Astronomija

Vpliv nagnjenega orbitskega satelita na planet

Vpliv nagnjenega orbitskega satelita na planet


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Če se satelit v nagnjeni orbiti razbije v orbito in več fragmentov zadene planet, ali posamezni drobci sledijo 1 sinusni poti 2, geodetski (ali veliki krivulji kroga) 3 ravni črti, imam resnične težave, ko to poskušam vizualizirati ! Zavedam se, da zemeljska pot nagnjene orbite sledi sinusoidni poti, toda kaj se zgodi pri udarcu na vrtljivi planet?


Da, ja in ja.

Vaša glavna zmota je, da sateliti sledijo sinusni poti. To je samo popačenje zemljevida.

Pot satelita je v eni ravnini. Ko se ta ravnina sreča z Zemljo, nastane velik krog (ki je dejansko raven, na ukrivljeni površini Zemlje ni ravnih črt, veliki krogi so najbližje naravnosti)

Ko ti projekt ta veliki krog na zemljevid lahko dobite sinusoidno pot, odvisno od projekcije. Vaša izjava "Zemeljska pot satelita sledi sinusni poti" ni pravilna, to je le učinek preobrazbe iz globusa v ravnino, ne pa "resničnega".

Pot drobcev je v primerjavi z velikostjo Zemlje zelo kratka v istem velikem krogu, v katerem je krožil satelit (razen ko se drobci približajo tlom, se začnejo premikati z ozračjem). Če bi jih projicirali, bi bili na isti progi kot satelit. Toda velik krog je najbližje naravnosti na površju Zemlje. Vrtenje Zemlje je veliko počasnejše od krožne hitrosti. Ko se drobci upočasnijo do končne hitrosti, padejo približno v parabolični krivulji proti Zemlji, enako kot če bi žogo vrgli z zgradbe.


Traktorije udarcev, ki so narisane v koordinatnem okviru vrtljivega telesa ali planeta, je najbolje razumeti ob upoštevanju Coriolosovega učinka


Nisem prepričan, da je to dober odgovor, vendar bom poskusil.

Začenši s Shoemaker-levy 9, kar sicer ni idealen primer, ker se je približno dve leti pred udarcem ločil med orbito, vendar je zanimiv za primerjavo.

Vir slike.

V primeru čevljarske dajatve so se, medtem ko se je objekt nekoliko naključno ločil, kosi imeli v bistvu enako orbito, tisti, ki so bili bližje Jupitru, pa so bili pospešeni nekoliko hitreje, tako da so se sčasoma drobci postavili v nekaj blizu ravne črte . To se zgodi pri ostankih, ki padejo tudi s kometa, ostanki ponavadi krožijo v črti po isti osnovni orbitalni poti. Glede na dovolj časa in z eliptično orbito (kometi okoli sonca ali Čevljar okoli Jupitra) se ostanki naredijo v vrsti in sledijo isti poti.

Enako se dogaja s kometi, čeprav lahko pri kometah ostanki sledi čez čas zajamejo celotno orbito v nekakšen zelo ozek, eliptičen, prašen / majhen asteroidni pas.

Vir slike.

Zato imajo meteorski nalivi žarke in se vsako leto zgodijo istočasno. Tam Zemlja seka krožno prašno sled iz kometa.

V primeru meteorskih nalivov lahko kateri koli del Zemlje, kjer je seval viden na nebu, dobi meteorje. Razširjenost je bistveno večja od premera Zemlje (vendar še vedno na splošno ozek pas okoli sonca).

V primeru dajatve čevljarja, pri čemer se je razpad zgodil le eno orbito pred udarcem, je bil razmik precej majhen in glede na Jupitrovo ravnino ali orbito so predmeti čevljarjev na Jupiter zadeli približno na istem mestu, vendar čez približno teden dni, v tem času je Jupiter lahko izvedel več rotacij. Jupiter skoraj nima aksialnega nagiba (3 stopinje), zato so se ti udarci zgodili skoraj vzdolž Jupitrove zemljepisne širine (3 stopinje). To je posledica udarca na skoraj istem mestu, ko se je planet zavrtel pod udarcem. V primeru čevljarske dajatve, kjer drobci sčasoma udarijo v eno datoteko, je mesto udarca na ravnini, pravokotni na rotacijo planeta.

Vir slike in več slik

V vašem scenariju

Če se satelit v nagnjeni orbiti zlomi v orbito in več drobcev udari v planet

Malo nejasno je, kaj mislite z orbito. Če je planet Zemlja in je satelit v orbiti okoli Zemlje, večinoma ne bi zadel planeta. Orbite po svoji naravi redko zadenejo predmet, okoli katerega krožijo. Če bi satelit krožil okoli sonca, bi lahko trčil z Zemljo, če bi se orbite sekale. To je pogostejša vrsta kometov ali asteroidov. Teoretično bi se tak komet ali asteroid lahko razpadel, ko je prešel mejo znotraj zemeljske meje Roche. Udarni predmeti se redko lomijo, ko le preidejo mejo Rocheja, ker so običajno premajhni in predobro držani skupaj, če pa se zgodi, bi plimske sile, ki jih razbijejo, dale koščkom razmeroma majhno radialno hitrost v primerjavi z zelo visoko gravitacijsko hitrostjo proti Zemlji, tako da bi bilo širjenje majhno. (pri tem se ne upošteva pregrevanja in eksplozije v ozračju - ki lahko razpršijo ostanke precej daleč), vendar ste rekli, da se v orbiti ločijo, zato ne upoštevamo širjenja zraka.

Vzorec ruševin v vašem scenariju bi bil podoben pištoli. Precej tesno koncentriran zgolj zato, ker so okvare orbital nizke hitrosti in gravitacijski vplivi velike hitrosti, toda širjenje bi bilo videti podobno, vendar ne povsem enako kot širjenje peletov s puško.

Vir slike.

Nekaj ​​vidikov vašega vprašanja je nejasnih, na primer, kdaj se objekt razbije in kaj kroži, toda večinoma se kometi ali meteorji ne razbijejo na poti, da bi prizadeli planet, ali če se zgodi, razpad, ko je v orbita je razmeroma nepomembna.

Obstajajo primeri, ko je zemljo udaril par meteorjev, ki so med udarcem krožili drug v drugega. Vemo, da to ni bil "razpad", ker so bila mesta padcev predaleč narazen, čeprav je teoretično lahko šlo za kakšen dogodek, ki bi lahko razdelil predmet, ko je letel mimo, nato pa dva predmeta zadeta v naslednjem času.


Vpliv nagnjenega orbitskega satelita na planet - astronomija

Z uspehom heliocentričnega modela je red planetov glede na oddaljenost od Sonca znan že v 15. stoletju (ne pa tudi njihove dejanske razdalje). Planeti zunaj Zemljine orbite (Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun) se imenujejo vrhunski planeti. Planeti znotraj Zemljine orbite (Merkur, Venera) se imenujejo slabši planeti.

Upoštevajte, da so slabši planeti vedno blizu Sonca (kot gledamo z Zemlje).

  • Predmet z največjim zahodnim raztezkom = "jutranja zvezda"
  • Predmet z največjim vzhodnim raztezkom = "večerna zvezda"
  • faze imajo samo slabši planeti
  • tranzit = prehod slabšega planeta čez Sonce

Da bi razumeli orbite planetov, moramo razumeti gibanje na splošno in zlasti vzrok gibanja.

Poleg številnih izumov je Galileo določil tudi prve natančne zakone gibanja množic. Galileo je spoznal, da vsa telesa pospešujejo z enako hitrostjo, ne glede na njihovo velikost ali maso. Vsakodnevna izkušnja vam govori drugače, ker pero pade počasneje kot topovsko kroglo. Galilejev genij je bil v tem, da je opazil, da so razlike, ki se pojavljajo v vsakdanjem svetu, naključne zaplete (v tem primeru trenje zraka) in niso pomembne za dejanske osnovne lastnosti (to je gravitacijo). Iz zapletenosti situacij v resničnem življenju je lahko abstrahiral preprostost idealiziranega zakona gravitacije.

Ključne med njegovimi preiskavami so:

  • razvil koncept gibanja v smislu hitrosti (hitrosti in smeri) z uporabo nagnjenih ravnin.
  • razvil idejo o sili kot vzroku za gibanje.
  • ugotovil, da je naravno stanje predmeta počitek ali enakomerno gibanje, tj.predmeti imajo vedno hitrost, včasih pa je ta hitrost enaka nič = počitek.
  • predmeti se upirajo spremembam v gibanju, kar imenujemo vztrajnost.

Keplerjevi zakoni planetarnega gibanja:

Kepler je na podlagi opazovanj Tycho Braheja razvil prvi kinematični opis orbit, Newton pa bo razvil dinamičen opis, ki vključuje osnovni vpliv (gravitacija). Kepler je oblikoval tri zakone gibanja planetov (kar velja tudi za asteroide, komete in vesoljska plovila).

    1. zakon (zakon eliptičnih orbit): Vsak planet se giblje po eliptični orbiti s Soncem v enem žarišču.

    Elipse, ki so močno sploščene, imajo visoko ekscentričnost. Elipse, ki so blizu kroga, imajo majhno ekscentričnost.

Predmeti najhitreje potujejo v spodnji točki svoje orbite in počasneje potujejo v višji točki svoje orbite.

Matematični način za opis Keplerjevega tretjega zakona je:

pri čemer simbol & alpha pomeni "sorazmerno z". Proporcije so izrazi, ki pomenijo, da obstaja neka konstanta, k, ki povezuje obdobje P in polmer R tako, da

Lahko določimo k z izražanjem formule v enotah Zemlje in njene orbite okoli Sonca, tako da

torej k je enako enoti, če uporabljamo enote let in AU (astronomska enota, tj. razdalja od Zemlje do Sonca). S k= 1, potem postane Keplerjev 3. zakon

Tretji zakon se uporablja za razvijanje "merila" za Osončje, ki izraža razdaljo do vseh planetov glede na Zemljino orbito samo s poznavanjem njihovega obdobja (čas, koliko časa traja, da obidejo Sonce).

Mnogo let po Keplerju se je pokazalo, da orbite dejansko prihajajo v številnih okusih, elipsah, krogih, parabolah in hiperbolah v družini krivulj, imenovanih stožčasti odseki. Obstaja pet osnovnih vrst enostavnih orbit: radialna, balistična, stabilna, polarna in geosinhrona.

Za pobežno orbito je hitrost, ki zadostuje za pobeg gravitacijskega vleka planeta, tj. Glavna os je neskončna, na primer vesoljsko plovilo Voyager

Smer, ki jo telo potuje po orbiti, je lahko neposredna ali programirana, v kateri se vesoljsko plovilo premika v isti smeri, kot se planet vrti, ali retrogradno in gre v smeri, ki je nasprotna vrtenju planeta.

Pol glavna os orbite je določena s kinetično energijo, ki jo je raketa pridobila ob izgorevanju. To je enakovredno hitrosti izgorelosti. Pri nizkih hitrostih izgorelosti (pod 25.000 ft / s) je orbita balistična, kar pomeni, da ne uide s površine Zemlje. Hitrosti izgorevanja nad 25.000 ft / s dosežejo stabilno orbito. S hitrostjo 35.000 ft / sek doseže razdaljo Lune.

Količina izgorelosti določa tudi vrsto orbite, elipso, parabolo ali hiperbolično pot.

Sateliti za izvajanje svojih nalog uporabljajo najrazličnejše orbite. Izbrana orbita za satelit predstavlja kompromis med zahtevami misije, zmogljivostmi rakete, ki se uporablja za izstrelitev satelita, in orbitalno mehaniko.

  • Orbitalno obdobje. Ta narašča s povprečno nadmorsko višino orbite, zato se satelit v nizki zemeljski orbiti premika hitreje kot satelit v geostacionarni orbiti. Tudi hitrost satelita v ekscentrični orbiti se spreminja vzdolž orbite in je najhitrejša v perigeju in najpočasnejša v apogeju (Keplersjev drugi zakon enakih površin).
  • Naklon. Kot med ravnino (glavno osjo) satelitske orbite in ekvatorjem
  • Ekscentričnost: Popolnoma krožna orbita ima ekscentričnost nič, eliptična orbita pa ekscentričnost 0 1. Spodnja točka orbite je znana kot perigej, medtem ko je najvišja točka apogej. Glavna os je vektor, ki povezuje perigej z apogejem.
  • Naraščajoče vozlišče je mesto, kjer orbita prečka ekvator v smeri proti severu (tj. Smer gibanja satelita). Prav tako je padajoče vozlišče tam, kjer orbita prečka ekvator v smeri proti jugu.

Vremenski in vohunski sateliti uporabljajo preko polnih orbit, tako da se Zemlja enkrat na dan obrne pod njimi, tj.popolna pokritost Zemljine površine

Landsat 7 je vesoljsko plovilo za zemeljske vire, ki zemeljsko površje posname v vidni in infrardeči svetlobi. Zato je ta satelitska orbita optimizirana za opazovanje zemlje. Iz tega razloga se uporablja skoraj polarna orbita 700 km, 98,8 naklona, ​​98-minutno obdobje, ki zagotavlja, da lahko satelit (vsaj teoretično) opazuje celotno zemljo. Zaradi številnih drugih lastnosti te orbite je še posebej uporabna za satelite z daljinskim zaznavanjem.

  • Krog vidljivosti = rumen krog okoli satelita, ki označuje območje zemlje, vidno s satelita.
  • Del orbite pri sončni svetlobi = rumen.
  • Del orbite v senci = rdeča.
  • Dnevna stran zemlje = svetlo modra.
  • Nočna stran zemlje = temno modra.

Levo: Pogled pravokoten na ravnino orbite
Desno: Pogled na orbito z naraščajočega vozlišča

V teoriji naj ostane orbita fiksna v vesolju, medtem ko se zemlja vrti pod satelitom. V resnici je zemlja rahlo izbočena in učinek te izbokline je, da premakne točko perigeja in naraščajoče vozlišče za katero koli orbito, ki ima naklon, ki ni 90. Ta učinek je znan kot nodalna regresija, katerega rezultat je, da ravnina orbite se vrti ali predetira.

Zemeljske sledi. Rdeče pike vzdolž talne proge v rednih presledkih prikazujejo položaj satelita. Tesno razporejene pike označujejo počasno hitrost, široko razporejene pike pa veliko hitrost.

Vendar se ta učinek tukaj uporablja za prednostno premikanje orbite s popolnoma enako hitrostjo kot dnevna sprememba položaja sonca nad katero koli zemeljsko točko. Torej satelit vedno prehaja nad zemljo na soncu del njene orbite ob istem lokalnem času dneva (na primer ob 9. uri po lokalnem času). To zagotavlja podobne svetlobne pogoje (ne upoštevajoč sezonskih razlik) za slike, posnete na istem mestu na zemlji ob različnih časih. Poleg tega je orbita resonančna z rotacijskim obdobjem Zemlje, kar pomeni, da satelit v isti uri dneva v enakem času dneva prehaja v isti točki dneva v rednih intervalih (ki so lahko vsak dan ali vsaka 2 ali več dni, odvisno od resonance) . V primeru Landsat obstaja 14,5 orbite na dan ali 29 orbit na 2 dni.

Geosinhrone orbite (GEO):

Komunikacijski sateliti uporabljajo geosinhrone orbite za neprekinjeno pokritje ene regije sveta, tj. Orbitalno obdobje je natanko en dan. To se izkaže za približno 24.000 milj.

Geosinhrona orbita je orbita, ki ima obdobje orbite blizu obdobja rotacije Zemlje. Geostacionarna orbita je poseben primer geosinhrone orbite, pri kateri je naklon = 0 in je obdobje enako obdobju vrtenja zemlje (približno 1436 minut), kar ustreza krožni orbiti približno 35.700km nadmorske višine. Satelit v tej orbiti se zdi v bistvu mirujoč na nebu, zato se ta orbita pogosto uporablja za telekomunikacijske in vremenske satelite. V resnici lunini in sončni gravitacijski vplivi motijo ​​orbito satelitov, tako da se čez dan položaj satelitov nekoliko spremeni.

Spodaj je prikazana orbita satelita TDRS-7, enega iz serije NASA-jevih satelitov, ki je nekoč zagotavljal skoraj neprekinjeno komunikacijsko povezavo s Space Shuttleom, Mednarodno vesoljsko postajo in drugimi vesoljskimi plovili, kot je vesoljski teleskop Hubble.

Splošni pogled na orbito TDRS-7

Pogled na orbito z naraščajočega vozlišča

V primerjavi z LEO orbito ISS je veliko večji del zemeljske površine viden z vesoljskega plovila TDRS-7. Območje vidljivosti vesoljskega plovila je označeno s stožcem. Približno 40% zemeljske površine je mogoče hkrati gledati z geostacionarne nadmorske višine. Poleg tega je orbita vesoljskega plovila sončna svetloba, razen majhnega območja, ki prehaja v zemeljsko senco. Dejansko geostacionarni sateliti doživljajo mrke le v dveh obdobjih leta - nekaj tednov naenkrat ob pomladanskem in jesenskem enakonočju. Razlog za to je preprost. Os zemeljske rotacije je nagnjena glede na ekliptiko, zato zemeljski senčni stožec pogreša ravnino geostacionarne orbite ničelnega naklona, ​​razen časov, ko je sončna deklinacija blizu ničle. To se zgodi dvakrat na leto, enkrat ob spomladanskem enakonočju in enkrat ob jesenskem enakonočju.

Zemeljske sledi. Rdeče pike vzdolž talne proge v rednih presledkih prikazujejo položaj satelita. Tesno razporejene pike označujejo počasno hitrost, široko razporejene pike pa veliko hitrost.

Kot je razvidno iz te slike, popolnoma geostacionarni satelit ostane ves dan na istem mestu na ekvatorju. Če pa bi natančno pogledali, bi videli, da se zdi, da satelit spremeni položaj, na splošno pa opisuje majhno sliko 8 ali lok zaradi učinka lunin / sončnih motenj, ki vlečejo satelit v rahlo eliptično, rahlo nagnjeno orbito . V orbiti "pokopališča" je nekaj neoperativnih satelitov nekoliko nad ali pod pravo geostacionarno orbito. Ker je orbitalno obdobje nekoliko bolj ali manj kot zemeljsko vrtenje, se zdi, da ti sateliti počasi plujejo okoli Zemlje.


Vpliv nagnjenega orbitskega satelita na planet - astronomija

Upoštevamo satelit v krožni orbiti okoli planeta, ki pa je v krožni orbiti okoli Sonca, nadalje predvidevamo, da je ravnina planetocentrične orbite satelita enaka ravnini heliocentrične orbite planeta. Na par planet-satelit se srečuje populacija majhnih teles na planetu, ki se prekriva, nagnjenih orbitah. S to postavitvijo in uporabo razširitve Öpikove teorije Valsecchi et al. (Astron Astrophys 408: 1179-1196, 2003), analitično izračunamo hitrost, raztezek od vrha in koordinate točk udarcev teles, ki vplivajo na satelit, kot preproste funkcije heliocentričnih orbitalnih elementov udarne glave in dolžine satelita ob trku. Tako izpeljani odnosi so zanimivi za satelite v sinhroni rotaciji, saj lahko osvetlijo stopnjo asimetrije kraterja apex-antapex, ki jo kažejo nekateri od teh satelitov. Te odnose preizkušamo na dveh različnih podskupinah znane populacije asteroidov Near Earth.


Vpliv nagnjenega orbitskega satelita na planet - astronomija

Omejitve so postavljene na obseg orbit in mas možnih lun, ki krožijo zunaj sončnih planetov, ki krožijo okoli posameznih osrednjih zvezd. Omejevalni polmer Rocheja določa, kako blizu se lahko luna približa planetu, preden pride do plimovanja, medtem ko stabilnost sistema zvezda-planet-luna Hill določa stabilne orbite lune okoli planeta. Tu izhaja popolna stabilnost Hilla s tremi telesi za sistem z binarnim sistemom, sestavljenim iz planeta in lune, ki se premika po nagnjeni eliptični orbiti glede na osrednjo zvezdo. Približanje, izpeljano tukaj v enačbi (17) domneva, da je binarna masa v primerjavi z maso zvezde zelo majhna in v preteklosti še ni bila uporabljena za to težavo, in daje merilo proti motnjam in izmenjavi komponent v zaprti obliki. To merilo je bilo uporabljeno za tranzit zunajsolarnih planetarnih sistemov, odkritih od zadnje ocene kritičnih ločitev (Donnison v Mon Not R Astron Soc 406: 1918, 2010a) za različna razmerja planet / luna, vključno z binarnimi planeti, pri čemer se luna giblje po krožna orbita. Učinki ekscentričnosti in naklona binarnega sistema na stabilnost orbite lune so obravnavani in uporabljeni na tranzitnih zunajsolarnih planetih, ob predpostavki enakih razmerij planet / luna, vendar z gibanjem lune z različnimi ekscentričnostmi in nagibi. Za ničelne vrednosti ekscentričnosti lune se je kritična razdalja ločevanja zmanjšala, ko se je ekscentričnost povečala. Podobno se je kritična ločitev zmanjšala z naraščanjem naklona. V obeh primerih so bile spremembe, čeprav zelo majhne, ​​pomembne.


Geosinhrona orbita

Geosinhrona orbita
Orbita satelita, ki potuje nad Zemljinim ekvatorjem od zahoda proti vzhodu, tako da ima hitrost, ki ustreza hitrosti vrtenja Zemlje, in ostane mirujoča glede na Zemljo (imenovana tudi geostacionarna). Takšna orbita ima nadmorsko višino približno 35.900 km (22.300 milj).
.

Geosinhrona orbita
Orbita, v kateri se orbitalna hitrost satelita prilagodi hitrosti vrtenja planeta. Vesoljsko plovilo v geosinhrona orbita zdi se, da negibno visi nad enim položajem površja planeta.
Giant Molecular Cloud (GMC).

Geosinhrona orbita: Neposredna krožna orbita z nizkim nagibom, pri kateri se orbitalna hitrost satelita prilagodi hitrosti vrtenja planeta, za katerega se zdi, da vesoljsko plovilo nepremično visi nad enim položajem površja planeta.

(GEO), ko je njegovo orbitalno obdobje 24 ur (enako obdobju rotacije Zemlje). Satelit ostane blizu istega mesta na Zemlji (nekje vzdolž ekvatorja). Številni komunikacijski in meteorološki sateliti so geosinhroni.

Za opazovalca se zdi, da objekt, ki kroži v takem krogu, na splošno niha proti severu in jugu (na osmici, solzici ali eliptičnem vzorcu), preden se po koncu enega dne vrne v prvotni položaj. Izraz

na splošno se nanaša na takšno orbito okoli Zemlje ali planetov zemeljskega tipa.

nagnjen k Zemljinemu ekvatorju kaže, da skozi dan izsledi obliko osmih.

Domneva se, da je plazemski list od repnih režnjev ločen s listom "zadnjih zaprtih poljskih črt" in je običajno zunaj

Srednja zemeljska orbita (MEO): Geocentrične orbite v višini od 2.000 km (1.240 milj) do tik pod

na 35.786 kilometrov (22.236 milj). Znan tudi kot vmesna krožna orbita.

Vendar satelitov v programu Rele in Telstar ni bilo

s, kar je skrivnost neprekinjenih komunikacijskih omrežij. Syncom 3, izstreljen leta 1964, je bil prvi stacionarni zemeljski satelit.

Šest fižolovih stebel povezuje planet

(dotika se Indonezije, Brazilije, Gabona, visokogorja E. Afrike, Indijskega oceana ob ekvatorju in Ekvadorja), skupaj s stotinami vesoljskih pristanišč, ki služijo LEO in orbitam srednjega nivoja.

"To je približno 300 kilometrov zgoraj

, kar je 22.236 milj (35.786 km) nad Zemljinim ekvatorjem. Po pristajanju so se MEV-1 in njegov ujeti satelit preselili v višjo orbito.

Do dvigala bi lahko prišli

(kar je precej visoko). Nato s svojo raketo preletite nekaj, kar je v orbiti L1 med Zemljo in Luno in se z drugim dvigalom spustite na površje Lune.

- Sledilni relejni satelit-2 (TDRS-2): Nasin komunikacijski satelit, ki naj bi bil postavljen v

s pomočjo ojačevalnika, imenovanega Inercialna zgornja stopnja. Satelit bi podpiral komunikacijo s Space Shuttleom in do 23 drugimi vesoljskimi plovili.

- ima boljši pogled kot vi in ​​ga bom kdajkoli dobil. To pametno vesoljsko plovilo je vedno usmerjeno proti soncu in vsako sekundo poveže 130 MB znanstvenih podatkov. NASA-in Goddard Space Flight Center objavlja osupljive slike SDO v interaktivnem spletnem predvajalniku.

Ker so vojaški, komunikacijski in izvidniški sateliti (trije najpomembnejši tipi, ki so trenutno razporejeni po zemlji) v

22.300 milj nad Zemljo so problem odpadkov z nizko orbito v glavnem prezrli.

Ta diagram geosata prikazuje število satelitov v

leta 2011. V tem merilu bi bili pravi sateliti mikroskopski. Vsako leto zapusti približno ducat geosinhronih satelitov.

Hipparcos je približno krožil okoli Zemlje

, vendar je bil opremljen s hipernatančnimi instrumenti in je zato lahko dobil meritve paralakse z izjemno natančnostjo.

Črta, ki razpolovi Zemljo, prikazuje pot, po kateri sledijo sateliti

, 22.300 milj nad Zemljo. Asteroid bo prešel med ta obroč satelitov in Zemljo, zato ne bo zadel nobenega od njih. Asteroid bo premalo, da bi ga lahko videli brez teleskopa.

Podatki iz Hubbla se posredujejo na satelit za sledenje in prenos podatkov (TDRS), ki je v a

nad Zemljo. Ta satelit podatke posreduje terminalu v kraju White Sands v Novi Mehiki.

IUE, ali International Ultraviolet Explorer, je bil uveden v začetku leta 1978 in postavljen v

nad Atlantskim oceanom. Njen edini namen je preučiti spektre predmetov v ultravijoličnem območju v območju od 50 do 3000 Angstrema (tik pod območjem, ki ga vidijo ljudje).


Vpliv nagnjenega orbitskega satelita na planet - astronomija

Številni vroči Jupitrovi sistemi (HJ) so opazili, da je njihova zvezdna os osi neusklajena z osjo kotnega gibalnega momenta planeta. Izvor te neusklajenosti z vrtljivo orbito in mehanizem tvorbe HJ ostajata slabo razumljena. Številna nedavna dela kažejo, da lahko gravitacijske interakcije med gostiteljskimi zvezdami, protoplanetarnimi diski in nagnjenimi binarnimi spremljevalci nagibajo zvezdno os osi glede na kotni kotni moment gibanja diska, kar ustvarja planetarne sisteme z neusklajenimi orbitami. Ta prejšnja dela so obravnavala idealizirane modele evolucije diskov in zanemarila gravitacijski vpliv novonastalih planetov. V tem prispevku raziskujemo, kako izhlapevanje diska ter nastajanje in selitev planetov vplivajo na razvoj nagiba binarnih sistemov planet-zvezda-disk-disk. Upoštevamo interakcije planet-disk in gravitacijsko spin-orbito povezavo med gostiteljsko zvezdo in planetom. Ugotovili smo, da hitro izčrpavanje notranjega diska s fotoeparacijo zmanjšuje vzbujanje zvezdnih poševij. Glede na zgodovino nastajanja in selitve HJ lahko spin-orbitalna povezava med zvezdo in planetom zmanjša in celo popolnoma zatre vzbujanje zvezdnih poševnikov. Naše delo omejuje nastanek / migracijo zgodovine HJ. Po drugi strani pa lahko planetarni sistemi z "hladnimi" Jupitri ali bližnjimi superzemljami vzbudijo zvezdne poševine v prisotnosti oddaljenih nagnjenih spremljevalcev.


Poglej tudi

  • & # 160Ekscentričnost
  • & # 160Pol-glavna os
  • & # 160Polpomenska os
  • & # 160 Poleg tega
  • & # 160Iklinacija
  • & # 160Dolžina naraščajočega vozlišča
  • & # 160Argument periapsis
  • & # 160Dolžina periapsis
  • & # 160Povredna anomalija
  • & # 160 Resnična anomalija
  • & # 160Ekscentrična anomalija
  • & # 160Srednja dolžina
  • & # 160 Resnična dolžina
  • & # 160Orbitalno obdobje
  • & # 160Povredno gibanje
  • & # 160Orbitalna hitrost
  • & # 160Epoha

Vpliv nagnjenega orbitskega satelita na planet - astronomija

ODKRITJE PLUTA

(Patrick Moore in Garry Hunt, "Atlas sončnega sistema," Crescent Books, New York, 1990, str. 396.)

* Ker je leta 1846 v orbiti znanih planetov ostalo rahlo motenje, se je domnevalo, da bi lahko obstajal drug planet onkraj Neptuna.

* Percival Lowell je grobo izračunal verjetno lokacijo špekuliranega planeta. Za iskanje neznanega planeta je uporabil teleskop v Arizoni. Toda do Lowellove smrti, leta 1916, ni našel svojega planeta "X".

* Leta 1929 so se astronomi na observatoriju Lowell v Flagstaffu v Arizoni odločili, da bodo še enkrat sprožili Lowellovo iskanje planeta "X". Z vključenim pristopom, ki je upošteval zvezdna polja, je Clyde Tombaugh, amaterski astronom, ki je uporabil novi teleskop v Observatoriju Lowell, lahko fotografiral Pluton leta 1930. Odkrili planet Tombaugh je bil imenovan Pluton. Pluton je postal najbolj oddaljeni planet sončnega sistema.

DEJSTVA O PLATIŠKI PLANET PLUTO

(Bevan M. French in Stephen P. Maran, ur., "Srečanje z vesoljem", NASA EP-177, tiskarna vlade ZDA, 1981.)

* Prejšnja karta je slika Plutona in njegove lune Haron, ki jo je posnel ameriški pomorski observatorij.

* Pluton je planetarna čudna država, čuden svet, ki je znanstvenike zmedel že odkar so ga odkrili leta 1930. Ni velik plinski velikan, ki bi ga lahko pričakovali v zunanjih delih sončnega sistema. Namesto tega gre za majhen svet, veliko manjši od Zemlje in pravzaprav približno velik kot naša Luna. Verjetno je sestavljena iz mešanice kamenja in ledu. Domnevajo celo, da Pluton ni pristen planet, ampak preprosto luna, ki je nekako ušla iz Neptuna.

* Pluton je bil uvrščen med najbolj oddaljene planete od Sonca, njegova povprečna razdalja pa je skoraj 6 milijard kilometrov. Pluton potrebuje 248 let, da opravi eno orbito okoli Sonca, toda orbita je tako podolgovata, da dejansko preživi približno 20 let tega časa v orbiti Nepture. (Pravzaprav je Pluton včasih znotraj Neptunove orbite in je bil do leta 1999, tako da je bil Neptun začasno najbolj oddaljen planet od Sonca.)

* Kljub oddaljenosti Plutona in izjemni težavi opazovanja se je naš pogled na oddaljeni pritlikavi planet v zadnjih nekaj letih močno spremenil. Ker smo pozorneje pogledali, je Pluton postal še manjši in svetlejši predmet, kot smo mislili.

* Zdi se, da ima na svoji površini svetlo plast zmrznjenega metana ("močvirski plin", kemično CH4). Še bolj presenetljivo je, da je preučitev starih fotografij razkrilo, da Pluton ni sam, ima luno. Zdi se, da ima Pluton v premeru približno 3.000 do 3.500 kilometrov (1.900 do 2.200 milj). Plutonova luna Charon je za primerjavo velika, s premerom približno 1.200 do 1.500 kilometrov (750 do 930 milj).

* Pluton bo še dolgo hranil svoje skrivnosti. Preprosto je predaleč, da bi jo naša sedanja vesoljska ladja dosegla v razumnem času. Mnogo let bo minilo, preden bodo kateri koli stroji ali ljudje od blizu videli Pluton, slabo osvetljen s tako oddaljenim Soncem, da se zdi kot le svetla zvezda v črnini vesolja.

* Pluton zaradi nove (avgust 2006) definicije planeta ne velja več za zadnji planet. Planeti morajo izpolnjevati ta tri merila, da se lahko katero koli nebesno telo imenuje planet. Mora: krožiti okoli sonca z zadostno maso in "samo gravitacijo", da ohrani skoraj okroglo obliko in "očistiti sosesko okoli svoje orbite", vzpostaviti neodvisno pot, ko kroži okoli sonca. Odslej Pluton velja za "pritlikav planet". Drobni, skrivnostni Pluton je tako daleč od Sonca, da je videti le kot drobna pikica svetlobe, ki se počasi premika v ozadju fiksnih zvezd. Tako neopazen, da je bil odkrit šele leta 1930, Pluton kot pritlikav planet ni planet plinskih velikanov kot vsi drugi v zunanjem sončnem sistemu. Namesto tega gre za majhen, skalnat svet, velik približno toliko kot Zemljina Luna. Nedavne (1981) stare fotografije v kombinaciji z novejšimi opazovanji kažejo, da ima Pluton sam luno.

(Sledi iz "Osončja", NASA / ASEP, 1989, str. 12.)

* Pluton je poimenovan po grškem bogu bogastva.

* Pluton, zdaj imenovan, pritlikavi planet, je bil deveti planet od Sonca.

* Pluton nima nič skupnega s plinskimi velikani.

* En dan na Plutonu je enak 6 zemeljskim dnevom, 9 uram in 18 minutam.

* Premer Plutona je 2.170 milj.

* Plutonova površinska gravitacija je 0,05 Zemljine gravitacije

* Površinska temperatura Plutona je -369 ° F.

* Vzdušje na Plutonu ni bilo zaznano.

* Pluton je približno tako velik kot Zemljina luna.

* Orbita tega pritlikavega planeta ga popelje v orbito Neptuna.

* Plutonova luna Charon je bila odkrita leta 1978 in je približno polovico manjša od Plutona.

* Konec prejšnjega stoletja je bil Pluton edini planet, ki ga vesoljska sonda ni obiskala.

(NASA, Jet Propulsion Laboratory, "Our Solar System at a Glance," NASA Information Summaries, PMS 010-A (JPL), June 1991.)

Pluto was considered the most distant of the planets, yet the eccentricity of its orbit periodically carries it inside Neptune's orbit, where it has been since 1979 and where it remained until March 1999. Pluto's orbit is also highly inclined, tilted 17 degrees to the orbital plane of the other planets.

Discovered in 1930, Pluto appears to be little more than a celestial snowball. The planet's diameter is calculated to be approximately 2,300 kilometers (1,430 miles), only two-thirds the size of our Moon. Ground-based observations indicate that Pluto's surface is covered with methane ice and that there is a thin atmosphere that may freeze and fall to the surface as the planet moves away from the Sun. Observations also show that Pluto's spin axis is tipped by 122 degrees.

The planet has one known satellite, Charon, discovered in 1978. Charon's surface composition is different from Pluto's the moon appears to be covered with water-ice rather than methane ice. Its orbit is gravitationally locked with Pluto, so both bodies always keep the same hemisphere facing each other. Pluto's and Charon's rotational period and Charon's period of revolution are all 6.4 Earth days.

Although no spacecraft have ever visited Pluto, NASA has been planning such a mission.


Impact of inclined orbit satellite on a planet - Astronomy

Most of the satellites we use for broadband communications are in GEO or Geostationary Earth Orbits. That is, they are located some 35,786 km (22,236 miles) above the equator, and the goal is for them to stay fixed in that one spot over the same piece of the planet, right over the equator, so that fixed VSAT terminals on the ground can be pointed at the satellite and always have a solid signal.

Inclined Orbit Satellites Explained

Geostationary orbits however, are not particularly stable. The satellite is influenced by various gravitational forces such as the sun and moon. These forces would cause the satellite to drift north and south on a daily basis and the effect would worsen with time. Fixed VSAT antennas would not work as the satellite drifted above and below their plane of view and all VSATs would end up needing tracking motors which significantly increases the cost of the VSAT hardware.

The satellite therefore has a fuel or propellant (generally hydrazine) which through small jets or thrusters, keep the satellite in position. The most efficient use of the fuel is to have the satellite trace what from our perspective is a figure 8 in space, keeping it within a small ‘box.’ The fuel is used as efficiently as possible to extend its use. This process is called “stationkeeping.”

When the propellant runs out, usually in 10 – 15 years, the satellite must be discarded and replaced often moved to a “graveyard orbit” where it is out of the way. To delay this inevitable ending, a satellite owner may elect to omit the inclination maneuvers that control north/south movement and instead, only control eccentricity or east/west movement. This results in an elongated figure 8 in the sky, where the satellite appears to drift north and south, while otherwise remaining in the same place over the earth.

Tracking VSAT Antennas

In order to use an inclined orbit (IO) satellite the site must have a tracking VSAT antenna on the ground. The antenna must track with the satellite in order to stay in communications with it. The tracking antennas are more expensive than basic fixed VSAT gear however, bandwidth costs on IO satellites are often very competitive and may quickly justify the higher hardware costs.

There are a couple technologies used for tracking controllers that move the antenna automatically to track the satellite.

The AGC-controlled controller monitors the level of the received signal and moves the antenna as required to peak the signal. These controllers generally maintain a “history” or “map” of the figure-8 pattern. This history is established in the first day’s operation. The information gathered is used to tell the controller the best way to move to peak the antenna signal, and the controller can keep the antenna on the expected path should the satellite signal temporarily fail – so when it comes back, the antenna is in the right place, based on prior history. All movements are tiny motions made in incremental steps. These devices are often referred to as “step-track” controllers.

Program-controlled controllers mathematically calculate the pointing angles to the satellite and move the antenna according to the results. Program data is entered into the controller, telling the controller the satellite location, degree of inclination, etc. Instead of moving in a series of short steps, the Program-controller moves the antenna continuously. This technique is more accurate and works best in low-signal situations. However, since this solution calculates pointing angles from a program, rather than the observed drift of the satellite itself, program changes or updates are required from time to time.

Tracking antennas operate differently depending on the vendor and technology employed, but most tracking systems provide some or all of the following functions:

  1. Locate – the antenna may be manually aligned with the satellite to begin with, or using a program table of available satellite locations, the antenna can locate the satellite itself and lock on to it. A tracking antenna that can locate, align and cross-pol by using 3-axis control is going to be the simplest and fastest to deploy.
  2. Track – in this mode, the controller peaks the signal strength (AGC = Automatic Gain Control), by making small movements to the antenna. The time and position are recorded in memory as the system determines the correct pointing location for the strongest signal. The controller continues to adjust, track and record until such time as it has made a complete circuit of the IO elongated figure 8.
  3. Program – once the antenna knows the track of the satellite, it automatically and smoothly adjusts the antenna to follow the track of the satellite, minimizing wear on the antenna actuators. At the same time, it continually monitors the signal to ensure that the antenna remains on the most optimum track.
  4. Search – if the satellite signal has been lost, the controller will enter a search mode. In some cases this means continuing to move the antenna to where the track history indicates that it will be found – in other cases, if the signal is lost, the antenna may enter a search within a parallelogram shaped area where the controller calculates that the satellite will be found.

There are a new generation of flat panel antennas (FPA) being developed, and in due course they will also provide access to IO satellites.

Cost Justification Analysis

There are several factors to consider that normally don’t come into play for standard fixed satellites, but the economics aren’t that challenging. The tracking antenna will surely cost more, but in a great many cases, the savings in service costs, rapidly cost justifies the expense.

What happens when the IO satellite is retired from service? At that time you can look for a new IO service, or simply point the tracking dish at a geostationary satellite – where it will always stay peaked better than a fixed dish. By the time that happens, the dish investment has been written off.

The economics of an IO situation are compelling for all parties. The satellite owner continues to receive a revenue stream from a satellite that has exceeded its planned useful life. The revenue stream is lower, but the use of propellant is less, thus extending the useful life of the satellite, often by several years. For the customer, the hardware costs are higher, but the potential savings quickly cost justify the investment and provide an ongoing service savings that can be quite significant.

Please Contact BusinessCom Networks to learn whether IO services are available where you need coverage, and for help evaluating the business case for such a solution.


Orbital speed for an inclined circular orbit round a spinning spherical planet

Also assuming the absence of any atmosphere, or solar wind, or any solar radiation in the vicinity.

If we have a satellite orbiting the Earth in an circular orbit that is inclined at, say, 45° to the Earth's equatorial plane, is there any factor (however small) in Newtonian mechanics that can cause the speed (in meters per second) of the satellite at any instant to vary with its distance from the equatorial plane (and thus the latitude of the sub-satellite point) at that instant?

Or, in summary, does the spin of a planet affect the orbital speed of a satellite going around it according to Newtonian mechanics?

I ask this because I saw a web-page somewhere (which I can't find now, unfortunately) that stated that this speed is different between when the satellite is over high latitudes in when it is crossing the equator, and that this is due to conservation of angular momentum. Wanted to understand whether this is legit, and if so, how.

Edit: Ok, so the web-page I read is this one and I may have misread it. What it does actually say, unfortunately under the heading 'Inclined Orbits', is that for a satellite in circular orbit that isn't actively station-keeping

for reasons beyond the scope of this article (conservation of angular momentum), the orbit assumes a slightly elliptical shape


The sum of the gravitational forces on a satellite from all the atoms in the Earth is a net force toward the center of the Earth. (This is a consequence of spherical symmetry. It can also be shown by using integral calculus.) Thus any satellite’s orbit must accelerate toward the center and not toward, say, a pole.

Here is a diagram showing the orbit of a satellite around the North Pole.

The gravitational force $vec F$ can be split into two components $vec $ and $vec $ such that $vec =vec + vec $ .
The component in the plane of the orbit $vec $ provides the centripetal acceleration around the North Pole $romega^2$ .

However there is still the component $vec $ to deal with as otherwise there will also be an acceleration of the satellite in the direction of this force.
One would need to have the satellite equipped with a rocket engine continuously providing a force equal in magnitude but opposite in direction to force $vec $ to keep the satellite in the required orbit.
This is not a feasible proposition.


Poglej si posnetek: Ninth Planet9 планета (December 2022).