Орбита искусственных спутников Земли
Движение искусственных спутников Земли (ИСЗ) происходит по эллиптической (в частном случае круговой) орбите. Плоскость орбиты стремится сохранить своё положение в пространстве относительно звёзд. Так как Земля вращается, то при каждом следующем витке спутник проходит над другой областью Земли, и траектория проекции спутника на её поверхность (имеется в виду путь точки, которая находится все время точно под спутником на поверхности Земли) представляет собой довольно сложную спираль.
Рис. 42. Орбиты ИСЗ различного назначения
Точка орбиты спутника, наиболее приближенная к Земле, называется перигеем, наиболее удалённая — апогеем. Большая полуось орбиты искусственных спутников Земли определяется выражением
a = R + (hп + hа) / 2,
где hп и hа — высоты перигея и апогея; R — радиус Земли.
Перигей орбиты искусственных спутников Земли выбирается не ниже 200 км, так как на более низких орбитах время существования спутника слишком мало (из-за сопротивления воздуха).
Период обращения спутника вычисляется по третьему закону Кеплера, который перепишем в виде
T = 2π√(a3 / GM).
Подставив в это выражение численные значения постоянных величин, получим
T = 0,83√(12376 + (hп + hа)).
Высоты должны быть выражены в километрах, период — в минутах.
Из этой формулы видно, что период обращения искусственных спутников Земли по круговой орбите определяется её высотой. На высоте 35 942 км он становится равным 24 ч.
Геостационарная орбита
Если орбита спутника лежит в плоскости экватора, то он висит над одной и той же точкой земной поверхности. Такая орбита называется геостационарной, а спутники на ней — стационарными. Они удобны для организации связи и передачи телепрограмм на больших расстояниях (рис. 42, спутник «Экран»).
Высокая эллиптическая орбита
На значительной части территории России стационарный спутник виден на слишком малой угловой высоте над горизонтом, что затрудняет приём сигналов с него (в районах севернее 80° с. ш. стационарный спутник вообще не виден). Для обслуживания этих районов спутники запускаются на сильно вытянутые орбиты, которые называются высокие эллиптические орбиты. Материал с сайта http://wiki-what.com
Так, у искусственного спутника Земли «Молния» высота перигея около 500 км, а апогея около 50 000 км, при этом апогей орбиты расположен над северной полярной областью. По второму закону Кеплера большую часть времени такой искусственный спутник Земли будет проводить около апогея, т. е. хорошо наблюдаться именно там, где стационарный спутник не виден.
см. Переход спутника с одной орбиты на другую
Картинки (фото, рисунки)
Рис. 42. Орбиты ИСЗ различного назначения
На этой странице материал по темам:
Справочный материал по искусственным спутникам земли
Конспект по теме искуственный спутник
Полуоси земной орбиты численные значения
Искусственный спутники земли с примерами кратко
Элементы орбиты искусственных спутников земли это выражения, полученные из