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:
Доля f - это коэффициент периода синхронной орбиты (a1) и второй орбиты (a1/f). Если вторая орбита является полу-синхронной, то этот коэффициент равен 2:
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) | 1,508,045.2864911 km | 1,769,645.2864911 km | 853,206.67364869 km | 1,114,806.6736487 km | – |
| Мохо (Moho) | 18,173.165095464 km † | 18,423.165095464 km † | 11,355.866754732 km † | 11,605.866754732 km † | Нет |
| Ив (Eve) | 10,328.472087012 km | 11,028.472087012 km | 6,247.5020653022 km | 6,947.5020653022 km | Нет |
| Джилли (Gilly) | 42.13815091369 km | 55.13815091369 km | 21.734858494219 km | 34.734858494219 km | Нет |
| Кербин (Kerbin) | 2,863.3340594888 km | 3,463.3340594888 km | 1,581.7637421839 km | 2,181.7637421839 km | Нет |
| Мун (Mun) | 2,970.5633375712 km † | 3,170.5633375712 km † | 1,797.3297445154 km | 1,997.3297445154 km | Да |
| Минмус (Minmus) | 357.9408652496 km | 417.9408652496 km | 203.28624686962 km | 263.28624686962 km | Нет |
| Дюна (Duna) | 2,879.9999101376 km ‡ | 3,199.9999101376 km | 1,695.873623222 km | 2,015.873623222 km | Нет |
| Айк (Ike) | 1,133.8954459646 km † | 1,263.8954459646 km † | 666.20423861853 km | 796.20423861853 km | Да |
| Дрес (Dres) | 732.24443996802 km | 870.24443996802 km | 410.21964423484 km | 548.21964423484 km | Нет |
| Джул (Jool) | 15,010.461350651 km | 21,010.461350651 km | 7,235.7612618439 km | 13,235.761261844 km | Нет |
| Лейт (Laythe) | 4,686.318661595 km † | 5,186.318661595 km † | 2,767.1760266031 km | 3,267.1760266031 km | Да |
| Валл (Vall) | 3,593.2015526243 km † | 3,893.2015526243 km † | 2,152.5632938174 km † | 2,452.5632938174 km † | Да |
| Тило (Tylo) | 14,157.877626718 km † | 14,757.877626718 km † | 8,696.8803368373 km | 9,296.8803368373 km | Да |
| Боп (Bop) | 2,588.1692033103 km † | 2,653.1692033103 km † | 1,606.3918640917 km † | 1,671.3918640917 km † | Да |
| Пол (Pol) | 2,415.0791464797 km † | 2,459.0791464797 km † | 1,505.1227900036 km † | 1,549.1227900036 km † | Да |
| Иилу (Eeloo) | 683.69089065809 km | 893.69089065809 km | 352.98998261971 km | 562.98998261971 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.