Геостационарлық орбита

Геостационарлық орбита' - Жер экваторының дәл төбесінде(0°), шеңбер бойымен орналасқан орбита. Оның ерекшелігі: геостационарлық орбитада орналасқан нысандар жердің өзінің осінен айналу жылдамдығына тең бұрыштық жылдамдықпен қозғалады. Сол себепті жасанды серіктер жермен салыстырғанда қозғалмағандай көрінеді. Геостационарлық орбита геосинхронды орбитаның бір түрі болып табылады және жасанды серіктер орнату үшін қолданылады (комуникациялық, телетрансляциялық, т/б.). Спутник теңіз деңгейінен 35 786 км (есептелуі төменде) биіктікте Жермен бағыттас айналу қажет. Дәл осындай биіктікте жасанды жер серігі Жердің жұлдыздарға қатысты айналу периодымен бірдей периодта қозғалады (23 сағат 56 минут 4,091 секунд). Геостационарлық спутниктерді байланыс үшін қолдануды алғаш рет космонавтика теоретигі Герман Поточник 1928 жылы ұсынды. Геостационарлық орбиталардың артықшылықтары Артур Ч. Кларктың 1945 жылы «Wireless World» журналында жарияланғаннан кейін танымал бола бастады. Сол себепті Батыста геостационарлық және геосинхрондық орбиталарды "Кларк орбиталары ", ал теңіз деңгейінен 36000 км биіктікте Жер экваторының жазықтығында геостационарлық орбитаға жақын орналасқан аймақты "Кларк белбеуі "деп атайды. ГСО-ға алғаш жасанды жер серігін (Syncom-3) 1964 жылы тамызда NASA орнатқан болатын.

Қалыптасқан орны

Жасанды жер серігі геостационарлық орбитадағы орналасу нүктесінен Жерге қатысты тыныштық күйінде болады. Сол себепті оның ГСО-дағы орналасу нүктесін қалыптасқан орны деп атайды. Нәтижесінде, жер серігіне бағытталған және бекітілген антенна спутникпен ұзақ уақыт бойы байланыс ұстай алады.

Орбитада спутниктардың орналасуы

Геостационарлық орбита экватордың дәл төбесінде 35786 км биіктіктегі аймақты ғана қамтиды. Егер адам геостационарлық спутниктарды қаруланбаған көзбен көре алғанда, онда жер серігі орналасқан сызық жергілікті жердің Кларк белбеуімен сәйкес келер еді. Төмен биіктікте орналасқан жер серіктерін геостационарлық орбитаға орналастыру үшін ауыспалы геостационарлық (геоауыспалы) орбиталар қолданылады.

Орбитаның биіктігі және радиусы

Геостационарлық орбитада орналасқан жасанды жер серіктерге планетамыздан алыстамайды және жақындамайды,орбитадағы қалыптасқан орнынан жылжымайды. Яғни спутникке әсер ететін гравитация және центрге тарқыш күш өзара пропорционал болуы керек. Геостационарлық орбитаның биіктігін анықтау үшін қалыпты механика әдістерін қолдануға болады:

формула

Мұндағы инерция күшін центрге тартқыш күш деп алып, Гравитациялық күшпен теңестіреміз. Ал, гравитациялық куштің шамасын Ньютон заңы бойынша табуға болады. Айта кетеін жайт, центрге бағытталған үдеу өзінің физикалық мәнін тек инерциалды санақта ғана жоғалтпайды.