовленному человеку.
- Вторая – радиация и ультрафиолет. На Земле-то нас заботливо спасает от них атмосфера – и то в жаркие дни можно сильно обгореть даже с солнцезащитным кремом. А в космосе от Солнца никакой крем не спасет.
- Третья, самая главная, - кислород, точнее, его отсутствие. Без дыхания нет жизни. Задержите дыхание – сколько сможете протянуть? Минуту или две, вряд ли больше. Это слишком мало для исследования космоса.
От всего этого надежно защищает скафандр. К счастью, большую часть времени можно находиться в более удобной одежде.
Не меньше сложностей с жидкостями. Космос и брезгливость несовместимы: все жидкие отходы жизнедеятельности тщательно собираются, после чего из них получается новая порция воды для космонавтов. Родника или речки здесь не предусмотрели, да и Млечный путь с молоком связан только из-за внешнего сходства.
С едой стало чуть проще, чем раньше. От тюбиков уже отказались, но еда все равно делается и запаковывается так, чтобы не оставлять ни единой крошечки. Даже такая малость может создать серьезные проблемы, если залетит в дыхательные пути кого-нибудь из космического экипажа.
Это не единственный минус невесомости: от нее просто-напросто устаешь физически. Именно поэтому все, кто хочет отправиться в космос, должны обладать идеальным здоровьем. Иначе перегрузок не выдержать, обострятся все болезни.
Полезно3 Не очень
Комментарии0
В детстве, листая энциклопедию, я особенно любила читать про космос и другие планеты. Поначалу меня очень удивляло, что вокруг планет нарисованы какие-то линии, подписанные непонятным словом «орбита». Я сразу же начала читать статью, чтобы понять, что же это такое.
Что такое орбита
У нас с вами есть выбор, какой дорогой пойти до того или иного места. Можно идти напрямую, можно найти дорогу покороче. У планет в этом отношении со свободой воли беда: под действием тяготения она не может свернуть с определенного пути.
Орбита – это траектория, вдоль которой одно небесное тело движется относительно другого. Например, это путь, по которому Земля и другие планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца.
Первые живые существа на орбите
Строго говоря, самыми первыми живыми существами, которые оказались на орбите нашей планеты, были бактерии. Их, конечно же, не отправляли туда специально. Но в процессе исследования космоса туда улетали первые ракеты, которые волей-неволей захватывали с собой этих миниатюрных пассажиров.
Затем, уже намеренно, американцы отправили туда мушек-дрозофил. И они выжили! А значит, пришла пора отправлять существ покрупнее.
Для нового полета в космос была выбрана обезьяна, ведь они по строению близки к людям. И если бы обезьяна вернулась невредимой, отправка в космос человека не заставила бы себя долго ждать. Увы, этим мечтам тогда еще было не суждено сбыться.
Заслуживает упоминания и собака Лайка. Она была первым земным животным, которое достигло орбиты Земли. К сожалению, собачка не выдержала перегрузок, и не смогла вернуться назад живой.
Все получилось только в 1960 году, когда на орбиту вышли две собаки – Белка и Стрелка. После долгой подготовки и тщательного отбора они покинули Землю, и, пробыв сутки на орбите, успешно вернулись домой.
Стрелка спустя пару месяцев после полета даже смогла родить здоровых щенят.
Могут ли живые существа размножаться на орбите
Здесь все не так просто, как кажется.
Пока что зачатие в космосе считается невозможным. Половые клетки из-за космического излучения перестают работать, как должны. В итоге, яйцеклетка не оплодотворяется, а значит, нельзя завести ребенка.
Пробовали привозить в космос живых эмбрионов человека, он они там погибали.
Однако, надежда есть. В 1990 году на космическом корабле «Мир» вылупился птенец перепела из яйца, оплодотворенного на Земле.
В конце концов, путь на орбиту тоже не был легким и коротким, так что стоит ждать и надеяться – и может быть, однажды мы сможем жить на орбите.
Полезно3 Не очень
Комментарии0
С самого детства меня интересовал космос, и о том, что такое орбита, я имею представление. Постараюсь кратко ответить на вопрос и расскажу какие бывают орбиты у ИСЗ .
Что означает термин «орбита»
Говоря доступным языком, это путь в пространстве , по которому движется наша планета совершая оборот вокруг звезды - Солнца. Что касается научного определения этого термина, то оно заключается в следующем: траектория, которую описывает небесное тело, находясь во взаимодействии с другим телом или телами. Если быть внимательным, то можно обнаружить, что практически все в нашем мире движется по своей орбите - крошечный электрон совершает оборот вокруг ядра атома - основы всего материального.
Орбиты спутников
Траектория движения каждого ИСЗ отличается от орбиты естественного небесного тела. Отличие в том, что ИСЗ имеют так называемые «активные участки» - точки, при прохождении которых включаются реактивные двигатели. Поэтому вычисление такой траектории - достаточно трудоемкая и ответственная задача, решением которой занимаются ученые-астродинамики . При этом каждой траектории присваивается определенный статус, определяемый целевым назначением аппарата, размером охватываемой им территории и многого другого. Выделяют спутниковые системы 3 типов:
- ведомственные;
- национальные;
- международные.
Кроме этого, существует еще одна классификация всех ИСЗ по типу орбиты:
- геостационарные - ИСЗ находится над экватором и движется со скоростью движения планеты вокруг оси;
- негеостационарные - имеют эллиптическую, низкоорбитальную и средневысотную орбиту.
Существует еще и особая «орбита захоронения» . Сюда, на высоту более 250 километров выше геостационарной обиты , отправляют ИСЗ, срок эксплуатации которых уже истек. Это делается для того, чтобы избежать столкновений, а также освободить место под новый аппарат .
Необычные ИСЗ на орбите
Спустя несколько лет после запуска первого ИСЗ СССР, США был выведен спутник связи. Примечательно то, что представляя собой «воздушный шар» из металла, размерами он не уступал 11 этажному дому - 32 метра в диаметре .
Обычно аппараты служат несколько лет, однако существуют и исключения. ИСЗ LAGEOS выведен на орбиту с учетом времени «службы» в 7 миллионов лет. На его борту установлена специальная табличка, которая содержит послание будущим поколениям землян .
«Эстонский парусник» - такое неофициальное название получил аппарат ESTCube . Это первый аппарат с применением технологии «электрического паруса». Технология находится на стадии практических тестов и при успешном результате позволит аппаратам развивать огромное ускорение . Например, аппарат с таким «парусом» доберется до края Солнечной системы всего за 8 лет.
На борту всем известной МКС установлено несколько камер , и любой желающий может почувствовать себя космонавтом и полюбоваться видом нашей планеты с орбиты не выходя из дома. Очень люблю иногда посмотреть на нашу планету из космоса. :)
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Еще со школьной скамьи я запомнила, что орбита - это траектория движения объекта в космическом пространстве. Чуть позже, когда мое увлечение астрономией дошло до скупки огромного количества научных журналов и энциклопедий, я по-настоящему углубилась в изучение космических тайн, часть из которых готова поведать вам сегодня. :)
Орбита - это путь
По сути, орбита - это путь любого небесного тела в космосе. Чаще всего, имеется ввиду взаимодействие космических тел: планет Солнечной системы, вращающихся вокруг Солнца или, например, Луны, вращающейся вокруг Земли. При этом существует орбита и у искусственного спутника (в большинстве случаев она вытянута), который вращается вокруг планеты или звезды.
Орбиты бывают четырех видов:
- круглые (редко);
- в форме эллипса (встречается чаще всего, сюда входит и наша Солнечная система);
- в форме параболы;
- в форме гиперболы.
Если говорить о скорости вращения тела по орбите в Солнечной системе, то чем ближе оно к Солнцу, тем быстрее оно делает круг вокруг нее.
Столкновение планет
О, это излюбленная тема писателей-фантастов! На самом же деле, у каждой из планет свой путь, поэтому столкнуться у них не получится. :)
Занимаясь изучением космических тел, астрономы пришли к выводу, что их орбиты не подвергаются изменениям. Помимо успокоения паникеров, это знание помогает вычислять и предсказывать положение абсолютно любого космического тела в любой момент времени! Собственно, именно так ученые и узнают о солнечных затмениях и местах, откуда они видны во всей своей красе. :)
Так уж исторически сложилось, что движение в космосе зависит от гравитации. Именно поэтому все объекты во Вселенной движутся по своим орбитам: Земля притягивает Луну, а Солнце - Землю.
Мы все движемся по немыслимой траектории на вращающейся планете, которая еще в придачу кружит не только вокруг своей оси, но и вокруг Солнца. Солнце же в это время летит вокруг центра Галактики, а последняя - вокруг центра Метагалактики и вся эта совокупность летит неведомо куда от центра неизведанной Вселенной. :)
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Мне всегда нравилось рассматривать звёздное небо. Помню в детстве, мне не разрешали гулять до темноты, поэтому я садилась на балконе и глядела на таинственные мерцающие точки, недоумевая, где там древние греки смогли рассмотреть медведицу или змею. А ещё мне ужасно хотелось увидеть чёрную дыру… Слетать на Марс, посмотреть где кончается вселенная и что за ней:) Этого у меня пока ещё не получилось, но кое-что о далёких звёздах я всё-таки узнала.
Орбита в астрономии
В астрономии это движение чего-нибудь (например, планеты, спутники) в гравитационном поле другого объекта, превосходящего его по массе. То есть, грубо говоря, когда что-то лёгкое вертится вокруг чего-то тяжёлого. Например, вокруг тяжёлого Марса, водят хоровод его зловещие спутники Фобос и Деймос (их названия переводятся как страх и ужас). Или - все планеты Солнечной системы, чётко следуют своим орбитам вокруг массивной звезды.
Сложно представить, но даже своенравные кометы, подчиняются своим орбитам.
Какие бывают орбиты
Казалось бы, привязали корову к колышу, вот и ходит она по своей «орбите» в виде окружности. Но с космическими телами немножко по-другому, хотя схожесть тоже имеется. Колышком для них служит «центр масс» (тот самый тяжеловес, о котором я говорила раньше), но «силушки» у них будет куда больше. Поэтому существуют орбиты таки как:
- окружность;
- эллипс (это когда наша «космическая корова» пытается вырваться, растягивает верёвку, но у неё ничего не получается);
- параболы или гиперболы (а тут получается, что «корову» заарканили, она в недоумении пробежала часть круга, а потом всё-таки умчалась прочь, разорвав путы).
Искусственные спутники
Как же это здорово, что люди научились выводить на орбиту планеты искусственные спутники. Теперь там вращаются телескопы, целые научные станции и тысячи устройств, помогающих нам разговаривать друг с другом по телефону и определять своё местоположение.
Но дело это не простое. Чтобы заставить спутник вращаться вокруг Земли, его нужно разогнать до 8 км/сек или 480 км/час. Эта скорость называется «первой космической» и является минимальной для «доставки» на орбиту.
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Все мы слышали термин орбита, и многие даже не имеют понятия, что же оно значит. Этот термин применяется для описания пути движения какого-то мелкого небесного тела в гравитации более крупного объекта. Например, наша планета передвигается по траектории вокруг Солнца, так и вокруг Земли движется Луна. Траектория редко бывает идеально круглой, намного чаще ее форму можно назвать эллипсовидной или овальной. Само значение термина "орбита" переводится как "путь".
Полезно1 Не очень
Комментарии0
