Orbită sincronă cu Soarele
Orbita solar-sincronă (uneori numită heliosincronă [1] ) este o orbită geocentrică cu asemenea parametri încât un obiect situat pe ea trece peste orice punct de pe suprafața pământului la aproximativ aceeași oră solară locală . Astfel, unghiul de iluminare al suprafeței pământului va fi aproximativ același pe toate trecerile de satelit. Astfel de condiții de iluminare constantă sunt foarte potrivite pentru sateliții care achiziționează imagini ale suprafeței pământului (inclusiv sateliți de teledetecție ai Pământului , sateliți meteorologici ). Cu toate acestea, există fluctuații anuale ale orei solare , cauzate de elipticitatea orbitei pământului (vezi ziua solară ).
De exemplu, un satelit LandSat-7 pe o orbită sincronă cu soarele poate traversa ecuatorul de cincisprezece ori pe zi, de fiecare dată la ora locală 10:00.
Pentru a atinge aceste caracteristici , parametrii orbitei sunt aleși astfel încât orbita să precedă spre est cu 360 de grade pe an (aproximativ 1 grad pe zi), compensând rotația Pământului în jurul Soarelui. Precesia are loc datorită interacțiunii satelitului cu Pământul, care este nesferic datorită compresiei polare. Rata de precesiune depinde de înclinarea orbitei. Rata de precesiune necesară poate fi atinsă numai pentru o anumită gamă de înălțimi orbitale (de regulă, se aleg valori de 600-800 km, cu perioade de 96-100 min.), înclinația necesară pentru intervalul de altitudine menționat este aproximativ 98°. Pentru orbitele cu altitudini mai mari sunt necesare înclinări foarte mari, din cauza cărora regiunile polare nu mai intră în zona de vizitare a satelitului.
Acest tip de orbită poate avea diferite variații. De exemplu, sunt posibile orbite sincrone cu soarele cu excentricități mari . În acest caz, timpul de tranzit solar va fi fixat doar pentru un punct de pe orbită (de obicei, perigeul ).
Perioada de revoluție este aleasă în funcție de perioada necesară de treceri repetate peste același punct de pe suprafață. Deși un satelit pe o orbită circulară sincronă cu soarele traversează ecuatorul în aceeași oră locală, acest lucru se întâmplă în puncte diferite de pe ecuator (la longitudini diferite) datorită faptului că Pământul se rotește printr-un anumit unghi între trecerile satelitului. Să presupunem că perioada de revoluție este de 96 de minute. Această valoare împarte complet ziua solară la cincisprezece. Astfel, într-o zi satelitul va trece peste cincisprezece puncte diferite ale ecuatorului pe partea de zi a orbitei (și peste cincisprezece pe partea de noapte), revenind la primul punct dintr-o zi. Prin selectarea unor relații mai complexe (neîntregi), numărul de puncte vizitate poate fi mărit prin creșterea perioadei de vizitare a aceluiași punct.
Un caz special de orbită sincronă cu soarele este o orbită în care o vizită la ecuator are loc la prânz/miezul nopții, precum și o orbită situată în planul terminatorului (vezi videoclipul), adică în banda apusurilor. și răsărituri. Ultima opțiune nu are sens pentru sateliții de imagistică optică, dar este bună pentru sateliții radar și telescoapele orbitale, deoarece asigură că nu există părți ale orbitei în care satelitul cade în umbra Pământului. Pe o astfel de orbită, panourile solare ale satelitului sunt iluminate constant de Soare.
Unii sateliți care folosesc orbite sincrone cu soarele
Detalii tehnice
Pentru o orbită sincronă cu soarele, precesia trebuie să aibă loc în direcția opusă rotației Pământului. O bună aproximare este dată de următoarea formulă:
Unde
este viteza unghiulară a precesiunii (rad/s), — raza ecuatorială a Pământului (6 378 137 m), este raza orbitei satelitului, este frecvența unghiulară ( radiani împărțiți la perioadă), este înclinarea orbitei , - al doilea factor dinamic al formei Pământului (1,08⋅10 −3 ).
Ultima cantitate este exprimată în termeni de contracție polară după cum urmează:
Unde
- compresia polară a Pământului, este viteza unghiulară de rotație a Pământului (7,292115⋅10 −5 rad/s), este produsul constantei gravitaționale universale și masa Pământului (3,986004418⋅10 14 m³/s²).
Note
- ↑ Shcherbakova, N.N.; Beletskij, VV; Sazonov, VV Stabilizarea orbitelor heliosincrone ale unui satelit artificial al Pământului prin presiunea solară (engleză) // Kosmicheskie Issledovaniia, Tom 37 : jurnal. — Nu. 4 . - P. 417-427 . Arhivat din original pe 15 august 2019.
- ↑ APARATUL SPAȚIAL BELARUSIAN (BKA) . Data accesului: 8 martie 2015. Arhivat din original pe 17 februarie 2015.
Link -uri
- Intrare în dicționar Sun-Synchronous Orbit (engleză) , de la US Centennial of Flight Commission.
- Întrebări și răspunsuri NASA. (Engleză)
- Din dicționarul astronomic al lui Sanko N.F.
 Dicționare și enciclopedii |
|---|
