Synchronous orbit/ru

Синхронная орбита (англ. "synchronous orbit") - орбита с таким же самым орбитальным периодом как и период вращения тела, вокруг которого и расположена эта орбита. Эксцентриситет и наклонение не ограничены с определенными значениями, несмотря на то, что орбита не должна пересекаться с атмосферой или поверхностью тела, вокруг которого она расположена. У спутников на синхронных орбитах трасса полета представляет собой аналемму.

Стационарная орбита (англ. "stationary orbit") - это особый вид синхронной орбиты, при котором трасса полета представляет собой точку. Дополнительно к орбитальному периоду у такой орбиты эксцентриситет равен 0 и наклонение - точно 0°. Спутник на такой орбите останется в небе на одной и той же позиции при любых условиях и его скорость относительно поверхности равна нулю. Это делает беспроводную связь простой, поскольку размещенная на поверхности антенна не должна следовать за движением спутника. Из-за невозможности получения всех значений, точных для стационарной орбиты, спутники на стационарных орбитах также формируют небольшую аналемму.

У некоторых небесных тел синхронные орбиты не доступны, и таким образом, также не доступны и стационарные орбиты, потому что высота орбиты находится вне сферы влияния небесного тела. Это вызвано тем, что очень медленное вращение, требует очень большой высоты, позволяющей такие долгие орбитальные периоды, объясняя, почему у всех лун с синхронным вращением не возможны синхронные орбиты. Мохо - единственная планета без какой-либо возможности для синхронной орбиты, потому что у него очень медленный период вращения всего только с почти двумя оборотами за один оборот по орбите.

Преимущество синхронной орбиты состоит в том, что они позволяют сбрасывать многочисленные полезные нагрузки с одного аппарата, потому что орбита будет периодически выходить в район этой же самой точки на поверхности тела. Обычно у такой орбиты - большой эксцентриситет, так что полезная нагрузка делает только минимум маневров для достижения поверхности. В этом случае полезная нагрузка отделяется в апоцентре и замедляется так, чтобы она приземлилась на поверхность небесного тела. После того, как полезная нагрузка успешно посажена, может быть отделена следующая полезная нагрузка, как только аппарат достигает апоцентра снова.

Полу-синхронные и подобные орбиты

Когда орбитальный период равен половине периода вращения, орбита, обычно, называется полу-синхронной орбитой. Существует возможность вычисления главной полуоси полу-синхронной, при известных главной полуоси синхронной орбиты и доли между этими двумя орбитами:

$a_{\frac {1}{f}}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{f^{2}}}}\cdot a_{1}$

Доля f - это коэффициент периода синхронной орбиты (a₁) и второй орбиты (a_1/f). Если вторая орбита является полу-синхронной, то этот коэффициент равен 2:

$a_{\frac {1}{2}}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{2^{2}}}}\cdot a_{1}={\frac {1}{\sqrt[{3}]{4}}}\cdot a_{1}$

У орбиты, на которой орбитальный период меньше периода вращения, есть некоторые преимущества, поскольку для некоторых тел не допустимы синхронные орбиты, но полу-синхронные - вполне возможны. При отделении полезных нагрузок, которые должны приземляться поблизости от орбиты, которая не синхронна, далеко не для каждого f, а только для 2 - для полу-синхронных орбит возможно отделить полезную нагрузку.

Один из примеров полу-синхронной орбиты в настоящем мире - это орбита "Молния".

Высоты и главные полуоси

Следующая таблица содержит высоты круговых синхронных орбит вокруг всех небесных тел, даже если высота находится за пределами Сферы влияния гравитации. Высоты отсчитываются от поверхности тела, в то время как главные полуоси рассчитываются от центра тела.

Небесное тело	Синхронная орбита		полу-синхронная орбита		Синхронное вращение
	Высота	Главная полуось	Высота	Главная полуось
Кербол (Kerbol)	1 508 045,29 km	1 769 645,29 km	853 206,67 km	1 114 806,67 km	–
Мохо (Moho)	18 173,17 km †	18 423,17 km †	11 355,87 km †	11 605,87 km †	Нет
Ив (Eve)	10 328,47 km	11 028,47 km	6 247,50 km	6 947,50 km	Нет
Джилли (Gilly)	42,14 km	55,14 km	21,73 km	34,73 km	Нет
Кербин (Kerbin)	2 863,33 km	3 463,33 km	1 581,76 km	2 181,76 km	Нет
Мун (Mun)	2 970,56 km †	3 170,56 km †	1 797,33 km	1 997,33 km	Да
Минмус (Minmus)	357,94 km	417,94 km	203,29 km	263,29 km	Нет
Дюна (Duna)	2 880,00 km ‡	3 200,00 km	1 695,87 km	2 015,87 km	Нет
Айк (Ike)	1 133,90 km †	1 263,90 km †	666,20 km	796,20 km	Да
Дрес (Dres)	732,24 km	870,24 km	410,22 km	548,22 km	Нет
Джул (Jool)	15 010,46 km	21 010,46 km	7 235,76 km	13 235,76 km	Нет
Лейт (Laythe)	4 686,32 km †	5 186,32 km †	2 767,18 km	3 267,18 km	Да
Валл (Vall)	3 593,20 km †	3 893,20 km †	2 152,56 km †	2 452,56 km †	Да
Тило (Tylo)	14 157,88 km †	14 757,88 km †	8 696,88 km	9 296,88 km	Да
Боп (Bop)	2 588,17 km †	2 653,17 km †	1 606,39 km †	1 671,39 km †	Да
Пол (Pol)	2 415,08 km †	2 459,08 km †	1 505,12 km †	1 549,12 km †	Да
Иилу (Eeloo)	683,69 km	893,69 km	352,99 km	562,99 km	Нет

• † указывает, что высота находится вне сферы гравитационного влияния;
• ‡ указывает, что высота совпадает с орбитой другого объекта.

Солнечно-синхронная орбита

→ Смотрите также: Солнечно-синхронная орбита

В настоящем мире существует солнечно-синхронная орбита, которая отличается от синхронной орбиты вокруг Солнца. Вместо этого она представляет собой орбиту вокруг Земли, которая сама вращается, таким образом, что она выглядит похоже на орбиту остающуюся в том же самом положении относительно Солнца. Поскольку требует непостоянного поля тяготения, то ее невозможно моделировать в Космической Программе Кербала.

Обратите внимание

• КСО - стационарная орбита вокруг Кербина;
• "Геосинхронная орбита (математические выкладки)" - немного математических формул о том, как рассчитать синхронную орбиту;
• Синхронная орбита в Википедии;
• Стационарная орбита в Википедии;
• Геостационарная орбита в Википедии;
• Геосинхронная орбита в Википедии;
• Высоты (полу-) синхронных орбит на форуме Космической Программы Кербала; включая формулу расчета (полу)синхронных орбит;
• "GEO, HEO, MEO и LEO" - статья на Компьютерре.