Interested Article - Полярная орбита

Полярная орбита вокруг Земли

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=2 πk / N _k · ω _З , где: T — период орбиты
π — число Пи
k — кратность орбиты
N _k — порядок орбиты космического аппарата
ω _З — угловая скорость вращения Земли
δ — угловое смещение трассы

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

Период T и высота круговых полярных синхронных орбит суточной кратности для некоторых n _с 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	n _с	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=2 πk - δ / N _k · ω _З .

А для орбит суточной кратности по формуле: T=2 πk - δ / n _с · ω _З

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 во время полёта спутников необходимо управление ими для поддержания основных параметров орбиты.

Примечания

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

Литература

Мантуров А.И. Механика управления движением космических аппаратов: Учебное пособие. — Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва , 2003. — С. 62. — ISBN 5-7883-0255-2 .