Comment changer une orbite Coplanaire

Il serait difficile de penser à une partie de la vie humaine qui n'est pas affecté par les informations que les satellites transportent. Satellites regarder la météo, transmettent les signaux téléphoniques et de fournir des informations de navigation pour le trafic terrestre, aérien et maritime. L'orbite d'un satellite doit correspondre à sa tâche . A long terme satellite d'observation météorologique devrait être en haut , orbite géosynchrone il peut surveiller en permanence une surface de la Terre , tandis que les satellites de navigation pourraient trouver orbites plus basses plus efficace . La tâche d'ajuster l'orbite d'un satellite est un problème de mécanique orbitale , et l'un des orbitales problèmes les plus courants de la mécanique est en train de changer une orbite coplanaires.

L'orbite d'un satellite est déterminée par son emplacement et de sa vitesse . Donc deux satellites qui passent par le même point exact peuvent avoir complètement différentes orbites si leurs vitesses sont différentes . Voilà l'astuce pour changer orbites coplanaires . À un moment donné dans l'orbite d'un satellite , changer sa vitesse pour mettre sur une orbite différente . Puis laissez-le aller pendant un certain temps jusqu'à ce qu'il soit l'endroit où vous voulez qu'elle se termine et changer de nouveau sa vitesse pour le mettre dans son orbite finale . Les détails ne sont pas si compliqué que ça , étant donné quelques équations clés . Instructions
Le 1

calculer la vitesse initiale du satellite . La vitesse est donnée par la racine carrée du temps constante gravitationnelle de Newton de la masse de la Terre , divisé par le rayon orbital du satellite .

Par exemple , un satellite sur une orbite circulaire 250 km au-dessus de la surface de la Terre a une le rayon est égal au rayon de la terre , plus l'altitude; c'est

6,378 x 10 ^ 6 + 250 x 10 ^ 3 mètres = 6,628 x 10 ^ 6 mètres .

G x M pour la Terre est 3,968 x 10 ^ 14 m ^ 3 /s ^ 2 si la vitesse du satellite est donnée par

sqrt ( G x M/r1 ) = sqrt ( 3,968 x 10 ^ 10 ^ 14/6.628 x 6 ) = 7755 mètres par seconde ( plus de 17.000 miles par heure) .
2

Déterminer la vitesse de l'orbite finale . La vitesse est donnée par la même équation que dans l'étape 1, juste avec les différents rayon .

Par exemple , disons que vous vouliez déplacer le satellite sur une orbite circulaire 4000 km au-dessus de la surface de la Terre . La vitesse finale serait

sqrt ( 3,968 x 10 ^ 10 ^ x 14/10.378 6 ) = 6197 mètres par seconde .
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Calculer la vitesse de départ de la orbite de transfert pour obtenir de la première à l'orbite finale . Autrement dit, le satellite ne pas sauter d'une orbite à l'autre; il transfère au moyen d'une orbite elliptique . La vitesse de départ de l'orbite elliptique est donnée par

sqrt ( ( G x M) x ( 2/r_initial - . 2 /( r_initial + r_final ) )

Pour le problème de cette exemple est Photos

sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14 x ( 2/6.628 x 10 ^ 6 - . 2 /( 6,628 x 10 ^ 6 + 10,378 x 10 ^ 6 ) ) = 8569 mètres par seconde

4

Operate assez longtemps pour changer la vitesse du satellite les propulseurs du satellite , une manoeuvre connue dans l'industrie comme un " delta - V . " le montant de delta - V est la différence entre la vitesse de l'orbite initiale et . la vitesse de l'orbite de transfert à ce même point

Pour le problème de , par exemple, la vitesse de l'orbite de transfert est de 8569 mètres par seconde et la vitesse initiale est de 7755 mètres par seconde , donc la différence est de 8569 à 7755 = 814 mètres par seconde .
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Calcul de la vitesse finale du satellite dans l'orbite de transfert . c'est , à quelle vitesse le satellite ira quand il est en voyage dans son orbite de transfert vers le rayon de l'orbite finale . l'équation est la même qu'à l'étape 3 , sauf que les s " r_initial " et " r_final " s changent de place

exemple de problème , cela devient : .

sqrt ( 3.968 x 10 ^ 14 x ( 2/10.378 x 10 ^ 6 - 2 /( 10,378 x 10 ^ 6 + 6,628 x 10 ^ 6 ) ) = 5472 mètres par seconde
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Lorsque le satellite est à . son rayon final désiré , appliquer une autre delta- V , cette fois égal à la différence entre la vitesse finale désirée calculée à l'étape 2 et la vitesse de l' orbite de transfert en ce même point , calculé à l'étape 5 .

pour l'exemple problème , cela devient : Photos

6197 - 5472 mètres par seconde = 725 mètres par seconde

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