Hvordan kredser satellitter om jorden?

Satellitter er, til en vis grad, "mystiske" objekter. De rejser i rummet, hvilket føles som et eksotisk sted, fordi de fleste af os aldrig har været der. De er så langt væk, at vi ikke kan se dem. De koster normalt millioner eller milliarder af dollars, hvilket betyder, at ingen af ​​os nogensinde vil eje en personligt. Og så videre…

Orbitalmekanik kan også være mystisk, fordi der ikke er nogen let måde for os at opleve banemekanik personligt. Imidlertid, med lidt fantasi, du kan meget let forstå den grundlæggende idé bag orbitalmekanik. Det viser sig, at vi leger med orbitalmekanik hele tiden!

Tænk på, hvad der sker, når du kaster en bold. Forestil dig, at du står på et stort felt og kaster et baseball så hårdt du kan - som en kande. Bolden kan gå 30 fod (100 fod) og derefter ramme jorden. Du sætter bolden i kredsløb - Det er bare, at en kuglebane er meget kort!

Forestil dig nu, at du skød et gevær lige og i niveau i stedet for at kaste en bold. Kuglen kan rejse 1,6 km, før den bukker under for tyngdekraften og rammer jorden.

Forestil dig nu, at du skyder en meget stor kanon, der er i stand til at give sin skal en ekstremt høj initialhastighed. Forestil dig også, at vores verden er fuldstændig dækket af vand for at fjerne bekymringer om bakker, og at kanonen skydes lige og i vater. Dens sti kan ligne billedet til højre.

I dette diagram kan du se, at skallen går langt nok til faktisk at følge jordens kurve i en periode, før den rammer jorden.

En ting, der gummer disse eksempler, er luftmodstand, så forestil dig, at du tog denne kanon til månen og monterede den på toppen af ​​det højeste bjerg. Månen har ingen atmosfære og er fuldstændig omgivet af vakuum i rummet. Hvis du justerede skallen hastighed helt rigtigt og skød kanonen, skallen ville følge månens kurve perfekt. Det ville falde med nøjagtig samme hastighed, som månens kurve falder væk fra det, så den ville aldrig ramme jorden. Til sidst ville den krumme sig hele vejen rundt om månen og ramme lige ind i kanonens bagside! På månen kunne du faktisk have satellitter i ekstremt lave baner som den - kun en kilometer eller to fra jorden for at undgå bjergene. Og satellitter kunne tænkes at blive affyret fra kanoner.

På jorden, det er ikke så let, fordi satellitter skal komme op over atmosfæren og ind i rumets vakuum for at gå i kredsløb i længere tid. 200 miles (320 km) op er omtrent det mindste for at undgå atmosfærisk interferens. Hubble -rumteleskopet kredser i en højde af 600 km eller deromkring. Men princippet er nøjagtig det samme. Satellitens hastighed justeres, så den falder til jorden med samme hastighed, som jordens kurve falder væk fra satellitten. Satellitten falder hele tiden, men det rammer aldrig jorden!

Her er flere interessante links:

• Orbital mekanik
• Himmelsk og orbital mekanik
• Orbital mekanik