Geosynkron vs geostationær bane
En bane er en buet sti i rummet, hvor himmelobjekter har en tendens til at rotere. Det underliggende princip om bane er tæt knyttet til tyngdekraften, og det blev ikke klart forklaret, før Newtons tyngdekraft blev offentliggjort.
For at forstå princippet skal du overveje en kugle, der er fastgjort til en streng, der er roteret med en konstant længde af strengen. Hvis kuglen roterer langsommere, afslutter kuglen ikke cykler, men kollapser. Hvis bolden roterer med en meget høj hastighed, brydes strengen, og bolden klikker væk. Hvis du holder i snoren, vil du føle, at bolden trækker på hånden. Denne indsats fra kuglen til at bevæge sig væk modvirkes af strengets spænding ved at trække den tilbage, og bolden begynder at bevæge sig i cirkler. Der er en bestemt hastighed, som du er nødt til at rotere, så disse modstående kræfter er i balance, og når de gør det, kan bolden af banen betragtes som en bane.
Dette princip bag dette enkle eksempel kan anvendes til meget større genstande som planeter og måner. Tyngdekraften fungerer som centripetalkraften og holder objektet, der prøver at bevæge sig væk, i en bane, den elliptiske bane i rummet. Vores sol holder planeterne omkring sig, og planeterne holder månerne omkring det på samme måde. Den tid, det tager et objekt i bane at gennemføre en cyklus, er kendt som orbitalperioden. For eksempel har jorden en orbital periode på 365 dage.
Geosynkron bane er en bane rundt om jorden med en orbitalperiode på en siderisk dag, og geostationær bane er et specielt tilfælde af geosynkron bane, hvor de er placeret lige over ækvator.
Mere om Geosynchronous Orbit
Overvej bolden og strengen igen. Hvis længden på strengen er kort, roterer kuglen hurtigere, og hvis strengen er længere, roterer den langsommere. Analogt har baner med mindre diameter hurtigere orbitalhastigheder og kortere orbitalperioder. Hvis diameteren er større, er orbitalhastigheden langsommere, og omløbsperioden er længere. For eksempel har den internationale rumstation, der befinder sig i en lav jordbane, en periode på 92 minutter, og månen har en omløbstid på 28 dage.
I disse ekstremer er der en bestemt afstand fra jorden, hvor orbitalperioden er lig med jordens rotationsperiode. Med andre ord, en objekts orbitalperiode i denne bane er en siderisk dag (ca. 23 timer i 56 m), og jordens og objektets vinkelhastighed ligner derfor. Et interessant resultat af dette er, at satellitten hver dag på samme tid vil være i den samme position. Det er synkroniseret med jordens rotation, deraf den geosynkrone bane.
Alle geosynkrone baner på jorden, uanset om de er cirkulære eller elliptiske, har en halvhovedakse på 42.164 km.
Mere om Geostationary Orbit
En geosynkron bane i planet af jordens ækvator er kendt som en geostationær bane. Da kredsløbet befinder sig i ækvatorens plan, har den en yderligere egenskab end at være i samme position på samme tid. Når et objekt i bane bevæger sig, bevæger jorden sig også parallelt med det. Derfor ser det ud til, at objektet altid er over det samme punkt, altid. Det er som om objektet er rettet lige over et punkt på jorden i stedet for at kredse rundt om det.
Næsten alle kommunikationssatellitter er placeret i den geostationære bane. Konceptet med at bruge den geostationære bane til telekommunikation blev først præsenteret af sci-fi-forfatteren Arthur C Clarke, og sommetider kaldet Clarke Orbit. Og indsamlingen af satellitter i denne bane er kendt som Clarke-bæltet. I dag bruges det til telekommunikationstransmission over hele kloden.
Geostationær bane er placeret 35.786 km (22.236 miles) over den gennemsnitlige havniveau, og Clarke-bane er ca. 265.000 km (165.000 miles) lang.
Hvad er forskellen mellem Geosynkron og Geostationær bane?
• En bane med en orbitalperiode på en siderisk dag er kendt som en geosynkron bane. Et objekt i denne bane vises på den samme position under hver cyklus. Det er synkroniseret med jordens rotation, deraf udtrykket geosynkron bane.
• En geosynkron bane, der ligger i planet af jordens ækvator, er kendt som den geostationære bane. Et objekt i en geostationær bane ser ud til at være rettet lige over et punkt på jorden, og det ser ud til at være stationært i forhold til jorden. Derfor. udtrykket geostationær bane.