Высокая околоземная орбита — это геоцентрическая орбита с апогеем , расположенным дальше, чем апогей геосинхронной орбиты , которая находится на расстоянии 35 786 км (22 236 миль) от Земли . [1] В этой статье для высокой околоземной орбиты используется нестандартное сокращение HEO . [2]
Развитие технологии HEO оказало значительное влияние на исследование космоса и проложило путь для будущих миссий в дальний космос . Возможность размещать спутники на HEO позволила ученым сделать новаторские открытия в астрономии и науках о Земле , а также обеспечить глобальные системы связи и навигации . [3]
Спутники на высоких околоземных орбитах в основном используются для связи , навигации , научных исследований и военных целей . [4] Одним из главных преимуществ HEO является то, что он обеспечивает практически беспрепятственный обзор Земли и дальнего космоса. Это делает его идеальным местом для астрономических наблюдений и мониторинга Земли. Кроме того, спутники на HEO могут обеспечивать непрерывное покрытие поверхности Земли, что делает его очень полезным для целей связи и навигации. [5] Различные спутники, такие как TESS , [6] были размещены на HEO.
Существует четыре основные причины, по которым большинство спутников размещаются на более низких орбитах. Во-первых, на HEO может уйти месяц или больше на одну орбиту. Это связано с тем, что HEO — очень большие орбиты, и их скорость составляет всего 7000 миль в час. В то же время, на LEO (низкая околоземная орбита) может уйти менее 90 минут. [7] Таким образом, для спутников, которым нужно быстро выходить на орбиту, HEO не подходит. Во-вторых, на HEO требуется гораздо больше энергии для размещения спутника, чем на LEO. Размещение спутника на HEO требует почти столько же энергии, сколько и на гелиоцентрическую орбиту . Например, израсходованный Falcon 9 может перевезти 50 000 фунтов на LEO. Однако на HEO он может перевезти только около 10 000 фунтов. [8] Это означает, что размещение полезной нагрузки на HEO обходится в 5 раз дороже, чем размещение на LEO. В-третьих, HEO находятся очень далеко от Земли. Это означает, что при отправке сигналов на спутник и со спутника происходит постоянная задержка связи . На самом деле это происходит потому, что сигналы могут распространяться только со скоростью света . Это означает, что задержка в каждом направлении может составлять от 0,1 до 4,5 секунд. Это делает его бесполезным для интернета и сложным для использования в других целях. Четвертая причина — это излучение . HEO находится за пределами магнитного поля Земли . Это означает, что в HEO гораздо больше излучения. В результате космическим аппаратам в HEO требуется специальное оборудование и экранирование для защиты от излучения. В результате эту орбиту используют только спутники, которым требуются уникальные характеристики HEO.
Особым случаем высокой околоземной орбиты является сильно эллиптическая орбита , где высота в перигее может достигать 2000 км (1200 миль).