Полярная орбита
Полярная орбита — орбита космического аппарата (спутника), имеющая наклонение к плоскости экватора в 90°. Полярные орбиты относятся к Кеплеровским орбитам. Трасса орбиты полярного спутника проходит над всеми широтами Земли, в отличие от спутников с наклонением орбиты меньше 90°.
Полярные орбиты могут быть синхронными и квазисинхронными.
Виды полярных орбит
[править | править код]Полярная синхронная орбита
[править | править код]Определение периода T для полярных синхронных орбит осуществляется при δ=0 по формуле: T=2πk / Nk·ωЗ, где:
T — период орбиты
π — число Пи
k — кратность орбиты[1]
Nk — порядок орбиты космического аппарата[2]
ωЗ — угловая скорость вращения Земли
δ — угловое смещение трассы
Для орбит, период которых кратный суткам, формула расчёта будет такая: T=2π / nс·ωЗ, где nс — это число суток.
Период T и высота круговых полярных синхронных орбит суточной кратности для некоторых nс приведены в таблице. При этом h=r-R, где:
h — это высота орбиты в перигее
r — радиус круговой орбиты космического аппарата
R — средний радиус Земли
| № п/п | nс | T, мин | h, км |
|---|---|---|---|
| 1 | 16 | 89,75 | 272,45 |
| 2 | 15 | 95,73 | 564,40 |
| 3 | 14 | 102,57 | 890,70 |
| 4 | 13 | 110,46 | 1258,33 |
| 5 | 12 | 119,67 | 1676,34 |
Полярная квазисинхронная орбита
[править | править код]Период полярных квазисинхронных орбит при |δ|=d определяется по формуле: T=2πk-δ / Nk·ωЗ.
А для орбит суточной кратности по формуле: T=2πk-δ / nс·ωЗ
Использование
[править | править код]Полярные орбиты в основном применяются для запуска на них спутников военного (разведывательные) и гражданского (научного, сельскохозяйственного) назначений, потому что космические аппараты на таких орбитах выполняют работы по дистанционному зондированию Земли и предназначены для получения информации о планете и припланетном атмосферном слое. Такие спутники при дистанционном зондировании из космоса используются для изучения и контроля природных ресурсов Земли, исследования динамики природных процессов и явлений, сбора информации о состоянии территорий на поверхности планеты и прочих задач.
Характер и продолжительность обзора исследуемых районов поверхности Земли для обеспечения их зондирования, а также трасса орбиты определяется параметрами орбит космических аппаратов. Такие параметры орбит, как период обращения космического аппарата, эксцентриситет, наклонение орбиты и другие, в большой степени определяют качество получаемой спутниками информации, оперативность её получения и передачу со спутника на наземные станции. Чем ниже высота полёта космического аппарата, тем выше качество получаемой им информации и меньше задержка во времени при передаче собранного материала на Землю. Высота полёта космических аппаратов с течением времени может изменяться по причине сопротивления атмосферы. Поэтому во время полёта спутников необходимо управление ими для поддержания основных параметров орбиты.
Примечания
[править | править код]- ↑ Кратностью орбиты называется целое число оборотов Земли k вокруг своей оси за тот же период времени, что и в порядке орбиты.
- ↑ Порядком орбиты называется целое число витков Nk за период времени между двумя последовательными прохождениями трассы космического аппарата через окрестность произвольной точки поверхности Земли.
Литература
[править | править код]- Мантуров А.И. Механика управления движением космических аппаратов: Учебное пособие. — Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва, 2003. — С. 62. — ISBN 5-7883-0255-2.
 |
|---|
| ||||||||
| ||||||||