Γεωσύγχρονη έναντι Γεωστατικής τροχιάς
Η τροχιά είναι μια καμπύλη διαδρομή στο διάστημα, στην οποία τα ουράνια αντικείμενα τείνουν να περιστρέφονται. Η βασική αρχή της τροχιάς σχετίζεται στενά με τη βαρύτητα και δεν εξηγήθηκε με σαφήνεια μέχρι τη δημοσίευση της θεωρίας της βαρύτητας του Νεύτωνα.
Για να κατανοήσετε την αρχή, σκεφτείτε μια μπάλα προσαρτημένη σε μια χορδή που περιστρέφεται με σταθερό μήκος της χορδής. Εάν η μπάλα περιστρέφεται με πιο αργό ρυθμό, η μπάλα δεν θα ολοκληρώσει τους κύκλους, αλλά θα καταρρεύσει. Εάν η μπάλα περιστρέφεται με πολύ υψηλό ρυθμό, η χορδή θα σπάσει και η μπάλα θα κοπεί. Εάν κρατάτε το κορδόνι, θα νιώσετε το τράβηγμα της μπάλας στο χέρι. Αυτή η προσπάθεια της μπάλας να απομακρυνθεί αντισταθμίζεται από την τάση της χορδής τραβώντας την προς τα πίσω και η μπάλα αρχίζει να κινείται κυκλικά. Υπάρχει ένας συγκεκριμένος ρυθμός με τον οποίο πρέπει να περιστρέφεστε, επομένως αυτές οι αντίπαλες δυνάμεις βρίσκονται σε ισορροπία, και όταν το κάνουν, η διαδρομή της μπάλας μπορεί να θεωρηθεί ως τροχιά.
Αυτή η αρχή πίσω από αυτό το απλό παράδειγμα μπορεί να εφαρμοστεί σε πολύ μεγαλύτερα αντικείμενα όπως πλανήτες και φεγγάρια. Η βαρύτητα λειτουργεί ως κεντρομόλος δύναμη και κρατά το αντικείμενο, που προσπαθεί να απομακρύνει, σε τροχιά, την ελλειπτική διαδρομή στο διάστημα. Ο Ήλιος μας κρατά τους πλανήτες γύρω του και οι πλανήτες κρατούν τα φεγγάρια γύρω του με τον ίδιο τρόπο. Ο χρόνος που χρειάζεται ένα αντικείμενο στην τροχιά για να ολοκληρώσει έναν κύκλο είναι γνωστός ως περίοδος τροχιάς. Για παράδειγμα, η γη έχει μια περίοδο τροχιάς 365 ημερών.
Γεωσύγχρονη τροχιά είναι μια τροχιά γύρω από τη γη με περίοδο τροχιάς μιας αστρικής ημέρας και η γεωστατική τροχιά είναι μια ειδική περίπτωση γεωσύγχρονης τροχιάς όπου τοποθετούνται ακριβώς πάνω από τον ισημερινό.
Περισσότερα για τη Γεωσύγχρονη Τροχιά
Σκεφτείτε ξανά τη μπάλα και το κορδόνι. Εάν το μήκος της χορδής είναι μικρό, η μπάλα περιστρέφεται πιο γρήγορα και εάν η χορδή είναι μεγαλύτερη, περιστρέφεται πιο αργά. Ανάλογα οι τροχιές με μικρότερη διάμετρο έχουν μεγαλύτερες τροχιακές ταχύτητες και μικρότερες τροχιακές περιόδους. Εάν η διάμετρος είναι μεγαλύτερη, η τροχιακή ταχύτητα είναι μικρότερη και η τροχιακή περίοδος είναι μεγαλύτερη. Για παράδειγμα, ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός, ο οποίος βρίσκεται σε χαμηλή τροχιά της γης, έχει περίοδο 92 λεπτών και η σελήνη έχει περίοδο τροχιάς 28 ημερών.
Μεταξύ αυτών των άκρων, υπάρχει μια συγκεκριμένη απόσταση από τη γη όπου η περίοδος τροχιάς είναι ίση με την περίοδο περιστροφής της γης. Με άλλα λόγια, η περίοδος τροχιάς ενός αντικειμένου σε αυτήν την τροχιά είναι μια αστρική ημέρα (περίπου 23 ώρες 56 μέτρα), και ως εκ τούτου η γωνιακή ταχύτητα της γης και του αντικειμένου είναι παρόμοια. Ένα ενδιαφέρον αποτέλεσμα αυτού είναι ότι κάθε μέρα την ίδια ώρα ο δορυφόρος θα βρίσκεται στην ίδια θέση. Συγχρονίζεται με την περιστροφή της γης, εξ ου και τη γεωσύγχρονη τροχιά.
Όλες οι γεωσύγχρονες τροχιές της γης, είτε κυκλικές είτε ελλειπτικές, έχουν ημι-κύριο άξονα 42, 164 km.
Περισσότερα για τη Γεωστατική τροχιά
Μια γεωσύγχρονη τροχιά στο επίπεδο του ισημερινού της γης είναι γνωστή ως γεωστατική τροχιά. Εφόσον η τροχιά βρίσκεται στο επίπεδο του ισημερινού, έχει μια πρόσθετη ιδιότητα εκτός από το να βρίσκεται στην ίδια θέση την ίδια στιγμή. Όταν ένα αντικείμενο στην τροχιά κινείται, η γη κινείται επίσης παράλληλα με αυτό. Επομένως, φαίνεται ότι το αντικείμενο βρίσκεται πάντα πάνω από το ίδιο σημείο, πάντα. Είναι σαν το αντικείμενο να είναι στερεωμένο ακριβώς πάνω από κάποιο σημείο της γης, αντί να περιφέρεται γύρω του.
Σχεδόν όλοι οι δορυφόροι επικοινωνίας τοποθετούνται στη γεωστατική τροχιά. Η έννοια της χρήσης της γεωστατικής τροχιάς για τηλεπικοινωνίες παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας Άρθουρ Κλαρκ, ως εκ τούτου μερικές φορές ονομάζεται τροχιά του Κλαρκ. Και η συλλογή των δορυφόρων σε αυτή την τροχιά είναι γνωστή ως ζώνη Clarke. Σήμερα χρησιμοποιείται για τηλεπικοινωνιακή μετάδοση σε όλο τον κόσμο.
Η γεωστατική τροχιά βρίσκεται 35, 786 km (22, 236 μίλια) πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας και η τροχιά Clarke έχει μήκος περίπου 265,000 km (165,000 μίλια).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Γεωσύγχρονης και Γεωστατικής τροχιάς;
• Μια τροχιά με περίοδο τροχιάς μιας αστρικής ημέρας είναι γνωστή ως γεωσύγχρονη τροχιά. Ένα αντικείμενο σε αυτή την τροχιά εμφανίζεται στην ίδια θέση κατά τη διάρκεια κάθε κύκλου. Συγχρονίζεται με την περιστροφή της γης, εξ ου και ο όρος γεωσύγχρονη τροχιά.
• Μια γεωσύγχρονη τροχιά που βρίσκεται στο επίπεδο του ισημερινού της γης είναι γνωστή ως γεωστατική τροχιά. Ένα αντικείμενο σε μια γεωστατική τροχιά φαίνεται να είναι σταθερό ακριβώς πάνω από ένα σημείο της γης και φαίνεται να είναι ακίνητο σε σχέση με τη γη. Επομένως. ο όρος γεωστατική τροχιά.
