Главная Обратная связь

Дисциплины:






Рух штучних супутників Землі



Рух штучних супутників Землі не описується законами Кеплера, що обумовлюється двома причинами:

1) Земля не є точно кулею з однорідним розподілом щільності за обсягом. Тому її поле тяжіння не еквівалентно полю тяжіння точкової маси, розташованої в геометричному центрі Землі,

Земна атмосфера надає гальмує дію на рух штучних супутників, внаслідок чого їх орбіта змінює свою форму і розміри і в кінцевому результаті супутники падають на Землю. За відхилення руху супутників від кеплеровского можна вивести висновок про форму Землі, розподілі щільності по її обсягу, будову земної атмосфери. Тому саме вивчення руху штучних супутників дозволило отримати найбільш повні дані з цих питань. Якби Земля була однорідним кулею і не існувало б атмосфери, то супутник рухався б по орбіті, площина зберігає незмінну орієнтацію в просторі щодо системи нерухомих зірок. Елементи орбіти в цьому випадку визначаються законами Кеплера. Так як Земля обертається, то при кожному наступному обороті супутник рухається над різними точками земної поверхні. Знаючи трасу супутника за один який-небудь оборот, неважко передбачити його положення в усі наступні моменти часу. Для цього необхідно врахувати, що Земля обертається із заходу на схід з кутовою швидкістю приблизно 15 градусів на годину. Тому на наступному обороті супутник перетинає тугіше широту захід на стільки градусів, на скільки Земля повернеться на схід за період обертання супутника. Через опір земної атмосфери супутники не можуть довго рухатися на висотах нижче 160 км. Мінімальний період обертання на такій висоті по круговій орбіті дорівнює приблизно 88 хв, тобто приблизно 1,5 год за цей час Земля повертається на 22,5 градуса. На широті 50 градусів цього кутку відповідає відстань в 1400 км. Отже, можна сказати, що супутник, період обертання якого 1,5 години, на широті 50 градусів буде спостерігатися при кожному наступному обороті приблизно на 1400 км західніше, ніж на попередньому. Однак такий розрахунок дає достатню точність прогнозів лише для декількох обертів супутника. Якщо мова йде про значне проміжку часу, то треба взяти до уваги відміну зоряних діб від 24 годин. Оскільки один оборот навколо Сонця відбувається Землею за 365 діб, то за одну добу Земля навколо Сонця описує кут приблизно в 1 градус (точніше, 0,99) в тому ж напрямку, в якому обертається навколо своєї осі. Тому за 24 години Земля повертається щодо нерухомих зірок не на 360 градусів, а на 361 і, отже, робить один оборот не за 24 години, а за 23 години 56 хвилин. Тому траса супутника за широтою зміщується на захід не на 15 градусів на годину, а на 15,041 градусів. Кругова орбіта супутника в екваторіальній площині, рухаючись по якій він перебуває весь час над однією і тією ж точкою екватора, називається геостаціонарній. Майже половина земної поверхні може бути пов'язана із супутником на синхронній орбіті прямолінійно поширюється сигналами високих частот або світловими сигналами. Тому супутники на синхронних орбітах мають велике значення для системи зв'язку.

 

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...