Geosynkron vs Geostationær kredsløb
En bane er en buet bane i rummet, hvor himmellegemer har tendens til at rotere. Det underliggende princip for kredsløbet er tæt forbundet med tyngdekraften, og det blev ikke klart forklaret, før newtons tyngdekraftsteori blev offentliggjort.
For at forstå princippet skal du overveje en kugle, der er fastgjort til en streng, der er roteret med en konstant længde af strengen. Hvis bolden roterer i en langsommere hastighed, vil bolden ikke fuldføre cyklusser, men kollapse. Hvis bolden roterer meget højt, vil strengen knække, og bolden smækker væk. Hvis du holder i snoren, vil du mærke boldens træk på hånden. Denne indsats fra bolden for at bevæge sig væk modvirkes af spændingen af strengen ved at trække den tilbage, og bolden begynder at bevæge sig i cirkler. Der er en bestemt hastighed, hvormed du skal rotere, så disse modsatrettede kræfter er i balance, og når de gør det, kan boldens bane betragtes som en bane.
Dette princip bag dette enkle eksempel kan anvendes på meget større objekter som planeter og måner. Tyngdekraften fungerer som centripetalkraften og holder objektet, som forsøger at bevæge sig væk, i en bane, den elliptiske bane i rummet. Vores sol holder planeterne omkring sig, og planeterne holder månerne omkring sig på samme måde. Den tid, det tager for et objekt i kredsløbet at fuldføre en cyklus, er kendt som kredsløbsperioden. Jorden har f.eks. en omløbsperiode på 365 dage.
Geosynkron bane er et kredsløb om jorden med en kredsløbsperiode på én siderisk dag, og geostationær bane er et speci altilfælde af geosynkron bane, hvor de er placeret lige over ækvator.
Mere om Geosynchronous Orbit
Tænk på bolden og strengen igen. Hvis snorens længde er kort, roterer kuglen hurtigere, og hvis strengen er længere, roterer den langsommere. Analogt har baner med mindre diameter hurtigere omløbshastigheder og kortere omløbsperioder. Hvis diameteren er større, er omløbshastigheden langsommere, og omløbsperioden er længere. For eksempel har Den Internationale Rumstation, som er i et lavt kredsløb om jorden, en periode på 92 minutter, og månen har en omløbsperiode på 28 dage.
I mellem disse yderpunkter er der en specifik afstand fra jorden, hvor omløbsperioden er lig med jordens rotationsperiode. Med andre ord er omløbsperioden for et objekt i denne bane en siderisk dag (omtrent 23t 56m), og derfor er jordens og objektets vinkelhastighed ens. Et interessant resultat af dette er, at satellitten hver dag på samme tid vil være i samme position. Den er synkroniseret med jordens rotation, deraf den geosynkrone bane.
Alle geosynkrone baner om jorden, uanset om de er cirkulære eller elliptiske, har en semi-hovedakse på 42, 164 km.
Mere om Geostationary Orbit
En geosynkron bane i planet for jordens ækvator er kendt som en geostationær bane. Da banen er i ækvatorplan, har den en yderligere egenskab ud over at være i samme position på samme tid. Når et objekt i kredsløbet bevæger sig, bevæger jorden sig også parallelt med det. Derfor ser det ud til, at objektet altid er over det samme punkt, altid. Det er, som om objektet er fikseret lige over et punkt på jorden i stedet for at kredse om det.
Næsten alle kommunikationssatellitter er placeret i den geostationære bane. Konceptet med at bruge det geostationære kredsløb til telekommunikation blev først præsenteret af sci-fi-forfatteren Arthur C Clarke, og derfor nogle gange kaldet Clarke Orbit. Og samlingen af satellitter i denne bane er kendt som Clarke-bæltet. I dag bruges den til telekommunikation over hele kloden.
Geostationær bane er placeret 35.786 km (22. 236 miles) over middelhavets overflade, og Clarke-kredsløbet er omkring 265.000 km (165.000 miles) lang.
Hvad er forskellen mellem geosynkron og geostationær kredsløb?
• En bane med en omløbsperiode på én siderisk dag er kendt som en geosynkron bane. Et objekt i denne bane dukker op i den samme position under hver cyklus. Den er synkroniseret med jordens rotation, deraf udtrykket geosynkron bane.
• En geosynkron bane, der ligger i planet for jordens ækvator, er kendt som den geostationære bane. Et objekt i en geostationær bane ser ud til at være fikseret lige over et punkt på jorden, og det ser ud til at være stationært i forhold til jorden. Derfor. udtrykket geostationær kredsløb.
