Геосинхронна срещу геостационарна орбита
Орбитата е извита траектория в пространството, в която небесните обекти са склонни да се въртят. Основният принцип на орбитата е тясно свързан с гравитацията и не беше ясно обяснен, докато не беше публикувана теорията на Нютон за гравитацията.
За да разберете принципа, разгледайте топка, прикрепена към връв, завъртяна с постоянна дължина на връвта. Ако топката се върти с по-бавна скорост, топката няма да завърши цикли, а ще се свие. Ако топката се върти с много висока скорост, връвта ще се скъса и топката ще се откъсне. Ако държите връвта, ще усетите издърпването на топката върху ръката. Това усилие на топката да се отдалечи се компенсира от напрежението на кордана чрез издърпването му назад и топката започва да се движи в кръгове. Има определена скорост, с която трябва да се въртите, така че тези противоположни сили да са в баланс и когато това стане, пътят на топката може да се разглежда като орбита.
Този принцип зад този прост пример може да се приложи към много по-големи обекти като планети и луни. Гравитацията действа като центростремителна сила и поддържа обекта, който се опитва да се отдалечи, в орбита, елипсовидната траектория в пространството. Нашето Слънце държи планетите около себе си, а планетите държат луните около него по същия начин. Времето, необходимо на обект в орбита да завърши един цикъл, е известно като орбитален период. Например, Земята има орбитален период от 365 дни.
Геосинхронната орбита е орбита около земята с орбитален период от един звезден ден, а геостационарната орбита е специален случай на геосинхронна орбита, където те са разположени точно над екватора.
Повече за геосинхронната орбита
Помислете отново за топката и връвта. Ако дължината на връвта е малка, топката се върти по-бързо, а ако връвта е по-дълга, тя се върти по-бавно. Аналогично, орбитите с по-малък диаметър имат по-бързи орбитални скорости и по-къси орбитални периоди. Ако диаметърът е по-голям, орбиталната скорост е по-бавна и орбиталният период е по-дълъг. Например Международната космическа станция, която е в ниска земна орбита, има период от 92 минути, а Луната има орбитален период от 28 дни.
Между тези крайности има определено разстояние от земята, където орбиталният период е равен на периода на въртене на земята. С други думи, орбиталният период на обект в тази орбита е един звезден ден (приблизително 23 часа 56 минути) и следователно ъгловата скорост на земята и обекта е подобна. Един интересен резултат от това е, че всеки ден по едно и също време спътникът ще бъде в една и съща позиция. Той е синхронизиран с въртенето на Земята, оттук и геосинхронната орбита.
Всички геосинхронни орбити на Земята, независимо дали са кръгли или елиптични, имат голяма полуос от 42 164 km.
Повече за геостационарната орбита
Геосинхронна орбита в равнината на земния екватор е известна като геостационарна орбита. Тъй като орбитата е в равнината на екватора, тя има допълнително свойство, различно от това да бъде в същото положение по едно и също време. Когато обект в орбитата се движи, земята също се движи успоредно на него. Следователно изглежда, че обектът винаги е над една и съща точка, винаги. Сякаш обектът е фиксиран точно над някаква точка на земята, вместо да обикаля около нея.
Почти всички комуникационни спътници са поставени в геостационарна орбита. Концепцията за използване на геостационарната орбита за телекомуникации беше представена за първи път от автора на научна фантастика Артър К. Кларк, поради което понякога се нарича Орбита на Кларк. И колекцията от сателити в тази орбита е известна като пояса на Кларк. Днес се използва за телекомуникационно предаване по целия свят.
Геостационарната орбита се намира на 35 786 км (22 236 мили) над средното морско ниво, а орбитата на Кларк е дълга около 265 000 км (165 000 мили).
Каква е разликата между геосинхронна и геостационарна орбита?
• Орбита с орбитален период от един звезден ден е известна като геосинхронна орбита. Обект в тази орбита се появява на една и съща позиция по време на всеки цикъл. Той е синхронизиран с въртенето на земята, оттук и терминът геосинхронна орбита.
• Геосинхронна орбита, разположена в равнината на земния екватор, е известна като геостационарна орбита. Обект в геостационарна орбита изглежда неподвижен точно над точка на земята и изглежда неподвижен спрямо земята. Следователно. терминът геостационарна орбита.
