Orbit "Lyn"

Molniya-banen  er en type høj elliptisk bane med en hældning på 63,4°, et periapsis-argument på -90° og en omløbsperiode på en halv siderisk dag . Denne type kredsløb blev opkaldt efter en række sovjetiske rumfartøjer med dobbelt formål Molniya , som var de første til at bruge denne bane i deres arbejde.

Satellitten tilbringer det meste af sin tid i kredsløb ved sin apogee , som for Molniyas kredsløb passerer over den nordlige halvkugle. På apogeum-punktet kan højden nå 40 tusinde kilometer, på grund af hvilket, i kombination med et ret langt ophold omkring apogee, er satellitten perfekt synlig på den nordlige halvkugle, især i Rusland og Canada. Denne funktion blev brugt til at bygge et netværk af relæknuder " Orbit ", der dækker hele USSR 's territorium . For at dække hele den nordlige halvkugles territorium kræves der mindst tre rumfartøjer; i virkeligheden blev der brugt fire par Molniya-satellitter, hvis kredsløb blev forskudt med 90 ° i forhold til hinanden.

Banediagrammer

• Dækningsområder af Molniya-kredsløbet. Den grønne zone er højdepunktet. Den røde zone er ±3 timer fra apogeum. Den blå zone er ±4 timer fra apogeum.

• Udsigt over jorden ved højdepunktet -4 timer, højdepunktets længde - 90 ° E. Rumfartøjets højde 24.043 km over 47,04° N 92,65° Ø.

• Udsigt over jorden ved apogeum-punktet, apogee - længdegrad - 90 ° E. Rumfartøjets højde 39.867 km over 47,04° N 92,65° Ø.

• Udsigt over Jorden ved apogeum-punktet +4 timer, apogee- længdegrad - 90 ° E. Rumfartøjets højde 24.043 km over 47,04° N 87,35° Ø.

• Udsigt over jorden ved apogeum-punktet -4 timer, apogee- længdegrad - 90° V. Rumfartøjets højde er 24.043 km over punktet 47,04° N 87,35° V.

• Udsigt over jorden ved apogeum-punktet, apogee - længdegrad - 90 ° V. Rumfartøjets højde er 39.867 km over punktet 63,43° N 90° V.

• Udsigt over jorden ved apogeum-punktet +4 timer, apogee- længdegrad - 90° V. Rumfartøjets højde er 24.043 km over punktet 47,04° N 92,65° V.

• Synlighedszoner for tre satellitter på den nordlige halvkugle. P er satellittens omløbsperiode, den grønne linje er arbejde over Eurasien ( højdepunktets længde er 90° E), den røde linje er arbejde over Nordamerika ( højdepunktets længde er 90° W)

Orbitale funktioner

Et stort territorium af det tidligere USSR og det nuværende Rusland ligger på de høje nordlige breddegrader. Organiseringen af ​​tv- og radioudsendelser fra satellitter placeret i geostationær kredsløb , for et sådant territorium, kræver højere effektsendere på grund af den lave hældningsvinkel. [1] Tværtimod er Molniyas bane meget bedre egnet til sådanne områder - hældningsvinklen for ethvert punkt nord for 54,1° nordlig bredde vil garanteret være større end 10°. Desuden kræver opsendelse i denne bane mindre brændstof end i geostationær bane. Ulempen ved denne tilgang er, at der kræves et komplekst satellitsporingssystem til jordstationer. Rumfartøjet passerer også gennem van Allens strålingsbælte fire gange om dagen , hvilket i tilfældet med Molniya -rumfartøjet havde en negativ indvirkning på solpanelerne og apparatets samlede levetid.

For fuldstændigt at dække Ruslands territorium er der brug for mindst tre rumfartøjer, som hver opererer i otte timer under passagen af ​​apogee. Da Jorden laver en halv omdrejning omkring sin akse på 12 timer, viser det sig, at hver anden passage af apogeum falder på Eurasiens tjeneste, og den anden - Nordamerika. Længden af ​​højdepunktet for alle tre enheder skal være 90° vest og 90° øst, men hver af dem skal passere et punkt 8 timer efter passagen af ​​den foregående. I dette tilfælde, når enheden passerer apogee-punktet +4 timer og forlader den mest gunstige udsendelseszone, går den næste enhed bare ind i apogee-punktet -4 timer og fortsætter med at sende for den betjente region. Afstanden mellem enhederne under dette skift er 1500 kilometer (i vinkelkoordinater - et par grader), så relæstationen skal blot dreje lidt på antennen for at fortsætte med at modtage fra den nye satellit.

På grund af fladheden af ​​jordens ellipsoide introduceres forvrængninger i periapsis-argumentet , på grund af hvilke satellittens kredsløb konstant vil ændre sig uden korrektion . For at undgå spild af brændstof bruger Molniya-kredsløbet en hældningsvinkel på 63,4°, hvor forvrængning er nul. [2]

Brug

For første gang blev en bane med lignende parametre brugt af Molniya-1- serien af ​​telekommunikationssatellitter . Efter to mislykkede opsendelser blev Molniya 1-01 sat i kredsløb i 1964 og opsendt den 23. april 1965. Satellitterne i den første serie blev brugt som et langtrækkende militært kommunikationssystem, men de havde en kort levetid og krævede konstant udskiftning. Rumfartøjet i den næste Molniya-2- serie havde allerede et dobbelt formål: Ud over militær kommunikation leverede de civil udsendelse af Orbita -tv- og radionetværket i hele Sovjetunionen. De seneste generationer af Molniya-3 og Molniya-3K- serien havde en øget levetid og gennemløb af repeateren. De bør erstattes af Meridian -rumkonstellationen af ​​satellitter , som også bruger en høj elliptisk bane.

Et kredsløb svarende til "Lynet" blev også brugt af sovjetiske spionsatellitter i Oko ICBM -systemet for tidlig detektion , hvis højdepunkt var placeret over USA . Det russiske tidlige varslingssystem EKS Kupol, som erstattede det, bruger et konceptuelt lignende Tundra -kredsløb .

Noter

1. ↑ Tre klasser af kredsløb . Jordobservatoriet - NASA . Hentet 29. september 2014. Arkiveret fra originalen 16. august 2014. (ubestemt)
2. ↑ Fundamentals of Space Systems  / Vincent L. Pisacane. - Anden version. - Oxford University Press, 2005. - ISBN 9780195162059 .

Links

• Orbital mekanik
• Lyn-1 rumfartøj
• illustration af kommunikationsgeometrien leveret af satellitter i 12-timers Molniya-baner Arkiveret 25. oktober 2016 på Wayback Machine (video)