Геосинхронная орбита против геостационарной
Орбита - это искривленная траектория в пространстве, по которой небесные объекты имеют тенденцию вращаться. Основной принцип орбиты тесно связан с гравитацией, и он не был ясно объяснен, пока не была опубликована теория гравитации Ньютона.
Чтобы понять принцип, рассмотрим шар, прикрепленный к нити, вращаемой с постоянной длиной нити. Если шар вращается медленнее, он не завершит цикл, а разрушится. Если мяч вращается с очень большой скоростью, струна порвется, и мяч оторвется. Если вы держите веревку, вы почувствуете притяжение мяча к руке. Этому усилию мяча отойти противостоит натяжение струны, оттягивающей ее назад, и мяч начинает двигаться по кругу. Существует определенная скорость, с которой вы должны вращаться, поэтому эти противодействующие силы находятся в равновесии, и когда это происходит, путь мяча можно рассматривать как орбиту.
Этот принцип, лежащий в основе этого простого примера, можно применить к гораздо более крупным объектам, таким как планеты и луны. Гравитация действует как центростремительная сила и удерживает объект, который пытается удалиться, на орбите, эллиптической траектории в пространстве. Наше Солнце удерживает планеты вокруг себя, и планеты точно так же удерживают вокруг себя луны. Время, необходимое объекту на орбите для завершения одного цикла, известно как период обращения. Например, Земля имеет период обращения 365 дней.
Геосинхронная орбита - это орбита вокруг Земли с периодом обращения в один звездный день, а геостационарная орбита - это частный случай геостационарной орбиты, где они расположены прямо над экватором.
Подробнее о геосинхронной орбите
Возьмем еще раз мяч и веревку. Если длина нити короткая, мяч будет вращаться быстрее, а если длиннее, то медленнее. Аналогично орбиты с меньшим диаметром имеют более высокие орбитальные скорости и более короткие периоды обращения. Чем больше диаметр, тем меньше орбитальная скорость и больше период обращения. Например, Международная космическая станция, которая находится на низкой околоземной орбите, имеет период обращения 92 минуты, а период обращения Луны - 28 дней..
Между этими крайностями находится определенное расстояние от Земли, на котором период обращения равен периоду вращения Земли. Другими словами, период обращения объекта на этой орбите составляет один звездный день (примерно 23 часа 56 минут), и, следовательно, угловая скорость Земли и объекта одинакова. Одним из интересных результатов этого является то, что каждый день в одно и то же время спутник будет находиться в одном и том же положении. Она синхронизирована с вращением Земли, отсюда и геосинхронная орбита.
Все геосинхронные орбиты Земли, будь то круговые или эллиптические, имеют большую полуось 42 164 км.
Подробнее о геостационарной орбите
Геосинхронная орбита в плоскости земного экватора известна как геостационарная орбита. Поскольку орбита находится в плоскости экватора, у нее есть дополнительное свойство, кроме того, что она находится в одном и том же положении в одно и то же время. Когда объект на орбите движется, Земля также движется параллельно ему. Поэтому кажется, что объект всегда находится над одной и той же точкой, всегда. Как будто объект зафиксирован прямо над какой-то точкой на земле, а не вращается вокруг нее.
Практически все спутники связи размещены на геостационарной орбите. Концепция использования геостационарной орбиты для телекоммуникаций была впервые представлена писателем-фантастом Артуром Кларком, поэтому ее иногда называют орбитой Кларка. И совокупность спутников на этой орбите известна как пояс Кларка. Сегодня он используется для передачи телекоммуникаций по всему миру.
Геостационарная орбита расположена на высоте 35 786 км (22 236 миль) над средним уровнем моря, а длина орбиты Кларка составляет около 265 000 км (165 000 миль).
В чем разница между геосинхронной и геостационарной орбитой?
• Орбита с периодом обращения в один звездный день известна как геостационарная орбита. Объект на этой орбите появляется в одном и том же месте в течение каждого цикла. Она синхронизирована с вращением Земли, отсюда и термин геосинхронная орбита.
• Геосинхронная орбита, лежащая в плоскости земного экватора, называется геостационарной орбитой. Объект на геостационарной орбите кажется зафиксированным прямо над точкой на Земле и неподвижным относительно Земли. Следовательно. термин геостационарная орбита.
