Спутниктин орбиталык жантайышынын мүнөздөмөлөрү, классификациясы жана колдонулушу

Спутниктин орбитасы – бул Жердин жасалма спутниги космосто Жерди айланып жүргөндө баскан жолу. Орбита тегиздикте жатат жана эллипс формасында болот, анын кеңейиши апогейде эң чоң, ал эми перигейде эң кичине болот. Физика мыйзамдарына ылайык, Жерден алыстаган сайын, спутниктин орбитадагы ылдамдыгы төмөндөйт.

Спутник орбитасынын алты орбиталык элементине (элементтерине) орбитанын абалын аныктоочу жантайыңкылык (i), өйдө көтөрүлүүчү түйүндүн оңго көтөрүлүшү (Ω) жана перигей аргументи (w) кирет; орбитанын формасын аныктоочу эксцентриситет (e), жарым чоң октун узундугу (a) жана перигей убактысы (τ). Бул алты элементтин негизинде спутниктин каалаган убактагы мейкиндиктеги абалын аныктоого болот.

Спутниктин орбиталык жантайышы

Спутниктин орбитасынын элементтеринин ичинен спутниктин орбиталык тегиздиги менен Жердин экватордук тегиздигинин ортосундагы бурч орбиталык жантайыңкылык деп аталат. Ал спутникти көтөрүлүү фазасында экватордук тегиздиктен орбиталык тегиздикке саат жебесине каршы айландыруу менен эсептелет. Бул спутниктин мейкиндиктеги абалын аныктоо үчүн маанилүү параметр болуп саналат. Спутниктин орбиталык жантайышынын чоңдугуна жараша бир нече жалпы спутник орбиталарын бөлүп көрсөтүүгө болот.

Геостационардык орбита：Жантайуу бурчу 0 градус

Геостационардык орбита – бул 0 градус жантайыңкы тегерек геосинхрондук орбита. Ал геосинхрондук орбита менен бир категорияга кирет, бул аны башкалардан айырмалап турган уникалдуу мүнөздөмө. Геостационардык орбитанын тегиздиги Жердин экватордук тегиздиги менен дал келет, бул спутниктин ар дайым экватордун үстүндө учушун камсыздайт.

Геостационардык орбита Жер бетинен 35 786 километр бийиктикте жайгашкан, ал эми спутник секундасына 3,07 километр ылдамдыкта айланат. Бир спутник Жер бетинин болжол менен 40% каптай алат. Метеорологиялык спутниктер, байланыш спутниктери жана телерадиоберүү спутниктери бул орбитаны көп колдонушат. Мындан тышкары, менин өлкөмдүн БейДу навигациялык спутник системасындагы айрым спутниктер да бул орбитаны колдонушат.

Геосинхрондук орбита：Эңкейүү бурчу 0-90 градус

Геосинхрондук орбита – бул Жердин жасалма спутниктери үчүн програддык орбита, анын орбиталык мезгили Жердин айлануу мезгилине барабар. Геосинхрондук орбита анын жантайышына карабастан, Жердин айлануусу менен синхрондоштурулган бойдон калат. Анын Жердин айланасындагы бурчтук ылдамдыгы Жердин айлануу бурчтук ылдамдыгына барабар болгондуктан, ал жердеги байкоочуларга кыймылсыз көрүнөт.

Менин өлкөмдүн 2010-жылдын 1-августунда саат 5:30да учурулган BeiDou навигациялык спутник системасынын бешинчи спутниги геосинхрондук орбитада болгон.

Полярдык орбита：90 градустук эңкейиш

Уюлдук орбитанын жантайыңкылыгы 90 градус, анын тегиздиги Жердин экватордук тегиздигине перпендикуляр болуп, Түндүк жана Түштүк уюлдардын үстүнөн учат. Бул орбитадагы спутниктер ар бир айланууда каалаган кеңдиктен жана Түндүк жана Түштүк уюлдардан өтө алышат, толук айлануу үчүн болжол менен бир жарым саат талап кылынат. Спутник өз орбитасына киргенде, Жер анын астында айланат.

Полярдык спутниктер Жердин бүткүл бетин 24 сааттын ичинде байкай алышат, бул аны бүт планетаны байкоо үчүн эң ылайыктуу орбита кылат. Метеорологиялык спутниктер, ресурстук спутниктер жана чалгындоо спутниктери бул орбитаны көп колдонушат. Жерге жакын спутниктик навигация системалары (мисалы, АКШнын Аскер-деңиз флотунун навигациялык спутниктик системасы) глобалдык навигациялык кызматтарды көрсөтүү үчүн полярдык орбиталарды колдонушат, ал эми полярдык физиканы изилдеген айрым илимий спутниктер да полярдык орбиталарды колдонушат.

Күн менен синхрондуу орбита：98 градустук эңкейиш

Күн-синхрондуу орбита – бул Жердин сфералык эмес формасы жана массанын бирдей эмес бөлүштүрүлүшү менен табигый түрдө аныкталуучу өзгөчө орбита түрү. Күн-синхрондуу орбита орбиталык тегиздиктин бурчтук ылдамдыгы Жердин Күндү айлануусунун орточо бурчтук ылдамдыгына дал келгенде пайда болот. Спутниктин күнгө салыштырмалуу абалы туруктуу бойдон калат жана күн нурунун бурчу спутник өткөн бардык аймактар ​​үчүн бирдей. Спутник Жердеги чекитти ар бир жолу дээрлик бир убакта кесип өтөт. Жер Күндүн айланасында жылына бир жолу айлангандыктан, орбиталык тегиздигинде белгиленген бурчту сактоо үчүн, спутник жылына 360 градуска айланышы же алдын ала айланышы керек, башкача айтканда, орбиталык тегиздик күнүнө 0,9856 градуска айланат.

Күн менен синхрондуу орбитанын бийиктиги болжол менен 600-800 километрди, мезгили 96-100 мүнөттү жана миссиянын талаптарын канааттандыруу үчүн эксцентриситетке жараша болжол менен 98° жантайыңкылыкка ээ. Күн менен синхрондуу орбитаны тандоо спутниктин күн сайын белгилүү бир убакта белгиленген аймак аркылуу өтүшүн камсыздайт, башкача айтканда, ошол эле кеңдик аркылуу ошол эле багытта өткөндө жергиликтүү убакыт (жергиликтүү орточо күн убактысы) бирдей болот. Ошондуктан метеорологиялык жана ресурстук спутниктер, адатта, күн менен синхрондуу орбиталарды тандашат.

Жарым синхрондуу орбита：Эңкейүү бурчу 0-180 градус

Бул типтеги орбитанын орбиталык мезгили ал айланган борбордук асман телосунун айлануу мезгилинин жарымына барабар жана космос кемесинин орбитадагы кыймыл багыты борбордук асман телосунун айлануу багыты менен бирдей. Жер үчүн жарым синхрондуу орбита – бул болжол менен 12 сааттык мезгили бар (Жердин айлануу мезгили 23 саат 56 мүнөт 4 секунд болгондуктан, Жердин жарым синхрондуу орбитасынын чыныгы мезгили 12 сааттан бир аз кыска) жана болжол менен 20 200 км орбиталык бийиктиктеги Жер орбитасы. Бул аларды үч типтеги орбитадан тышкары, орто бийиктиктеги Жер орбиталарынын диапазонуна жайгаштырат. Бул орбиталардын эксцентриситети нөлгө жакын, башкача айтканда, алар тегерек формага жакын. Эксцентриситет узартылган орбитаны аныктайт. Эксцентриситет нөлгө канчалык жакын болсо, орбита тегерек формага ошончолук жакын болот.

Жарым синхрондуу орбита - бул типтүү GPS спутник орбитасы.

Тескери жол：Жантайуу бурчу 90-180 градус

Спутниктин кыймыл багыты Жердин айлануусуна карама-каршы келген, 90 градустан жогору жана 180 градустан төмөн жантайуу бурчу ретрограддык орбита деп аталат. Спутникти бул орбитага жөнөтүү үчүн, учуруучу ракета түштүк-батышты көздөй учурулушу керек, бул анын Жердин айлануу ылдамдыгынын бир бөлүгүн пайдалануусуна тоскоол болуп гана тим болбостон, Жердин айлануусун жеңүү үчүн кошумча энергияны талап кылат. Ошондуктан, күн менен синхрондуу орбиталардан тышкары, бул типтеги орбита көбүнчө колдонулбайт.

Бүгүнкү күндө технологиянын өнүгүшү менен жыл сайын учурулган жасалма спутниктердин саны көбөйүүдө. Ар бир спутниктин өзүнүн орбитасы бар жана кеңири колдонулган геостационардык эмес орбиталык ресурстар да чектелүү. Космосто спутниктердин кагылышуусуна жол бербөө үчүн спутниктик орбиталарды башкаруу жана бөлүштүрүү зарыл. Ушул максатта эл аралык уюмдар жана айрым өлкөлөр спутниктик ресурстарды башкаруу эрежелерин киргизишти, алар спутниктик ресурстарды координациялоо, бөлүштүрүү жана пайдалануу үчүн негизги негиз жана көрсөтмөлөр болуп саналат. Бул эрежелерди сактоо спутниктик ресурстарды рационалдуу жана тартиптүү башкаруу үчүн зарыл болгон шарт болуп саналат.