Erdsynchrone Bahn

Eine erdsynchrone Bahn (hat manchmal GSO abgekürzt), ist eine Bahn um die Erde mit einer Augenhöhlenperiode eines Sterntages (etwa 23 Stunden 56 Minuten und 4 Sekunden), die Sternfolge-Periode der Erde vergleichend. Die Synchronisation der Folge und Augenhöhlenperiode bedeutet, dass, für einen Beobachter auf der Oberfläche der Erde, ein Gegenstand in der erdsynchronen Bahn zu genau derselben Position im Himmel nach einer Periode eines Sterntages zurückkehrt. Über den Kurs eines Tages verfolgt die Position des Gegenstands im Himmel einen Pfad normalerweise in der Form eines analemma, dessen genaue Eigenschaften von der Neigung und Seltsamkeit der Bahn abhängen.

Ein spezieller Fall der erdsynchronen Bahn ist die geostationäre Bahn (populär, der Begriff "erdsynchroner" kann manchmal gebraucht werden, um, spezifisch, geostationär zu bedeuten). Das ist eine kreisförmige erdsynchrone Bahn an der Nullneigung, d. h. direkt über dem Äquator. Ein Satellit in einer geostationären Bahn scheint stationär immer an demselben Punkt im Himmel, um Beobachter niederzulegen. Nachrichtensatelliten werden häufig geostationäre Bahnen, oder in der Nähe vom geostationären gegeben, so dass sich die Satellitenantennen, die mit ihnen kommunizieren, nicht bewegen müssen, aber dauerhaft an der festen Position im Himmel angespitzt werden können, wo der Satellit erscheint.

Eine halbgleichzeitige Bahn hat eine Augenhöhlenperiode von 0.5 Sterntagen, d. h., 11:58 Uhr. Hinsichtlich der Oberfläche der Erde hat es zweimal diese Periode, und scheint folglich, um die Erde zweimal jeden Tag zu gehen. Beispiele schließen die Bahn von Molniya und die Bahnen der Satelliten im Globalen Positionierungssystem ein.

Augenhöhleneigenschaften

Alle erdsynchronen Erdbahnen, entweder kreisförmig oder elliptisch, haben eine Halbhauptachse dessen. Tatsächlich teilen Bahnen mit derselben Periode immer dieselbe Halbhauptachse:

:

wo der Halbhauptachse, P zu sein, die Augenhöhlenperiode ist, und μ die geozentrische Gravitationskonstante ist, die etwa 398600.4418 km/s gleich ist.

Im speziellen Fall einer geostationären Bahn ist die Boden-Spur eines Satelliten ein einzelner Punkt auf dem Äquator. Im allgemeinen Fall einer erdsynchronen Bahn mit einer Nichtnullneigung oder Seltsamkeit ist die Boden-Spur eine mehr oder weniger verdrehte Zahl acht, zu denselben Plätzen einmal pro Sterntag zurückkehrend.

Geostationäre Bahn

Eine geostationäre Bahn (GEO) ist eine kreisförmige erdsynchrone Bahn im Flugzeug des Äquators der Erde mit einem Radius ungefähr (gemessen vom Zentrum der Erde). Ein Satellit in solch einer Bahn ist an einer Höhe ungefähr über dem Mittelmeeresspiegel. Es erhält dieselbe Position hinsichtlich der Oberfläche der Erde aufrecht. Wenn man einen Satelliten in der geostationären Bahn sehen konnte, würde es scheinen, an demselben Punkt im Himmel zu schwanken, d. h., tägliche Bewegung nicht auszustellen, während die Sonne, der Mond und die Sterne den Himmel dahinter überqueren würden. Das wird manchmal eine Bahn von Clarke, nach einem frühen Antragssteller, Arthur C. Clarke genannt. Solche Bahnen sind für Fernmeldesatelliten nützlich.

Eine vollkommene stabile geostationäre Bahn ist ein Ideal, dem nur näher gekommen werden kann. In der Praxis werden die Satellitenantriebe aus dieser Bahn wegen Unruhen wie der Sonnenwind, der Strahlendruck, die Schwankungen im Schwerefeld der Erde und die Gravitationswirkung des Monds und der Sonne und der Trägerraketen verwendet, um die Bahn in einem als Stationshalten bekannten Prozess aufrechtzuerhalten.

Andere erdsynchrone Bahnen

Elliptische erdsynchrone Bahnen können sein und werden für Nachrichtensatelliten entworfen, um den Satelliten innerhalb der Ansicht von seinen zugeteilten Boden-Stationen oder Empfängern zu behalten. Ein Satellit in einer elliptischen erdsynchronen Bahn scheint, im Himmel aus dem Gesichtspunkt einer Boden-Station zu schwingen, einen analemma im Himmel verfolgend. Satelliten in hoch elliptischen Bahnen müssen durch lenkbare Boden-Stationen verfolgt werden.

Die Infrarotraumsternwarte war in einer hoch elliptischen erdsynchronen Bahn mit einer Augenhöhlenhöhe des Apogäums 70,600 km und Erdnähe 1,000 km. Es wurde von zwei Boden-Stationen kontrolliert.

Eine aktive erdsynchrone Bahn ist eine hypothetische Bahn, die aufrechterhalten werden konnte, wenn Kräfte außer dem Ernst auch wie ein Sonnensegel verwendet wurden. Solch ein statite konnte in einer Bahn verschieden (höher, niedriger, mehr oder weniger elliptisch, oder ein anderer Pfad) aus der konischen durch die Gesetze des Ernstes diktierten Abteilungsbahn erdsynchron sein.

Eine weitere Form der erdsynchronen Bahn wird für den theoretischen Raumaufzug vorgeschlagen, in dem ein Ende der Struktur zum Boden angebunden wird, eine längere Augenhöhlenperiode aufrechterhaltend, als durch den Ernst allein wenn unter der Spannung.

Andere zusammenhängende Bahn-Typen sind:

  • Supergleichzeitige Bahn - eine Verfügung / Lagerungsbahn über GSO/GEO. Satelliten treiben in einer westlichen Richtung.
  • Subgleichzeitige Bahn - eine Antrieb-Bahn in der Nähe von, aber unter GSO/GEO. Verwendet für Satelliten, die Station erleben, ändert sich in einer Ostrichtung.
  • Kirchhof-Bahn - eine supergleichzeitige Bahn, wohin Raumfahrzeuge am Ende ihres betrieblichen Lebens absichtlich gelegt werden.

Andere gleichzeitige Bahnen

Gleichzeitige Bahnen bestehen um alle Monde, Planeten, Sterne und schwarze Löcher - wenn sie so langsam nicht rotieren, dass die Bahn außerhalb ihres Bereichs von Hill oder so schnell sein würde, dass solch eine Bahn innerhalb des Körpers sein würde. Die meisten inneren Monde von Planeten haben gleichzeitige Folge, so werden ihre gleichzeitigen Bahnen in der Praxis auf ihre Führung und das Schleppen (und) die Punkte von Lagrange, sowie und die Punkte von Lagrange beschränkt, annehmend, dass sie innerhalb des Körpers des Monds nicht fallen. Gegenstände mit chaotischen Folgen (solcher, wie ausgestellt, durch das Hyperion) sind auch problematisch, weil sich ihre gleichzeitigen Bahnen unvorhersehbar ändern.

Geschichte

Am Ende 1928 der Österreich-Ungarische Rakete-Ingenieur Herman legen Potočnik einen Plan für einen Durchbruch in den Raum und die Errichtung einer dauerhaften menschlichen Anwesenheit dort dar. Er hat sich eine Raumstation im Detail vorgestellt und war der erste Mann, um die geostationäre Bahn zu berechnen, auf der die Station die Erde umkreisen würde.

Autor Arthur C. Clarke wird das Vorschlagen des Begriffs zugeschrieben, eine geostationäre Bahn für Nachrichtensatelliten zu verwenden. Die Bahn ist auch bekannt als die Bahn von Clarke. Zusammen ist die Sammlung von künstlichen Satelliten in diesen Bahnen als der Riemen von Clarke bekannt.

Der erste in eine erdsynchrone Bahn gelegte Nachrichtensatellit war Syncom 2, gestartet 1963. Jedoch war es in einer aufgelegten Bahn, noch den Gebrauch von bewegenden Antennen verlangend. Der erste in eine geostationäre Bahn gelegte Nachrichtensatellit war Syncom 3. Geostationäre Bahnen sind in der üblichen Anwendung seitdem insbesondere für das Satellitenfernsehen gewesen.

Geostationäre Satelliten tragen auch internationalen Fernsprechverkehr, aber sie werden durch die Faser Sehkabel in schwer bevölkerten Gebieten und entlang den Küsten von weniger entwickelten Gebieten, wegen der größeren Bandbreite verfügbare und niedrigere Latenz wegen der innewohnenden beunruhigenden Verzögerung im Kommunizieren über einen Satelliten in solch einer hohen Bahn ersetzt. Es nimmt elektromagnetische Wellen über ein Viertel einer Sekunde, um von einem Ende bis zum anderen Ende der Verbindung zu reisen. So sind zwei Parteien, die über den Satelliten sprechen, ungefähr einer halben zweiten Verzögerung in einer Rückfahrfolge der Nachricht/Antwort unterworfen.

Obwohl viele bevölkerte Landpositionen auf dem Planeten jetzt Landfernmeldeeinrichtungen (Mikrowelle, mit der Faser Seh-), sogar unterseeisch, mit mehr haben, als genügend Kapazität, Telefonie und Internetzugang noch nur über den Satelliten in vielen Plätzen in Afrika, Lateinamerika, und Asien, sowie isolierten Positionen verfügbar sind, die keine Landmöglichkeiten, wie Kanadas Arktische Inseln, die Antarktis, die weite Reichweite Alaskas und Grönlands und Schiffe auf See haben.

Siehe auch

Außenverbindungen


Herbert Putnam / Edward der Beichtvater
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