Geosünkroonne vs geostatsionaarne orbiit
Orbiit on kõver rada ruumis, millel taevaobjektid kipuvad pöörlema. Orbiidi aluspõhimõte on tihed alt seotud gravitatsiooniga ja seda ei selgitatud selgelt enne, kui Newtoni gravitatsiooniteooria avaldati.
Põhimõtte mõistmiseks kaaluge nööri külge kinnitatud palli, mida pööratakse nööri konstantse pikkusega. Kui pall pöörleb aeglasem alt, ei lõpeta pall tsükleid, vaid variseb kokku. Kui pall pöörleb väga suure kiirusega, katkeb pael ja pall klõpsab minema. Kui hoiad nöörist kinni, tunned palli tõmmet käes. Seda palli eemaldumise pingutust tasakaalustab nööri pinge, tõmmates seda tagasi ja pall hakkab ringidena liikuma. On kindel kiirus, millega peate pöörlema, nii et need vastandlikud jõud on tasakaalus ja kui nad seda teevad, võib kuuli teekonda käsitleda orbiidina.
Selle lihtsa näite taga olevat põhimõtet saab rakendada palju suuremate objektide, näiteks planeetide ja kuude puhul. Gravitatsioon toimib tsentripetaalse jõuna ja hoiab eemalduda püüdvat objekti orbiidil, ruumis elliptilisel teel. Meie Päike hoiab enda ümber planeete ja planeedid hoiavad kuud enda ümber samamoodi. Aega, mis kulub orbiidil oleval objektil ühe tsükli sooritamiseks, nimetatakse orbitaalperioodiks. Näiteks Maa tiirlemisperiood on 365 päeva.
Geosünkroonne orbiit on orbiit ümber Maa, mille tiirlemisperiood on üks sidereaalne päev, ja geostatsionaarne orbiit on geosünkroonse orbiidi erijuhtum, kus need paiknevad täpselt ekvaatori kohal.
Lisateavet geosünkroonse orbiidi kohta
Mõelge uuesti pallile ja nöörile. Kui nöör on lühike, pöörleb pall kiiremini ja kui nöör on pikem, siis aeglasem alt. Analoogiliselt on väiksema läbimõõduga orbiitidel suurem orbiidi kiirus ja lühem orbiidiperiood. Kui läbimõõt on suurem, on orbiidi kiirus aeglasem ja orbiidi periood pikem. Näiteks rahvusvahelisel kosmosejaamal, mis on madalal Maa orbiidil, on periood 92 minutit ja Kuu tiirlemisperiood 28 päeva.
Nende äärmuste vahele jääb konkreetne kaugus Maast, kus tiirlemisperiood on võrdne Maa pöörlemisperioodiga. Teisisõnu, objekti tiirlemisperiood sellel orbiidil on üks sidereaalne päev (umbes 23 h 56 m) ja seega on Maa ja objekti nurkkiirus sarnane. Selle üks huvitav tulemus on see, et iga päev samal ajal on satelliit samas asendis. See on sünkroniseeritud maakera pöörlemisega, seega geosünkroonse orbiidiga.
Kõigil Maa geosünkroonsetel orbiitidel, olgu need siis ringikujulised või elliptilised, on poolpeatelg 42,164 km.
Lisateavet geostatsionaarse orbiidi kohta
Gosünkroonset orbiiti Maa ekvaatori tasapinnal nimetatakse geostatsionaarseks orbiidiks. Kuna orbiit asub ekvaatori tasapinnal, on sellel lisaks samaaegselt samas asendis olemine veel üks omadus. Kui orbiidil olev objekt liigub, liigub ka Maa sellega paralleelselt. Seetõttu näib, et objekt on alati sama punkti kohal, alati. Tundub, nagu oleks objekt fikseeritud otse mõne Maa punkti kohal, mitte ei tiirle selle ümber.
Peaaegu kõik sidesatelliidid on paigutatud geostatsionaarsele orbiidile. Geostatsionaarse orbiidi kasutamise kontseptsiooni telekommunikatsioonis esitas esmakordselt ulme autor Arthur C Clarke, seetõttu nimetatakse seda mõnikord Clarke'i orbiidiks. Ja sellel orbiidil olevat satelliitide kogumit tuntakse Clarke'i vööna. Tänapäeval kasutatakse seda telekommunikatsiooni edastamiseks kogu maailmas.
Geostatsionaarne orbiit asub 35 786 km (22 236 miili) kõrgusel keskmisest merepinnast ja Clarke'i orbiit on umbes 265 000 km (165 000 miili) pikk.
Mis vahe on geosünkroonsel ja geostatsionaarsel orbiidil?
• Orbiiti, mille tiirlemisperiood on üks sidereaalne päev, nimetatakse geosünkroonseks orbiidiks. Sellel orbiidil olev objekt ilmub iga tsükli jooksul samale kohale. See on sünkroniseeritud Maa pöörlemisega, sellest ka termin geosünkroonne orbiit.
• Maa ekvaatori tasapinnal asuvat geosünkroonset orbiiti nimetatakse geostatsionaarseks orbiidiks. Geostatsionaarsel orbiidil olev objekt näib olevat fikseeritud täpselt Maa punkti kohal ja tundub, et see on Maa suhtes paigal. Seetõttu. termin geostatsionaarne orbiit.
