Geosünkroonse ja geostatsionaarse orbiidi erinevus

Geosünkroonne vs geostatsionaarne orbiit

Orbiit on kosmoses kõverjooneline tee, milles taevaobjektid kipuvad pöörlema. Orbiidi aluspõhimõte on tihedalt seotud gravitatsiooniga ja seda ei selgitatud enne Newtoni gravitatsiooniteooria avaldamist selgelt.

Põhimõtte mõistmiseks kaaluge nööri konstantse pikkusega pööratud nööriga kinnitatud palli. Kui pall pöörleb aeglasemalt, ei tee pall tsükleid, vaid kukub kokku. Kui pall pöörleb väga kiiresti, siis nöör puruneb ja pall libiseb eemale. Kui hoiate nööri, tunnete kuuli tõmbamist käele. Sellele palli eemaldumise pingutusele reageerib nööri pingutamine, tõmmates selle tagasi, ja pall hakkab ringi liikuma. On olemas konkreetne kiirus, millega peate pöörlema, nii et need vastasjõud on tasakaalus ja kui nad seda teevad, võib palli rada pidada orbiidiks.

Seda lihtsa näite taga olevat põhimõtet saab rakendada palju suuremate objektide kui planeetide ja kuude jaoks. Gravitatsioon toimib tsentripetaalse jõuna ja hoiab objekti, mis üritab eemale liikuda, orbiidil, kosmoses asuvat elliptilist rada. Meie Päike hoiab planeete selle ümber ja planeedid hoiavad kuusid selle ümber samal viisil. Ajavahemikku, mille jooksul objekt orbiidil ühe tsükli läbib, nimetatakse orbitaalperioodiks. Näiteks on maa orbitaalperiood 365 päeva.

Geosünkroonne orbiit on orbiit ümber maakera, mille orbitaalperiood on üks külgpäev, ja geostatsionaarne orbiit on geosünkroonse orbiidi erijuhtum, kus need asuvad otse ekvaatori kohal.

Lisateave geosünkroonse orbiidi kohta

Vaatleme uuesti palli ja nööri. Kui nööri pikkus on lühike, pöörleb pall kiiremini ja kui nöör on pikem, pöörleb see aeglasemalt. Analoogselt väiksema läbimõõduga orbiitidel on kiiremad orbitaalkiirused ja lühemad orbitaalperioodid. Kui läbimõõt on suurem, on orbitaalkiirus aeglasem ja orbitaalperiood pikem. Näiteks madala kosmose orbiidil asuva rahvusvahelise kosmosejaama periood on 92 minutit ja Kuu orbitaalperiood on 28 päeva.

Nende äärmuste vahel on konkreetne kaugus maast, kus orbitaalperiood on võrdne maa pöörlemisperioodiga. Teisisõnu on objekti orbiidiperiood sellel orbiidil üks külgmine päev (umbes 23h 56m) ja seega on maa ja objekti nurkkiirus sarnane. Selle üks huvitav tulemus on see, et satelliit on iga päev samal kellaajal samal kohal. See on sünkroniseeritud maa pöörlemisega, seega geosünkroonse orbiidiga.

Kõigi maapinna geosünkroonsete orbitaalide, nii ümmarguste kui ka elliptiliste, poolmagnettelg on 42 164 km.

Lisateave geostatsionaarse orbiidi kohta

Maa ekvaatori tasapinnal asuvat geosünkroonset orbiiti nimetatakse geostatsionaarseks orbiidiks. Kuna orbiit asub ekvaatori tasapinnal, on sellel lisaks muudele omadustele ka samasugune asukoht samal ajal. Kui orbiidil olev objekt liigub, liigub ka maa sellega paralleelselt. Seetõttu näib, et objekt asub alati ühe ja sama punkti kohal. Näib, nagu oleks objekt fikseeritud otse mingi maakera punkti kohal, selle asemel, et seda ümber tiirutada.

Peaaegu kõik sidesatelliidid on paigutatud geostatsionaarsele orbiidile. Geostatsionaarse orbiidi kasutamise kontseptsiooni telekommunikatsiooniks esitas esmakordselt sci-fi autor Arthur C Clarke, mida mõnikord kutsuti Clarke'i orbiidiks. Ja selle orbiidi satelliitide kollektsiooni tuntakse Clarke vööna. Tänapäeval kasutatakse seda telekommunikatsiooni ülekandmiseks kogu maailmas.

Geostatsionaarne orbiit asub keskmisest merepinnast 35 786 km (22 236 miili) kõrgemal ja Clarke orbiidi pikkus on umbes 265 000 km (165 000 miili)..

Mis vahe on geosünkroonsel ja geostatsionaarsel orbiidil??

• Orbiiti, mille orbitaalperiood on üks külgpäev, nimetatakse geosünkroonseks orbiidiks. Sellel orbiidil olev objekt ilmub igas tsüklis samasse kohta. See on sünkroniseeritud maa pöörlemisega, sellest ka mõiste geosünkroonne orbiit.

• Maa ekvaatori tasapinnal asuvat geosünkroonset orbiiti nimetatakse geostatsionaarseks orbiidiks. Geostatsionaarsel orbiidil olev objekt näib olevat fikseeritud otse maakera punkti kohal ja tundub, et see on maa suhtes liikumatu. Seetõttu. mõiste geostatsionaarne orbiit.