どの高度フライング衛星、軌道計算、速度及び移動方向で

劇場の座席は、衛星の様々な軌道の表現で異なる表情を許可するのと同じように、独自の目的を持っているそれぞれの視点を提供します。 いくつかは、他のは私たちの惑星、複数の場所の上に一日スイープを周回しながら、表面上の点の上に、彼らは、地球の片側の一定の概要を提供ぶら下がっているように見えます。

軌道の種類

どのような高度で飛行衛星？ 高、中、低：地球軌道の3種類があります。 表面からの高最も離れた多くの天候といくつかの通信衛星は、一般的です。 媒体地球軌道を周回する衛星は、特定の領域を監視するために設計されたナビゲーションと特別が挙げられます。 ほとんどの科学的 探査機、 NASAの地球の表面艦隊のためのモニタリングシステムを含むが、低い軌道です。

いかに高い飛行衛星は彼らの動きの速さに依存します。 あなたが近づくにつれ、地球の重力が強く、速く動きになります。 例えば、NASAアクア衛星は約705キロで惑星の周りに飛ぶために約99分かかり、気象部は、表面から離れた35786キロに、それは23時間、56分、4秒を必要とするであろう。 地球の中心から384403キロの距離で、月は28日間で一の回転を完了します。

空力パラドックス

衛星の高度の変化はまた、軌道速度でそれを修正します。 ここにパラドックスがあります。 衛星オペレータが彼のスピードを上げるために望んでいるなら、彼はただの加速のためにエンジンを実行することはできません。 これは、速度の低下につながる軌道（高さ）を増加させます。 代わりに、すなわち、衛星の運動の逆方向にエンジンを実行する必要があります。E.は、地球上で車両を動かす遅くなりアクションを実行するには。 それは速度が向上します下のこのような行動は、それを移動します。

特長軌道

高さに加えて、衛星の運動の経路が偏心及び傾斜によって特徴付けられます。 最初は、軌道の形状に関する。 サテライト低い離心率は近い円形の軌道に沿って移動します。 偏心軌道は楕円形です。 宇宙船から地球までの距離は、その位置に依存します。

傾き - 赤道に対する軌道の角度。 赤道上に直接回転される衛星は、ゼロ勾配を有しています。 宇宙船はN極とS極（地理的および磁気ない）の上を通過した場合、その傾きは90°です。

すべて一緒に - 高、偏心や傾き - 彼の視点から、衛星の動きなどを決定するには、地球のようになります。

高地球

衛星が地球の中心（表面から約36000キロ）から正確42164キロに到達すると、それは惑星の回転軌道を満たすゾーンに入ります。 地球と同じ速度で、機械が移動すると、それはです。回転のE.その期間24時間であり、それは北から南にドリフトするかもしれないが、それは、唯一の経度上の所定の位置に留まるようです。 この特別な高軌道が静止と呼ばれています。

直接赤道（ゼロの偏心や傾き）上記及び地球に対して円軌道衛星移動が静止しています。 彼は常に、その表面上の同じ点上に位置しています。

静止軌道気象監視のための非常に貴重では、衛星その同じ表面積の連続的な概観を提供します。 数分ごとに、気象AIDS、GOESような、雲、水蒸気や風、情報の一定の流れに関する情報を提供し、監視及び天気予報のための基礎です。

また、GEOデバイスは、通信（電話、テレビ、ラジオ）のために有用であり得ます。 衛星が苦痛で船舶や航空機の検索を支援するために使用され、仕事の捜索救助のビーコンを提供GOES。

最後に、多くのvysokoorbitalnyh地球衛星は太陽活動を監視し、磁場と放射線のレベルを監視しています。

静止軌道の高さの計算

衛星は向心力F _P =（M V ₁ ^2）/ Rと重力力F _T =（GM ₁ M _2）/ R ^2を動作させます^。 これらの力は等しいので、右側を同一視し_、1 Mの質量にそれらを切断することが可能です。 結果は、方程式V ² =（GM ^2）/ Rです。 従って速度v =（（GM _2）/ ^R）1/2

静止軌道は円2πR長軌道速度V =2πR/ Tであるであるので

従って、R ³ = T ² GM ^{/（4π2）。}

T = 8,64x10 ^4、G = 6,673x10 ^-11 Nmの² / kgの^2、Mので= 5,98x10 ²⁴ kgで、その後、R.から減算R = 4,23x10 ⁷メートル 地球半径、 6,38x10 ⁶メートルに等しいが、高度衛星が表面の一点に掛かっ飛ぶ知ることができる- 3,59x10 ⁷ メートル。

ラグランジュポイント

他の偉大な軌道は地球の重力の力は、Sunの重力によって補償されるラグランジュポイント、です。 すべてがあることを、均等にこれらの天体に引きつけられ、星の周りに私たちの惑星と一緒に回転します。

太陽 - 地球システムの5つのラグランジュポイントのうち、唯一の最後の二つは、L5及びL4は、安定していると呼ばれます。 衛星の残りの部分では急な丘の上にバランスボールのようなものです：わずかな摂動がそれをプッシュします。 バランスの取れた状態に維持するために、宇宙船は一定の調整を必要としています。 ラグランジュ衛星の最後の二つの点でボールにボールに例え：でも強い妨害した後、彼らは戻ってくるだろう。

L1は、地球と太陽の間に配置され、その中にある衛星は、私たちの星の一定の概要を持つことができます。 150万キロ地球から最初のラグランジュポイントから太陽を追跡するSOHO太陽観測所、NASAの人工衛星、欧州宇宙機関。

L2は、地球から同じ距離に位置し、彼女の背後にありますさ。 この位置における衛星は、太陽の光と熱から保護するために、唯一の熱シールドを必要とします。 これは、マイクロ波背景放射の観測を通して宇宙の性質を研究するために使用宇宙望遠鏡、のために良い場所です。

光が彼と私たちの惑星の間で常にあるように、太陽の反対側に地球の正面に位置する第3のラグランジュ点。 この位置にある衛星は地球と通信することができません。

先に60°で、地球の背後にある惑星の軌道経路で非常に安定した第四及び第五のラグランジュポイント。

ミディアム地球軌道

地球に近づいている、衛星はより速く移動します。 2つの中地球軌道があります。「ライトニング」準同期、および

どの準同期軌道内の衛星飛行高度で？ それは、ほぼ円形の（低い偏心）および26560キロ（約20200キロ表面上）地球の中心からの距離に除去されます。 この高度に衛星は完全な回転ごとに12時間行う。少なくとも彼の動き地球は下に回転します。 24時間、それは赤道上の2つの同一の点と交差します。 この軌道は一貫して非常に予測可能です。 システムが使用する 全地球測位 GPSを。

オービット「ライトニング」（傾き63,4°）は高緯度で観察するために使用されています。 静止衛星は、赤道に取り付けられているので、彼らは、長距離ノーザンまたはサザン領域には適していません。 この軌道は非常に偏心している：宇宙船は、一方の端部付近に位置地球有する細長い楕円に沿って移動します。 衛星が重力によって加速されているので、それは私たちの惑星に近い場合、それは非常に迅速に移動します。 あなたはスピードを削除すると遅くなりますので、彼は地球の端から最も遠いに軌道の上部に多くの時間を費やして、距離が4万に達することができるしている。キロ。 軌道周期は12時間ですが、時間の約三分の二の衛星は、一方の半球の上に費やしています。 準同期軌道衛星は、同じ経路を通過するように、24時間ごと。これは、はるか北または南に通信するために使用されます。

低地球

ほとんどの科学衛星、多くの気象観測や宇宙ステーションはほぼ円形の低地球軌道です。 彼らのスロープは、彼らが何をしているかの監視に依存します。 TRMMは、赤道付近のままので、比較的低い傾斜（35°）が、熱帯雨林を監視するために発足しました。

NASAの人工衛星からの多くの観測はほぼ極軌道のvysokonaklonnuyuを持っています。 99分周期の極から極へ地球の周り宇宙船移動します。 ハーフタイムには、惑星の昼間側の上を通過し、ポールの上に夜に戻します。

衛星地球の運動は、下に回転させるように。 ユニットは、照明された部分に入る時点で、それはその最後の軌道の通路の領域に隣接する領域の上にあります。 極性衛星の24時間の期間中、夜に一日一回によると、1回、2回、地球のほとんどをカバーしています。

太陽同期軌道

静止衛星は彼らが一点に維持することができ、赤道を超えていなければならないのと同じように、極軌道は、同じ時間内に滞在する能力を持っています。 その軌道は太陽同期である - 赤道宇宙船現地太陽時の交差点で、常に同じです。 例えば、テラ衛星が常に午前10時30分ブラジルを乗り越えます。 エクアドルやコロンビアの上に99分後の次の交差点も10:30現地時間で起こります。

それは季節によって異なりますが、地球の表面に当たる太陽光の角度を維持することができるように太陽同期軌道は、科学のために必要です。 この一貫性は、科学者は、変更の錯覚を作成することが惑星年の1回限りの画像を、カバーするにはあまりにも大きなジャンプを心配することなく、数年前から比較できることを意味します。 太陽同期軌道がなければ、時間をかけてそれらを追跡するために、気候変動の研究のために必要な情報を収集することは困難です。

衛星の軌道は非常に限られています。 それは100キロの高度である場合には、軌道が96°の傾きを有していなければなりません。 任意の偏差が許容されません。 大気と太陽と月の軌道変更装置の引力の抵抗ので、定期的に調整する必要があります。

軌道に置く：打ち上げ

打ち上げは、エネルギー、発射パッドの位置に依存する量、その移動の将来軌跡の高さと傾きを必要とします。 リモート軌道に到達するためには、より多くのエネルギーを消費するために必要とされます。 かなりの傾き（例えば、極性）を有する衛星は、赤道上を周回よりも多くのエネルギーを消費します。 地球の回転を助ける低傾斜して軌道に入れてください。 国際宇宙ステーションは、 角度51,6397°で移動しています。 これはスペースシャトルとロシアのミサイルは彼女に取得する方が簡単だったことを保証する必要があります。 ISSの高さ - 337〜430キロ。 ポーラー衛星は、他の一方で、地球のパルスによって得ることはありませんので、彼らは同じ距離を登るために多くのエネルギーを必要とします。

調整

人工衛星の打ち上げ後に一定の軌道で、それを維持するための努力を行う必要があります。 地球は完全な球体ではないので、その重力はいくつかの場所で強いです。 この凹凸は、太陽、月と木星（太陽系の最も大規模な惑星）の魅力に加えて、軌道の傾きを変更します。 彼の生涯を通じて位置は衛星が3〜4回を修正GOES。 LEO NASAデバイスは、毎年その傾きを調整する必要があります。

加えて、近地球衛星は雰囲気に影響を与えます。 最上層は、かなりまばらなものの、近い地球にそれらを描画するための十分に強い耐性を持っています。 重力の効果は、衛星の加速度をもたらします。 時間が経つにつれて、彼らは大気中に低く、より速く沈むスパイラルで燃焼、または地球に戻ってフォールされています。

太陽がアクティブなときに空気抵抗が強いです。 バルーン内の空気が膨張したときに、加熱上昇と同じように、太陽がそれに付加的なエネルギーを与えたときに拡大し、雰囲気が上昇します。 スパース 大気の層が 上昇し、その場所のより密に取ります。 そのため、地球を周回する衛星は大気抵抗を補うために4回、約1年にその位置を変更する必要があります。 ときに太陽の最大活性、デバイスの位置は、すべて2~3週間を調整しなければなりません。

スペースデブリ

スペースデブリ - 軌道に私を強制的に第三の理由、。 イリジウムは機能していないロシアの宇宙船と衝突した通信衛星の一つ。 彼らは、2,500以上の部品から成る破片の雲を作成し、解散しました。 各項目は、現在人為起源の18,000以上のオブジェクトを含むデータベースに追加されています。

NASAは慎重すなわち、衛星の邪魔になることができるすべてを監視します。破片に繰り返し軌道を変更しなければならなかったA.による。

センターミッションコントロールのエンジニアは、動きを妨げ、必要に応じて慎重に回避行動を計画することができます人工衛星やスペースデブリの状態を監視します。 同じチームの計画と衛星の傾きと高さを調整するために演習を行います。