Solsynkron bana
Solsynkron bana (kallas ibland heliosynkron [1] ) är en geocentrisk bana med sådana parametrar att ett objekt som ligger på den passerar över vilken punkt som helst på jordens yta vid ungefär samma lokala soltid . Jordytans belysningsvinkel blir alltså ungefär densamma på alla satellitpassager. Sådana konstanta ljusförhållanden är mycket väl lämpade för satelliter som tar bilder av jordens yta (inklusive jordfjärranalyssatelliter , vädersatelliter ). Emellertid finns det årliga fluktuationer i soltid , orsakade av ellipticity av jordens omloppsbana (se sol-dag ).
Till exempel kan en LandSat-7- satellit i en solsynkron bana passera ekvatorn femton gånger om dagen, varje gång klockan 10:00 lokal tid.
För att uppnå dessa egenskaper väljs omloppsparametrarna så att omloppsbanan precesserar österut 360 grader per år (ungefär 1 grad per dag), vilket kompenserar för jordens rotation runt solen. Precession uppstår på grund av satellitens interaktion med jorden, som är icke-sfärisk på grund av polär kompression. Precessionshastigheten beror på banans lutning. Den erforderliga precessionshastigheten kan endast uppnås för ett visst område av omloppshöjder (som regel väljs värden på 600–800 km, med perioder på 96–100 min.), den erforderliga lutningen för det nämnda höjdområdet är ca 98°. För banor med högre höjd krävs mycket stora lutningar, på grund av vilka polarområdena inte längre faller in i satellitens besökszon.
Denna typ av omloppsbana kan ha olika variationer. Till exempel är solsynkrona banor med stora excentriciteter möjliga . I det här fallet kommer soltransittiden att vara fixerad för endast en punkt i omloppsbanan (vanligtvis perigeum ).
Rotationsperioden väljs i enlighet med den erforderliga perioden av upprepade passeringar över samma punkt på ytan. Även om en satellit i en cirkulär solsynkron bana korsar ekvatorn vid samma lokala tid, sker detta på olika punkter på ekvatorn (vid olika longituder) på grund av att jorden roterar genom någon vinkel mellan satellitens pass. Antag att varvtiden är 96 minuter. Detta värde delar helt soldagen med femton. Således kommer satelliten på en dag att passera över femton olika punkter i ekvatorn på dagsidan av omloppsbanan (och över femton till på nattsidan), och återvända till den första punkten på en dag. Genom att välja mer komplexa (icke-heltal) relationer kan antalet besökta punkter ökas genom att öka besöksperioden för samma punkt.
Ett specialfall av en solsynkron bana är en bana där ett besök vid ekvatorn sker vid middagstid/midnatt, samt en bana som ligger i terminatorns plan (se video), det vill säga i solnedgångsbandet och soluppgångar. Det senare alternativet är inte vettigt för optiska avbildningssatelliter, men är bra för radarsatelliter och kretsande teleskop, eftersom det säkerställer att det inte finns några delar av omloppsbanan där satelliten faller i jordens skugga. I en sådan omloppsbana är satellitens solpaneler ständigt upplysta av solen.
Vissa satelliter använder solsynkrona banor
Tekniska detaljer
För en solsynkron bana måste precession ske i motsatt riktning av jordens rotation. En bra uppskattning ges av följande formel:
var
är precessionens vinkelhastighet (rad/s), — Jordens ekvatorialradie (6 378 137 m), är radien för satellitens omloppsbana, är vinkelfrekvensen ( radianer dividerat med perioden), är banans lutning , - den andra dynamiska faktorn för jordens form (1,08⋅10 −3 ).
Den senare kvantiteten uttrycks i termer av polär kontraktion enligt följande:
var
- polär komprimering av jorden, är vinkelhastigheten för jordens rotation (7,292115⋅10 −5 rad/s), är produkten av den universella gravitationskonstanten och jordens massa (3,986004418⋅10 14 m³/s²).
Anteckningar
- ↑ Shcherbakova, N.N.; Beletskij, VV; Sazonov, VV Stabilisering av heliosynkrona banor för en jordens artificiella satellit genom soltryck (engelska) // Kosmicheskie Issledovaniia, Tom 37 : journal. — Nej . 4 . - s. 417-427 . Arkiverad från originalet den 15 augusti 2019.
- ↑ VITRYSSISK RYMDAPPARAT (BKA) . Datum för åtkomst: 8 mars 2015. Arkiverad från originalet 17 februari 2015.
Länkar
- Sun-Synchronous Orbit ordbokpost (engelska) , från US Centennial of Flight Commission.
- NASA Q&A. (Engelsk)
- Från Sanko N.F.s astronomiska ordbok.
 Ordböcker och uppslagsverk |
|---|
