Жерді карталау, бақылау және ауа-райы спутниктері үшін полярлық орбиталар туралы біліңіз. 60-90° бұрышпен ұшу,Delta v жоғалтуы және таңдау критерийлері.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Полярлық орбита – бұл әрбір айналымда серік айналып өтетін дене екі полюсінің үстінен немесе жақын жерінен өтетін орбита (әдетте Жер сияқты планета, бірақ Ай немесе Күн сияқты басқа да денелер болуы мүмкін). Оның дене экваторына қатысты еңісі шамамен 60–90 градусқа жетеді. Серіктерді полярлық орбитаға шығару үшін, белгілі бір жүк көлемін белгілі бір биіктікке жеткізу үшін экваторға жақын орбитаға қарағанда күштірек ұшыру құралы қажет, себебі ол Жердің айналу жылдамдығын пайдалана алмайды. Ұшыру алаңының орналасуына және полярлық орбитаның еңіс бұрышына байланысты, ұшыру құралы 460 м/с-қа дейін Delta v жоғалтуы мүмкін, бұл Төмен Жер орбитасына жетуге қажетті Delta v-ның шамамен 5% құрайды.
Satellite orbit with high inclination
A polar orbit is one in which a satellite passes above or nearly above both poles of the body being orbited (usually a planet such as the Earth, but possibly another body such as the Moon or Sun) on each revolution. It has an inclination of about 60–90 degrees to the body's equator. Launching satellites into polar orbit requires a larger launch vehicle to launch a given payload to a given altitude than for a near equatorial orbit at the same altitude, because it cannot take advantage of the Earth's rotational velocity. Depending on the location of the launch site and the inclination of the polar orbit, the launch vehicle may lose up to 460 m/s of Delta v, approximately 5% of the Delta v required to attain Low Earth orbit.
Қолданылуы
Полярлық орбиталар Жерді картографиялау, барлау спутниктері, сондай-ақ кейбір ауа райы спутниктері үшін қолданылады. Иридиум спутниктік шоқжұлдызы телекоммуникациялық қызметтер ұсыну үшін полярлық орбитаны пайдаланады. Полярлық орбитаға жақын спутниктер көбінесе Күнмен синхронды орбитаны таңдайды, онда әрбір орбиталық өту күннің бір уақытында жүзеге асады. Кейбір қолданыстар үшін, мысалы, қашықтан зондтау үшін, уақыт өте келе туындайтын өзгерістер жергілікті уақыттың өзгеруіне байланысты болмауы қажет. Белгілі бір өтуде жергілікті уақытты сақтау үшін орбитаның периоды мүмкіндігінше қысқа болуы керек, бұл төмен орбитаны талап етеді. Дегенмен, өте төмен орбиталар атмосфераның қарсылығынан жылдам тозады. Көбінесе қолданылатын биіктіктер 700 және 800 км аралығында болады, бұл орбиталық периодтың шамамен 100 минутқа солуына әкеледі. Күн жағындағы жарты айналым 50 минутқа созылады, осы уақыт ішінде жергілікті уақыт көп өзгермейді. Жер жыл бойы Күнді айналып тұрғанда Күнмен синхронды орбитаны сақтау үшін, орбита Жерді сол жылдамдықпен прецессиялауы керек (егер спутник тікелей полюстен өтіп кетсе, бұл мүмкін емес). Жердің экваторлық ісінуінің салдарынан орбитаның шамалы бұрыштауы момент тудырады, ол прецессияға әкеледі. Полюстен шамамен 8° бұрыш 100 минуттық орбитада қажетті прецессияны қамтамасыз етеді.
Polar orbits are used for Earth mapping, reconnaissance satellites, as well as for some weather satellites. The Iridium satellite constellation uses a polar orbit to provide telecommunications services. Near polar orbiting satellites commonly choose a Sun synchronous orbit, where each successive orbital pass occurs at the same local time of day. For some applications, such as remote sensing, it is important that changes over time are not aliased by changes in local time. Keeping the same local time on a given pass requires that the time period of the orbit be kept as short, which requires a low orbit. However, very low orbits rapidly decay due to drag from the atmosphere. Commonly used altitudes are between 700 and 800 km, producing an orbital period of about 100 minutes. The half orbit on the Sun side then takes only 50 minutes, during which local time of day does not vary greatly. To retain a Sun synchronous orbit as the Earth revolves around the Sun during the year, the orbit must precess about the Earth at the same rate (which is not possible if the satellite passes directly over the pole). Because of Earth's equatorial bulge, an orbit inclined at a slight angle is subject to a torque, which causes precession. An angle of about 8° from the pole produces the desired precession in a 100 minute orbit.