Geosynkroninen vs. geostationaarinen kiertorata
Kiertorata on kaareva polku avaruudessa, jossa taivaankappaleilla on taipumus pyöriä. Kiertoradan periaate liittyy läheisesti painovoimaan, eikä sitä selitetty selvästi ennen kuin Newtonin painovoiman teoria julkaistiin.
Periaatteen ymmärtämiseksi ajatellaan palloa, joka on kiinnitetty naruun pyöritettynä vakiona nauhan pituudella. Jos pallo pyörii hitaammin, pallo ei suorita jaksoja, vaan romahtaa. Jos pallo pyörii erittäin nopeasti, naru murtuu ja pallo napsahtaa pois. Jos pidät narua, tunnet pallon vetävän kädestä. Tätä palloyrityksen siirtymistä estävät narun kireys vetämällä sitä takaisin, ja pallo alkaa liikkua ympyröinä. On tietty nopeus, jolla sinun täytyy kiertää, joten nämä vastakkaiset voimat ovat tasapainossa, ja kun ne niin tekevät, pallon polkua voidaan pitää kiertoradalla..
Tätä yksinkertaisen esimerkin takana olevaa periaatetta voidaan soveltaa paljon isompiin kohteisiin planeetoina ja kuina. Painovoima toimii keskisuuntaisena voimana ja pitää esineen, joka yrittää siirtyä pois kiertoradalla, elliptisen polun avaruudessa. Aurinkomme pitää planeettoja sen ympärillä ja planeetat pitävät kuut sen ympärillä samalla tavalla. Aika, joka kuluu kiertoradalla olevalle objektille yhden jakson suorittamiseksi, tunnetaan kiertoradalla. Esimerkiksi maapallon kiertorata on 365 päivää.
Geosynkroninen kiertorata on maapallon kiertorata, jonka kiertorata on yksi sivupalvelu päivä, ja geostationaarinen kiertorata on geosynkronisen kiertoradan erityistapaus, jossa ne sijoitetaan suoraan päiväntasaajan yläpuolelle..
Lisätietoja geosynkronisesta kiertoradasta
Harkitse palloa ja narua uudelleen. Jos narun pituus on lyhyt, pallo pyörii nopeammin, ja jos naru on pidempi, se pyörii hitaammin. Vastaavasti pienemmällä halkaisijalla olevilla kiertoradoilla on nopeammat kiertonopeudet ja lyhyemmät kiertoradat. Jos halkaisija on suurempi, kiertoradan nopeus on hitaampi ja kiertorata on pidempi. Esimerkiksi matalan maan kiertoradalla olevan kansainvälisen avaruusaseman aikajakso on 92 minuuttia ja kuun kiertorata on 28 päivää.
Näiden ääripäiden välillä on tietty etäisyys maasta, jossa kiertorata on yhtä suuri kuin maan kiertoaika. Toisin sanoen esineen kiertorata tällä kiertoradalla on yhden sivupinnan päivä (suunnilleen 23 h 56m), joten maan ja esineen kulmanopeus on samanlainen. Yksi mielenkiintoinen tulos tästä on, että joka päivä samaan aikaan satelliitti on samassa paikassa. Se on synkronoitu maan kiertoon, joten geosynkroninen kiertorata.
Kaikilla maapallon geosynkronisilla kiertorakoilla, olivatpa ne pyöreät tai elliptiset, on puoli-pääakseli 42 164 km.
Lisätietoja geostationaarisesta kiertoradasta
Maapäivän päiväntasaajan tasossa oleva geosynkroninen kiertorata tunnetaan geostationaarisena kiertoradana. Koska kiertorata on päiväntasaajan tasossa, sillä on muu lisäominaisuus kuin se, että se on samassa paikassa samaan aikaan. Kun kiertoradalla oleva esine liikkuu, myös maa liikkuu samansuuntaisesti sen kanssa. Siksi näyttää siltä, että esine on aina saman pisteen yläpuolella, aina. Vaikuttaa siltä, että esine olisi kiinteä oikealla jonkin maan päällä, sen sijaan että kiertää sitä.
Lähes kaikki tietoliikennesatelliittit on sijoitettu geostationaariselle kiertoradalle. Geostationaarisen kiertoradan käytön tietoliikenteessä esitteli sci-fi-kirjailija Arthur C Clarke, jota joskus kutsutaan Clarke-orbitiksi. Ja tämän kiertoradan satelliittien kokoelma tunnetaan nimellä Clarke vyö. Nykyään sitä käytetään tietoliikenteen siirtoon ympäri maailmaa.
Geostationaarinen kiertorata sijaitsee 35 786 km (22 236 mailia) keskimääräisen merenpinnan yläpuolella, ja Clarken kiertorata on noin 265 000 km (165 000 mailia) pitkä.
Mikä ero on geosynkronisella ja geostationaarisella kiertoradalla??
• Kiertorata, jonka kiertorata on yksi sivupäivä, tunnetaan geosynkronisena kiertoradana. Kohde tällä kiertoradalla näkyy samassa paikassa jokaisen jakson aikana. Se on synkronoitu maan pyörimisen kanssa, tästä syystä termi geosynkroninen kiertorata.
• Maapäivän päiväntasaajan tasossa oleva geosynkroninen kiertorata tunnetaan geostationaarisena kiertoradana. Geostationaarisella kiertoradalla oleva kohde näyttää olevan kiinteä suoraan maanpinnan yläpuolella, ja se näyttää olevan paikallaan suhteessa maahan. Siksi. termi geostatsionaarinen kiertorata.