Orbită foarte eliptică

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Reprezentarea unei orbite Molniya față de Pământ; este indicată poziția luată de satelit la intervale de o oră.

O „orbită foarte eliptică (HEO, Highly Elliptical Orbit), denumită și orbită cu excentricitate ridicată ( Orbită cu excentricitate ridicată), [1] este o orbită „ geocentrică eliptică cu perige la altitudine mică, de obicei mai mică de 1.000 de kilometri și apogeu la o altitudine foarte mare, chiar peste 35.000 de kilometri. Acest tip de orbită are o valoare destul de mare a excentricității orbitale și la aceasta se referă ambele nume din limba engleză , din care derivă cele în italiană.

Orbitele HEO sunt utilizate în principal pentru a garanta serviciile prin satelit regiunilor terestre cu latitudine mare (adică apropiate de poli), [2] care sunt greu de acoperit de un satelit plasat pe o orbită geostaționară (ecuatorială). [3] Mai mult decât atât, una sau mai multe orbite HEO pot fi parcurse în transferuri către punctele Lagrange ale sistemului Pământ-Soare care implică o manevră gravitatională de prindere cu Luna .

Caracteristici

O fracțiune destul de lungă a perioadei unei orbite HEO (care poate fi între 12 și 24 de ore sau chiar mai mult) constă în fazele de apropiere și îndepărtarea ulterioară din apogeu (manifestare clară a proprietăților descrise de a doua lege a lui Kepler ) . [4] Dacă orbita are o înclinație adecvată, în această fază un satelit apare aproape staționar din anumite regiuni ale suprafeței terestre, deoarece viteza unghiulară a corpului care orbitează este aproape de viteza de rotație a planetei. Acest lucru face ca aceste orbite să fie potrivite pentru comunicațiile prin satelit în perioada de vizibilitate.

Avantaje și dezavantaje

Sateliții HEO au următoarele avantaje:

  • capacitatea de a deservi un teritoriu foarte mare (precum și sateliții geostaționari)
  • în zonele de servire cu latitudine mare, pot avea o altitudine mai mare decât cea a unui satelit geostaționar corespunzător [5]
  • o disponibilitate mai mare a frecvențelor utilizabile (având în vedere aglomerarea mai mică a orbitelor HEO în comparație cu orbita geostaționară )
  • nevoie de mai puțin propulsor (mai puțin necesar ) pentru plasarea pe orbită cu privire la un satelit geostaționar [6]
Orbita Explorer 12 în ceea ce privește centurile Van Allen .

În același timp, au și următoarele dezavantaje:

  • pentru a avea un serviciu constant (cum ar fi cel oferit de un satelit geostaționar) sunt necesari cel puțin trei sateliți așezați pe orbite HEO
  • necesitatea unei antene mobile
  • în latitudinile mari densitatea populației este mult mai mică, astfel încât rentabilitatea investiției (perioada de recuperare) necesită un timp mai lung sau un cost mai mare al serviciului în ceea ce privește un satelit geostaționar
  • perioada de glorie a sateliților HEO este mai mare decât GEO, necesitând emițătoare mai puternice, de până la 400-500 wați , cu o creștere corespunzătoare a costului satelitului
  • sateliții în orbita HEO traversează de obicei centurile van Allen , dobândind o doză de radiație mai mare decât un satelit geostacionar: în consecință , întărirea radiației necesară implică costuri mai mari pentru un satelit pe orbita HEO comparativ cu un satelit geostacionar cu viață operațională egală
  • trebuie să compenseze efectul Doppler la primirea semnalului de la sol
  • Datorită unui timp mai mare de propagare a semnalului, există dificultăți în aplicațiile care rulează în timp real, cum ar fi telefonia .

Principalele aplicații

Comunicații și aplicații militare

Întrucât o mare parte a teritoriului rus se află în latitudini mari, un satelit plasat pe orbita geostaționară nu ar oferi o acoperire completă. [3] Prin urmare, oamenii de știință sovietici au identificat orbite extrem de eliptice care ar putea permite unei constelații de sateliți să acopere întreaga Uniune Sovietică continuu. [2] Din numele primilor sateliți utilizați în acest scop (sateliții Molniya ), acele orbite sunt cunoscute sub numele de orbite Molniya , cu o perioadă de 12 ore și o înclinație de 63,4 °. [7] O constelație de trei sateliți așezați pe această orbită a permis acoperirea teritoriului sovietic în mod continuu. Aceeași orbită a fost adoptată de unii sateliți militari americani pentru a desfășura activități de recunoaștere a teritoriului sovietic. [7]

Orbitele tundrei au aceeași înclinație ca orbitele Molniya, dar dublă perioadă (24 de ore). De asemenea, sunt utilizați de sateliții de telecomunicații, cum ar fi Sirius Satellite Radio care deservesc Statele Unite, și de sateliții militari, cum ar fi sistemul de satelit EKS construit de Rusia.

Telescoape spațiale

Unele telescoape spațiale, cum ar fi XMM-Newton și INTEGRAL din 'ESA , au fost puse pe orbite HEO, astfel încât să fie disponibile perioade lungi de observare în afara benzilor de radiații terestre. [8] O soluție similară va fi adoptată pentru telescopul spațial TESS al NASA , care este programat să fie lansat în 2017. [9]

Explorarea interplanetară

În faza de captură a unei călătorii interplanetare , când sonda intră pe o orbită planetocentrică extrem de eliptică, cu atât mai mică posibil pentru manevră. [10] Naveta spațială poate fi ulterior mutată pe orbite mai strânse, poate printr-o fază de frână de aer dacă planeta are o atmosferă sau își menține orbita inițială ca orbită operațională.

În sistemul Jovian , s-a adoptat o orbită extrem de eliptică pentru sonda Juno pentru a evita nivelul ridicat de radiație care este înregistrat în regiunile cele mai interioare ale magnetosferei planetei , care sunt astfel traversate de sondă foarte repede. [11]

Notă

  1. ^ (EN) Michel Capderou, Sateliți: orbite și misiuni, Springer Science & Business Media, 2006, p. 189, ISBN 9782287274695 .
  2. ^ A b (EN) Lani Hummel Raleigh, Aplicarea sovietică a spațiului în economie , pe globalsecurity.org. Adus pe 2 ianuarie 2017 .
  3. ^ A b (EN) Ian Poole, Orbitele prin satelit foarte eliptice , pe radio-electronics.com. Adus pe 2 ianuarie 2017 (arhivat din original la 1 ianuarie 2017) .
  4. ^ Tipuri de orbite , pe polaris.iastate.edu , Evening Star, Polaris Project , Departamentul de Fizică și Astronomie, Universitatea de Stat din Iowa. Adus pe 2 ianuarie 2017 .
  5. ^ ( RU ) Alexander Krylov și Boris Lokshin, О спутниковом вещании с высокоэллиптических орбит , pe broadcasting.ru , Ltd. Grotek. Adus pe 3 ianuarie 2016 .
  6. ^ J. Yates, HEO sau GEO ( abstract ), în Inginer de comunicații , vol. 5, nr. 2, 2007, pp. 40–45, DOI : 10.1049 / ce: 20070207 .
  7. ^ a b ( EN ) Mukund R. Patel, Spacecraft Power Systems , CRC Press, 2004, p. 11 , ISBN 9781420038217 .
  8. ^ (EN) Adrian RL Tatnall, Overview Space Segment, în Thomas Uhlig, Florian Sellmaier și Michael Schmidhuber (eds), Spacecraft Operations, Springer, 2014, p. 18, ISBN 9783709118030 .
  9. ^ (RO) Misiunea TESS , pe space.mit.edu. Adus la 3 ianuarie 2017 (arhivat din original la 27 iulie 2016) .
  10. ^ (EN) A. Krafft Ehricke, Interplanetary Operations in Howard S. Seifert (eds), Space Technology, New York, John Wiley și Sons, 1959.
  11. ^ (EN) Prezentare generală a misiunii , pe site-ul web al misiunii Juno, Jet Propulsion Laboratory, NASA. Adus de 03 ianuarie 2017.

Bibliografie

  • (EN) Chia-Chun Chao, Perturbare și întreținere pe orbită aplicată, Aerospace Press, 2005, ISBN 9781884989179 .
Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Highly_elliptic_Orbit&oldid=118675090 ”