Geosynkron vs Geostationär Orbit
En bana är en krökt bana i rymden, i vilken himmelska föremål tenderar att rotera. Den underliggande principen för omloppsbanan är nära besläktad med gravitation, och den förklarades inte tydligt förrän Newtons gravitationsteori publicerades.
För att förstå principen, överväg en boll fäst vid ett snöre som roteras med en konstant längd på snöret. Om bollen roterar i en långsammare takt kommer bollen inte att slutföra cykler, utan kollapsa. Om bollen roterar i mycket hög hastighet kommer strängen att gå sönder och bollen snäpper iväg. Om du håller i snöret kommer du att känna bollens drag i handen. Denna ansträngning från bollen att flytta iväg motverkas av strängens spänning genom att dra den bakåt, och bollen börjar röra sig i cirklar. Det finns en specifik hastighet med vilken du måste rotera, så dessa motsatta krafter är i balans, och när de gör det kan bollens bana betraktas som en bana.
Denna princip bakom detta enkla exempel kan tillämpas på mycket större objekt som planeter och månar. Tyngdkraften fungerar som centripetalkraften och håller objektet, som försöker förflytta sig bort, i en omloppsbana, den elliptiska banan i rymden. Vår sol håller planeterna runt sig, och planeterna håller månarna runt sig på samma sätt. Den tid det tar för ett objekt i omloppsbanan att slutföra en cykel kallas omloppsperioden. Jorden har till exempel en omloppsperiod på 365 dagar.
Geosynkron bana är en bana runt jorden med en omloppsperiod på en siderisk dag, och geostationär bana är ett specialfall av geosynkron bana där de är placerade precis ovanför ekvatorn.
Mer om Geosynchronous Orbit
Tänk på bollen och snöret igen. Om strängen är kort roterar bollen snabbare och om strängen är längre roterar den långsammare. Analogt har banor med mindre diameter snabbare omloppshastigheter och kortare omloppsperioder. Om diametern är större är omloppshastigheten långsammare och omloppstiden längre. Till exempel har den internationella rymdstationen, som är i en låg omloppsbana runt jorden, en period på 92 minuter och månen har en omloppstid på 28 dagar.
Mellan dessa ytterligheter finns det ett specifikt avstånd från jorden där omloppsperioden är lika med jordens rotationsperiod. Med andra ord, omloppstiden för ett objekt i denna omloppsbana är en siderisk dag (ungefär 23h 56m), och därför är vinkelhastigheten för jorden och objektet liknande. Ett intressant resultat av detta är att satelliten varje dag vid samma tidpunkt kommer att vara i samma position. Den är synkroniserad med jordens rotation, därav den geosynkrona omloppsbanan.
Alla jordens geosynkrona banor, vare sig de är cirkulära eller elliptiska, har en halvstor axel på 42, 164 km.
Mer om Geostationary Orbit
En geosynkron bana i planet för jordens ekvator kallas en geostationär bana. Eftersom omloppsbanan är i ekvatorns plan har den ytterligare en egenskap förutom att vara i samma position samtidigt. När ett föremål i omloppsbanan rör sig rör sig jorden också parallellt med den. Därför verkar det som att objektet alltid är ovanför samma punkt, alltid. Det är som om objektet är fixerat precis ovanför någon punkt på jorden, snarare än att kretsa runt den.
Nästan alla kommunikationssatelliter är placerade i den geostationära omloppsbanan. Konceptet med att använda den geostationära omloppsbanan för telekommunikation presenterades först av sci-fi-författaren Arthur C Clarke, därför ibland kallad Clarke Orbit. Och samlingen av satelliter i denna omloppsbana är känd som Clarke-bältet. Idag används den för telekommunikation över hela världen.
Geostationär omloppsbana är belägen 35 786 km (22, 236 miles) över medelhavsytan, och Clarke-banan är cirka 265 000 km (165 000 miles) lång.
Vad är skillnaden mellan geosynkron och geostationär bana?
• En omloppsbana med en omloppsperiod på en siderisk dag är känd som en geosynkron omloppsbana. Ett föremål i denna omloppsbana visas på samma position under varje cykel. Den är synkroniserad med jordens rotation, därav termen geosynkron bana.
• En geosynkron bana som ligger i planet för jordens ekvator kallas den geostationära omloppsbanan. Ett föremål i en geostationär bana verkar vara fixerad precis ovanför en punkt på jorden, och det verkar vara stationärt i förhållande till jorden. Därför. termen geostationär bana.
