Форма орбит, наклонение, высота, положение плоскости орбиты по отношению к Солнцу космических летательных аппаратов

Форма орбиты определяет постоянство высоты съемки на разных участках орбиты. Предпочтительны круговые орбиты, у которых высоты перигея и апогея одинаковы и одинакова высота съемки земной поверхности, а для одной и той же аппаратуры — одинаковы охват, масштаб и разрешение снимков.

Наклонение определяется углом i между плоскостью орбиты и плоскостью экватора. По наклонению разделяют орбиты экваториальные (i = 0°), полярные (i= 90°) и наклонные. В число наклонных орбит входят прямые (0 < i < 90°) и обратные (90° < i < 180°). Наклонение орбиты определяет широтный сферический пояс, охватываемый съемкой. Крупногабаритные тяжелые пилотируемые корабли и орбитальные станции функционируют на прямых орбитах (обычно с наклонением 30 и 52°), сравнительно небольшие метеорологические и ресурсные спутники запускают на полярные орбиты.

Высота орбиты. Спутники работают на различных высотах. При низких орбитах существенно сказывается сопротивление атмосферы, при высоте менее 100 км прогрессивно возрастающее торможение столь велико, что спутник не может совершить даже одного витка и, сгорая, падает вниз. По мере увеличения высоты увеличивается время активного существования спутников, охват

съемкой, но при этом обычно уменьшается разрешение снимков. Выделяют три группы наиболее часто используемых для съемки Земли орбит — с высотами 150 — 500, 500—2000 и 36 000 км. Первая группа включает орбиты пилотируемых кораблей, орбитальных станций, а также спутников фотосъемки с относительно коротким временем функционирования. Во вторую группу входят орбиты ресурсных и метеорологических спутников с электронной аппаратурой. Для первых характерны высоты около 600 и 900 км, для вторых — 900—1400 км. Третья группа — это орбиты геостационарных спутников; угловая скорость движения спутника на высоте 36 000 км равна угловой скорости вращения Земли, и поэтому спутник движется синхронно с подспутниковой точкой земной поверхности.

От периода обращения — времени оборота спутника вокруг Земли — зависит число витков в сутки и соответственно межвитковое расстояние. Для околоземной круговой орбиты период обращения спутника To6 (мин) зависит от ее высоты Н (км) и численно равен To6= 84,4 +(Н/50)

Число витков, опоясывающих Землю, за сутки составит N =(24*60/ To6), а угловое межвитковое расстояние будет N⁰=(360⁰/N).

Солнечно-синхронные орбиты — орбиты, при съемке с которых солнечная освещенность земной поверхности (высота Солнца) остается практически неизменной достаточно продолжительное время (почти в течение сезона). Это достигается следующим путем. Поскольку плоскость любой орбиты под влиянием несферичности Земли немного разворачивается (прецессирует), то оказывается возможным, подбирая определенное соотношение наклонения и высоты орбиты, добиться, чтобы величина прецессии была равной суточному повороту Земли вокруг Солнца, т.е. около 1° в сутки. Среди околоземных орбит удается создать лишь несколько солнечно-синхронных, наклонение которых всегда обратное. Например, при высоте орбиты 1000 км наклонение должно быть 99°.

Поиск по сайту: