Συγχαρητήρια: ίσως είστε ένα νέο έθνος που ταξιδεύει στο διάστημα, θέλει να τοποθετήσει ένα λαμπερό νέο ωφέλιμο φορτίο γύρω από τον πλανήτη Γη. Συγκεντρώσατε την τεχνική τεχνογνωσία και προσπαθείτε να σπάσετε τους αόριστους δεσμούς και να συμμετάσχετε σε ένα αποκλειστικό κλαμπ που μέχρι στιγμής περιέχει μόνο 14 έθνη ικανά για αυτόχθονες διαστημικές πτήσεις. Τώρα για το μεγάλο ερώτημα: ποια τροχιά πρέπει να επιλέξετε;
Καλώς ήλθατε στον υπέροχο κόσμο της τροχιακής μηχανικής. Σίγουρα, οι δορυφόροι σε τροχιά πρέπει να ακολουθούν τους νόμους κίνησης του Νεύτωνα, καθώς «πέφτουν» διαρκώς γύρω από τη Γη χωρίς να το χτυπήσουν. Αλλά θα σας κοστίσει σε δαπάνη καυσίμου και τεχνική πολυπλοκότητα για την επίτευξη διαφορετικών τύπων τροχιών. Μπορούν, ωστόσο, να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί τύποι τροχιών για την επίτευξη διαφορετικών στόχων.
Το πρώτο τεχνητό φεγγάρι που τοποθετήθηκε σε τροχιά χαμηλής Γης ήταν το Sputnik 1 που κυκλοφόρησε στις 4 Οκτωβρίουου1957. Αλλά ακόμη και πριν από την αυγή της Διαστημικής Εποχής, οραματιστές όπως ο φουτουριστής και ο συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Arthur C. Clarke συνειδητοποίησαν την αξία της τοποθέτησης ενός δορυφόρου σε μια γεωσυγχρονική τροχιά περίπου 35.786 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Η τοποθέτηση ενός δορυφόρου σε τέτοια τροχιά τον κρατά σε «κλειδαριά» με τη Γη να περιστρέφεται κάτω από αυτόν μία φορά κάθε είκοσι τέσσερις ώρες.
Ακολουθούν μερικές από τις πιο κοινές τροχιές που στοχεύουν οι σύγχρονοι δορυφόροι και οι χρήσεις τους:
Τροχιά χαμηλής γης (LEO): Η τοποθέτηση ενός δορυφόρου 700 km πάνω από την επιφάνεια της Γης κινείται 27.500 km ανά ώρα θα τον κάνει να περιστρέφεται γύρω από τη Γη μία φορά κάθε 90 λεπτά. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός βρίσκεται σε τέτοια τροχιά. Οι δορυφόροι στο LEO υπόκεινται επίσης σε ατμοσφαιρική αντίσταση και πρέπει να αυξάνονται περιοδικά. Η εκτόξευση από τον ισημερινό της Γης σάς προσφέρει μια αρχική δωρεάν μέγιστη ώθηση 1.670 km / ανά ώρα σε τροχιά ανατολικά. Παρεμπιπτόντως, η υψηλή τροχιά κλίσης 52 μοιρών του ISS είναι ένας συμβιβασμός που διασφαλίζει ότι είναι προσβάσιμος από διάφορους ιστότοπους εκτόξευσης παγκοσμίως.
Η χαμηλή τροχιά της Γης γίνεται επίσης γεμάτη με διαστημικά σκουπίδια, καθώς και περιστατικά όπως η επιτυχημένη δοκιμή αντι-δορυφορικών πυραύλων του 2007 από την Κίνα, και η σύγκρουση του Iridium 33 το 2009 και ο απενεργοποιημένος δορυφόρος Kosmos-2251 και οι δύο έπεσαν σε χαμηλή τροχιά της Γης με χιλιάδες επιπλέον κομμάτια από συντρίμμια και δεν βοήθησε πολύ την κατάσταση. Υπήρξαν κλήσεις για να καθιερωθεί η τεχνολογία επανεισόδου σε μελλοντικούς δορυφόρους, και αυτό θα γίνει πρωταρχικό με την εμφάνιση κοπαδιών nano και CubeSats στο LEO.
Sun-Synchronous Orbit: Πρόκειται για μια πολύ κεκλιμένη οπισθοδρομική τροχιά που διασφαλίζει ότι η γωνία φωτισμού της Γης παρακάτω είναι συνεπής σε πολλαπλά περάσματα. Αν και χρειάζεται αρκετή ενέργεια για να φτάσει σε μια σύγχρονη τροχιά του Ήλιου - καθώς και έναν σύνθετο ελιγμό ανάπτυξης γνωστό ως «πόδι σκύλου», αυτός ο τύπος τροχιάς είναι επιθυμητός για αποστολές που παρακολουθούν τη Γη. Είναι επίσης ένα αγαπημένο για κατασκοπευτικούς δορυφόρους και θα παρατηρήσετε ότι πολλά έθνη που στοχεύουν να δημιουργήσουν τους πρώτους δορυφόρους τους θα χρησιμοποιήσουν τον δηλωμένο στόχο της «Παρατήρησης της Γης» για να τοποθετήσουν τους δικούς τους δορυφόρους κατασκοπείας.
Τροχιά Molyina: Μια ελλειπτική τροχιά με μεγάλη κλίση που σχεδιάστηκε από τους Ρώσους, μια τροχιά Molyina διαρκεί 12 ώρες για να ολοκληρώσει, τοποθετώντας τον δορυφόρο πάνω από ένα ημισφαίριο για 2 / 3rds της τροχιάς του και τον επιστρέφει πάνω από το ίδιο γεωγραφικό σημείο μία φορά κάθε 24 ώρες.
Ημι-συγχρονική τροχιά: Μια ελλειπτική τροχιά 12 ωρών παρόμοια με την τροχιά Molyina, μια ημι-σύγχρονη τροχιά προτιμάται από τους παγκόσμιους δορυφόρους εντοπισμού θέσης.
Γεωσυγχρονική τροχιά: Το προαναφερθέν σημείο 35.786 χλμ. Πάνω από την επιφάνεια της Γης, όπου ένας δορυφόρος παραμένει σταθερός σε ένα συγκεκριμένο μήκος.
Γεωστατική τροχιά: Τοποθετήστε έναν δορυφόρο GEO σε τροχιά με τροχιά μηδενικού βαθμού και θεωρείται Γεωστατικός. Επίσης μερικές φορές αναφέρεται ως τροχιά Clarke, αυτή η τοποθεσία είναι εξαιρετικά σταθερή και οι δορυφόροι που τοποθετούνται εκεί μπορεί να παραμείνουν σε τροχιά για εκατομμύρια χρόνια.
Το 2012, ο δορυφόρος EchoStar XVI εκτοξεύτηκε προς το GEO με το δίσκο κάψουλας χρόνου Οι τελευταίες εικόνες για αυτόν ακριβώς τον λόγο. Είναι πολύ πιθανό ότι εκατομμύρια χρόνια από τώρα, το GEO sats μπορεί να είναι τα κύρια αντικείμενα που απομένουν από τον πολιτισμό των αρχών του 20ου / 21ου αιώνα.
Lagrange point orbit: Ο μαθηματικός του 18ου αιώνα Joseph-Louis Lagrange έκανε την παρατήρηση ότι υπάρχουν αρκετά σταθερά σημεία σε οποιοδήποτε σύστημα τριών σωμάτων. Μεταγλωττισμένα σημεία Lagrange, αυτές οι τοποθεσίες χρησιμεύουν ως εξαιρετικές σταθερές θέσεις για την τοποθέτηση παρατηρητηρίων. Το Ηλιακό Σφαιρικό Παρατηρητήριο (SOHO) βρίσκεται στο σημείο L1 για να προσφέρει μια συνεχή θέα στον Ήλιο. το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb δεσμεύεται το 2018 για το σημείο L2 πέρα από τη Σελήνη. Για να παραμείνει στο σταθμό κοντά σε σημείο LaGrange, ένας δορυφόρος πρέπει να εισέλθει σε τροχιά Lissajous ή Halo γύρω από το φανταστικό σημείο Lagrange στο διάστημα.
Όλες αυτές οι τροχιές έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, η ατμοσφαιρική οπισθέλκηση δεν αποτελεί πρόβλημα στη γεωσυγχρονική τροχιά, αν και χρειάζονται αρκετές ενισχύσεις και μεταφέρουν ελιγμούς τροχιάς. Και όπως συμβαίνει με οποιοδήποτε σχέδιο, η πολυπλοκότητα προσθέτει επίσης περισσότερες πιθανότητες να αποτύχουν τα πράγματα, ξεφεύγοντας από έναν δορυφόρο σε λάθος τροχιά. Η αποστολή Phobos-Grunt της Ρωσίας υπέστη μια τέτοια μοίρα μετά την εκτόξευσή της το 2011, όταν το ανώτερο στάδιο της Fregat απέτυχε να λειτουργήσει σωστά, ξεπερνώντας το διαπλανητικό διαστημικό σκάφος σε τροχιά της Γης. Ο Phobos-Grunt έπεσε πίσω στη Γη πάνω από τον Νότιο Ειρηνικό στις 15 Ιανουαρίουου, 2012.
Ο χώρος είναι μια δύσκολη επιχείρηση και είναι επιτακτική ανάγκη να τοποθετήσετε τα πράγματα στη σωστή τροχιά!
- Ψάχνετε να κυνηγήσετε δορυφόρους από την αυλή σας; Ένα εξαιρετικό διαδικτυακό πόρο για να ξεκινήσετε στο Heavens-Above.
