Почему солнечно-синхронная орбитальная плоскость вращается?

Я видел этот фильм :

Он показывает синхронизированную с Солнцем орбиту спутника. Что заставляет эту орбиту синхронизироваться с Солнцем? Я имею в виду, насколько я знаю, он не должен вращаться так, как вращается. Два раза в год он должен быть перпендикулярен Солнцу, а два раза в год - параллелен. Видимо я ошибаюсь, так почему же он вращается?

Ответы (2)

Солнечно-синхронные орбиты - это орбиты, плоскость орбиты которых составляет постоянный угол с радиалом от Солнца. Для этого плоскость орбиты геоцентрических спутников должна вращаться в инерциальном пространстве с угловой скоростью Земли по ее орбите вокруг Солнца, т.е. 360 за 365,26 дней или 0,9856 градусов в сутки. При прецессии плоскости орбиты на восток с такой скоростью восходящий узел будет лежать в фиксированное местное время или, что то же самое, в фиксированном направлении относительно радиальной линии Солнце-Земля.

Как указал @Erik, эта прецессия связана со сжатием Земли (экваториальная выпуклость Земли). Скорость, с которой линия узлов перемещается из-за этой выпуклости, определяется выражением

Ом ˙ знак равно 3 2 Дж 2 ( р Е ) 2 н потому что я

куда Дж 2 – коэффициент зональной гармоники ( 1.08262668 × 10 3 для Земли), р Е - экваториальный радиус тела ( 6 , 378 , 137 м для Земли), - параметр орбиты (полуширокая прямая кишка), н среднее движение, а я есть наклонение орбиты.

Для заданного параметра орбиты ( ) и среднее движение ( н ), наклонение геоцентрической спутниковой орбиты может быть выбрано для получения солнечно-синхронной орбиты.

Солнечно-синхронные орбиты возможны, потому что Земля не является идеальной сферой. Землю лучше всего описать как сплюснутый сфероид. Эту несферическую форму и возникающее гравитационное поле можно использовать для изменения орбиты предсказуемым образом — в частности, для прецессии орбиты с периодом в один год.