Геосинхронная орбита

Геосинхро́нная орби́та (GSO) — орбита обращающегося вокруг Земли спутника, на которой период обращения равен звёздному периоду вращения Земли — 23 час. 56 мин. 4,1 с.

Частным случаем является круговая орбита, лежащая в плоскости земного экватора, для которой спутник в небе (для земного наблюдателя) практически неподвижен. Такая орбита называется геостационарной. Геостационарная орбита располагается на высоте 35 786 км.

Если орбита имеет отличное от нуля наклонение и нулевой эксцентриситет, то при наблюдении с Земли спутник в течение суток описывает на небе восьмёрку. Если же наклонение и эксцентриситет отличны от нуля, то восьмёрка может, в зависимости от конкретных величин наклонеия и эксцентриситета выродиться в эллипс (спутники серии Canyon) или в прямую, лежащую в плоскости экватора (при ненулевом эксцентриситете и нулевом наклонении, например такая орбита у разгонных блоков DM-SL)

Первым спутником связи на геосинхронной орбите являлся «Syncom-2», запущенный Соединёнными Штатами 26 июля 1963 года. Иногда вывод на геосинхронную орбиту вызван тем, что у РН, которой был запущен спутник не хватает энергетики, для того, что бы вывести этот КА прямо на ГСО.

Характеристики орбиты

У всех геосинхронных орбит (как у круговых, так и у эллиптических) большая полуось равна 42 164 км^[1] Для любого орбитального периода P размер большой полуоси a вычисляется по формуле:

$a=\sqrt[3]{\mu\left(\frac{P}{2\pi}\right)^2}$

где $\mu = G M$ — Геоцентрическая гравитационная постоянная (англ.), равная 398 600,4418 км³/с², произведение массы Земли на гравитационную постоянную^[2].

В частном случае геостационарной орбиты, треком ИСЗ является единственная точка на экваторе. В общем случае геосинхронных орбит с ненулевым наклонением или эксцентриситетом, трек представляет собой более или менее искаженную восьмерку.

Геостационарная орбита

Основная статья: Геостационарная орбита

Геостационарная орбита (GEO) — это круговая геосинхронная орбита в плоскости земного экватора с радиусом около 42164 км (измеряется от центра Земли). Спутник на такой орбите находится на высоте около 35786 км от среднего уровня моря. Подобная орбита иногда также называется орбитой Кларка в честь Артура Кларка. Данные орбиты удобны для телекоммуникационных спутников.

Идеальная геостационарная орбита практически не достижима, так как ИСЗ находится на ней под действием нескольких дополнительных сил, например, Солнечный ветер, Давление электромагнитного излучения, притяжение со стороны Луны и Солнца; влиянием неоднородности гравитационного поля Земли. Спутникам приходится производить различные маневры, чтобы оставаться на геостационарной орбите.

Орбита «Тундра»

Наземная трасса КА «QZSS», находящегося на GSO-орбите типа «Тундра»

Орбиты «Тундра» являются эллиптическими геосинхронными орбитами, их типичный эксцентриситет от 0,25 до 0,4. Наклонение таких орбит составляет от 62,15°^[3] до 63,4°;

Такие орбиты используется, в частности, компанией «Sirius XM Radio» (система «Sirius XM» из трёх КА) и японской навигационной системой QZSS.

См. также

• Орбита захоронения
• Синхронная орбита
• Низкая опорная орбита
• Геопереходная орбита

Примечания

1. ↑ Vallado David A. Fundamentals of Astrodynamics and Applications. — Hawthorne, CA: Microcosm Press, 2007. — P. 31.
2. ↑ Гравитационная постоянная // «Физика Космоса», 1986. Глоссарий Astronet.ru
3. ↑ Tipos de órbitas. Constelaciones de satélites. Universidad Politecnica de Madrid. Архивировано из первоисточника 31 мая 2012. Проверено 5 февраля 2011.

Ссылки

• Geosynchronous Orbit  (англ.). Science@NASA.(недоступная ссылка — история)
• Planetary Orbits  (англ.). НАСА. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
• Science Presse data on Geosynchronous Orbits (including historical data and launch statistics)  (англ.).(недоступная ссылка — история)
• Orbital mechanics  (англ.). Rocket and Space Technology. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.