stringtranslate.com

Синхронная орбита

Синхронная орбита — это орбита , на которой вращающееся тело (обычно спутник ) имеет период, равный среднему периоду вращения вращающегося тела (обычно планеты), и в том же направлении вращения, что и это тело. [1]

Упрощенное значение

Синхронная орбита — это орбита , на которой вращающемуся по орбите объекту (например, искусственному спутнику или луне) требуется столько же времени, чтобы завершить один оборот, сколько требуется объекту, по орбите которого он вращается, чтобы совершить один оборот.

Характеристики

Спутник на синхронной орбите, которая является как экваториальной , так и круговой, будет казаться подвешенным неподвижно над точкой на экваторе планеты, на которой он вращается. Для синхронных спутников, вращающихся вокруг Земли , это также известно как геостационарная орбита . Однако синхронная орбита не обязательно должна быть экваториальной; или круговой. Тело на неэкваториальной синхронной орбите будет казаться колеблющимся на север и юг над точкой на экваторе планеты, тогда как тело на эллиптической орбите будет казаться колеблющимся на восток и запад. Если смотреть со стороны тела, находящегося на орбите, комбинация этих двух движений создает рисунок в виде восьмерки, называемый аналеммой .

Номенклатура

Существует много специальных терминов для синхронных орбит в зависимости от тела, на котором они вращаются. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных. Синхронная орбита вокруг Земли , которая является круговой и лежит в экваториальной плоскости, называется геостационарной орбитой . Более общий случай, когда орбита наклонена к экватору Земли или не является круговой, называется геосинхронной орбитой . Соответствующие термины для синхронных орбит вокруг Марсаареостационарные и ареосинхронные орбиты. [ необходима цитата ]

Формула

Для стационарной синхронной орбиты:

[2]
G = Гравитационная постоянная
m 2 = Масса небесного тела
T = период вращения тела
= Радиус орбиты

По этой формуле можно найти стационарную орбиту объекта относительно данного тела.

Орбитальная скорость (насколько быстро спутник движется в пространстве) рассчитывается путем умножения угловой скорости спутника на радиус орбиты. [3]

Примеры

Астрономическим примером является крупнейший спутник Плутона Харон . [4] Гораздо чаще синхронные орбиты используются искусственными спутниками, используемыми для связи, такими как геостационарные спутники .

Для естественных спутников, которые могут достичь синхронной орбиты только путем приливного захвата своего родительского тела, это всегда идет рука об руку с синхронным вращением спутника. Это происходит потому, что меньшее тело становится приливным захватом быстрее, и к моменту достижения синхронной орбиты оно уже долгое время имеет заблокированное синхронное вращение. [ необходима цитата ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Холли, Рибик (2009-09-04). "Каталог орбит спутников Земли: тематические статьи". earthobservatory.nasa.gov . Получено 2016-05-08 .
  2. ^ "Вычисление радиуса геостационарной орбиты - Спросите Уилла онлайн". Спросите Уилла онлайн . 2012-12-27 . Получено 2017-11-21 .
  3. ^ см . Круговое движение#Формулы
  4. ^ SA Stern (1992). "Система Плутон-Харон". Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 30 : 190. Bibcode :1992ARA&A..30..185S. ​​doi :10.1146/annurev.aa.30.090192.001153. Орбита Харона (a) синхронна вращению Плутона и (b) сильно наклонена к плоскости эклиптики.