Geosünkroonne vs geostatsionaarne orbiit
Orbiit on kaardus rada ruumis, kus taevased objektid kipuvad pöörlema. Orbiidi aluspõhimõte on tihedalt seotud gravitatsiooniga ja seda ei selgitatud enne Newtoni gravitatsiooniteooria avaldamist.
Põhimõtte mõistmiseks kaaluge nöörile kinnitatud palli, mis on pööratud konstantse pikkusega nööriga. Kui pall pöörleb aeglasemalt, ei lõpeta pall tsükleid, vaid variseb kokku. Kui pall pöörleb väga suure kiirusega, puruneb nöör ja pall klõpsatab. Kui hoiate nöörist kinni, tunnete palli tõmmet käes. Sellele palli eemaldumisele suunatud jõupingutusele annab vastupanu nööri pinge, tõmmates seda tagasi ja pall hakkab liikuma ringides. Seal on konkreetne kiirus, millega peate pöörlema, nii et need vastandlikud jõud on tasakaalus ja kui nad seda teevad, võib palli rada pidada orbiidiks.
Seda põhimõtet selle lihtsa näite taga saab rakendada palju suurematele objektidele nagu planeedid ja kuud. Raskusjõud toimib tsentripetaalse jõuna ja hoiab eemale liikuda püüdvat objekti orbiidil elliptilise tee ruumis. Meie Päike hoiab enda ümber planeete ja planeedid hoiavad tema ümber kuule samamoodi. Aega, mis kulub orbiidil oleva objekti ühe tsükli lõpuleviimiseks, nimetatakse orbiidiperioodiks. Näiteks on maakera orbiidiperiood 365 päeva.
Geosünkroonne orbiit on orbiit ümber maakera, mille orbiidiperiood on üks sidereaalpäev, ja geostatsionaarne orbiit on geosünkroonse orbiidi erijuhtum, kus nad asuvad otse ekvaatori kohal.
Lisateave geosünkroonse orbiidi kohta
Mõelge uuesti pallile ja nöörile. Kui paela pikkus on lühike, pöörleb pall kiiremini ja kui pael on pikem, siis aeglasemalt. Analoogselt väiksema läbimõõduga orbiitidel on kiiremad orbiidi kiirused ja lühemad orbiidi perioodid. Kui läbimõõt on suurem, on orbiidi kiirus aeglasem ja orbiidi periood pikem. Näiteks madalal maakera orbiidil asuva rahvusvahelise kosmosejaama periood on 92 minutit ja kuu orbitaalperiood 28 päeva.
Nende äärmuste vahel on kindel kaugus maast, kus orbiidiperiood võrdub maa pöörlemisperioodiga. Teisisõnu on objekti orbiidiperiood sellel orbiidil üks külgpäev (umbes 23h 56m) ja seega on maa ja objekti nurkkiirus sarnane. Üks huvitav tulemus on see, et iga päev samal kellaajal on satelliit samas asendis. See on sünkroniseeritud maa pöörlemisega, seega geosünkroonne orbiit.
Kõigil geosünkroonsetel orbiitidel, nii ümmargustel kui ka elliptilistel, on pool-põhitelg 42 424 km.
Lisateave geostatsionaarse orbiidi kohta
Maa ekvaatori tasapinnal asuvat geosünkroonset orbiiti tuntakse geostatsionaarse orbiidina. Kuna orbiit asub ekvaatori tasapinnal, on sellel lisaks täiendav omadus kui see, et ta viibib samal ajal samas asendis. Kui orbiidil olev objekt liigub, liigub ka maa sellega paralleelselt. Seetõttu näib, et objekt on alati sama punkti kohal, alati. Tundub, nagu oleks objekt fikseeritud otse mõne maa punkti kohal, mitte selle ümber.
Peaaegu kõik sidesatelliidid on paigutatud geostatsionaarsele orbiidile. Geostatsionaarse orbiidi telekommunikatsiooni kasutamise kontseptsiooni esitas esmakordselt ulmekirjanik Arthur C Clarke, seega mõnikord Clarke orbiidiks. Ja selle orbiidi satelliitide kogu on tuntud kui Clarke vöö. Tänapäeval kasutatakse seda telekommunikatsiooni edastamiseks kogu maailmas.
Geostatsionaarne orbiit asub keskmisest merepinnast 35 786 km (22 236 miili) ja Clarke orbiit on umbes 265 000 km (165 000 miili) pikk.
Mis vahe on geosünkroonsel ja geostatsionaarsel orbiidil?
• Ühe külgpäeva orbiidiperioodiga orbiiti tuntakse geosünkroonse orbiidina. Selle orbiidi objekt ilmub iga tsükli jooksul samas asendis. See on sünkroniseeritud maa pöörlemisega, sellest ka mõiste geosünkroonne orbiit.
• Maa ekvaatori tasapinnal asuvat geosünkroonset orbiiti nimetatakse geostatsionaarseks orbiidiks. Tundub, et geostatsionaarsel orbiidil olev objekt on fikseeritud otse maapinna kohal ja see näib olevat maa suhtes statsionaarne. Seega. termin geostatsionaarne orbiit.
