Geoszinkron vs geostacionárius pálya
A pálya egy görbe pálya a térben, amelyben az égi objektumok hajlamosak forogni. A pálya alapelve szorosan összefügg a gravitációval, és ezt nem magyarázták meg egyértelműen Newton gravitációs elméletének közzétételéig.
Az elv megértéséhez tekintsünk egy zsinórhoz rögzített labdát, amelyet állandó húrhosszal forgatunk. Ha a labda lassabban forog, a labda nem fejezi be a ciklusokat, hanem összeesik. Ha a labda nagyon nagy sebességgel forog, a húr elszakad, és a labda elpattan. Ha tartja a húrt, érezni fogja a labda húzását a kezén. A labdának ezt az elmozdulási erőfeszítését a zsinór feszültsége ellensúlyozza a visszahúzással, és a labda körkörösen mozogni kezd. Van egy meghatározott sebesség, amellyel forognod kell, így ezek az ellentétes erők egyensúlyban vannak, és amikor megtörténik, a labda útja pályának tekinthető.
Ez az egyszerű példa mögött meghúzódó elv alkalmazható sokkal nagyobb objektumokra, például bolygókra és holdakra. A gravitáció centripetális erőként működik, és a távolodni igyekvő tárgyat egy pályán tartja, az elliptikus pályán a térben. Napunk tartja körül a bolygókat, és a bolygók ugyanúgy tartják körül a holdakat. Azt az időt, amely alatt egy objektum a pályán egy ciklust teljesít, keringési periódusnak nevezik. Például a Föld keringési periódusa 365 nap.
A geoszinkron pálya a Föld körüli keringés, amelynek keringési periódusa egy sziderális nap, a geostacionárius pálya pedig a geoszinkron pálya speciális esete, ahol közvetlenül az Egyenlítő felett helyezkednek el.
További információ a geoszinkron pályáról
Gondoljuk újra a labdát és a húrt. Ha a húr hossza rövid, a golyó gyorsabban, ha pedig hosszabb, akkor lassabban forog. Hasonló módon a kisebb átmérőjű pályák keringési sebessége nagyobb és keringési periódusuk rövidebb. Ha az átmérő nagyobb, a keringési sebesség lassabb, és a keringési periódus hosszabb. Például a Nemzetközi Űrállomás, amely alacsony Föld körüli pályán áll, 92 perces, a Hold keringési periódusa 28 nap.
E szélsőségek között van egy meghatározott távolság a Földtől, ahol a keringési periódus megegyezik a Föld forgási periódusával. Más szóval, egy objektum keringési periódusa ezen a pályán egy sziderális nap (nagyjából 23 óra 56 m), és ezért a Föld és az objektum szögsebessége hasonló. Ennek egyik érdekes eredménye, hogy minden nap ugyanabban az időben a műhold ugyanabban a helyzetben lesz. Szinkronizálva van a Föld forgásával, tehát a geoszinkron pályával.
A Föld összes geoszinkron pályájának, legyen az körkörös vagy elliptikus, fél-főtengelye 42,164 km.
További információ a geostacionárius pályáról
A Föld egyenlítőjének síkjában keringő geoszinkron pályát geostacionárius pályának nevezik. Mivel a pálya az Egyenlítő síkjában van, van egy további tulajdonsága is azon kívül, hogy egyidejűleg ugyanabban a helyzetben van. Ha egy tárgy a pályán mozog, a Föld is párhuzamosan mozog vele. Ezért úgy tűnik, hogy az objektum mindig ugyanazon pont felett van, mindig. Olyan, mintha az objektum a Föld valamely pontja fölött lenne rögzítve, ahelyett, hogy keringene körülötte.
Majdnem az összes kommunikációs műhold a geostacionárius pályán van. A geostacionárius pálya távközlési felhasználásának koncepcióját először Arthur C Clarke sci-fi szerző mutatta be, ezért néha Clarke-pályának is nevezik. Az ezen a pályán lévő műholdak gyűjteményét pedig Clarke-övként ismerik. Ma távközlési átvitelre használják az egész világon.
A geostacionárius pálya 35 786 km-rel (22 236 mérföld) az átlagos tengerszint felett található, a Clarke-pálya pedig körülbelül 265 000 km hosszú.
Mi a különbség a geoszinkron és a geostacionárius pálya között?
• Az egy napos keringési periódusú pályát geoszinkron pályának nevezzük. Egy objektum ezen a pályán minden ciklus alatt ugyanazon a helyen jelenik meg. Szinkronizálva van a Föld forgásával, innen ered a geoszinkron pálya kifejezés.
• A Föld egyenlítőjének síkjában fekvő geoszinkron pályát geostacionárius pályának nevezik. Úgy tűnik, hogy egy geostacionárius pályán lévő objektum közvetlenül a Föld egy pontja felett van rögzítve, és úgy tűnik, hogy a Földhöz képest mozdulatlan. Ezért. a geostacionárius pálya kifejezés.
