Adventures in Satspotting: Mengapa Orbit Berbeza Diperlukan untuk Satelit?

Pin
Send
Share
Send

Tahniah: mungkin anda adalah negara yang baru menggunakan ruang angkasa, ingin meletakkan muatan baru yang berkilat di seluruh planet Bumi. Anda telah mengumpulkan pengetahuan teknikal, dan berusaha untuk memutuskan ikatan bermuka masam dan bergabung dengan kelab eksklusif yang setakat ini, hanya mengandungi 14 negara yang mampu melakukan penerbangan luar angkasa. Sekarang untuk persoalan besar: orbit mana yang harus anda pilih?

Selamat datang ke dunia mekanik orbit yang indah. Tentu, satelit di orbit harus mengikuti undang-undang gerakan Newton, kerana mereka terus-menerus 'jatuh' di sekitar Bumi tanpa memukulnya. Tetapi anda akan memerlukan kos bahan bakar yang dibelanjakan dan kerumitan teknikal untuk mencapai pelbagai jenis orbit. Walau bagaimanapun, pelbagai jenis orbit boleh digunakan untuk mencapai tujuan yang berbeza.

Bulan buatan pertama yang diletakkan di orbit Bumi rendah adalah Sputnik 1 yang dilancarkan pada 4 Oktoberika, 1957. Tetapi sebelum menjelang Zaman Angkasa, penglihatan seperti penulis futuris dan fiksyen sains Arthur C. Clarke menyedari nilai meletakkan satelit di orbit geosinkron kira-kira 35.786 kilometer di atas permukaan Bumi. Menempatkan satelit di orbit sedemikian menjadikannya 'terkunci' dengan Bumi berputar di bawahnya sekali setiap dua puluh empat jam.

Berikut adalah beberapa orbit yang lebih biasa yang disasarkan oleh satelit moden dan kegunaannya:

Orbit Bumi Rendah (LEO): Menempatkan satelit 700 km di atas permukaan Bumi bergerak 27,500 km sejam akan menyebabkannya mengorbit Bumi setiap 90 minit. Stesen Angkasa Antarabangsa berada di orbit seperti itu. Satelit di LEO juga dikenakan seretan atmosfera, dan mesti ditingkatkan secara berkala. Melancarkan dari khatulistiwa Bumi memberi anda peningkatan maksimum maksimum 1.670 km / sejam ke orbit ke arah timur. Secara kebetulan, orbit kecenderungan tinggi 52 darjah ISS adalah kompromi yang memastikan bahawa ia dapat dicapai dari pelbagai laman pelancaran di seluruh dunia.

Orbit Bumi Rendah juga menjadi sesak dengan sampah ruang angkasa, dan insiden seperti ujian peluru berpandu anti-satelit 2007 yang berjaya oleh China, dan perlanggaran 2009 Iridium 33 dan satelit Kosmos-2251 yang tidak berfungsi, kedua-duanya menghujani orbit Bumi rendah dengan ribuan kepingan tambahan serpihan dan tidak banyak membantu keadaan. Terdapat panggilan untuk menjadikan teknologi masuk semula sebagai standard pada satelit masa depan, dan ini akan menjadi yang terpenting dengan munculnya kawanan nano dan CubeSats di LEO.

Orbit Sun-Synchronous: Ini adalah orbit retrograde yang sangat condong yang memastikan bahawa sudut pencahayaan Bumi di bawah konsisten pada beberapa lintasan. Walaupun memerlukan banyak tenaga untuk mencapai orbit segerak matahari - ditambah dengan manuver penyebaran yang kompleks yang dikenali sebagai "kaki anjing" - jenis orbit ini sangat diharapkan untuk misi memerhatikan Bumi. Ini juga merupakan kegemaran untuk satelit perisik, dan anda akan menyedari bahawa banyak negara yang bertujuan untuk memasang satelit pertama mereka akan menggunakan tujuan yang dinyatakan sebagai 'Pemerhatian Bumi' untuk meletakkan satelit mata-mata mereka sendiri.

Orbit Molyina: Orbit elips yang sangat condong yang dirancang oleh orang Rusia, orbit Molyina memerlukan 12 jam untuk menyelesaikannya, meletakkan satelit di atas satu hemisfera untuk 2 / 3rds orbitnya dan mengembalikannya kembali ke titik geografi yang sama sekali setiap 24 jam.

Orbit separa segerak: Orbit elips 12 jam yang serupa dengan orbit Molyina, orbit separa segerak digemari oleh Satelit Positioning Global.

Orbit geosinkron: Titik yang disebutkan di atas 35,786 km di atas permukaan Bumi di mana satelit tetap terpaku pada garis bujur tertentu.

Orbit geostasioner: Letakkan satelit GEO di orbit dengan orbit darjah sifar, dan ia dianggap sebagai Geostationary. Kadang-kadang juga disebut sebagai orbit Clarke, lokasi ini sangat stabil, dan satelit yang ditempatkan di sana mungkin tetap berada di orbit selama berjuta-juta tahun.

Pada tahun 2012, satelit EchoStar XVI dilancarkan menuju ke GEO dengan cakera kapsul masa Gambar Terakhir hanya dengan alasan itu. Sangat mungkin bahawa berjuta-juta tahun dari sekarang, GEO sats mungkin merupakan artifak utama yang tersisa dari peradaban awal abad ke-20 / ke-21.

Orbit titik Lagrange: Ahli matematik abad ke-18 Joseph-Louis Lagrange membuat pemerhatian bahawa beberapa titik stabil ada di mana-mana tiga sistem badan. Digelar sebagai titik Lagrange, lokasi ini berfungsi sebagai kedudukan stabil yang bagus untuk menempatkan pemerhati. Solar Heliospheric Observatory (SOHO) duduk di titik L1 untuk memberikannya pandangan berterusan terhadap Matahari; Teleskop Angkasa James Webb diikat pada 2018 untuk titik L2 di luar Bulan. Untuk kekal di stesen berhampiran titik LaGrange, satelit mesti memasuki orbit Lissajous atau Halo di sekitar titik Lagrange khayalan di angkasa.

Semua orbit ini mempunyai kebaikan dan keburukan. Sebagai contoh, seretan atmosfera bukanlah masalah dalam orbit geosinkron, walaupun memerlukan beberapa peningkatan dan pemindahan manuver orbit untuk dicapai. Dan seperti rancangan apa pun, kerumitan juga menambah lebih banyak peluang untuk sesuatu gagal, menjuntai satelit di orbit yang salah. Misi Phobos-Grunt Rusia mengalami nasib yang begitu buruk setelah dilancarkan pada tahun 2011 ketika tahap atas Fregat gagal beroperasi dengan baik, menerobos kapal angkasa antarplanet di orbit Bumi. Phobos-Grunt terhempas kembali ke Bumi di Pasifik Selatan pada 15 Januariika, 2012.

Ruang adalah perniagaan yang sukar, dan sangat mustahak untuk meletakkan barang di orbit yang betul!

-Mencari satelit dari halaman belakang rumah anda? Sumber dalam talian yang hebat untuk bermula di Heavens-Above.

Pin
Send
Share
Send