Синхро́нная орби́та — такая орбита , на которой период обращения спутника равен периоду осевого вращения центрального тела .

Если синхронная орбита круговая и её плоскость совпадает с плоскостью экватора центрального тела, то такую орбиту называют стационарной . Спутник на стационарной орбите кажется неподвижным с точки зрения наблюдателей, находящихся на центральном теле. Соответствующие орбиты Земли называют геосинхронной и геостационарной .

Примеры

Харон обращается вокруг Плутона с периодом, равным периоду вращения Плутона вокруг своей оси. Харон при этом вращается вокруг своей оси с этим же периодом, в результате Харон на небе Плутона неподвижен, как и Плутон на небе Харона.

Многие искусственные спутники Земли находятся на геостационарной орбите . Это позволяет использовать направленные неподвижные спутниковые антенны, примером которых являются бытовые антенны спутникового ТВ .

Вычисление высоты орбиты

Радиус синхронной орбиты можно вычислить по формуле

${\displaystyle R={\sqrt[{3}]{\frac {G\cdot M_{c}}{\omega ^{2}}}}}$ ,

где R — радиус орбиты, G — гравитационная постоянная , M _c — масса центрального тела, ω — угловая скорость вращения центрального тела.

Для практических вычислений, однако, целесообразнее исходить не из массы центрального тела M _c , а из его стандартного гравитационного параметра μ = GM _c . Это связано с тем, что значение μ известно с гораздо большей точностью, чем значение G или M _c . Формула тогда приобретает вид

${\displaystyle R={\sqrt[{3}]{\frac {\mu }{\omega ^{2}}}}}$ .

Высоту синхронной орбиты над экватором можно затем вычислить по формуле

H = R − r ,

где H — высота орбиты, r — экваториальный радиус центрального тела.

Синхронная орбита для некоторых небесных тел

Примечания