В статье Википедии об орбите Молнии во введении упоминается, что период должен составлять 0,5 звездных суток , чтобы ее путь по небу каждые ~ 12 часов, наблюдаемый из данной точки на Земле, оставался постоянным.
Но позже, в разделе свойств , он уточняет это утверждение, говоря, что на самом деле это должно быть 0,5 синодических дня , и продолжает обсуждать влияние сжатия Земли на прецессию прямого восхождения восходящего узла. и аргумент перигея .
Поскольку геосинхронной орбите требуется период в 1,0 звездных дня , чтобы оставаться зафиксированным в небе, почему Молния относится к синодическим суткам, а не к звездным суткам?
Есть ли простой способ понять это? Какое-то "Ага!" один лайнер?
Формулировка довольно запутанная. Во-первых, в статье легкомысленно используется термин «орбитальный период», даже не уточняя, что он означает: сидерический, синодический, драконический или аномальный?
Это меняет результат в зависимости от того, как вы понимаете орбитальный период: это время между двумя последовательными проходами спутника, достигающими перицентра, или это время, когда его истинная аномалия повторяется?
Сначала немного об орбите. Орбита Молинья будет использоваться с созвездиями из трех спутников; его цель - обеспечить наблюдение за двумя «интересными» областями Земли в высоких широтах; области по обе стороны Земли. Все это с высот, намного меньших, чем GEO (как меньшее расстояние для контакта и наблюдения, так и более низкие затраты на запуск), и благодаря конфигурации созвездия гарантируется период наблюдения 24/7, под хорошим углом к поверхности «интересных» регионов. .
В частности, Советы использовали его для наблюдения за Сибирью и севером США.
Орбита Молинии имеет очень большой эксцентриситет. Причина состоит в том, чтобы удерживать спутники созвездия над интересующей областью Земли в течение самого длительного времени (когда они медленно движутся вблизи апоцентра) и позволять им ненадолго погружаться в перицентр, когда интересующая область выходит из фокуса (будет взята на себя). двумя следующими спутниками созвездия) только для того, чтобы вскоре вернуться «на место».
Во-первых, пренебрежем орбитальной прецессией спутника. Оптимальный орбитальный период для этой конфигурации составляет один звездный день — три орбиты трех спутников остаются в одной и той же ориентации относительно далеких звезд, и в то время как терминаторная линия Земли движется по мере того, как Земля вращается вокруг Солнца (и синодические сдвиги дня относительно звездной ), вся конфигурация остается постоянной по отношению к «дальним звездам», каждый спутник достигает апоцентра на 1/6 звездных суток от предыдущего и приземляется над одним и тем же местом каждый звездный день (и один на противоположной стороне Земли, но в том же полушарии, через ползвездных суток).
Таким образом, в этой конфигурации — при рассмотрении орбиты без прецессии — можно с точностью сказать, что ее период равен половине звездных суток. Это также число, которое вы получаете, когда записываете элементы орбиты, предполагая, что Земля является идеальной сферой (как это обычно делается), поэтому в рамках этого упрощения 0,5 «звездных суток» является точным.
Так вот, Земля, не являясь идеальной сферой, возмущает орбиту, вызывая ее прецессию. Орбита была выбрана такой, чтобы возмущение за сутки было почти точно равно угловому сдвигу между сидерическим и синодическим сутками за сутки. В результате аргумент перицентра орбиты перемещается вокруг Земли со скоростью один оборот в год, оставаясь в постоянной ориентации относительно Солнца и приводя к тому, что орбита синхронна с поверхностью Земли в данное время синодического дня.
Это не имеет большого практического значения, так как все три спутника сохраняют свою синхронность и наблюдение за назначенными местоположениями одинаково, и у наземных станций не возникнет проблем с адаптацией к синодическому периоду. За исключением того, что член J2 гравитационного поля Земли неизбежно вызывает некоторую прецессию любой наклонной, эксцентричной орбиты - его удаление стоило бы большого количества топлива, поэтому вместо этого присущая ошибка преобразуется в особенность, орбита выбрана таким образом, что она синхронно с удобным, обычным звездным временем.
Угловая прецессия за день составляет чуть менее 1 градуса (360 градусов/365 дней), и пока спутник совершает оборот по орбите "звездное" количество раз - достигает апоцентра 364 раза в год - апоцентр совершает один полный оборот, каждый день как аргумент перицентра, так и истинная аномалия спутника смещаются на этот 1 градус, добавляя к числу еще один орбитальный оборот и приводя к результату «синодического дневного периода».
ДжулианГцг
ооо