Yer merkezli yörünge - Geocentric orbit

Bir yer merkezli yörünge veya Dünya yörüngesine herhangi bir nesne içerir yörüngedeki Dünya'yı gibi Ay'a ya yapay uydular . 1997'de NASA , Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından izlendiği üzere, Dünya'nın etrafında dönen yaklaşık 2.465 yapay uydu yükü ve 6.216 parça uzay enkazı olduğunu tahmin etti . Üzeri 16291 önceden başlatılan nesneler var çürümüş Dünya'nın içine atmosferi .

Bir uzay aracı , yerçekiminden kaynaklanan merkezcil ivmesi , hızının yatay bileşeninden kaynaklanan merkezkaç ivmesinden daha az veya ona eşit olduğunda yörüngeye girer . Bir için düşük toprak yörüngesinin , bu hız, 7800 m / s (, 17,400 mil 28.100 km / s) ile ilgilidir; Buna karşılık, şimdiye kadar elde edilen en hızlı insanlı uçak hızı (uzay aracının yörüngeden çıkmasıyla elde edilen hızlar hariç) 1967'de Kuzey Amerika X-15 tarafından 2.200 m/s (7.900 km/sa; 4.900 mph) idi . 600 km (370 mil) yükseklikte Dünya yörünge hızına ulaşmak için gereken enerji yaklaşık 36 MJ / kg'dır; bu, yalnızca ilgili yüksekliğe tırmanmak için gereken enerjinin altı katıdır.

Yaklaşık 2.000 km'nin (1.200 mi) altında bir yerberi olan uzay aracı , yörünge yüksekliğini azaltan Dünya atmosferinden sürüklenmeye maruz kalır. Yörünge bozulmasının hızı, uydunun kesit alanı ve kütlesinin yanı sıra üst atmosferin hava yoğunluğundaki değişikliklere bağlıdır. Yaklaşık 300 km'nin (190 mil) altında, günlerle ölçülen ömürlerle çürüme daha hızlı hale gelir. Bir uydu 180 km'ye (110 mi) alçaldığında, atmosferde buharlaşmasına sadece saatler kaldı. Kaçış hızı tamamen Dünya'nın yerçekimi alanının serbest çekilmesi için gereken ve gezegenlerarası uzaya hareket 11.200 m / s (40300 km / saat; 25100 mph) hakkındadır.

Terimler ve kavramlar listesi

Rakım: burada kullanıldığı şekliyle, bir cismin Dünya okyanuslarının ortalama yüzeyinin üzerindeki yüksekliği.
analemma: astronomide bir yıl boyunca Güneş'in göksel küre üzerindeki konumlarının planını tanımlamak için kullanılan bir terim . Sekiz rakamını yakından andırıyor.
apoje: yörünge hızının minimumda olacağı , bir uydunun veya gök cismin Dünya'dan gidebileceği en uzak noktadır .
eksantriklik: bir yörüngenin mükemmel bir daireden ne kadar saptığının bir ölçüsü. Eksantriklik, tüm dairesel ve eliptik yörüngeler ile parabolik ve hiperbolik yörüngeler için kesin olarak tanımlanmıştır .
ekvator düzlemi: burada kullanıldığı şekliyle, Dünya üzerindeki ekvatordan gök küresine uzanan hayali bir düzlem .
kaçış hızı: Burada kullanıldığı şekliyle, itici gücü olmayan bir cismin Dünya'dan süresiz olarak uzaklaşması gereken minimum hız . Bu hızda bir nesne parabolik bir yörüngeye girecek ; bu hızın üzerinde hiperbolik bir yörüngeye girecektir .
dürtü: bir kuvvetin etki ettiği zaman içindeki integrali . ( N · sn veya lb * sn) cinsinden ölçülür .
Eğim: açı a arasındaki bir referans düzlemi ve bir düzlem ya da eksen . Burada tartışılan anlamda referans düzlemi , Dünya'nın ekvator düzlemidir .
yörünge özellikleri: bu yörüngeyi benzersiz bir şekilde belirtmek için gereken Kepler öğelerinin altı parametresi .
Yörünge dönemi: burada tanımlandığı gibi, bir uydunun Dünya çevresinde tam bir yörünge yapması için geçen süre.
Yerberi: yörünge hızının maksimumda olacağı, bir uydunun veya gök cismin Dünya'dan en yakın yaklaşma noktasıdır.
yıldız günü: bir gök cisminin 360° dönmesi için geçen süre . Dünya için bu: 23 saat, 56 dakika, 4.091 saniye.
güneş zamanı: burada kullanıldığı şekliyle , bir güneş saati ile ölçülen yerel saat .
Hız: bir nesnenin belirli bir yöndeki hızı. Hız bir vektör olarak tanımlandığından , onu tanımlamak için hem hız hem de yön gereklidir.

Yer merkezli yörünge türleri

Aşağıda, farklı yer merkezli yörünge sınıflandırmalarının bir listesi bulunmaktadır.

İrtifa sınıflandırmaları

Ölçeklendirmek için düşük (camgöbeği) ve Orta (sarı) Dünya yörünge bölgeleri. Siyah kesikli çizgi, jeosenkron yörüngedir. Yeşil kesikli çizgi, GPS uyduları için kullanılan 20.230 km'lik yörüngedir .

Alçak Dünya yörüngesi (LEO): Ortalama deniz seviyesinden 160 kilometre (100 mil) ila 2.000 kilometre (1.200 mil) arasında değişen jeosentrik yörüngeler . 160 km'de bir dönüş yaklaşık 90 dakika sürer ve dairesel yörünge hızı saniyede 8.000 metredir (26.000 ft/sn).
Orta Dünya yörüngesi (MEO): 2.000 kilometre (1.200 mil) ve jeosenkron yörüngenin 35.786 kilometre (22.236 mil) arasında değişen irtifaları olan jeosantrik yörüngeler .
Geosenkron yörünge (GEO): 35.786 kilometre (22.236 mil) yükseklikte yer merkezli dairesel yörünge. Yörüngenin periyodu, Dünya'nın dönme periyoduna denk gelen bir yıldız gününe eşittir . Hız saniyede yaklaşık 3.000 metredir (9.800 ft/sn).
Yüksek Dünya yörüngesi (HEO): Yer-senkron yörüngeden daha yüksek irtifaya sahip jeosentrik yörüngeler. Yüksek Dünya yörüngesinin özel bir durumu , perigee'deki yüksekliğin 2.000 kilometreden (1.200 mi) daha az olduğu oldukça eliptik yörüngedir .

Eğim sınıflandırmaları

eğimli yörünge

Olan bir yörünge eğimi referansla ekvator düzlemine 0 değildir.

kutupsal yörünge: Her dönüşte gezegenin her iki kutbunun üstünden veya hemen hemen üstünden geçen bir uydu. Bu nedenle 90 derecelik (veya çok yakın) bir eğime sahiptir .
Kutup güneşi senkron yörüngesi: Her geçişte aynı yerel saatte ekvatoru geçen neredeyse kutupsal yörünge . Gölgeler her geçişte aynı olacağından, görüntü alan uydular için kullanışlıdır.

Eksantriklik sınıflandırmaları

dairesel yörünge

Eksantrikliği 0 olan ve yolu bir daire çizen yörünge .

eliptik yörünge

Bir sahip bir yörünge eksantriklik 0 olan ve yörünge az 1 'den büyük bir yolunu izler elips .

Hohmann transfer yörüngesi

İki motor darbesi kullanarak bir uzay aracını bir dairesel yörüngeden diğerine hareket ettiren yörünge manevrası . Bu manevraya Walter Hohmann adı verildi .

Geosenkron transfer yörüngesi (GTO)

Bir geocentric- eliptik yörünge yerberi bir yükseklikte olan Alçak Yörünge (LEO) ve apoje bir yükseklikte , jeosenkron yörüngede .

Son derece eliptik yörünge (HEO)

35.786 km'nin üzerinde apoje ve apoje yakınında uzun bekleme süreleriyle sonuçlanan düşük yerberi (yaklaşık 1.000 km) ile jeosantrik yörünge.

Molniya yörüngesi: Bir yüksek eliptik yörünge ile eğim 63,4 ° ve yörünge süre a ½ yıldız gün (yaklaşık 12 saat). Böyle bir uydu, zamanının çoğunu Dünya'nın belirlenmiş bir alanı üzerinde geçirir.
Tundra yörüngesi: Bir yüksek eliptik yörünge ile eğim 63,4 ° ve yörünge süre biri yıldız gün (yaklaşık 24 saat). Böyle bir uydu, zamanının çoğunu Dünya'nın belirlenmiş bir alanı üzerinde geçirir.

hiperbolik yörünge

Eksantrikliği 1'den büyük olan bir "yörünge" Nesnenin hızı , kaçış hızının üzerinde bir değere ulaşır , bu nedenle Dünya'nın yerçekimsel çekiminden kurtulacak ve sonlu bir hıza (Dünya'ya göre) yavaşlayarak sonsuzca seyahat etmeye devam edecektir. hiperbolik aşırı hız olarak bilinen değer .

kaçış yörüngesi: Bu yörünge, Dünya'dan uzağa gezegenler arası bir sonda fırlatmak için kullanılmalıdır, çünkü kaçış hızının üzerindeki fazlalık, onun güneş merkezli yörüngesini Dünya'nın yörüngesinden değiştiren şeydir .
Yakalama Yörüngesi: Bu kaçış yörüngesinin aynadaki görüntüsüdür; Yeterli hızla hareket eden, doğrudan Dünya'ya yöneltilmeyen bir nesne, ona doğru hareket edecek ve hızlanacaktır. Yörüngeye sokmak için yavaşlayan bir motor dürtüsünün yokluğunda, periapsisten sonra kaçış yörüngesini takip edecektir.

parabolik yörünge: Eksantrikliği tam olarak 1'e eşit olan bir "yörünge" Nesnenin hızı kaçış hızına eşittir , bu nedenle Dünya'nın yerçekimsel çekiminden kurtulacak ve 0'a yavaşlayan bir hızla (Dünya'ya göre) seyahat etmeye devam edecektir. Dünya'dan fırlatılan bir uzay aracı. bu hızla ondan biraz uzaklaşacaktı, ama aynı güneş merkezli yörüngede Güneş'in etrafında onu takip edecekti . Dünya'ya yaklaşan bir nesnenin parabolik bir yakalama yörüngesi izlemesi mümkündür, ancak olası değildir, ancak hız ve yönün kesin olması gerekir.

Yönlü sınıflandırmalar

ilerleme yörünge: cismin ekvator düzlemine izdüşümünün, Dünya'nın dönüşü ile aynı yönde Dünya etrafında döndüğü bir yörünge.
Retrograd yörünge: cismin ekvator düzlemine izdüşümü, Dünya'nın dönüşünün tersi yönde Dünya etrafında döndüğü bir yörünge.

Geosenkron sınıflandırmalar

Yarı eşzamanlı yörünge (SSO)

Yaklaşık 20.200 km (12.600 mil) yükseklikte ve yaklaşık 12 saatlik bir yörünge periyoduna sahip bir yörünge

Geosenkron yörünge (GEO)

Yaklaşık 35.786 km (22.236 mil) yükseklikte yörüngeler. Böyle bir uydu gökyüzünde bir analemma (şekil 8) izleyecektir .

Geostationary yörünge (GSO)

Bir jeosenkron yörüngeye bir ile eğim sıfır. Yerdeki bir gözlemciye bu uydu gökyüzünde sabit bir nokta olarak görünür.

Clarke yörüngesi

Jeostatik yörünge için başka bir isim. Adını yazar Arthur C. Clarke'tan almıştır .

Dünya yörünge librasyon noktaları: Libration noktaları Dünya yörüngesinde nesneler için doğu batı 105 derece ve 75 derecelik altındadır. 160'tan fazla uydu bu iki noktada toplanmıştır.

süpersenkron yörünge: GSO/GEO üzerinde bir imha/depolama yörüngesi. Uydular batıya kayacak.
senkron yörünge: GSO/GEO'ya yakın fakat altında bir sürüklenme yörüngesi. Uydular doğuya kayacak.
Mezarlık yörüngesi , imha yörüngesi, hurda yörüngesi: Uyduların operasyonlarının sonunda hareket ettikleri, jeosenkronize birkaç yüz kilometre yukarıda bir yörünge .

Özel sınıflandırmalar

Güneş-senkron yörünge: Uydunun gezegenin yüzeyinin herhangi bir noktasından aynı yerel güneş zamanında geçmesini sağlayacak şekilde yükseklik ve eğimi birleştiren bir yörünge . Böyle bir yörünge, bir uyduyu sürekli güneş ışığına maruz bırakabilir ve görüntüleme, casusluk ve hava durumu uyduları için kullanışlıdır .
Ay yörüngesi: Yörünge karakteristikleri Dünya'nın Ay. Ortalama yüksekliği 384.403 kilometre (238.857 mi), eliptik - eğimli yörünge .

Jeosentrik olmayan sınıflandırmalar

at nalı yörünge: Yer gözlemcisine bir gezegenin yörüngesindeymiş gibi görünen ama aslında onunla birlikte yörüngede olan yörünge . Bkz. asteroitler 3753 (Cruithne) ve 2002 AA ₂₉ .
yörünge altı uçuş: Bir uzay aracının yörünge yüksekliğine yaklaştığı, ancak onu sürdürecek hızdan yoksun olduğu bir fırlatma .

Yükseklikte teğetsel hızlar

yörünge	Merkezden merkeze mesafe	Dünya yüzeyinin üzerindeki yükseklik	Hız	Yörünge dönemi	Özgül yörünge enerjisi
Dünyanın yüzeydeki kendi dönüşü (karşılaştırma için - yörünge değil)	6.378 km	0 km	465.1 m/s (1.674 km/sa veya 1.040 mph)	23 sa 56 dak 4.09 saniye	-62.6 MJ/kg
Dünya yüzeyinde yörünge (ekvator) teorik	6.378 km	0 km	7,9 km/s (28.440 km/sa veya 17.672 mph)	1 saat 24 dakika 18 saniye	-31.2 MJ/kg
Alçak dünya yörüngesi	6.600-8.400 km	200–2.000 km		1 saat 29 dakika – 2 saat 8 dakika	-29,8 MJ/kg
Molniya yörüngesi	6.900–46.300 km	500–39.900 km	1.5–10.0 km/s (5.400–36.000 km/sa veya 3.335–22.370 mph) sırasıyla	11 saat 58 dakika	-4,7 MJ/kg
yerdurağan	42.000 km	35.786 km	3,1 km/s (11.600 km/sa veya 6.935 mph)	23 sa 56 dak 4.09 saniye	-4,6 MJ/kg
Ay'ın Yörüngesi	363.000–406,000 km	357.000–399.000 km	0.97–1.08 km/s (3.492–3.888 km/sa veya 2.170–2.416 mph) sırasıyla	27.27 gün	−0.5 MJ/kg

Alt eksen, bazı yörüngelerin yörünge hızlarını verir.

Languages

In other projects