Geoszinkron vs geostacionárius pálya
A pálya egy görbe út a térben, amelyben az égi tárgyak hajlamosak forogni. A pálya alapelve szorosan kapcsolódik a gravitációhoz, és ezt csak Newton gravitációs elméletének publikálásáig magyarázták egyértelműen.
Az elv megértése érdekében vegyünk fontolóra egy húrhoz rögzített labdát, amelyet a húr állandó hosszával forgatunk. Ha a labda lassabban forog, a labda nem fejezi be a ciklusokat, hanem összeomlik. Ha a labda nagyon nagy sebességgel forog, akkor a húr elszakad, és a labda elpattan. Ha a húrt tartja, érezni fogja a labda húzását a kezén. A labda ezt az elmozdulási erőfeszítését a húr feszültsége ellensúlyozza a visszahúzással, és a labda körökben kezd mozogni. Van egy meghatározott sebesség, amellyel el kell forognia, így ezek az ellentétes erők egyensúlyban vannak, és amikor mégis megtörténnek, a labda útja pályának tekinthető.
Ez az egyszerű példa mögött álló elv sokkal nagyobb tárgyakra, például bolygókra és holdakra alkalmazható. A gravitáció centripetális erőként hat, és a távolodni próbáló tárgyat egy pályán tartja, az ellipszis útját az űrben. Napunk a bolygókat tartja körülötte, és a bolygók ugyanúgy tartják körülötte a holdakat. Az az idő, amely alatt a pályán lévő objektumok egy ciklus teljesítése véget ér, a pálya periódusának nevezik. Például a Föld keringési ideje 365 nap.
A geoszinkron pálya a Föld körüli pálya, amelynek keringési periódusa egy sziderális nap, a geostacionárius pálya pedig a geoszinkron pálya speciális esete, ahol közvetlenül az Egyenlítő felett helyezkednek el.
További információ a geoszinkron pályáról
Tekintsük újra a labdát és a húrt. Ha a húr hossza rövid, a labda gyorsabban forog, és ha a húr hosszabb, akkor lassabban forog. Hasonló módon a kisebb átmérőjű pályáknak gyorsabb az orbitális sebessége és rövidebb az orbitális periódusa. Ha az átmérő nagyobb, akkor a pálya sebessége lassabb, és a pálya időtartama hosszabb. Például az alacsony űrpályán lévő Nemzetközi Űrállomás időtartama 92 perc, a Holdé pedig 28 nap.
E végletek között van egy meghatározott távolság a földtől, ahol a keringési periódus megegyezik a föld forgási periódusával. Más szavakkal, egy objektum keringési periódusa ezen a pályán egy sziderális nap (nagyjából 23h 56m), ezért a föld és az objektum szögsebessége hasonló. Ennek egyik érdekes eredménye, hogy a műhold minden nap ugyanabban az időben ugyanabban a helyzetben lesz. Szinkronban van a föld forgásával, ezért a geoszinkron pálya.
A föld összes geoszinkron pályájának, akár kör alakú, akár elliptikus, féltengelye 42 164 km.
További információ a geostacionárius pályáról
A föld egyenlítőjének síkjában található geoszinkron pályát geostacionárius pályának nevezzük. Mivel a pálya az Egyenlítő síkjában van, további tulajdonsággal rendelkezik, nem csak abban az időben, hogy ugyanabban a helyzetben legyen. Amikor egy pályán lévő tárgy mozog, a föld is párhuzamosan mozog vele. Ezért úgy tűnik, hogy az objektum mindig ugyanazon a ponton van, mindig. Olyan, mintha az objektum közvetlenül a föld valamely pontja felett lenne rögzítve, nem pedig keringene körülötte.
Szinte az összes kommunikációs műhold a geostacionárius pályán helyezkedik el. A geostacionárius pálya telekommunikációhoz való felhasználásának koncepcióját először Arthur C Clarke sci-fi szerző mutatta be, ezért néha Clarke Orbit-nak hívták. És ezen a pályán a műholdak gyűjtése Clarke öv néven ismert. Ma telekommunikációs átvitelre használják az egész világon.
A geostacionárius pálya az átlagos tengerszint felett 35 786 km (22 236 mérföld), a Clarke pálya pedig 265 000 km (165 000 mérföld) hosszú.
Mi a különbség a geoszinkron és a geostacionárius pálya között?
• Az a pálya, amelynek keringési ideje egy sziderális nap, geoszinkron pályának nevezik. Az ezen a pályán lévő tárgy minden ciklus alatt ugyanabban a helyzetben jelenik meg. Szinkronban van a föld forgásával, ezért a geoszinkron pálya kifejezés.
• A földegyenlítő síkjában fekvő geoszinkron pályát geostacionárius pályának nevezzük. Úgy tűnik, hogy egy geostacionárius pályán lévő tárgy közvetlenül a föld egy pontja fölött van rögzítve, és úgy tűnik, hogy a földhöz képest helyhez kötött. Ezért. a geostacionárius pálya kifejezés.
