Geosynchronous vs Geostationary Orbit
Oběžná dráha je zakřivená dráha v prostoru, ve které nebeské objekty mají tendenci rotovat. Základní princip oběžné dráhy úzce souvisí s gravitací a nebyl jasně vysvětlen, dokud nebyla zveřejněna Newtonova gravitační teorie.
Abyste pochopili princip, zvažte kouli připevněnou k provázku otočenému o konstantní délku provázku. Pokud se míč otáčí pomaleji, míč nedokončí cykly, ale zhroutí se. Pokud se míč otáčí velmi vysokou rychlostí, struna se zlomí a míč se odtrhne. Pokud držíte strunu, ucítíte tah míče na ruce. Této snaze míče vzdalovat se čelí napnutí provázku jeho vytažením zpět a míč se začíná pohybovat v kruzích. Existuje určitá rychlost, při které se musíte otáčet, takže tyto protichůdné síly jsou v rovnováze, a pokud ano, lze dráhu koule považovat za oběžnou dráhu.
Tento princip za tímto jednoduchým příkladem lze použít na mnohem větší objekty, jako jsou planety a měsíce. Gravitace působí jako dostředivá síla a udržuje objekt, který se pokouší vzdálit, na oběžné dráze, eliptickou dráhu ve vesmíru. Naše Slunce drží planety kolem sebe a planety drží měsíce kolem sebe stejným způsobem. Čas potřebný k tomu, aby objekt na oběžné dráze dokončil jeden cyklus, je známý jako oběžná doba. Země má například orbitální období 365 dní.
Geosynchronní oběžná dráha je oběžná dráha kolem Země s oběžnou dobou jednoho hvězdného dne a geostacionární oběžná dráha je zvláštním případem geosynchronní oběžné dráhy, kde jsou umístěny přímo nad rovníkem.
Více o Geosynchronous Orbit
Zvažte znovu kouli a provázek. Pokud je délka provázku krátká, míč se otáčí rychleji a pokud je provázek delší, otáčí se pomaleji. Obdobně oběžné dráhy s menším průměrem mají rychlejší orbitální rychlosti a kratší orbitální období. Pokud je průměr větší, oběžná rychlost je pomalejší a oběžná doba je delší. Například Mezinárodní vesmírná stanice, která je na nízké oběžné dráze Země, má dobu 92 minut a Měsíc má oběžnou dobu 28 dnů.
Mezi těmito extrémy existuje určitá vzdálenost od Země, kde se orbitální období rovná periodě rotace Země. Jinými slovy, oběžná doba objektu na této oběžné dráze je jeden hvězdný den (zhruba 23 hodin 56 metrů), a proto je úhlová rychlost Země a objektu podobná. Jedním zajímavým výsledkem je, že každý den ve stejnou dobu bude satelit ve stejné poloze. Je synchronizován s rotací Země, tedy geosynchronní oběžnou dráhou.
Všechny geosynchronní oběžné dráhy Země, ať už kruhové nebo eliptické, mají poloviční hlavní osu 42 164 km.
Více o geostacionární oběžné dráze
Geosynchronní dráha v rovině zemského rovníku je známá jako geostacionární dráha. Vzhledem k tomu, že oběžná dráha je v rovině rovníku, má další další vlastnost, než být ve stejné poloze ve stejnou dobu. Když se objekt na oběžné dráze pohybuje, Země se také pohybuje rovnoběžně s ním. Proto se zdá, že objekt je vždy nad stejným bodem, vždy. Je to, jako by byl objekt upevněn přímo nad nějakým bodem na Zemi, místo aby jej obíhal.
Téměř všechny komunikační satelity jsou umístěny na geostacionární oběžné dráze. Koncept využití geostacionární oběžné dráhy pro telekomunikaci poprvé představil autor sci-fi Arthur C Clarke, proto se mu někdy říká Clarke Orbit. A sbírka satelitů na této oběžné dráze je známá jako pás Clarke. Dnes se používá pro telekomunikační přenos po celém světě.
Geostacionární oběžná dráha se nachází 35 786 km (22 236 mil) nad průměrnou hladinou moře a oběžná dráha Clarke je dlouhá asi 265 000 km (165 000 mil).
Jaký je rozdíl mezi geosynchronní a geostacionární dráhou?
• Oběžná dráha s oběžnou dobou jednoho hvězdného dne je známá jako geosynchronní oběžná dráha. Objekt na této oběžné dráze se během každého cyklu objeví na stejné pozici. Je synchronizován s rotací Země, proto termín geosynchronní oběžná dráha.
• Geosynchronní dráha ležící v rovině zemského rovníku je známá jako geostacionární dráha. Objekt na geostacionární oběžné dráze se zdá být fixován přímo nad bodem na Zemi a zdá se, že je vůči zemi nehybný. Proto. termín geostacionární oběžná dráha.
