Ответы на вопросы к экз. (зима 2018-2019) / 7. Классификация орбит

+Классификация по эксцентриситету;
Круговая орбита : Орбита у которой эксцентриситет равен 0 имеет траекторию в виде окружности.
Эллиптическая орбита : Орбита, у которой эксцентриситет от 0 до 1, траектория в виде эллипса.
Параболическая орбита: Орбита, у которой эксцентриситет равен 1. Такая орбита имеет скорость, равную скорости освобождения, следовательно, преодолевает гравитационное притяжение планеты. Если скорость на параболической орбите увеличивается, то она становится гиперболической.
Гиперболическая орбита: Орбита с эксцентриситетом больше 1. Такая орбита имеет скорость, превышающую скорость освобождения, а следовательно объект на ней преодолеет силу гравитационного притяжения планеты и продолжит
путешествовать бесконечно, пока не попадёт под воздействие другого тела с
достаточной силой притяжения. Эксцентриситет определяет форму орбиты.
Спутники на низко эксцентрических орбитах двигаются почти по кругу вокруг Земли. При значениях эксцентриситета от 0 до 1 орбита спутника эллиптическая с меняющимся расстоянием до Земли, в зависимости от того где спутник находится на орбите.
+Классификация по высоте геоцентрической орбиты;
Низкоорбитальные (LEO): Геоцентрические орбиты с высотами до 2000 км.
Среднеорбитальные (MEO): Высота в диапазоне от 2000 км до высоты чуть ниже геостационарной орбиты, то есть 35 786 километров.На этой орбите для покрытия поверхности Земли требуется меньшее количество спутников: ГЛОНАСС использует 24 спутника на высоте 19 100 км, американский аналог GPS – 31 спутник на высоте 2o 200 км. На этом расстоянии приборы связи со спутником должны иметь мощные источники энергии для связи со спутником.
Высокоорбитальные (HEO): Геоцентрические орбиты выше геостационарной
орбиты.
+классификация по наклонению;
Наклонение – это степень наклона орбитальной плоскости. Оно измеряется в
пределах 0 до 180 градусов против часовой стрелки от экваториальной плоскости. Орбита с наклонением 0 градусов расположена точно над экватором и спутник на ней перемешается в том же направлении в каком
вращается Земля (с Запада на Восток). Орбита с наклонением 180 градусов
проходит точно над экватором, но спутник вращается с Востока на Запад.
Орбита с наклонением 90 градусов проходит над полюсами.
Околоэкваториальная орбита – находится вблизи от экваториальной плоскости объекта. Эта орбита позволяет частую повторную съемку приэкваториальных регионов.
Наклонная орбита - это орбита, наклонение которой по отношению к экваториальной плоскости не равен 0.
Околополярная орбита – проходит над или чуть в стороне от обоих полюсов планеты при каждом обороте. Поэтому она имеет наклонение 90 градусов (или
очень близкое к 90).
+классификация по синхронности (периоду);
Прямое движение - движение в одном направлении с остальными телами.
По отношению небесной системе координат обратное движение обычно означает движение, в противоположном вращению главного тела, т.е. тела, которое формирует центр системы.
Прямая орбита - это орбита для которой проекция объекта на экваториальную
плоскость вращается вокруг Земли в том же направлении, что и Земля.
Обратная (ретроградная) орбита - орбита, для которой проекция объекта на
экваториальную плоскость, вращается вокруг Земли в направлении, противоположном направлению вращения Земли.
Спутники с наклонением в пределах от 0 до 90 градусов, движутся по так называемой прямой орбите , это означает, что они вращаются в том же направлении, что и Земля.
Спутники с орбитальным наклонением от 90 до180 градусов, движутся по так называемой ретроградной орбите.
Технически, ретроградные орбиты это те, которые имеют наклонение более 90°. Обычно намного больше 90°. На практике спутники редко запускают на ретроградные орбиты, так как на это нужно потратить намного больше
топлива. Причина в том, что при старте с земли ракета уже имеет скорость,
направленную на восток и равную скорости вращения Земли на данной широте.
Чтобы довести её до орбитальной скорости, нужно добавить недостающую
разницу. Но если же вы хотите направить ракету на запад, то придётся добавить ту же разницу, а также двойную скорость вращения Земли в стартовой точке.

Синхронная орбита – вращающееся тело (обычно спутник) имеет
период, равный среднему периоду вращения центрального тела, и
вращается в том же направлении, что и оно.
Полусинхронная орбита – период равен половине среднего периода
центрального тела, спутник вращается в том же направлении. Для Земли
полусинхронной орбитой будет средняя земная орбита с периодом
обращения 12 часов. Если орбита круглая, то высота будет примерно 20
200 километров.
Надсинхронная орбита – это орбита, период обращения которой
больше, чем период вращения центрального тела. Она обязательно
будет находиться выше, чем синхронная орбита этого же тела.

Все геостационарные орбиты - геосинхронные но не все геосинхронные
орбиты геостационарные. Геостационарные орбиты находятся точно над
экватором, в то время как геосинхронные в целом могут отклоняться на
север или на юг, чтобы охватывать большую часть земной поверхности.
Обе совершают один полный оборот вокруг Земли за звёздные сутки
(относительно звёзд, а не Солнца). Все геосинхронные и
геостационарные орбиты имеют большую полуось 42 164 км.

Геостационарная орбита: круговая геосинхронная орбита с наклонением,
равным нулю. Для наблюдателя на земле такой спутник выглядит как
фиксированная точка в небе. "Все геостационарные орбиты должны быть геосинхронными, но не все геосинхронные орбиты геостационарны.

Геосинхронная орбита: орбита с Землёй в центре, с периодом, равным одному звездному дню, который является средним периодом вращения Земли: 23 часа, 56 минут, 4,091 секунды. Для почти круговой орбиты это означает высоту
примерно 35786 км (22236 миль). Наклонение орбиты и эксцентриситет
не обязательно должны быть равны нулю.