Jak satelity obíhají kolem Země?

satelity jsou do jisté míry „tajemné“ objekty. Cestují ve vesmíru, který se cítí jako exotické místo, protože většina z nás tam nikdy nebyla. Jsou tak daleko, že je nevidíme. Obvykle stojí miliony nebo miliardy dolarů, což znamená, že nikdo z nás nikdy nebude vlastnit jeden osobně. A tak dále…

orbitální mechanika může být také záhadná, protože pro nás neexistuje snadný způsob, jak zažít orbitální mechaniku osobně. Nicméně, s trochou fantazie, můžete pochopit základní myšlenku orbitální mechaniky velmi snadno. Ukazuje se, že hrajeme s orbitální mechanikou po celou dobu!

Přemýšlejte o tom, co se stane, když hodíte míč. Představte si, že stojíte na velkém poli a házíte baseball tak tvrdě, jak jen můžete-jako džbán. Míč může jít 100 stop (30 metrů) a pak dopadl na zem. Dáte míč na oběžnou dráhu-je to jen, že oběžná dráha koule je velmi krátká!

nyní si představte, že jste stříleli pušku rovně a na úrovni místo házení míče. Kulka může urazit míli (1,6 km), než podlehne gravitaci a dopadne na zem.

nyní si představte, že střílíte velmi velké dělo, které je schopno dát své skořápce extrémně vysokou počáteční rychlost. Představte si také, že náš svět je zcela pokryt vodou, aby se odstranily veškeré starosti o kopce, a že dělo je vystřeleno rovně a na úrovni. Jeho cesta může vypadat jako obrázek vpravo.

V tomto diagramu můžete vidět, že shell je dostatečně daleko, aby skutečně sledovat zakřivení země po dobu, než dopadla na zem.

jedna věc, která tyto příklady zvětšuje, je odpor vzduchu, takže si představte, že jste vzali toto dělo na Měsíc a namontovali ho na vrchol nejvyšší hory. Měsíc nemá atmosféru a je zcela obklopen vakuem vesmíru. Pokud se vám upraví rychlost shell jen vpravo a výstřel z děla, shell by sledovat křivku měsíce dokonale. Padala by přesně stejnou rychlostí, jakou od ní klesá křivka měsíce, takže by nikdy nenarazila na zem. Nakonec by to zakřivilo celou cestu kolem Měsíce a narazilo přímo do zadní části děla! Na Měsíci byste mohli mít satelity v extrémně nízkých drahách, jako je tato-jen míli nebo dvě nad zemí, abyste se vyhnuli horám. A satelity by mohly být teoreticky vypuštěny z děl.

na zemi to není tak snadné, protože satelity se musí dostat nad atmosféru a do vakua vesmíru na oběžnou dráhu po jakoukoli dobu. 200 mil (320 km) nahoru je asi minimum, aby se zabránilo atmosférickému rušení. Hubbleův vesmírný dalekohled obíhá ve výšce 380 mil (600 km). Ale princip je úplně stejný. Rychlost satelitu je nastavena tak, aby dopadla na zemi stejnou rychlostí, jakou křivka země klesá od satelitu. Satelit neustále padá, ale nikdy nezasáhne na zem!

Zde je několik zajímavých odkazů: