Полярная орбита

Полярная орбита — орбита космического аппарата (спутника), имеющая наклонение к плоскости экватора в 90°. Полярные орбиты относятся к Кеплеровским орбитам. Трасса орбиты полярного спутника проходит над всеми широтами Земли, в отличие от спутников с наклонением орбиты меньше 90°.

Полярные орбиты могут быть синхронными и квазисинхронными.

Виды полярных орбит

Полярная синхронная орбита

Определение периода T для полярных синхронных орбит осуществляется при δ=0 по формуле: T=2πk / Nk·ωЗ, где: T — период орбиты
π — число Пи
k — кратность орбиты[1]
Nk — порядок орбиты космического аппарата[2]
ωЗ — угловая скорость вращения Земли
δ — угловое смещение трассы

Для орбит, период которых кратный суткам, формула расчёта будет такая: T=2π / nс·ωЗ, где nс — это число суток.

Период T и высота круговых полярных синхронных орбит суточной кратности для некоторых nс приведены в таблице. При этом h=r-R, где:

h — это высота орбиты в перигее
r — радиус круговой орбиты космического аппарата
R — средний радиус Земли

№ п/п nс T, мин h, км
1 16 89,75 272,45
2 15 95,73 564,40
3 14 102,57 890,70
4 13 110,46 1258,33
5 12 119,67 1676,34

Полярная квазисинхронная орбита

Период полярных квазисинхронных орбит при |δ|=d определяется по формуле: T=2πk-δ / Nk·ωЗ.

А для орбит суточной кратности по формуле: T=2πk-δ / nс·ωЗ

Использование

Полярные орбиты в основном применяются для запуска на них спутников военного (разведывательные) и гражданского (научного, сельскохозяйственного) назначений, потому что космические аппараты на таких орбитах выполняют работы по дистанционному зондированию Земли и предназначены для получения информации о планете и припланетном атмосферном слое. Такие спутники при дистанционном зондировании из космоса используются для изучения и контроля природных ресурсов Земли, исследования динамики природных процессов и явлений, сбора информации о состоянии территорий на поверхности планеты и прочих задач.

Характер и продолжительность обзора исследуемых районов поверхности Земли для обеспечения их зондирования, а также трасса орбиты определяется параметрами орбит космических аппаратов. Такие параметры орбит, как период обращения космического аппарата, эксцентриситет, наклонение орбиты и другие, в большой степени определяют качество получаемой спутниками информации, оперативность её получения и передачу со спутника на наземные станции. Чем ниже высота полёта космического аппарата, тем выше качество получаемой им информации и меньше задержка во времени при передаче собранного материала на Землю. Высота полёта космических аппаратов с течением времени может изменяться по причине сопротивления атмосферы. Поэтому по время полёта спутников необходимо управление ими для поддержания основных параметров орбиты.

См. также

Примечания
  1. Кратностью орбиты называется целое число оборотов Земли k вокруг своей оси за тот же период времени, что и в порядке орбиты.
  2. Порядком орбиты называется целое число витков Nk за период времени между двумя последовательными прохождениями трассы космического аппарата через окрестность произвольной точки поверхности Земли.

Литература


This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.