Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип геоцентрической орбиты
Type of geocentric orbit
Солнечно-синхронная орбита (SSO), также называемая гелиосинхронной орбитой, — это почти полярная орбита вокруг планеты, на которой спутник проходит над любой заданной точкой поверхности планеты в одно и то же местное среднее солнечное время. Более технически, это орбита, спроектированная таким образом, чтобы она прецессировала на один полный оборот каждый год, тем самым постоянно сохраняя одно и то же положение относительно Солнца.
A Sun synchronous orbit (SSO), also called a heliosynchronous orbit, is a nearly polar orbit around a planet, in which the satellite passes over any given point of the planet's surface at the same local mean solar time. More technically, it is an orbit arranged so that it precesses through one complete revolution each year, so it always maintains the same relationship with the Sun.
Приложения
Синхронная солнечно-ориентированная орбита полезна для спутников, используемых для получения изображений, разведки и наблюдения за погодой, поскольку каждый раз, когда спутник проходит над определенной точкой, угол освещения поверхности планеты под ним остается практически неизменным. Такое стабильное освещение является важной характеристикой для спутников, которые получают изображения поверхности Земли в видимом или инфракрасном диапазонах, например, метеорологических и разведывательных спутников, а также для других спутников дистанционного зондирования, оснащенных приборами для дистанционного зондирования океана и атмосферы, которым требуется солнечный свет. Например, спутник на синхронной солнечно-ориентированной орбите может пересекать экватор двенадцать раз в день, каждый раз примерно в 15:00 по среднему местному времени. Особыми случаями синхронной солнечно-ориентированной орбиты являются орбита "полдень/полночь", при которой местное среднее солнечное время прохождения над экваториальными широтами приходится на около полудня или полуночи, и орбита "рассвет/сумерки", при которой местное среднее солнечное время прохождения над экваториальными широтами приходится на восход или закат солнца, что позволяет спутнику следовать по терминатору, разделяющему день и ночь. Движение по терминатору полезно для активных радиолокационных спутников, поскольку солнечные панели спутников всегда могут быть обращены к Солнцу, не затеняясь Землей. Это также полезно для некоторых спутников с пассивными приборами, которым необходимо минимизировать влияние Солнца на измерения, поскольку приборы можно постоянно направлять в сторону ночной стороны Земли. Орбита "рассвет/сумерки" использовалась для солнечных обсерваторий, таких как TRACE, Hinode и PROBA 2, обеспечивая им почти непрерывное наблюдение за Солнцем.
A Sun synchronous orbit is useful for imaging, reconnaissance, and weather satellites, because every time that the satellite is overhead, the surface illumination angle on the planet underneath it is nearly the same. This consistent lighting is a useful characteristic for satellites that image the Earth's surface in visible or infrared wavelengths, such as weather and spy satellites, and for other remote sensing satellites, such as those carrying ocean and atmospheric remote sensing instruments that require sunlight. For example, a satellite in Sun synchronous orbit might ascend across the equator twelve times a day, each time at approximately 15:00 mean local time. Special cases of the Sun synchronous orbit are the noon/midnight orbit, where the local mean solar time of passage for equatorial latitudes is around noon or midnight, and the dawn/dusk orbit, where the local mean solar time of passage for equatorial latitudes is around sunrise or sunset, so that the satellite rides the terminator between day and night. Riding the terminator is useful for active radar satellites, as the satellites' solar panels can always see the Sun, without being shadowed by the Earth. It is also useful for some satellites with passive instruments that need to limit the Sun's influence on the measurements, as it is possible to always point the instruments towards the night side of the Earth. The dawn/dusk orbit has been used for solar observing scientific satellites such as TRACE, Hinode and PROBA 2, affording them a nearly continuous view of the Sun.
Орбитальная прецессия
Синхронная солнечно-ориентированная орбита достигается за счет прецессии (вращения) оскулирующей орбитальной плоскости примерно на один градус к востоку ежедневно относительно небесной сферы, чтобы поддерживать синхронизацию с движением Земли вокруг Солнца. Эта прецессия достигается путем подбора наклона орбиты к ее высоте (см. Технические детали) таким образом, чтобы экваториальное вздутие Земли, которое возмущает наклонные орбиты, вызывало прецессию орбитальной плоскости космического аппарата с необходимой скоростью. Плоскость орбиты не фиксирована в пространстве относительно далеких звезд, а медленно вращается вокруг земной оси. Типичные солнечно-ориентированные орбиты вокруг Земли имеют высоту, периоды в диапазоне 96–100 минут и наклоны около 98°. Это незначительно ретроградно по сравнению с направлением вращения Земли: 0° соответствует экваториальной орбите, а 90° – полярной орбите. Космические аппараты ERS 1, ERS 2 и Envisat Европейского космического агентства, а также MetOp от EUMETSAT и RADARSAT 2 Канадского космического агентства работают на таких солнечно-ориентированных стабилизированных орбитах.
A Sun synchronous orbit is achieved by having the osculating orbital plane precess (rotate) approximately one degree eastward each day with respect to the celestial sphere to keep pace with the Earth's movement around the Sun. This precession is achieved by tuning the inclination to the altitude of the orbit (see Technical details) such that Earth's equatorial bulge, which perturbs inclined orbits, causes the orbital plane of the spacecraft to precess with the desired rate. The plane of the orbit is not fixed in space relative to the distant stars, but rotates slowly about the Earth's axis. Typical Sun synchronous orbits around Earth are about in altitude, with periods in the 96–100 minute range, and inclinations of around 98°. This is slightly retrograde compared to the direction of Earth's rotation: 0° represents an equatorial orbit, and 90° represents a polar orbit. The ERS 1, ERS 2 and Envisat of European Space Agency, as well as the MetOp spacecraft of EUMETSAT and RADARSAT 2 of the Canadian Space Agency, are all operated in such Sun synchronous frozen orbits.