Mikä on geosynkroninen kiertorata?

Geosatelliitit, geosynkroninen kierto, geostationaarinen kierto, geosynkroninen kiertoradan korkeus, geosynkronisen kiertoradan korkeus

National Oceanic and Atmospheric Administrationin ilmastoennustuskeskus (CPC) käyttää viittä geosynkronista satelliittia: GOES-11, GOES-13, MSG-2, Meteosat-7 ja MTSAT-2. (Kuva: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio)



Geosynkroninen kiertorata on korkea Maan kiertorata, jonka avulla satelliitit vastaavat Maan pyörimistä. Tämä sijainti sijaitsee 22 236 mailia (35 786 kilometriä) maapallon päiväntasaajan yläpuolella, ja se on arvokas paikka sää-, viestintä- ja valvontalaitteiden seurantaan.

Koska satelliitti kiertää samaa nopeutta kuin maapallo pyörii, satelliitti näyttää pysyvän paikallaan yksittäisellä pituusasteella, vaikka se voi ajautua pohjoisesta etelään, NASA kirjoitti Earth Observatoryn verkkosivusto .





Satelliitit on suunniteltu kiertämään maapalloa yhdellä kolmesta perusradasta, jotka määritellään niiden etäisyydellä planeetasta: matala maapallon kierto, keskipitkä tai korkea maan kierto. Mitä korkeammalla satelliitti on maan (tai minkä tahansa muun maailman) yläpuolella, sitä hitaammin se liikkuu. Tämä johtuu maapallon painovoiman vaikutuksesta; se vetää voimakkaammin satelliitteja, jotka ovat lähempänä sen keskustaa kuin satelliitteja, jotka ovat kauempana.

Joten satelliitti matalalla maapallon kiertoradalla - kuten kansainvälinen avaruusasema, noin 400 kilometrin etäisyydellä - liikkuu pinnan yli ja näkee eri alueita eri vuorokaudenaikoina. Ne klo keskipitkällä maapallon kiertoradalla (noin 2 000 - 35 780 km eli 1 242 - 22 232 mailia) liikkuvat hitaammin, mikä mahdollistaa alueen yksityiskohtaisempien tutkimusten. Geosynkronisella kiertoradalla satelliitin kiertoaika vastaa kuitenkin maan kiertorataa (noin 24 tuntia), ja satelliitti näyttää käytännössä edelleen yhden pisteen yläpuolella; se pysyy samalla pituusasteella, mutta sen kiertorata voi olla kallistettu tai kalteva muutaman asteen pohjoiseen tai etelään.



Tämä kuva kuvaa geostationaarista päiväntasaajan kiertorataa, jolla useimmat viestintä- ja sääsatelliitit sijaitsevat.

Tämä kuva kuvaa geostationaarista päiväntasaajan kiertorataa, jolla useimmat viestintä- ja sääsatelliitit sijaitsevat.(Kuvan luotto: Smithsonian National Air and Space Museum)



Edut

Geosynkronisella kiertoradalla oleva satelliitti voi nähdä yhden planeetan paikan lähes koko ajan. Maan havainnoinnin ansiosta satelliitti voi tarkastella kuinka paljon alue muuttuu kuukausien tai vuosien aikana. Haittana on, että satelliitti rajoittuu pieneen maa -alueeseen; jos esimerkiksi luonnonkatastrofi tapahtuu muualla, satelliitti ei voi siirtyä sinne polttoainetarpeen vuoksi.

Tämä on suuri etu armeijalle. Jos esimerkiksi Yhdysvallat on huolissaan toiminnasta tietyllä maailman alueella - tai se haluaa nähdä, miten sen joukot pärjäävät - geosynkroninen kiertorata mahdollistaa jatkuvan kuvan ottamisen ja muun tarkkailun tietyllä alueella. Esimerkki tästä on Yhdysvaltojen Wideband Global SATCOM 5, joka lanseerattiin vuonna 2013. Liittymällä neljän muun WGS -satelliitin 'tähtikuvioon', se laajentaa armeijan viestintäjärjestelmää kattamaan lähes koko planeetan. Verkosto palvelee joukkoja, aluksia, droneja ja siviilijohtajia, ja sen on tarkoitus tarjota viestintää maahenkilöstölle.

Myös siviiliviestintä hyötyy geosynkronisesta kiertoradasta. On olemassa lukuisia yrityksiä, jotka tarjoavat puhelin-, Internet-, televisio- ja muita palveluja kyseisellä kiertoradalla olevista satelliiteista. Koska satelliitti leijuu jatkuvasti yhden paikan päällä maan päällä, tiedonsiirto kyseisestä paikasta on luotettavaa, kunhan satelliitti on hyvin yhteydessä sijaintiin, jonka kanssa haluat kommunikoida.

Orbitaalinen kilpailu

Mukaan Satelliittisignaalit , geosynkronisella kiertoradalla on 402 satelliittia. Geosynkronisella kiertoradalla Maan ympärillä olevaan renkaaseen mahtuu useita satelliitteja - yhteensä 1800 yksi analyysi kirjoittanut Lawrence Roberts, julkaistu Berkeley Technology Law Review -lehdessä. On kuitenkin ilmeisiä tilaa ja teknologisia rajoituksia.

Erityisesti satelliittien on pysyttävä hyvin suljetulla alueella eivätkä ne saa ajautua liian kauas osoitetusta raosta maanpinnan yläpuolella. muutoin ne voivat uhata muita satelliitteja. Kansainvälinen televiestintäliitto määrittää paikat geosynkroniselle kiertoradalle ja ratkaisee maiden väliset kiistat.

Samoin katsotaan hyväksi käytännöksi siirtää lähes kuolleet satelliitit 'hautausmaan' kiertoradalle geosynkronisen kiertoradan yläpuolelle ennen kuin polttoaine loppuu, jotta tie seuraavan sukupolven tietä raivataan.

Satelliitit on myös sijoitettava riittävän kauas toisistaan, jotta niiden viestintä ei häiritse toisiaan, mikä voi tarkoittaa mitä tahansa 1 - 3 asteen eroa. Tekniikan kehittyessä on mahdollista pakata lisää satelliitteja pienempään paikkaan.

Lisäresurssit