Geostacionarni umjetni satelit Zemlje je uređaj koji se kreće oko planeta u smjeru istoka, po kružnoj ekvatorijalnoj orbiti s periodom ophoda jednakim periodu vlastite rotacije Zemlje.
Ako pogledate takav satelit sa Zemlje, promatraču će se činiti da se ne kreće, već stoji na jednom mjestu. Njegova orbitalna rotacija je 36.000 kilometara od površine planeta. Upravo s te visine vidi se gotovo polovica Zemljine površine. Stoga, postavljanjem tri identična satelita ravnomjerno duž ekvatorijalne orbite na jednakoj udaljenosti (svakih 120°), moguće je osigurati kontinuirano promatranje površine planeta u rasponu zemljopisne širine jednakom plus ili minus 70°, a globalno oko -sat radio i televizijske komunikacije.
Korištenjem satelitskih podataka u sustavu Orbita povećava se kvaliteta emitiranja. Zbog činjenice da je orbita satelita strogo usklađena s periodom rotacije Zemlje, takav se uređaj naziva sinkronim, a njegova orbita stacionarnom.
Kako bi položaj satelita u orbiti bio jasniji, u nastavku je dat opis procesa njegovog lansiranja u geostacionarnu orbitu.
Za početak, vrijedi napomenuti da je takav satelit najbolje lansirati s kozmodroma koji se nalazi na ekvatoru, u smjeru istoka. To bi trebalo učiniti jer postaje moguće koristiti početnu brzinu zbog rotacije Zemlje. U slučaju kada se kozmodrom ne nalazi na ekvatoru, potrebno je koristiti prilično složenu shemu lansiranja s dva ili tri impulsa.
Prije svega, satelit se, zajedno s posljednjim stupnjem rakete-nosača, lansira u kružnu srednju orbitu na visini od oko 200 kilometara i tamo se ostavi dok ne nastupi povoljan trenutak za sljedeći manevar. Prvi put se uključuje propulzijski sustav kako bi se satelit prebacio iz orbite zadržavanja u orbitu prijelaza, koja je u apogeju u kontaktu sa stacionarnom orbitom, a njegov perigej u kontaktu s originalnom orbitom. Štoviše, uključivanje motora uređaja mora se podudarati s vremenom kada satelit prijeđe ekvator. Trajanje leta mora biti takvo da će satelitu biti potrebno da stigne do određene točke u stacionarnoj orbiti. Čim uređaj dosegne apogej, ponovno se uključuju motori koji zakreću ravninu transferne orbite i podižu perigej na visinu stacionarne orbite. Zatim se motori gase i satelit se odvaja od rakete-nosača.
Ako se kozmodrom nalazi na pragu većem od 50°, tada se prilikom lansiranja satelita u orbitu, uz dva gore spomenuta pokretanja motora, mora izvršiti još jedno. Kao iu prvom slučaju, satelit se lansira u zadanu orbitu, zatim se prebacuje u transfernu orbitu, ali u ovom slučaju visina apogeja mora biti znatno veća i veća od visine stacionarne orbite. Kada vozilo dosegne apogej, motori se uključuju i satelit se prebacuje u drugu transfernu orbitu, koja se nalazi u ekvatorijalnoj ravnini i svojim perigejem dodiruje stacionarnu orbitu. U drugoj prijenosnoj orbiti, u perigeju, motori se uključuju po treći put. To se radi kako bi se smanjila brzina satelita i stabilizirao u ovoj orbiti.
U prosincu 1975. godine stvoren je novi komunikacijski satelit - "Raduga", kojemu je dodijeljen međunarodni registracijski indeks "Stationar-1". Koristi se za iste svrhe kao Malniya, ali je u stacionarnoj orbiti. Što je stacionarna orbita? “Rainbow” leti u kružnoj orbiti u ekvatorijalnoj ravnini na visini od 36.000 kilometara. Njegova kutna brzina potpuno je jednaka brzini rotacije Zemlje. Ispostavilo se da stalno visi nad istom točkom na planetu. Budući da postoji tako visoko smješten repetitor, možete uštedjeti na izgradnji zemaljskih radio i televizijskih postaja, odnosno opremiti ih malim prijemnim antenama.
Godine 1978. pojavio se Stationary-2, a godinu dana kasnije - satelit Ekran (međunarodni registracijski indeks Stationary-T). Ovaj satelit imao je posebnu funkciju: njegova je uporaba olakšala prijem emisija Središnje televizije na pojednostavljenim prijemnim instalacijama na zemlji.
Stalna lokacija satelita Ekran je točka koja odgovara 99° istočne geografske dužine, iznad Indijskog oceana. Satelit prenosi i crno-bijele i televizijske programe u boji na području od oko 9 milijuna četvornih kilometara. Za primanje signala s ekrana koriste se dvije vrste zemaljskih instalacija. Kod prvog tipa instalacije programi se profesionalno primaju i naknadno dostavljaju televizijskim centrima. Ne, pak, prenose signal izravno na televizijske prijamnike televizijskih gledatelja koji se nalaze u krugu od 10-20 kilometara. Prihvatne instalacije mogu se postaviti u gradskim i ruralnim komunikacijskim centrima.
Druga vrsta zemaljske prijamne instalacije namijenjena je za upotrebu u kombinaciji s televizijskim repetitorima male snage koji opslužuju televizijske prijamnike koji se nalaze u radijusu od 3-5 kilometara, kao i za izravan kolektivni prijem televizijskih programa s njihovom opskrbom u dom distribucijska mreža. Instalacije drugog tipa opremljene su manjim antenama i jednostavnijom prijemnom opremom.
Satelitske komunikacije koriste se ne samo za primanje televizijskih emisija ili za osiguranje telefonskog razgovora s udaljenim pretplatnikom, već i za prijenos svih vrsta servisnih informacija. Sada u zemlji radi oko stotinjak zemaljskih stanica Orbita, koje putem relejnih satelita mogu povezati Saratov s Irkutskom, Tbilisi s Jakutskom itd.
Postoji još jedna, ali vrlo važna funkcija umjetnih Zemljinih satelita. Izvanredne situacije ponekad nastaju u zraku, moru i na moru, a ljudi se često nalaze u teškim situacijama. Gotovo uvijek, u slučaju brodoloma, pada zrakoplova i drugih nevolja, potrebno je pronaći unesrećene i pružiti im pomoć. Trenutno se potraga i spašavanje brodova i zrakoplova u nevolji provodi pomoću satelita.
Dana 31. ožujka 1978. u orbitu je lansiran umjetni Zemljin satelit tipa KAMOS-1000. Namijenjen je određivanju položaja brodova transportne i ribarske flote. Godine 1982., 30. lipnja, lansiran je KSMOS-1383. Bio je opremljen opremom za određivanje koordinata brodova i zrakoplova u nevolji. Nakon kratkog vremena Kbmos-1447 i Kbmos-1574 lansirani su u orbitu.
Princip rada sustava traganja i spašavanja iz svemira je sljedeći. Leteći na visini od 800-1000 kilometara, satelit prima signale koji dolaze od svjetionika za hitne slučajeve iz područja kruga do 27.000 četvornih kilometara. Nakon što je prikupio podatke, satelit ih prenosi zemaljskim stanicama. Na tim se točkama informacije obrađuju, analiziraju, izračunavaju koordinate svjetionika za hitne slučajeve i svi se podaci prenose u centar za potragu i spašavanje koji je najbliži mjestu nesreće. A ostalo je stvar tehnologije, jer satelit za spašavanje odredi lokaciju svjetionika s točnošću od 2-3 kilometra za 8-12 minuta.
Domaći satelitski komunikacijski sustav pod nazivom “Orbita” već nekoliko godina uspješno radi. Trenutno je sastavni dio Jedinstvenog automatiziranog komunikacijskog sustava zemlje. Osim toga, izravno televizijsko emitiranje (NTV) već funkcionira. Signal sa satelita prima se putem pojedinačne antene i prenosi na TV ekran. Prednosti NTV-a su potpuno očite: pokriva veće teritorije nego prije, emitirajući televizijske i radijske signale do najudaljenijih kutaka planeta. Štoviše, ovaj sustav ne zahtijeva složenu zemaljsku opremu za naknadni reemitiranje televizijske slike, odnosno za izravan prijem televizijskog programa iz svemira dovoljno je izvršiti samo neznatnu modifikaciju televizijskih prijamnika.
Putanja umjetnog satelita naziva se orbita. Tijekom slobodnog leta satelita, kada su njegovi mlazni motori isključeni, kretanje se događa pod utjecajem gravitacijskih sila i inercije, pri čemu je glavna sila Zemljina gravitacija.
Ako Zemlju smatramo strogo sfernom, a djelovanje Zemljinog gravitacijskog polja je jedina sila koja djeluje na satelit, tada se kretanje satelita pokorava dobro poznatim Keplerovim zakonima: događa se u stacionarnom (u apsolutnom prostoru) ) ravnina koja prolazi kroz središte Zemlje - orbitalna ravnina; orbita ima oblik elipse (slika 3.1) ili kružnice (poseban slučaj elipse).
Pri gibanju satelita ukupna mehanička energija (kinetička i potencijalna) ostaje nepromijenjena, zbog čega se udaljavanjem satelita od Zemlje smanjuje njegova brzina gibanja. U slučaju eliptične orbite, točka perigeja je točka orbite koja odgovara najmanjoj vrijednosti radijus vektora r = rp, točka apogeja je točka koja odgovara najvećoj vrijednosti r = ra (slika 3.2).
Zemlja se nalazi u jednom od žarišta elipse. Veličine uključene u formulu (3.1) povezane su relacijama: Udaljenost između žarišta i središta elipse je ae, tj. proporcionalna ekscentričnosti. Visina satelita iznad površine Zemlje
Gdje R- radijus Zemlje. Crta presjeka orbitalne ravnine s ekvatorijalnom ravninom (a - a na slici 3.1) naziva se linija čvorova, kut i između orbitalne ravnine i ekvatorijalne ravnine orbitalna je inklinacija. Na temelju inklinacije, ekvatorijalne (i = 0°), polarne (i = 90°) i nagnute orbite (0°
Orbitu satelita također karakterizira longituda apogeja d - dužina podsatelitske točke (točka presjeka radijus vektora sa površinom Zemlje) u trenutku kada satelit prolazi apogej i orbitalni period T (vrijeme između dva uzastopna prolaska iste orbitalne točke).
Za komunikacijske i odašiljačke sustave potrebno je da postoji jasna linija vidljivosti između satelita i pridruženih zemaljskih postaja za komunikacijsku sesiju dovoljnog trajanja. Ako sesija nije 24 sata dnevno, onda je zgodno da se ponavlja svaki dan u isto vrijeme. Stoga se preferiraju sinkrone orbite s periodom revolucije koji je jednak ili višekratnik vremena rotacije Zemlje oko svoje osi, tj. zvjezdanog dana (23 sata 56 minuta 4 s).
Visoka eliptična orbita s orbitalnim periodom od 12 sati široko je korištena, kada su sateliti Molniya korišteni za komunikaciju i viseće sustave (visina perigeja 500 km, visina apogeja 40 tisuća km). Kretanje satelita na velikoj visini - u području apogeja - usporava se, a satelit vrlo brzo prolazi kroz područje perigeja, koje se nalazi iznad južne Zemljine polutke. Zona vidljivosti umjetnog satelita u orbiti tipa Molniya tijekom većeg dijela orbite velika je zbog njegove značajne visine. Nalazi se na sjevernoj hemisferi i stoga je pogodan za sjeverne zemlje. Opsluživanje cijelog teritorija bivšeg SSSR-a jednim od satelita moguće je najmanje 8 sati, tako da su tri satelita koja su se međusobno mijenjala bila dovoljna za 24-satni rad. Trenutno je, kako bi se uklonili prekidi u komunikaciji i emitiranju, pojednostavili sustavi usmjeravanja antena zemaljskih postaja na satelitima i druge operativne prednosti, prijelaz na korištenje geostacionarnih orbita (GSO) Zemljinih satelita.
Orbita geostacionarnog satelita je kružna (ekscentricitet e = 0), ekvatorijalna (nagib i = 0°), sinkrona orbita s orbitalnim periodom od 24 sata, pri čemu se satelit giba u smjeru istoka. Davne 1945. GSO orbitu je izračunao i predložio da se koristi za komunikacijske satelite engleski inženjer Arthur Clarke, kasnije poznat kao pisac znanstvene fantastike. U Engleskoj i mnogim drugim zemljama, geostacionarna orbita se naziva "Clarkov pojas"
Orbita ima oblik kruga koji leži u ravnini Zemljinog ekvatora s visinom iznad površine Zemlje od 35 786 km. Smjer rotacije satelita poklapa se sa smjerom dnevne rotacije Zemlje. Stoga promatraču na zemlji satelit izgleda nepomično na određenoj točki nebeske polutke.
Geostacionarna orbita je jedinstvena po tome što nijednom drugom kombinacijom parametara nije moguće postići nepokretnost slobodno pokretnog satelita u odnosu na zemaljskog promatrača. Potrebno je istaknuti neke prednosti geostacionarnih satelita. Komunikacija se odvija kontinuirano, 24 sata dnevno, bez prijelaza (satelit ulazi u drugi); na antenama zemaljskih postaja sustavi automatskog praćenja satelita su pojednostavljeni, a na nekima i eliminirani; mehanizam za pogon (pomicanje) odašiljačke i prijamne antene je lagan, pojednostavljen i ekonomičniji; postignuta je stabilnija vrijednost prigušenja signala na putu Zemlja-Svemir; zona vidljivosti geostacionarnog satelita je oko jedne trećine zemljine površine; tri geostacionarna satelita dovoljna su za stvaranje globalnog komunikacijskog sustava; nema (ili postaje vrlo malen) pomaka frekvencije zbog Dopplerovog efekta.
Dopplerov efekt fizička je pojava koja uključuje promjenu frekvencije visokofrekventnih elektromagnetskih oscilacija kada se odašiljač i prijamnik međusobno pomiču. Dopplerov efekt se objašnjava
razlika u udaljenosti u vremenu. Ovaj se učinak također može dogoditi kada se satelit kreće u orbiti. Na komunikacijskim linijama preko strogo gestacijskog satelita Dopplerov pomak se ne događa, na pravim geostacionarnim satelitima malo je značajan, a na jako izduženim eliptičnim ili niskim kružnim orbitama može biti značajan. Učinak se očituje kao nestabilnost nosive frekvencije oscilacija koju prenosi satelit, što se pridodaje hardverskoj nestabilnosti frekvencije koja se javlja u opremi ugrađenog repetitora i zemaljske stanice. Ova nestabilnost može značajno zakomplicirati prijem signala, što dovodi do smanjenja otpornosti na šum prijema.
Nažalost, Dopplerov efekt pridonosi promjenama u frekvenciji modulirajućih oscilacija. Ovo sažimanje (ili širenje) spektra odašiljanog signala ne može se kontrolirati hardverskim metodama, pa ako frekvencijski pomak premaši prihvatljive granice (na primjer, 2 Hz za neke vrste opreme za frekvencijsku podjelu), kanal postaje neprihvatljiv.
Kašnjenje radio signala tijekom njegovog širenja duž linije Zemlja - satelit - Zemlja također ima značajan utjecaj na svojstva komunikacijskih kanala.
Kod prijenosa simplex (jednosmjernih) poruka (televizijskih programa, emitiranja zvuka i drugih diskretnih (isprekidanih) poruka, to kašnjenje potrošač ne osjeća. Međutim, kod duplex (dvosmjerne) komunikacije već je primjetno kašnjenje od nekoliko sekundi. Na primjer, elektromagnetski val od Zemlje do GEO i natrag "putuje" 2...4 s (uzimajući u obzir kašnjenje signala u satelitskoj opremi) i zemaljskoj opremi. U ovom slučaju nema smisla odašiljati signale točnog vremena.
Lansiranje geostacionarnog satelita u orbitu obično se izvodi višestupanjskom raketom kroz međuorbitu. Moderna lansirna raketa složena je svemirska letjelica koja se pokreće reaktivnom silom raketnog motora.
Lansirno vozilo sastoji se od rakete i čelnog bloka. Raketna jedinica je autonomni dio kompozitne rakete s odjeljkom za gorivo, pogonskim sustavom i elementima sustava odvajanja stupnjeva. Glavna jedinica uključuje korisni teret i oblogu koja štiti strukturu satelita od snage i toplinskih učinaka nadolazećeg protoka zraka tijekom leta u atmosferi i služi za montažu na njegovu unutarnju površinu elemenata koji su uključeni u pripremu za lansiranje, ali ne funkcioniraju u letu. Glavni oklop omogućuje olakšavanje dizajna satelita i pasivni je element, čija potreba nestaje nakon što raketa za lansiranje izađe iz gustih slojeva atmosfere, gdje je ispuštena. Korisni teret svemirske letjelice sastoji se od opreme za relejnu komunikaciju i emitiranje, radiotelemetrijskih sustava, samog tijela satelita sa svim pomoćnim i pratećim sustavima.
Princip rada potrošne višestupanjske rakete-nosača je sljedeći: dok prvi stupanj radi, ostatak, zajedno sa stvarnim teretom, može se smatrati teretom prvog stupnja. Nakon njenog odvajanja počinje raditi drugi, koji zajedno sa sljedećim stupnjevima i stvarnim teretom čini novu neovisnu raketu. Za drugi stupanj, svi sljedeći (ako postoje), zajedno sa stvarnim korisnim teretom, igraju ulogu korisnog tereta, i tako dalje, tj. njegov let karakterizira nekoliko stupnjeva, od kojih je svaki kao stepenica za prenošenje početne brzine drugim jednostupanjskim raketama koje ulaze u njegov sastav. U tom slučaju početna brzina svake sljedeće jednostupanjske rakete jednaka je konačnoj brzini prethodne. Prvi i sljedeći stupnjevi nosača odbacuju se nakon potpunog izgaranja goriva u pogonskom sustavu.
Put kojim se raketa-nosač kreće pri lansiranju umjetnog satelita u orbitu naziva se putanja leta. Karakteriziraju ga aktivni i pasivni dijelovi. Aktivna faza leta je let stupnjeva rakete-nosača s upaljenim motorima, pasivna faza je let istrošenih raketnih jedinica nakon njihovog odvajanja od rakete-nosača.
Nosač, počevši okomito (dionica 1, smještena na nadmorskoj visini od 185... 250 km), zatim ulazi u zakrivljeni aktivni dio 2 u istočnom smjeru. U ovom dijelu, prva faza osigurava postupno smanjenje kuta nagiba svoje osi u odnosu na lokalni horizont. Sekcije 3, 4 su aktivne sekcije leta drugog odnosno trećeg stupnja, 5 je orbita satelita, 6, 7 su sekcije pasivnog leta raketnih jedinica prvog i drugog stupnja (slika 3.4). Prilikom lansiranja umjetnog satelita u odgovarajuću orbitu važnu ulogu ima vrijeme i mjesto lansiranja rakete-nosača. Izračunato je da je kozmodrom povoljnije smjestiti što bliže ekvatoru, jer ubrzavanjem u istočnom smjeru raketa-nosač dobiva dodatnu brzinu. Ta se brzina naziva periferna brzina kozmodroma Vk, odnosno brzina njegovog kretanja oko Zemljine osi zbog dnevne rotacije planeta, tj. Odnosno, na ekvatoru je 465 m/s, a na geografskoj širini kozmodroma Baikonur - 316 m/s. U praksi to znači da se istom raketom-nosačem s ekvatora može lansirati teži satelit.
Završna faza leta rakete-nosača je lansiranje satelita u orbitu, čiji je oblik određen kinetičkom energijom koju raketa predaje satelitu, odnosno konačnom brzinom nosača. U slučaju kada je satelitu dana količina energije dovoljna za lansiranje u GEO, raketa-nosač ga mora lansirati do točke udaljene 35.875 km od Zemlje i dati mu brzinu od 3075 m/s.
Orbitalnu brzinu geostacionarnog satelita lako je izračunati. Visina GEO iznad površine Zemlje je 35.786 km, radijus GSO je veći za 6366 km (prosječni radijus Zemlje), odnosno 42.241 km. Množenjem vrijednosti polumjera GSO s 2l (6,28), dobivamo njegov opseg - 265 409 km. Podijelimo li je s duljinom dana u sekundama (86 400 s), dobivamo orbitalnu brzinu satelita - prosječno 3,075 km/s, odnosno 3075 m/s.
Obično se lansiranje satelita raketom za lansiranje provodi u četiri faze: ulazak u početnu orbitu; ulazak u orbitu "čekanja" (orbita parkiranja); ulazak u transfernu orbitu; ulaska u konačnu orbitu (sl. 3.5). Brojevi odgovaraju sljedećim fazama lansiranja satelita u GEO: 1 - početna prijenosna orbita; 2 - prvo aktiviranje apogee motora za ulazak u međutransfernu orbitu; 3 - određivanje položaja u orbiti; 4 - druga aktivacija apogee motora za ulazak u početnu drift orbitu; 5 - preorijentacija orbitalne ravnine i ispravljanje pogrešaka; 6 - orijentacija okomita na orbitalnu ravninu i ispravak pogreške; 7 - zaustavljanje satelitske platforme, otvaranje panela, potpuno odstajanje od rakete; 8 - otvaranje antena, uključivanje žirostabilizatora; 9 - stabilizacija položaja: orijentacija antena na željenu točku na Zemlji, orijentacija solarnih panela prema Suncu, uključivanje repetitora na brodu i uspostavljanje njegovog nominalnog načina rada.
U ovom ćemo odjeljku razmotriti vrste satelitskih orbita. Svi se sateliti kreću po elipsama, sa Zemljom u jednom od žarišta. Prema tome, sve vrste orbita su eliptične. Glavna podjela orbita je napravljena prema inklinaciji "ja" vrijednost orbite i velike poluosi "a". Osim toga, može se razlikovati podjela prema veličini ekscentričnosti "e"- niskoeliptične i visokoeliptične orbite. Vizualni prikaz promjene izgleda orbite pri različitim vrijednostima ekscentriciteta dan je u .Klasifikacija orbita satelita prema nagibu
Općenito, nagib orbite satelita je u rasponu od 0° "i" Sl. 12). Ovisno o vrijednosti nagiba i nadmorskoj visini satelita iznad Zemljine površine, položaj područja njegove vidljivosti imaju različite geografske širine, a ovisno o visini iznad površine, različite radijuse tih područja. Što je veći nagib, satelit može biti vidljiv na sjevernijim geografskim širinama, a što je veći, to je područje vidljivosti šire. Dakle, sklonost "ja" i glavna osovina "a" odrediti kretanje pojasa vidljivosti satelita po površini Zemlje i njegovu širinu.Općenito, orbitalni parametri će se razvijati ovisno o nagibu "ja", velika poluos "a" i ekscentričnost "e".
Ekvatorijalne orbite
Ekvatorijalna orbita je ekstremni slučaj orbite gdje inklinacija "ja"= 0° (vidi ). U tom će slučaju precesija i rotacija orbite biti maksimalne - do 10°/dan odnosno do 20°/dan. Širina pojasa vidljivosti satelita, koji se nalazi duž ekvatora, određena je njegovom visinom iznad Zemljine površine. Orbite niske inklinacije "ja"često nazivan "blizu ekvatora".Polarne orbite
Polarna orbita je drugi ekstremni slučaj orbite, kada je inklinacija "ja"= 90° (vidi ). U ovom slučaju nema precesije orbite, a rotacija orbite se događa u smjeru suprotnom od rotacije satelita, i ne prelazi 5°/dan. Sličan polarni satelit uzastopno prolazi preko svih područja Zemljine površine. Širina pojasa vidljivosti satelita određena je njegovom visinom iznad Zemljine površine, ali prije ili kasnije satelit se može vidjeti s bilo koje točke. Orbite s inklinacijom "ja", blizu 90°, nazivaju se "subpolarni".Sunčeve sinkrone orbite
Sunčevo-sinkrona orbita ( MTR) je posebna vrsta orbite koju često koriste sateliti koji snimaju Zemljinu površinu. To je orbita s takvim parametrima da satelit prolazi iznad bilo koje točke na zemljinoj površini u približno istom lokalnom solarnom vremenu. Kretanje takvog satelita sinkronizirano je s kretanjem linije terminatora duž površine Zemlje - zbog toga satelit uvijek može letjeti preko granice osvijetljenih i neosvijetljenih područja, ili uvijek u osvijetljenom području, ili obrnuto - uvijek noću, a svjetlosni uvjeti pri preletu istih točaka Zemlje uvijek su isti. Da bi se postigao ovaj učinak, orbita mora precesirati u smjeru suprotnom od Zemljine rotacije (tj. na istok) za 360° godišnje kako bi se kompenzirala Zemljina rotacija oko Sunca. Takvi uvjeti su ispunjeni samo za određeni raspon orbitalnih visina i nagiba - u pravilu su to visine od 600-800 km i nagib "ja" treba biti oko 98°, tj. AES u Sunčevo-sinkronim orbitama imaju obrnuto kretanje (vidi. riža. 15). S povećanjem visine leta satelita bi se trebao povećavati nagib, zbog čega neće letjeti iznad polarnih područja. Sunčevo sinkrone orbite u pravilu su bliske kružnim, ali mogu biti i primjetno eliptične.
Općenito, inklinacija potrebna za solarno-sinkronu orbitu je ja ss može se izračunati pomoću formule:
gdje je "e" ekscentricitet orbite satelita, "a" je velika poluos orbite satelita u kilometrima (a = h + R W, "h" je udaljenost u perigeju do površine Zemlje, "R W" = 6371 km je polumjer Zemlje).
Na Riža. 16 prikazuje graf potrebnog nagiba orbite satelita da bi bila sunce-sinhrona - za različite vrijednosti ekscentriciteta "e" i visinu perigeja "h" satelita iznad površine Zemlje.
Zbog utjecaja smetnji, satelit postupno napušta način sinkronizacije, pa stoga povremeno treba korigirati svoju orbitu pomoću motora.
Klasifikacija orbita satelita prema velikoj poluosi
Druga klasifikacija temelji se na veličini velike poluosi, točnije na visini iznad Zemljine površine.Sateliti u niskoj zemljinoj orbiti (LEO).
Sateliti u niskoj orbiti ( NOS(Ruski), riža. 17, a slušajte)) obično se smatraju satelitima s visinama između 160 km i 2000 km iznad Zemljine površine. Takve orbite (i sateliti) u literaturi na engleskom jeziku nazivaju se LEO (od engleskog " L jao E art O rbit"). LEO orbite podložne su maksimalnim poremećajima gravitacijskog polja Zemlje i njezine gornje atmosfere. Kutna brzina LEO satelita je maksimalna - od 0,2°/s do 2,8°/s, orbitalni periodi od 87,6 minuta do 127 minuta .Sateliti srednje orbite (MEO)
Sateliti u srednjoj orbiti ( SOS(ruski), odn "MEO"- s engleskog " M edium E art O rbit") obično se smatraju sateliti s visinama od 2000 km do 35786 km iznad Zemljine površine ( riža. 17, b). Donja granica određena je granicom LEO, a gornja granica orbitom geostacionarnih satelita (vidi dolje). Ova zona je uglavnom "naseljena" navigacijskim satelitima (NAVSTAR sateliti GPS sustava lete na visini od 20 200 km, sateliti GLONASS sustava - na visini od 19 100 km) i komunikacijama koje pokrivaju Zemljine polove. Period cirkulacije je od 127 minuta do 24 sata. Kutna brzina - jedinice i frakcije lučnih minuta u sekundi.Geostacionarne i geosinkrone orbite satelita
Geostacionarni sateliti ( GSS(ruski), odn "GSO"- s engleskog " G eo s sinkroni O rbit") smatraju se sateliti koji imaju period revolucije oko Zemlje jednak zvjezdanom (sideričkom) danu - 23 sata 56 m 4,09 s. Ako je nagib "ja" orbite su nula, onda se takve orbite nazivaju geostacionarnim (vidi. riža. 18, a). Geostacionarni sateliti lete na visini od 35.786 km iznad Zemljine površine. Jer Budući da se njihov period rotacije poklapa s periodom rotacije Zemlje oko svoje osi, takvi sateliti "vise" na nebu na jednom mjestu (vidi sl. riža. 19). Ako je sklonost "ja" nije jednak nuli, onda se takvi sateliti nazivaju geosinkroni (vidi. riža. 18, b). U stvarnosti, mnogi geostacionarni sateliti imaju blagi nagib i podložni su smetnjama Mjeseca i Sunca, zbog čega na nebu opisuju figure u obliku “osmica” izduženih u smjeru sjever-jug.
 |
|
Riža. 18. Geostacionarni (a) i geosinkroni (b) satelit. |
 |
|
Riža. Slika 19. Slika GEO-a koji miruju na pozadini rotacije neba: 1 - Eutelsat W4 (NORAD br. 26369), 2 - Eutelsat W7 (NORAD br. 36101). Potezi su tragovi zvijezda. Snimljeno 06/06/2010 sa osmatračnice R.S. na objektivu Jupiter 36B i Canon 30D DSLR fotoaparatu složeno je 12 sličica s brzinom zatvarača od po 30 s. © V. Povalishev, V. Mechinsky. |
Ako govorimo o vrsti putanje GSS-a, ona je određena vrijednošću nagiba nagiba "i", ekscentričnosti "e" i argumenta perigeja "W p satelitske orbite (vidi. ). Ako su ekscentricitet i nagib orbite jednaki nuli, tada je subsatelitska točka nepomična i projicira se na određenu točku na površini Zemlje. Uz nenulti ekscentricitet i nulti nagib, GSS "crta" segment na površini, krećući se od istoka prema zapadu i natrag, pomičući se od nulte pozicije za najviše ΔL max = 114,6° e, tj. kod ekscentričnosti e=0,01 pomak neće biti veći od 1,2°. Ako je inklinacija različita od nule, a ekscentricitet je nula, tada GSS "crta" klasične "osmice" - kutna visina 2Θ figure jednaka je dvostrukoj vrijednosti nagiba i orbite, maksimalna širina ΔL max izračunava se formulom 0,044 i 2 (nagib "i" je dan u stupnjevima). U najopćenitijem slučaju, s različitim “i” i “e”, GSS staza na površini Zemlje je “nagnuta osmica”, kutne visine 2Θ = i, maksimalne širine ΔL max = 114,6° e, a "Osmica" se dobiva samo u tom slučaju, ako je argument perigeja "W p" orbite jednak 0° i 180°, u ostalim slučajevima dobiva se složenija figura - nešto između ovala i osmice.
Kao što već postaje jasno, suprotno uvriježenom mišljenju, GSS ne "visi" na nebu točno u jednoj točki - inklinacija, ekscentricitet i perigej orbite satelita određuju vrstu i veličinu prilično zamršenih figura GSS putanje u nebo. Štoviše, ako satelit nije aktivan, tj. ne prilagodi svoju orbitu, počinje se pomicati u odnosu na pozadinu zvijezda prilično značajnom brzinom. Citiramo: „Potreba za korektivnim pogonskim sustavom na stacionarnim satelitima uzrokovana je kako zadaćama ubacivanja u stacionarnu orbitu, tako i činjenicom da, dok je u njoj, stalno prolazi niz poremećaja. uključuju poremećaje zbog nehomogenosti gravitacijskog polja Zemlje, poremećaj djelovanja gravitacijskih polja Mjeseca i Sunca pa čak i svjetlosnog tlaka.Primjerice, svjetlosni tlak uzrokuje dugoperiodična gibanja IS3 po orbiti do 100 km. au visinu do nekoliko desetaka kilometara za relativno lagane, ali velike IS3 (što je veća masa IS3 i manje dimenzije, to je manji utjecaj tlaka svjetlosti na njegovu orbitu). Spljoštenost Zemlje na polovima uzrokuje kretanje IS3 duž stacionarne orbite na gotovo 9,8 o godišnje, dovodi do periodičnih poremećaja u visini i nagibu s amplitudom do 3 km i do promjena u drugim orbitalnim parametrima. Kao rezultat odstupanja zemljinog ekvatora od idealne kružnice ( vidi sliku ispod - Lupus ) stacionarni IS3 pomakne se za otprilike 3,3° duž orbite u samo 2 mjeseca, a njegova visinska pozicija fluktuira za više od 8 km. Štoviše, najveći poremećaj zbog ekvatorijalne kompresije postiže se u blizini točaka "stajanja" od 30° i 20°. d., 60 o i 150 o š. d. I obrnuto, najstabilnije točke “stajanja” stacionarnog IS3 su 75o na sjeveru i 105o na zapadu. itd. (za više detalja o stajaćim točkama, pogledajte dolje).
 |
|
Slika 21. Oblik zemljinog geoida prema podacima satelita GOCE. |
I s istog mjesta: "Brojne sekularne perturbacije položaja IS3 u stacionarnoj orbiti mogu se eliminirati korekcijom koja se provodi nakon lansiranja IS3 u orbitu. Na primjer, sekularne perturbacije položaja u orbitalnoj ravnini, uzrokovan utjecajem polarne kompresije, može se kompenzirati povećanjem orbitalne visine i odgovarajućim povećanjem brzine gibanja satelita.Međutim, istodobno ostaje neriješen utjecaj drugih ometajućih čimbenika (osobito zbog ekvatorskog kompresija Zemlje), što posebno dovodi gotovo uvijek do promjene u dužini točke "stajanja" stacionarnog IS3. Posljedično, potrebna je epizodna korekcija kretanja stacionarnog IS3, ispravljajući njegovu orbitu. korekcije ovise o dopuštenom pomaku stacionarnog IS3 po dužini godišnje. Općenito, ako dopušteni pomak IS3 ne bi smio prijeći 1 o -4 o, tada je potrebno izvršiti do 6 korekcija godišnje. Na točkama stabilnog položaja stacionarnog IS3 neće biti potrebna više od jedne prilagodbe godišnje."
Ispada da bez obvezne korekcije orbite GSS neće moći ostati u geostacionarnoj orbiti - potrebna je periodična korekcija. Dakle, svaki GSS ima rezervu goriva za korekciju, a kada mu dođe kraj, GSS se prebacuje u orbitu za odlaganje i isključuje (vidi dolje) kako bi se oslobodila bliska orbita za novi satelit, a ne stvoriti opasnost od sudara s postojećim GSS-om tijekom zanošenja.
Trenutno je katalogizirano više od 16 000 svemirskih objekata umjetnog podrijetla u orbitama blizu Zemlje i geostacionarnim orbitama. Od toga je samo oko 6% "aktivno", tj. funkcioniranje. GSO je najatraktivniji i najpovoljniji za rješavanje mnogih znanstvenih, gospodarskih, vojnih, navigacijskih, gospodarskih i drugih problema. Oko 80% aktivnih, funkcionalnih satelita raspoređeno je u geostacionarnoj orbiti. Općenito, ovo je posebna orbita u kojoj će svaki satelit stalno visi iznad jedne točke na površini Zemlje.
Sa stajališta fizike i nebeske mehanike, prisutnost GEO može se objasniti s dva razloga:
Rezultanta svih sila koje djeluju na nebesko tijelo (u našem slučaju GSS) jednaka je nuli.
Kutne brzine rotacije Zemlje i satelita su jednake.
, (**)
gdje je m satelit masa satelita, M ⊕ masa Zemlje, G je gravitacijska konstanta, a r je udaljenost od satelita do središta Zemlje, odnosno radijus orbite. Veličina centrifugalne sile jednaka je:
. (***)
Iz jednadžbi (**) i (***) možemo odrediti brzinu satelita u kružnoj orbiti:
.
Kada je kutna brzina rotacije Zemlje i satelita jednaka, pojavljuje se područje s jedinstvenim svojstvima. Takva jednakost moguća je samo u ravnini nebeskog ekvatora. Kada satelit ne rotira u ekvatorijalnoj ravnini, nemoguće je osigurati sinkronizaciju rotacije Zemlje i satelita. Orbitalni period satelita oko Zemlje T jednak je duljini orbite 2πr podijeljenoj s brzinom satelita v:
.
Kada je orbitalni period T satelita jednak periodu rotacije Zemlje oko vlastite osi (23 h 56 m 04 s), satelit će "visjeti" nad istim područjem Zemlje, a kružna orbita leži u ovoj regiji naziva se geostacionarna.
Geostacionarna orbita je ograničene veličine i leži u ravnini Zemljinog ekvatora. Njegov radijus je 42164 km od središta Zemlje. Nebeske koordinate geostacionarnog satelita u geostacionarnoj orbiti će teoretski biti konstantne. Glavni razlozi koji iskrivljuju Keplerovo gibanje pasivnog geostacionarnog satelita su gravitacijski poremećaji (nesferični geopotencijal, lunarno-solarni poremećaji), a za GSS s velikim omjerom površine i mase - također i negravitacijski (tlak svjetlosti ) faktor. Kao rezultat djelovanja uznemirujućih sila javlja se drift satelita koji mijenja period rotacije oko Zemlje. Razlika između perioda rotacije GSS-a i teorijskog dovodi do činjenice da se prosječna dužina GSS-a mijenja s vremenom: satelit se polako kreće od zapada prema istoku ako je njegov period rotacije oko Zemlje manji od zvjezdanog dana. , a inače od istoka prema zapadu. Razlika između ekscentriciteta "e" i nule također dovodi do toga da se mijenja podsatelitska dužina GSS-a. Postoji mala promjena u zemljopisnoj dužini (s periodom od oko 12 sati i amplitudom proporcionalnom kvadratu orbitalnog kuta nagiba) i širini (s periodom od 24 sata i amplitudom jednakom samom nagibu "i"). Kao rezultat toga, podsatelitska točka opisuje dobro poznatu "osmicu" na površini Zemlje (vidi sl. ).
 |
|
Riža. 22. Dnevna putanja GSS-a "RAGUGA 22" (SCN: 19596). |
Rezonantni utjecaj longitudinalnih članova u širenju geopotencijala Zemlje (heterogenost gravitacijskog polja Zemlje) dovodi do toga da u geostacionarnoj orbiti postoje dva stabilna položaja (točke) ravnoteže s dužinama od 75° istočno. (točka libracije L 1 ) i 255°E. (točka libracijeL 2 ) . I dva nestabilna, udaljena približno 90° od stabilnih točaka. Ove libracijske točke na GEO ne treba poistovjećivati s libracijskim točkama u nebeskoj mehanici kada se rješava problem "n" tijela.
Oko Zemlje postoji samo jedna geostacionarna orbita. Lansiranja satelita na GEO počela su 1963. Početkom 21. stoljeća više od 40 zemalja na planetu ima svoje geostacionarne satelite. Svake godine deseci satelita se lansiraju u GEO, a orbita se postupno puni istrošenim satelitima. Na GSO-u se neprestano događaju eksplozije istrošenih vozila i njihovih lansirnih raketa. Ove eksplozije stvaraju desetke ili stotine svemirskih fragmenata koji mogu onemogućiti rad uređaja. Kontaminacija ove orbite svemirskim otpadom može dovesti do nepovratnih posljedica – nemogućnosti stabilnog rada satelita. Svemirski otpad u GEO, za razliku od bliskih Zemljinih orbita, može kružiti oko Zemlje tisućljećima, prijeteći sudarom s operativnim svemirskim letjelicama. Od kraja 20. stoljeća problem GSO zagađenja postao je planetarni ekološki problem velikih razmjera.
Prema Međunarodnoj konvenciji o miroljubivoj uporabi svemira pri UN-u, te zahtjevima Međunarodnog odbora za radio (radi izbjegavanja radijskih smetnji sa susjednim GSS-om), kutna udaljenost između GSS-a ne smije biti manja od 0,5°. Dakle, teoretski, broj GSS-a koji se nalaze na sigurnoj udaljenosti na GSO-u ne bi trebao biti veći od 720 komada. U posljednjem desetljeću ova udaljenost između GSS-a nije održavana. Od 2011. broj katalogiziranih GSS-a već je premašio više od 1500.
Geostacionarni sateliti obično se klasificiraju kao sateliti s periodima od 22 sata do 26 sati, ekscentricitetima "e" ne većim od 0,3 i nagibima orbitalne ravnine prema ekvatorijalnoj ravnini "i" do 15°, ali u nekim izvorima možete pronaći detaljniju klasifikaciju i čvršće granice.
Klasifikacija GSS-a može se provesti prema nekoliko kriterija: prema stupnju "aktivnosti", prema funkcionalnoj namjeni, prema orbitalnom kretanju. Na temelju prvog znaka, svi GSS se mogu podijeliti u 2 klase:
"Aktivan" - ima izvor energije i kontroliran je naredbama sa Zemlje.
“Pasivni” su umjetni objekti koji se ne mogu kontrolirati sa Zemlje koji su potrošili raketno gorivo i postali klasificirani kao svemirski otpad. To su rakete-nosači, fragmenti stupnjeva koji izbacuju satelite u orbitu, brojni dijelovi koji prate lansiranje, fragmenti satelita nastali nakon eksplozija uređaja u orbiti ili sudara međusobno ili s meteoroidnim tijelima.
znanstveni.
Geodetski.
Meteorološki.
Navigacijski.
Vojne namjene, koje su podijeljene u nekoliko podklasa (optičko, radio, radarsko izviđanje, upozoravanje na napad nuklearnim projektilima – sustav ranog upozoravanja).
Radio-telekomunikacijski sateliti (uključujući komercijalne).
Inženjering.
Sateliti u visokoj zemljinoj orbiti (HEO).
Sateliti u visokoj orbiti ( VOS(ruski), odn "HEO"- s engleskog " H igh E art O rbit") smatraju se sateliti koji dosežu visinu veću od 35.786 km iznad Zemljine površine, tj. lete iznad geostacionarnih satelita (vidi. Sl.23). Orbite mogu imati značajan ekscentricitet (na primjer, sateliti serije Meridian i Molniya) - u ovom slučaju se nazivaju visoko eliptični ( WPP), i biti gotovo kružni (primjerice, satelit Vela (isti sateliti na kojima su otkriveni izboji gama zračenja kasnih 60-ih godina 20. stoljeća)).
 |
|
Riža. 23. Orbita vjetroelektrane. |
Za svaki GSS satelit, orbita ukopa se izračunava zasebno, a minimalni perigej ΔH jednak je:
, (1)
Gdje "C R " - koeficijent svjetlosnog tlaka), "S"- satelitsko područje, "m"- njegova masa.
Niskoorbitalni sateliti s nuklearnim reaktorima imaju visinu zakopane orbite od oko 1000 km, gdje se jezgra nuklearnog reaktora prenosi nakon završetka rada.
Danas čovječanstvo koristi nekoliko različitih orbita za postavljanje satelita. Najveća pozornost usmjerena je na geostacionarnu orbitu, pomoću koje se može "stacionarno" postaviti satelit iznad određene točke na Zemlji. Odabrana orbita za rad satelita ovisi o njegovoj namjeni. Na primjer, sateliti koji se koriste za emitiranje televizijskih programa uživo postavljeni su u geostacionarnu orbitu. Mnogi komunikacijski sateliti su također u geostacionarnoj orbiti. Drugi satelitski sustavi, posebno oni koji se koriste za komunikaciju između satelitskih telefona, kruže u niskoj Zemljinoj orbiti. Isto tako, satelitski sustavi koji se koriste za navigacijske sustave kao što su Navstar ili Global Positioning System (GPS) također su u relativno niskim Zemljinim orbitama. Postoji bezbroj drugih satelita - meteoroloških, istraživačkih i tako dalje. I svaki od njih, ovisno o svojoj namjeni, dobiva "registraciju" u određenoj orbiti.
Pročitajte također:
Specifična orbita odabrana za rad satelita ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući funkcije satelita, kao i teritorij koji služi. U nekim slučajevima, to može biti u ekstremno niskoj Zemljinoj orbiti (LEO), smještenoj na visini od samo 160 kilometara iznad Zemlje, u drugim slučajevima, satelit je na visini većoj od 36.000 kilometara iznad Zemlje - tj. u geostacionarnoj orbiti GEO. Štoviše, određeni broj satelita ne koristi kružnu orbitu, već eliptičnu.
Zemljina gravitacija i orbite satelita
Dok sateliti kruže oko Zemlje, postupno se udaljavaju od nje zbog Zemljine gravitacijske sile. Kada se sateliti ne bi okretali u orbiti, postupno bi počeli padati na Zemlju i izgorjeti u gornjoj atmosferi. Međutim, sama rotacija satelita oko Zemlje stvara silu koja ih gura od našeg planeta. Za svaku od orbita postoji vlastita projektirana brzina, koja vam omogućuje balansiranje sile gravitacije Zemlje i centrifugalne sile, održavajući uređaj u konstantnoj orbiti i sprječavajući ga da dobije ili izgubi visinu.
Sasvim je jasno da što je orbita satelita niža, to je jači utjecaj Zemljine gravitacije na njega i veća je brzina potrebna za svladavanje te sile. Što je veća udaljenost od Zemljine površine do satelita, to je manja brzina potrebna da bi se održao u konstantnoj orbiti. Satelit koji kruži oko 160 km iznad Zemljine površine zahtijeva brzinu od približno 28.164 km/h, što znači da bi takav satelit kružio oko Zemlje za oko 90 minuta. Na udaljenosti od 36 000 km iznad Zemljine površine, satelitu je potrebna brzina nešto manja od 11 266 km/h da bi ostao u konstantnoj orbiti, što takvom satelitu omogućuje da obiđe Zemlju za približno 24 sata.
Definicije kružnih i eliptičkih orbita
Svi sateliti kruže oko Zemlje koristeći jednu od dvije osnovne vrste orbita.
- Kružna satelitska orbita: Kada svemirska letjelica kruži oko Zemlje u kružnoj orbiti, njezina udaljenost iznad Zemljine površine uvijek ostaje ista.
- Eliptična satelitska orbita: Rotacija satelita u eliptičnoj orbiti znači da se udaljenost do Zemljine površine mijenja u različitim vremenima tijekom jedne orbite.
Pročitajte također:
Satelitske orbite
Postoji mnogo različitih definicija povezanih s različitim vrstama satelitskih orbita:
- Središte Zemlje: Kada satelit kruži oko Zemlje - u kružnoj ili eliptičnoj orbiti - orbita satelita čini ravninu koja prolazi kroz središte gravitacije ili središte Zemlje.
- Smjer kretanja oko Zemlje: Načini na koje satelit kruži oko našeg planeta mogu se podijeliti u dvije kategorije prema smjeru te orbite:
1. Orbita ubrzanja:
Okretanje satelita oko Zemlje naziva se akceleracija ako se satelit okreće u istom smjeru u kojem se okreće Zemlja;
2. Retrogradna orbita:
Orbita satelita oko Zemlje naziva se retrogradnom ako satelit rotira u smjeru suprotnom od smjera rotacije Zemlje.
- Orbitalna ruta: Orbitalna putanja satelita je točka na površini Zemlje u kojoj satelit prolazi izravno iznad glave dok kruži oko Zemlje. Ruta tvori krug u čijem je središtu središte Zemlje. Treba napomenuti da su geostacionarni sateliti poseban slučaj jer stalno ostaju iznad iste točke iznad površine Zemlje. To znači da se njihov orbitalni put sastoji od jedne točke koja se nalazi na Zemljinom ekvatoru. Također možemo dodati da se orbitalna putanja satelita koji rotiraju strogo iznad ekvatora proteže duž ovog ekvatora.
Ove orbite obično imaju orbitalni put svakog satelita koji se pomiče prema zapadu dok se Zemlja ispod satelita okreće prema istoku.
- Orbitalni čvorovi: To su točke u kojima orbitalni put prelazi s jedne hemisfere na drugu. Za neekvatorijalne orbite postoje dva takva čvora:
1. Uzlazni čvor:
Ovo je čvor na kojem orbitalni put prelazi s južne hemisfere na sjevernu.
2. Silazni čvor:
Ovo je čvor na kojem orbitalni put prelazi sa sjeverne na južnu hemisferu.
- Visina satelita: Prilikom izračunavanja mnogih orbita potrebno je uzeti u obzir visinu satelita iznad središta Zemlje. Ovaj pokazatelj uključuje udaljenost od satelita do Zemljine površine plus polumjer našeg planeta. U pravilu se smatra jednakim 6370 kilometara.
- Orbitalna brzina: Za kružne orbite uvijek je isti. Međutim, u slučaju eliptičnih orbita sve je drugačije: brzina orbite satelita mijenja se ovisno o njegovom položaju u toj istoj orbiti. Svoj maksimum doseže kada je najbliži Zemlji, gdje se satelit suočava s najvećim otporom gravitacijske sile planeta, a smanjuje se na minimum kada dosegne točku najveće udaljenosti od Zemlje.
- Kut podizanja: Kut elevacije satelita je kut pod kojim se satelit nalazi iznad horizonta. Ako je kut premali, signal mogu blokirati obližnji objekti ako prijemna antena nije podignuta dovoljno visoko. Međutim, kod antena koje su podignute iznad prepreke također postoji problem kod primanja signala sa satelita koji imaju mali kut elevacije. Razlog tome je što satelitski signal tada mora prijeći veću udaljenost kroz zemljinu atmosferu i, kao rezultat toga, podložan je većem prigušenju. Najmanji prihvatljivi kut elevacije za koliko-toliko zadovoljavajući prijem smatra se kut od pet stupnjeva.
- Kut nagiba: Ne prate sve orbite satelita liniju ekvatora—zapravo, većina niskih orbita oko Zemlje ne prati ovu liniju. Stoga je potrebno odrediti kut nagiba orbite satelita. Donji dijagram ilustrira ovaj proces.
Kut nagiba orbite satelita Ostali pokazatelji vezani uz orbitu satelita
Kako bi se satelit mogao koristiti za pružanje komunikacijskih usluga, zemaljske postaje moraju ga moći "pratiti" kako bi primile signal s njega i poslale mu signal. Jasno je da je komunikacija sa satelitom moguća samo dok je u dometu vidljivosti zemaljskih stanica, a ovisno o vrsti orbite, u dometu vidljivosti može biti samo kratko vrijeme. Kako bi komunikacija sa satelitom bila moguća maksimalno dugo, postoji nekoliko opcija koje se mogu koristiti:
- Prva opcija sastoji se u korištenju eliptične orbite, čija se točka apogeja nalazi točno iznad planirane lokacije zemaljske postaje, što omogućuje da satelit ostane u vidnom polju ove postaje maksimalno dugo.
- Druga opcija sastoji se od lansiranja više satelita u jednu orbitu, pa u trenutku kada jedan od njih nestane iz vidokruga i s njim se izgubi komunikacija, na njegovo mjesto dolazi drugi. U pravilu, za organiziranje više ili manje nesmetane komunikacije potrebno je lansiranje tri satelita u orbitu. Međutim, proces zamjene jednog "dežurnog" satelita drugim unosi dodatnu složenost u sustav, kao i niz zahtjeva za najmanje tri satelita.
Definicije kružnih orbita
Kružne orbite mogu se klasificirati prema nekoliko parametara. Pojmovi kao što su niska Zemljina orbita, geostacionarna orbita (i slično) označavaju posebnost određene orbite. Sažetak definicija kružnih orbita prikazan je u tablici u nastavku.
