מזל טוב: אולי אתה אומה חדש לשטח החלל, שמחפש למקם עומס חדש ומבריק סביב כדור הארץ. ריכזת את הידע הטכני, ותבקש לשבור את האג"ח הגסות ולהצטרף למועדון בלעדי שעד כה מכיל רק 14 מדינות המסוגלות לטוס חלל ילידי. עכשיו לשאלה הגדולה: באיזה מסלול עליכם לבחור?
ברוך הבא לעולם הנפלא של מכניקה מסלולית. בטח, לוויינים במסלול חייבים לפעול על פי חוקי התנועה של ניוטון, מכיוון שהם 'נופלים' תמידית סביב כדור הארץ מבלי לפגוע בזה. אבל זה יעלה לך בהוצאות דלק ומורכבות טכנית להשיג סוגים שונים של מסלולי מסלול. עם זאת, ניתן להשתמש בסוגים שונים של מסלולים להשגת יעדים שונים.
הירח המלאכותי הראשון שהוצב במסלול כדור הארץ נמוך היה Sputnik 1 שהושק ב- 4 באוקטוברth, 1957. אך עוד לפני שחר עידן החלל, בעלי חזון כמו העתידן וסופר המדע הבדיוני ארתור סי קלארק הבינו את הערך של הצבת לוויין במסלול גיאוסינכרוני כ- 35,786 קילומטרים מעל פני כדור הארץ. הצבת לוויין במסלול כזה שומרת עליו 'צעד נעילה' כאשר כדור הארץ מסתובב מתחתיו אחת לעשרים וארבע שעות.
להלן כמה מהקווים הנפוצים יותר שממוקדים על ידי לוויינים מודרניים והשימושים בהם:
מסלול כדור הארץ נמוך (LEO): הצבת לוויין 700 ק"מ מעל פני כדור הארץ הנע 27,500 קמ"ש יביא אותו למסלול כדור הארץ אחת ל 90 דקות. תחנת החלל הבינלאומית נמצאת בדיוק במסלול כזה. לוויינים ב- LEO כפופים גם הם לגרור אטמוספרי וחייבים להגביר אותם מדי פעם. ההשקה מקו המשווה של כדור הארץ מקנה לך דחיפה מקסימלית בחינם של 1,670 קמ"ש לשעה למסלול מזרחה. אגב, מסלול הנטייה הגבוה של 52 מעלות ה- ISS הוא פשרה שמבטיחה שניתן להגיע אליו מאתרי שיגור שונים ברחבי העולם.
מסלול כדור הארץ הנמוך הופך להיות גם עמוס בזבל בחלל, ותקריות כמו מבחן טילים נגד לוויין מוצלח בשנת 2007 על ידי סין, והתנגשות אירדיום 33 ב -2009 והלווין Kosmos-2251 המנותק שניהם התקלחו במסלול כדור הארץ הנמוך עם אלפי חלקים נוספים. של פסולת ולא עזרו למצב הרבה. היו קריאות לתקן את הטכנולוגיה של הכניסה מחדש לוויינים עתידיים, וזה יהפוך לראשון עם הופעתם של להקות ננו ו- CubeSats ב- LEO.
מסלול שמש-סינכרוני: זהו מסלול רטרו מדרגי נוטה ביותר שמבטיח שזווית התאורה של כדור הארץ למטה תואמת במספר מעברים. אמנם דרושה כמות לא קטנה של אנרגיה כדי להגיע למסלול סינכרוני שמש - בתוספת תמרון פריסה מורכב המכונה 'רגל כלבים' - מסלול מסוג זה רצוי למשימות כדור הארץ. זה גם המועדף על לווייני ריגול, ותבחין כי מדינות רבות שמטרתן להקים את הלוויינים הראשונים שלהן ישתמשו במטרה המוצהרת של 'תצפית על כדור הארץ' כדי לשדה לווייני ריגול משל עצמם.
מסלול מולינה: מסלול אליפטי נוטה ביותר שעוצב על ידי הרוסים, מסלול מולינה לוקח 12 שעות להשלים, ומניח את הלוויין על פני חצי כדור אחד במשך 2/3 של מסלולו ומחזיר אותו חזרה לאותה נקודה גאוגרפית אחת ל 24 שעות.
מסלול חצי סינכרוני: מסלול אליפטי בן 12 שעות הדומה למסלול מולינה, מסלול חצי סינכרוני מועדף על ידי לווייני מיקום גלובלי.
מסלול גיאוסינכרוני: הנקודה הנ"ל 35,786 ק"מ מעל פני כדור הארץ, שם לוויין נשאר קבוע לאורך אורך מסוים.
מסלול גיאוסטציוני: מקם לוויין GEO במסלול עם מסלול אפס מעלות, והוא נחשב לגיאוסטציונרי. נקרא לעיתים גם מסלול קלארק, מיקום זה יציב ביותר, ולוויינים המוצבים במקום עשויים להישאר במסלול במשך מיליוני שנים.
בשנת 2012 שוגר הלוויין EchoStar XVI כשהוא מוביל אל GEO עם דיסק קפסולת הזמן התמונות האחרונות מסיבה זו בדיוק. לא מן הנמנע כי בעוד מיליוני שנים מעכשיו, GEO sats יכול להיות הממצאים העיקריים שנותרו בראשית המאה העשרים / 21 המאה.
מסלולי נקודת לגראנז ': המתמטיקאי מהמאה ה -18 ג'וזף-לואי לגראנז' הבחין כי קיימות מספר נקודות יציבות בכל מערכת שלושת הגוף. אזורים אלה משמשים עמדות יציבות נהדרות להצבת מצפות הכוכבים, המכונות נקודות לגראנז '. מצפה הכוכבים השמש ההליוספירית (SOHO) יושב בנקודת L1 כדי להעניק לו נוף רציף של השמש; טלסקופ החלל ג'יימס ווב נועד בשנת 2018 לנקודת ה- L2 שמעבר לירח. כדי להישאר בתחנה ליד נקודת LaGrange, על לוויין להיכנס למסלול ליסאוז או Halo סביב נקודת Lagrange המדומה בחלל.
לכל המסלולים הללו יתרונות וחסרונות. לדוגמה, גרור אטמוספרי אינו נושא במסלול הגיאוסינכרוני, אם כי דרוש מספר פעולות הגברה והעברת תמרוני מסלול. וכמו בכל תוכנית, המורכבות גם מוסיפה סיכויים רבים יותר להיכשל בדברים, ותוך תקלה של לוויין במסלול הלא נכון. משימת פובוס-גרונט של רוסיה ספגה גורל כזה בדיוק לאחר השיגור ב -2011, כאשר הבמה העליונה של פרגאט לא הצליחה לפעול כראוי, תקעה את החללית הבין-כוכבית במסלול כדור הארץ. פובוס-גרונט התרסק בחזרה לכדור הארץ מעל דרום האוקיאנוס השקט ב- 15 בינוארth, 2012.
חלל הוא עסק קשה, וחובה להציב דברים במסלול הנכון!
-מחפש לצוד לוויינים מהחצר האחורית שלך? משאב מקוון נהדר להתחיל איתו בשמים-למעלה.
