Čestitamo: možda ste nova nacija koja se bavi svemirom i želi postaviti sjajni novi teret oko planeta Zemlje. Sakupili ste tehničko znanje i nastojite raskinuti naporne veze i pridružiti se ekskluzivnom klubu koji do sada sadrži samo 14 nacija sposoban za autohtone svemirske letove. Sada za veliko pitanje: koju orbitu odabrati?
Dobrodošli u čudesni svijet orbitalna mehanika . Naravno, sateliti u orbiti moraju slijediti Newtonove zakone gibanja, jer neprestano 'padaju' oko Zemlje, a da je ne udare. Ali to će vas koštati utrošenog goriva i tehničke složenosti za postizanje različitih vrsta orbita. Međutim, različite vrste orbita mogu se koristiti za postizanje različitih ciljeva.
Prvi umjetni mjesec postavljen u nisku orbitu oko Zemlje bio je Sputnjik 1 lansiran 4. listopadath, 1957. Ali čak i prije zore svemirskog doba, vizionari poput futurista i autora znanstvene fantastike Arthura C. Clarkea shvatili su vrijednost postavljanja satelita u geosinkronu orbitu oko 35.786 kilometara iznad površine Zemlje. Postavljanje satelita u takvu orbitu održava ga u 'korak' sa Zemljom koja se rotira ispod njega jednom svaka dvadeset četiri sata.
Ovdje su neke od češće orbite ciljani modernim satelitima i njihova upotreba:
Različite orbite u odnosu na visinu. Kredit za sliku: Wikimedia Commons/ Cmglee, Geo Swan
Low-Earth Orbit (LEO): Postavljanje satelita 700 km iznad površine Zemlje koji se kreće brzinom od 27 500 km na sat uzrokovat će da kruži oko Zemlje svakih 90 minuta. Međunarodna svemirska postaja je upravo u takvoj orbiti. Sateliti u LEO-u također su podložni atmosferskom otporu i moraju se povremeno pojačavati. Lansiranje sa Zemljinog ekvatora daje vam početni besplatni maksimum od 1.670 km/sat u orbitu prema istoku. Inače, orbita ISS-a s visokim nagibom od 52 stupnja kompromis je koji jamči da je dostupna s raznih lansirnih mjesta diljem svijeta.
Satelitske konstelacije, uključujući NASA-in 'A-Train' satelita za promatranje Zemlje sinkronih Sunca. Kredit za sliku: NASA
Niska Zemljina orbita također postaje prepuna svemirskog smeća, a incidenti poput uspješnog testiranja protusatelitskih projektila 2007. od strane Kine, i sudara Iridium 33 2009. i ugašenog satelita Kosmos-2251 obasuli su nisku Zemljinu orbitu tisućama dodatnih komada krhotina i nije puno pomoglo situaciji. Bilo je poziva da se tehnologija ponovnog ulaska postane standardna na budućim satelitima, a to će postati najvažnije s pojavom jata nano i CubeSata u LEO-u.
Još gore: orbitalni trag kineske svemirske stanice Tiangong-1: Kredit za sliku: Orbitron
Sunčevo-sinkrona orbita: Ovo je vrlo nagnuta retrogradna orbita koja osigurava da je kut osvjetljenja Zemlje ispod dosljedan u više prolaza. Iako je potrebna prilična količina energije da se dođe do Sunčeve sinkrone orbite - plus složen manevar raspoređivanja poznat kao 'pseća noga' - ova vrsta orbite je poželjna za misije promatranja Zemlje. Također je omiljen za špijunske satelite, a primijetit ćete da će mnoge nacije koje namjeravaju postaviti svoje prve satelite koristiti navedeni cilj 'promatranje Zemlje' za postavljanje vlastitih špijunskih satelita.
Molyina orbita: visoko nagnuta eliptična orbita koju su dizajnirali Rusi, orbita Molyina traje 12 sati, postavljajući satelit iznad jedne hemisfere za 2/3 svoje orbite i vraćajući ga natrag iznad iste geografske točke jednom svaka 24 sata.
Polusinkrona orbita: 12-satnu eliptičnu orbitu sličnu Molyini, polusinkronu orbitu favoriziraju globalni sateliti za pozicioniranje.
Lansiranje SpaceX-ove misije opskrbe CRS2 krenulo je na ISS. Kredit za sliku: David Dickinson
Geosinkrona orbita: Gore spomenuta točka 35.786 km iznad površine Zemlje u kojoj satelit ostaje fiksiran na određenoj zemljopisnoj dužini.
Geostacionarna orbita: Mjesto a GEO satelit u orbiti s orbitom od nula stupnjeva, i smatra se geostacionarnim. Također se ponekad naziva i Clarkeova orbita, ova je lokacija iznimno stabilna, a sateliti postavljeni tamo mogu ostati u orbiti milijunima godina.
Godine 2012 EchoStar XVI satelit lansiran je u GEO s diskom vremenske kapsulePosljednje slikeupravo iz tog razloga. Sasvim je moguće da bi milijuni godina od sada GEO satovi mogli biti primarni artefakti preostali iz civilizacije ranog 20./21. stoljeća.
Orbite Lagrangeove točke: matematičar iz 18. stoljeća Joseph-Louis Lagrange primijetio je da u bilo kojem sustavu od tri tijela postoji nekoliko stabilnih točaka. Nazvane Lagrange točke, ove lokacije služe kao sjajne stabilne pozicije za postavljanje zvjezdarnica. Solarni heliosferski opservatorij (SOHO) nalazi se na točki L1 kako bi mu omogućio kontinuirani pogled na Sunce; Svemirski teleskop James Webb je 2018. vezan za točku L2 iza Mjeseca. Da bi ostao na stanici blizu LaGrangeove točke, satelit mora ući u Lissajousovu ili Halo orbitu oko zamišljene Lagrangeove točke u svemiru.
L2 Lagrangeova točka. Kredit za sliku: OVAJ
Sve ove orbite imaju prednosti i nedostatke. Na primjer, atmosferski otpor nije problem u geosinkronoj orbiti, iako je za postizanje potrebno nekoliko pojačanja i manevara prijenosa u orbiti. I kao i kod svakog plana, složenost također dodaje više šansi da stvari propadnu, nasukući satelit u krivu orbitu. ruski Fobos-Grunt misija je doživjela upravo takvu sudbinu nakon lansiranja 2011. godine kada njezin gornji stupanj Fregat nije ispravno funkcionirao, nasukavši međuplanetarnu letjelicu u Zemljinu orbitu. Phobos-Grunt se srušio natrag na Zemlju iznad južnog Pacifika 15. siječnjath, 2012.
Svemir je težak posao i imperativ je postaviti stvari u pravu orbitu!
- U potrazi za lov na satelite iz vašeg dvorišta? Sjajan online resurs za početak Nebesa-Iznad .