Geotransfer kredsløb

Geotransfer kredsløb ( GTO ) - en bane , der er overgang mellem en lav reference bane (LEO; højde omkring 200 km ) og en geostationær bane (GSO; 35.786 km ) . I modsætning til LEO og GEO , som er cirkulære i den første tilnærmelse, er overførselsbanen en meget langstrakt elliptisk bane for rumfartøjet , hvis perigeum ligger i afstanden af ​​LEO fra Jorden, og apogeum i afstanden af ​​GEO . ( Hohmann-banen ).

Afslutningen af ​​opsendelsen af ​​rumfartøjet til GSO sker, når det når sit højdepunkt , mens det bevæger sig langs geotransferbanen. I dette øjeblik informerer accelerationsenheden apparatet om en accelererende impuls, som forvandler dens elliptiske bevægelse til en cirkulær med en omdrejningsperiode rundt om Jorden svarende til en dag .

Inferensteknik

Geostationær bane indebærer en kredsløbshældning på nul, hvilket betyder, at kredsløbet er nøjagtigt over ækvator . Eksisterende rumhavne er dog ikke placeret på ækvator, og direkte opsendelse er mulig i kredsløb med en minimumshældning svarende til rumhavnens breddegrad. Dette betød, at der i det mindste var behov for en to-puls tilgang til GEO: For det første for at nå den krævede karakteristiske hastighed for at nå apogeum i GEO højden, og anden gang ved skæringspunktet mellem banen og GSO'en for at danne en cirkulær bane og skifte hældning. Det skete historisk, at i geostationære satellitter blev den anden impuls givet af selve satellittens fremdriftssystem, og bærerakettens opgave var kun dannelsen af ​​en elliptisk overførselsbane. Denne tilgang, ud over energigevinsten, gjorde det muligt ikke at bekymre sig om rumforurening ved rakettens sidste fase. Den brændte relativt hurtigt op i atmosfæren på grund af dens lave perigeum . Udgangen med to impulser tillod også brugen af ​​billige pålidelige enkeltvirkende motorer på hvert trin. Inferensskemaet gennem GPO er ikke det eneste mulige og ikke altid det mest optimale, men ikke desto mindre er det blevet et populært kendetegn ved løfteraketters muligheder. Den elliptiske bane blev kaldt den geotransitionelle bane.

Parametrene for geotransferbanen bestemmes af opsendelsesstedet. Spaceport Canaveral har en breddegrad på 28,5 grader, hvilket krævede en impuls på ~1800 m/s for at gå fra GPO til GSO. Kourou-rumhavnen med dens breddegrad på 7 grader kræver et overgangsmomentum på ~1500 m/s. Sea Launch Cosmodrome lancerer fra ækvator og dets GPO kræver ikke hældningskorrektion, hvilket giver et overgangsmomentum på ~1477 m/s. GPO'erne for de kinesiske og japanske rumhavne ligner dem i Canaveral. [1] [2]

Den høje breddegrad af rumhavnene i USSR krævede meget større impulser for endelig opstigning til GEO (mere end 2400 m/s). På det tidspunkt, hvor sovjetiske luftfartsselskaber trådte ind på markedet for kommercielle opsendelser, var designet af vestlige geostationære satellitter allerede faldet til ro med hensyn til det nødvendige booster-boost. Derfor havde de sovjetiske raketter brug for et ekstra trin, kaldet et øvre trin, som ville fjerne belastningen på en sådan måde, at den krævede GEO-dannelsesimpuls fra satellitten blev reduceret til vestlige standarder på 1500..1800 m/s. Det er klart, at det her ikke længere er muligt at tale om GPO i sin oprindelige forstand, men kun om egenskaberne ved bærerakettens bæreevne.

På det moderne marked for lanceringstjenester accepteres 2 standarder, GPO-1500 m/s og GPO-1800 m/s, stiltiende som de mest brugte GPO'er. Dataene om manglen på karakteristisk hastighed for at nå GSO'en skal kompenseres af målrumfartøjet, hvilket direkte påvirker rumfartøjets levetid (brændstofforsyning på stationen for at opretholde position i rummet). At lancere i kredsløb for GPO-1500 er dyrere end for GPO-1800. For eksempel, hvis Proton-M løfteraket sætter i kredsløb for GPO-1500 en masse på 6300 kg, så vil masseværdien for GPO-1800 være 7100 kg.

Brug

GPO bruges til forskningssatellitter såsom Spektr-R , samt for telekommunikationssatellitter og multimediedatatransmission. En langstrakt ellipsoid bane giver lang tid over et bestemt territorium, apogeum er valgt ud fra den tid, det tager for signalet at rejse til satellitten og tilbage, overstiger normalt ikke 40 tusinde km for telekommunikationssatellitter, for Spektr-R satellit, apogee er 340 tusind km, dette gøres for at opnå billeder i høj opløsning ved hjælp af metoden til radarblændesyntese .

For kontinuerlig dækning af Jorden med satellitsignaler kræves der minimum 3 satellitter, opsendt med et kredsløbsinterval på 8 timer.

Se også

Noter

  1. ↑ Geotransfer kredsløb . Hentet 22. marts 2016. Arkiveret fra originalen 14. april 2016.
  2. ↑ Nyheder om Angara til søs - hvorfor er dette vigtigt? "Popularvidenskab om rum og astronomi" . Hentet 7. juli 2020. Arkiveret fra originalen 21. september 2020.
 Baner