क्या ऊंचाई उड़ान उपग्रहों, कक्षा गणना, गति और चाल की दिशा में

बस के रूप में थिएटर में सीटों उपग्रहों के विभिन्न कक्षाओं के प्रतिनिधित्व पर अलग लग अनुमति देने के परिप्रेक्ष्य, जिनमें से प्रत्येक का अपना उद्देश्य है प्रदान करते हैं। कुछ फांसी होने के लिए सतह पर बिंदु पर, वे पृथ्वी के एक तरफ की एक निरंतर अवलोकन प्रदान है, जबकि अन्य हमारे ग्रह, कई स्थानों पर एक दिन झाडू चारों ओर चक्कर लगते हैं।

कक्षाओं के प्रकार

क्या ऊंचाई पर उपग्रहों उड़ान? उच्च, मध्यम और कम: वहाँ पृथ्वी कक्षाओं के 3 प्रकार हैं। सतह से उच्च सब से अधिक दूर पर आम तौर पर कई मौसम और कुछ संचार उपग्रहों कर रहे हैं। पृथ्वी की माध्यम कक्षा चक्कर लगाने वाले उपग्रह नेविगेशन और विशेष एक विशिष्ट क्षेत्र की निगरानी के लिए डिज़ाइन किया गया शामिल हैं। अधिकांश वैज्ञानिक अंतरिक्ष यान, नासा पृथ्वी की सतह के बेड़े के लिए निगरानी प्रणाली सहित, एक कम की कक्षा में है।

चाहे कितना ऊंची उड़ान उपग्रहों को उनके आंदोलन की गति पर निर्भर करता है। आप दृष्टिकोण के रूप में पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण मजबूत, और तेजी से आंदोलन हो जाता है। उदाहरण के लिए, नासा एक्वा उपग्रह 99 मिनट लगते हैं 705 किलोमीटर पर ग्रह के चारों ओर उड़ान भरने के लिए, और मौसम संबंधी इकाई, सतह से एक दूरस्थ 35786 किलोमीटर है, यह 23 घंटे, 56 मिनट और 4 सेकंड की आवश्यकता होगी। पृथ्वी के केन्द्र से 384,403 किलोमीटर की दूरी पर चंद्रमा 28 दिनों में एक परिक्रमा पूरी।

वायुगतिकीय विरोधाभास

उपग्रह ऊंचाई परिवर्तन भी एक कक्षा की गति में यह संशोधित करता है। यहां एक विरोधाभास है। उपग्रह ऑपरेटर अपनी गति को बढ़ाने के लिए चाहता है, वह सिर्फ त्वरण के लिए इंजन नहीं चल सकता। इस कक्षा (और ऊंचाई) है, जो गति में कमी के लिए नेतृत्व करेंगे में वृद्धि होगी। इसके बजाय, आप उपग्रह की गति की विपरीत दिशा में इंजन, यानी चलाने चाहिए। ई एक कार्रवाई है कि पृथ्वी पर वाहन चलती अत्यंत धीमी हो जाएगी करने के लिए। नीचे है कि गति में वृद्धि होगी इस तरह की कार्रवाई में ले जाएगा।

विशेषताएं कक्षाओं

ऊंचाई के अलावा, उपग्रह की गति का पथ सनक और झुकाव की विशेषता है। प्रथम कक्षा के आकार से संबंधित है। एक प्रक्षेपवक्र के साथ सैटेलाइट कम सनक चाल करीब परिपत्र। विलक्षण कक्षा अंडाकार है। पृथ्वी पर अंतरिक्ष यान से दूरी में अपनी स्थिति पर निर्भर करता है।

झुकाव - भूमध्य रेखा के संबंध में कक्षा के कोण। उपग्रह, जो सीधे भूमध्य रेखा के ऊपर घुमाया जाता है, एक शून्य ढलान है। अंतरिक्ष यान उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों (भौगोलिक और नहीं चुंबकीय) के ऊपर से गुजरता है, तो इसका झुकाव 90 डिग्री है।

सभी एक साथ - ऊंचाई, सनक और झुकाव - उपग्रह की गति और देखने की अपनी बात से की तरह पृथ्वी की तरह दिखाई देगा निर्धारण करते हैं।

उच्च पृथ्वी

उपग्रह पृथ्वी के केंद्र (लगभग 36 हजार। सतह से किमी) से बिल्कुल 42164 किमी तक पहुँच जाता है, यह क्षेत्र जहां यह ग्रह के चक्कर कक्षा को पूरा करती है प्रवेश करती है। पृथ्वी के रूप में एक ही गति से चलता रहता है मशीन के रूप में, वह यह है कि ई। इसके क्रांति की अवधि 24 घंटे है, ऐसा लगता है कि यह केवल देशांतर पर जगह में रहता है, हालांकि यह उत्तर से दक्षिण की ओर बहाव हो सकता है। यह विशेष उच्च कक्षा जियोसिंक्रोनस कहा जाता है।

सीधे भूमध्य रेखा (सनक और शून्य का झुकाव) और धरती के सापेक्ष ऊपर एक परिपत्र कक्षा में उपग्रह चाल अभी भी खड़ा है। वह हमेशा इसकी सतह पर एक ही बिंदु ऊपर स्थित है।

भू-स्थिर कक्षा मौसम की निगरानी के लिए अत्यंत मूल्यवान, उपग्रहों उस पर के रूप में ही सतह क्षेत्र के सतत अवलोकन प्रदान। हर कुछ मिनट, मौसम संबंधी एड्स, जाता है जैसे, बादल, जल वाष्प और हवा, और सूचना के निरंतर प्रवाह के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं निगरानी और मौसम की भविष्यवाणी का आधार है।

इसके अलावा, जियो उपकरणों संचार (टेलीफोनी, टीवी, रेडियो) के लिए उपयोगी हो सकता है। उपग्रहों नौकरी खोज और बचाव बीकन, संकट में जहाजों की खोज और विमान में सहायता करने के लिए प्रयोग किया जाता प्रदान जाता है।

अंत में, कई vysokoorbitalnyh पृथ्वी उपग्रहों सौर गतिविधि की निगरानी और चुंबकीय क्षेत्र और विकिरण के स्तर की निगरानी कर रहे हैं।

भू-स्थिर कक्षा की ऊंचाई की गणना

उपग्रह संचालित केन्द्राभिमुख बल एफ _पी = (एम वी ₁ ²⁾ / आर और गुरुत्वाकर्षण बल एफ _टी = (जीएम ₁ एम ₂₎ / आर ^2। चूंकि इन बलों बराबर हैं तो यह दाएँ पक्ष समानता और उन्हें ₁ एम मास में कटौती करने के लिए संभव है। परिणाम समीकरण वी ² = (जीएम ²⁾ / आर इसलिए वेग v = ((जीएम ₂₎ / आर) ^1/2

चूंकि भू-स्थिर कक्षा एक चक्र 2πr लंबाई है कक्षीय वेग v = 2πR / टी है

इसलिए, आर ³ = टी ² जीएम / (4π ^2)।

के बाद से टी = 8,64x10 ^4, जी = 6,673x10 ^-11 एनएम ² / किग्रा ^2, एम = 5,98x10 ²⁴ किलो, तो आर = 4,23x10 आर से ⁷ मीटर घटाकर पृथ्वी त्रिज्या, बराबर 6,38x10 ⁶ मीटर, यह जानना ऊंचाई उपग्रहों सतह से एक बिंदु पर लटका फ्लाई संभव है - 3,59x10 ⁷ मीटर।

Lagrange बिंदु

अन्य महान कक्षाओं Lagrange बिंदु है, जहां पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के बल सूर्य के गुरुत्वाकर्षण से मुआवजा दिया है कर रहे हैं। वहाँ सभी कि, समान रूप से इन आकाशीय पिंडों की ओर आकर्षित और स्टार के चारों ओर हमारे ग्रह के साथ घूमता है।

सूर्य पृथ्वी प्रणाली में पाँच लाग्रंगियन अंक में से सिर्फ पिछले दो, कहा जाता L5 और L4, स्थिर रहे हैं। उपग्रह के बाकी हिस्सों में एक गेंद एक खड़ी पहाड़ी की चोटी पर संतुलित की तरह है: किसी भी मामूली गड़बड़ी धक्का होगा। एक संतुलित अवस्था में रहने के लिए, अंतरिक्ष यान निरंतर समायोजन की जरूरत होती है। गेंद में एक गेंद के लिए likened Lagrange उपग्रहों के अंतिम दो अंक में: एक मजबूत अशांति के बाद भी, वे वापस आ जाएगा।

एल 1 पृथ्वी और सूर्य के बीच स्थित है, उपग्रहों जो यह कर रहे हैं, हमारे स्टार की एक निरंतर संक्षिप्त विवरण प्राप्त करने की अनुमति देता है। SOHO सौर वेधशाला, नासा उपग्रह, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी पहले Lagrange बिंदु पृथ्वी से 15 लाख किलोमीटर की दूरी से सूर्य को ट्रैक करने के।

एल 2 पृथ्वी से एक ही दूरी पर स्थित है, लेकिन उसके पीछे है। इस स्थान में उपग्रहों सूरज की रोशनी और गर्मी से बचाने के लिए केवल एक ही हीट शील्ड की आवश्यकता है। यह अंतरिक्ष दूरबीन, माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की टिप्पणियों के माध्यम से ब्रह्मांड की प्रकृति का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल के लिए एक अच्छी जगह है।

एक तीसरा लाग्रंगियन बिंदु, सूरज के दूसरे पक्ष पर पृथ्वी के सामने स्थित ताकि प्रकाश उसे और हमारे ग्रह के बीच हमेशा होता है। इस स्थिति में उपग्रह पृथ्वी के साथ संवाद करने में सक्षम नहीं होगा।

60 डिग्री आगे में और पृथ्वी के पीछे ग्रह के परिक्रमा पथ में अत्यंत स्थिर चौथे और पांचवें Lagrange बिंदु।

पृथ्वी की माध्यम कक्षा

पृथ्वी के करीब होने के नाते, उपग्रहों तेजी से आगे बढ़ने। दो मध्यम पृथ्वी की कक्षा के होते हैं: अर्द्ध तुल्यकालिक, और "लाइटनिंग।"

क्या ऊंचाई एक अर्द्ध समकालिक कक्षा में उपग्रहों उड़ान पर? यह लगभग गोल (कम सनक) और एक दूरी (सतह से ऊपर 20200 किलोमीटर) पृथ्वी की केंद्र से 26,560 किलोमीटर हटा दिया है। इस ऊंचाई पर उपग्रह एक चक्कर पूरा हर 12 घंटे में आता है। कम से कम अपने आंदोलनों पृथ्वी के नीचे घूमता है। 24 घंटे के लिए और यह भूमध्य रेखा पर दो समान अंक काटती है। इस कक्षा सुसंगत और अत्यधिक उम्मीद के मुताबिक है। प्रणाली का उपयोग करता ग्लोबल पोजीशनिंग जीपीएस।

ऑर्बिट "लाइटनिंग" (झुकाव 63,4 °) उच्च अक्षांश में निरीक्षण करने के लिए प्रयोग किया जाता है। भू-स्थिर उपग्रहों भूमध्य रेखा से जुड़े होते हैं, इसलिए वे लंबी दूरी की उत्तरी या दक्षिणी क्षेत्रों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इस कक्षा काफी सनकी है: अंतरिक्ष यान पृथ्वी के साथ एक लम्बी अंडाकार, एक किनारे के करीब स्थित साथ ले जाता है। के बाद से उपग्रह गुरुत्वाकर्षण के द्वारा त्वरित किया जाता है, यह बहुत जल्दी ले जाता है जब यह हमारे ग्रह के करीब है। गति को धीमा कर देती, तो वह पृथ्वी के किनारे से सब से अधिक दूर में कक्षा के शीर्ष पर अधिक समय बिताने पर जब आप हटाने के लिए, दूरी जो 40 हजार। किमी तक पहुँच सकते हैं। कक्षीय अवधि 12 घंटे है, लेकिन समय के लिए उपग्रह एक गोलार्द्ध से अधिक खर्च करता है की लगभग दो तिहाई है। जैसा अर्द्ध समकालिक कक्षा उपग्रह उसी रास्ते से होकर गुजरता है हर 24 घंटे। यह में अब तक उत्तर या दक्षिण संचार के लिए प्रयोग किया जाता है।

निचले स्तर पर धरती

अधिकांश वैज्ञानिक उपग्रहों, कई मौसम और अंतरिक्ष स्टेशन के पास परिपत्र कम पृथ्वी की कक्षा में कर रहे हैं। उनकी ढाल की निगरानी वे क्या कर रहे पर निर्भर करता है। TRMM उष्णकटिबंधीय वर्षा की निगरानी के लिए शुरू किया गया था, इसलिए एक अपेक्षाकृत कम झुकाव (35 डिग्री) है, भूमध्य रेखा के पास रहते हुए।

नासा उपग्रहों से कई टिप्पणियों लगभग ध्रुवीय कक्षा vysokonaklonnuyu है। अंतरिक्ष यान 99 मिनट की अवधि के साथ ध्रुव के पोल से पृथ्वी के चारों ओर ले जाता है। आधा समय यह ग्रह के दिन के उजाले पक्ष के ऊपर से गुजरता है, और पोल पर रात को वापस लाएं।

उपग्रह की गति के रूप में पृथ्वी के नीचे घूमता है। समय इकाई प्रबुद्ध भाग में प्रवेश करती करके, यह एक ऐसा क्षेत्र है अपने पिछले कक्षा के पारित होने के क्षेत्र के निकट खत्म हो गया है। ध्रुवीय उपग्रह के 24 घंटे की अवधि के दौरान रात में दो बार पृथ्वी के सबसे को कवर किया, दिन-ब-एक बार और एक बार।

सूर्य समकालिक कक्षा

बस के रूप में जियोसिंक्रोनस उपग्रहों, भूमध्य रेखा के ऊपर होना चाहिए उन्हें एक बिंदु पर रहने के लिए अनुमति देता है, ध्रुवीय का चक्कर लगाने वाले एक ही समय में रहने की क्षमता है। उनकी कक्षा सूर्य समकालिक है - भूमध्य रेखा अंतरिक्ष यान स्थानीय सौर समय के चौराहे पर हमेशा एक ही है। उदाहरण के लिए, टेरा उपग्रह हमेशा 10:30 पर ब्राजील से अधिक पार करती है। इक्वाडोर या कोलम्बिया से अधिक 99 मिनट के बाद अगला चौराहे भी 10:30 स्थानीय समय पर होता है।

सूर्य समकालिक कक्षा हालांकि यह मौसम पर निर्भर करती है, विज्ञान के लिए आवश्यक है के रूप में यह सूरज की रोशनी पृथ्वी की सतह पर गिरने के कोण बनाए रखने के लिए अनुमति देता है। यह स्थिरता का मतलब वैज्ञानिकों ग्रह साल के एक बार छवियों को कवर में बहुत बड़ी छलांग है, जो परिवर्तन का भ्रम पैदा हो सकता है के बारे में चिंता किए बिना कई वर्षों के लिए तुलना कर सकते हैं कि। सूर्य समकालिक कक्षा के बिना यह समय के साथ उन पर नज़र रखने के लिए, और जानकारी के लिए जलवायु परिवर्तन के अध्ययन के लिए आवश्यक इकट्ठा करने के लिए मुश्किल होगा।

उपग्रह की राह बहुत सीमित है। यदि यह 100 किलोमीटर की ऊंचाई पर है, कक्षा 96 डिग्री के एक ढाल होना आवश्यक है। किसी भी विचलन अस्वीकार्य है। माहौल और सूर्य और चंद्रमा की कक्षा बदलते तंत्र के आकर्षक बल के प्रतिरोध के बाद से, यह नियमित रूप से समायोजित किया जाना चाहिए।

कक्षा में स्थापित: लॉन्च

लांच ऊर्जा, राशि, जिनमें से लांच पैड, ऊंचाई और अपने आंदोलन के भविष्य के प्रक्षेपवक्र की ढलान के स्थान पर निर्भर की आवश्यकता है। दूरस्थ कक्षा तक पहुंचने के लिए इसे और अधिक ऊर्जा व्यय की आवश्यकता है। काफी झुकाव (जैसे, ध्रुवीय) के साथ उपग्रहों भूमध्य रेखा के ऊपर चक्कर काटते उन लोगों की तुलना में अधिक ऊर्जा उपभोक्ता है। पृथ्वी के घूर्णन की मदद करने का एक कम झुकाव के साथ कक्षा में स्थापित। अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के एक कोण 51,6397 डिग्री पर बढ़ रहा है। यह सुनिश्चित करना है कि अंतरिक्ष शटल और रूसी मिसाइलों आसान थे उसे पाने के लिए आवश्यक है। आईएसएस की ऊंचाई - 337-430 किमी। ध्रुवीय उपग्रह, दूसरे हाथ पर, पृथ्वी की नब्ज के माध्यम से नहीं मिलता है, तो वे अधिक ऊर्जा की आवश्यकता ही दूरी पर चढ़ने के लिए।

समायोजन

उपग्रह के प्रक्षेपण के बाद यह एक निश्चित कक्षा में रखने के लिए प्रयास करने के लिए आवश्यक है। चूंकि पृथ्वी एक आदर्श क्षेत्र नहीं है, इसकी गुरुत्वाकर्षण कुछ स्थानों में मजबूत है। यह असमता, सूर्य, चंद्रमा और बृहस्पति (सौर मंडल के सबसे विशाल ग्रह) के आकर्षण के अलावा, कक्षा का झुकाव बदल जाता है। अपने जीवनकाल स्थिति जाता है के दौरान उपग्रहों तीन या चार बार ठीक किया। लियो नासा उपकरणों अपने झुकाव सालाना का समायोजन करना चाहिए।

इसके अलावा, लगभग पृथ्वी उपग्रहों वातावरण को प्रभावित करता है। ऊपरवाला परतों, हालांकि काफी विरल, उन्हें पृथ्वी के करीब आकर्षित करने के लिए एक मजबूत पर्याप्त प्रतिरोध किया है। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव उपग्रहों की एक त्वरण की ओर जाता है। समय के साथ, वे वातावरण में कम है और तेजी से डूब एक सर्पिल में जला दिया, या पृथ्वी पर वापस गिर जाता है।

एयर प्रतिरोध मजबूत है जब सूरज सक्रिय है। गुब्बारे में हवा फैलती है बस के रूप में और बढ़ जाता है जब गरम, फैलता है और वातावरण बढ़ जाता है जब सूरज यह अतिरिक्त ऊर्जा देता है। विरल वायुमंडलीय परतों चढ़ना और उनके स्थान पर सघन ले। इसलिए, उपग्रहों पृथ्वी की परिक्रमा एक वर्ष में चार बार के बारे में अपनी स्थिति को बदलना चाहिए वायुमंडलीय खींचें की भरपाई के लिए। जब सौर गतिविधि अधिकतम, उपकरण की स्थिति हर 2-3 सप्ताह समायोजित करने के लिए किया है।

अंतरिक्ष मलबे

तीसरा कारण, मुझे कक्षा में मजबूर कर - अंतरिक्ष मलबे। संचार उपग्रह इरिडियम अकार्यशील रूसी अंतरिक्ष यान से टकरा में से एक। वे तोड़ दिया, एक मलबे 2,500 से अधिक भागों से मिलकर बादल का निर्माण। प्रत्येक आइटम डेटाबेस है, जो अब मानवीय मूल के 18,000 से अधिक वस्तुओं शामिल करने के लिए जोड़ा गया है।

नासा ध्यान से सब कुछ है कि उपग्रहों के रास्ते में मिल सकता है, यानी नज़र रखता है। ए कारण मलबे को बार-बार की कक्षा बदलने के लिए पड़ा है।

केंद्र मिशन नियंत्रण इंजीनियरों उपग्रहों और अंतरिक्ष मलबे, जो आंदोलन के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं और के रूप में आवश्यक ध्यान से गोलमाल युद्धाभ्यास की योजना की स्थिति की निगरानी। एक ही टीम की योजना और झुकाव और उपग्रह की ऊंचाई को समायोजित करने के लिए युद्धाभ्यास प्रदर्शन करती है।