Синхронная орбита
Синхронная орбита — это орбита , на которой вращающееся тело (обычно спутник ) имеет период, равный среднему периоду вращения тела, на котором вращается (обычно планеты), и в том же направлении вращения, что и это тело. [1]
Упрощенное значение
[ редактировать ]Синхронная — это орбита , орбита на которой вращающемуся объекту (например, искусственному спутнику или Луне) требуется столько же времени, чтобы совершить оборот по орбите, сколько требуется объекту, вокруг которого он вращается, для одного оборота.
Характеристики
[ редактировать ]Спутник на синхронной орбите, которая является одновременно экваториальной и круговой, будет казаться неподвижно подвешенным над точкой на экваторе планеты, находящейся на орбите. Для синхронных спутников, вращающихся вокруг Земли , это также известно как геостационарная орбита . Однако синхронная орбита не обязательно должна быть экваториальной; ни круговой. Тело на неэкваториальной синхронной орбите будет казаться колеблющимся на север и юг над точкой на экваторе планеты, тогда как тело на эллиптической орбите будет колеблться на восток и запад. Если смотреть с тела на орбите, комбинация этих двух движений создает узор в виде восьмерки, называемый аналеммой .
Номенклатура
[ редактировать ]Существует множество специализированных терминов для синхронных орбит в зависимости от тела, на котором вращается орбита. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных. Синхронная орбита вокруг Земли , имеющая круговую форму и лежащая в экваториальной плоскости, называется геостационарной орбитой . Более общий случай, когда орбита наклонена к экватору Земли или не является круговой, называется геосинхронной орбитой . Соответствующие термины для синхронных орбит вокруг Марса — это ареостационарные и ареосинхронные орбиты. [ нужна ссылка ]
Формула
[ редактировать ]Для стационарной синхронной орбиты:
- [2]
- G = гравитационная постоянная
- м 2 = Масса небесного тела
- T = период вращения тела
- = Радиус орбиты
![{\displaystyle R_{syn}={\sqrt[{3}]{G(m_{2})T^{2} \over 4\pi ^{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/83fd97ce16652a2e49ebcdb605c452685a0b81cd)
По этой формуле можно найти стационарную орбиту объекта относительно данного тела.
Орбитальная скорость (насколько быстро спутник движется в космосе) рассчитывается путем умножения угловой скорости спутника на радиус орбиты. [3]
Примеры
[ редактировать ]Астрономический пример – Плутона крупнейший спутник Харон . [4] Гораздо чаще синхронные орбиты используются искусственными спутниками, используемыми для связи, такими как геостационарные спутники .
Для естественных спутников, которые могут выйти на синхронную орбиту только за счет приливного захвата своего родительского тела, это всегда сопровождается синхронным вращением спутника. Это связано с тем, что меньшее тело быстрее становится приливно-зависимым, и к моменту достижения синхронной орбиты оно уже долгое время имеет заблокированное синхронное вращение. [ нужна ссылка ]
| Орбита | Масса тела (кг) | Сидерический период вращения | Большая полуось (км) | Высота |
|---|---|---|---|---|
| Геостационарная орбита ( Земля ) | 5.97237×10 24 | 0,99726968 д | 42 164 км (26 199 миль) | 35 786 км (22 236 миль) |
| ареостационарная орбита ( Марс ) | 6.4171×10 23 | 88 642 с | 20 428 км (12 693 миль) | |
| Цереры Стационарная орбита | 9.3835×10 20 | 9.074170 ч. | 1192 км (741 миль) | 722 км (449 миль) |
| Плутона Стационарная орбита | 6,38680 д |
См. также
[ редактировать ]- Субсинхронная орбита
- Суперсинхронная орбита
- Орбита кладбища
- Приливная блокировка (синхронное вращение)
- Солнечно-синхронная орбита
- Список орбит
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Холли, Рибик (4 сентября 2009 г.). «Каталог околоземных спутниковых орбит: тематические статьи» . Earthobservatory.nasa.gov . Проверено 8 мая 2016 г.
- ^ «Расчет радиуса геостационарной орбиты — спросите Уилла онлайн» . Спросите Уилла онлайн . 27 декабря 2012 г. Проверено 21 ноября 2017 г.
- ^ см . Круговое движение # Формулы
- ^ С. А. Штерн (1992). «Система Плутон-Харон». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 30 : 190. Бибкод : 1992ARA&A..30..185S . дои : 10.1146/annurev.aa.30.090192.001153 .
Орбита Харона (а) синхронна с вращением Плутона и (б) сильно наклонена к плоскости эклиптики.
В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г.
