Wie bleiben Kommunikationssatelliten über einer bestimmten Region positioniert?

Soweit ich weiß, muss sich ein Objekt in einer Umlaufbahn bewegen, um nicht auf die Erde zu stürzen. (Die ISS ist das Erste, woran ich dabei denke.)

Wie bleiben Satelliten, die speziell für eine bestimmte Region gebaut wurden (z. B. Satelliteninternet), an einem festen Ort?

Sie werden in eine geosynchrone Umlaufbahn gebracht . In dieser Umlaufbahn dreht sich die Erde mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie der Satellit.
Wenn also der Satellit langsamer wird, müssen sie auch die Erde verlangsamen
Wenn Sie sagen würden, dass sich die Satelliten nicht wirklich bewegen, würde das nicht auch darauf hindeuten, dass sich die Erde nicht dreht? Sonst würde sich die Erde vom Satelliten wegdrehen :)

Antworten (2)

Solche Satelliten befinden sich in einer geosynchronen Umlaufbahn (GSO) und kreisen in einer Umlaufbahnhöhe, in der die Umlaufzeit der Erdrotation um ihre Achse entspricht. Ihre Umlaufgeschwindigkeit beträgt ungefähr 3 km / s bei einer mittleren Umlaufbahnhöhe von 35.786 km über der Erdoberfläche:

  Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Orbitalgeschwindigkeiten ( v Ö ≈ μ / r ) in mittleren Höhen über der Erdoberfläche (blau) und der erforderlichen Geschwindigkeit, um mit der Rotation der Erde um ihre Achse Schritt zu halten, auch bekannt als die geosynchrone Geschwindigkeit (grün). Beide Geschwindigkeiten stimmen mit ~ 3.074 m/s in einer Höhe von ~ 35.783 km über der Erdoberfläche überein. Der Graph ist eine Annäherung erster Ordnung, reale Werte weichen geringfügig voneinander ab.

Am häufigsten werden Kommunikationssatelliten in einer geostationären Umlaufbahn (GEO) platziert, bei der es sich um eine kreisförmige äquatoriale GSO handelt, sodass die Satelliten ungefähr auf demselben Längengrad über dem Erdäquator bleiben, während geneigte kreisförmige GSO-Umlaufbahnen eine Bodenspur in Form einer Acht erzeugen , und zwar hoch Exzentrisch geneigte GSO wie zB Tundrabahnen erzeugen eine langgestreckte Acht . Beachten Sie, dass einige Kommunikationssatelliten möglicherweise auch in niedrigeren, nicht geosynchronen Umlaufbahnen operieren und auf mehrere Satelliten in Konstellationen angewiesen sind , um eine konstante Abdeckung bestimmter Regionen auf der Erdoberfläche oder weltweit sicherzustellen.

Danke, jetzt wurde mir klar, dass ich die fehlerhafte Annahme hatte, dass sich die Satelliten mit der Erde drehen, aber das macht offensichtlich keinen Sinn!
Hängt die Bahnhöhe nicht auch von der Masse des Satelliten ab?
@ Ricky Die Masse eines künstlichen Satelliten ist viele, viele Größenordnungen kleiner als die Erde und kann in diesem Fall vernachlässigt werden. Ansonsten ja, für eine kreisförmige Umlaufbahn ist die Umlaufgeschwindigkeit v Ö ≈ G ( m 1 + m 2 ) / r wo m 1 und m 2 sind die beiden Massen (umkreisender Körper und derjenige, der umkreist wird, obwohl diese Reihenfolge manchmal mehrdeutig sein kann, wie zB bei ähnlichen Massenbinärdateien). Doch wenn m 1 + m 2 ≈ m 2 , dann ist es wirklich egal. Es gibt viele andere störende Effekte, die viel wichtiger sein werden, wie z. B. Störungen des Mondes, Sonnendruck, Massenkonzentrationen, ...

Es ist wichtig, genau auf Ihre Sprache zu achten, wenn Sie über Angelegenheiten sprechen, die Referenzrahmen betreffen. Kommunikationssatelliten bleiben nicht an einem "festen Ort" im absoluten Sinne, aber sie bleiben "über einer bestimmten Region positioniert".

Da sich die Erde dreht, wenn sich ein Satellit in einer Umlaufbahn befindet, deren Periode einem Sterntag entspricht, wird seine Bewegung der Rotation der Erde entsprechen und er wird Tag für Tag über demselben Ort positioniert bleiben. Die Umlaufbahn, in der diese Äquivalenz auftritt, wird als geostationäre Umlaufbahn (GEO) bezeichnet und ist häufig das Ziel von Kommunikations- und Wettersatelliten.

Natürlich ist es nur geostationär, wenn es über dem Äquator liegt (und streng genommen prograd) - ansonsten ist es nur geosynchron und deckt alle ~ 23,9 Stunden die gleichen Punkte ab . AIUI Viele Wettersatelliten sind tatsächlich sonnensynchron (nahezu polare Umlaufbahnen, die sich verschieben, sodass sie tagsüber immer über einem bestimmten Punkt sind).
@ Random832 (beachten Sie, dass Sie viele gesagt haben, dies ändert nichts an dem, was Sie gesagt haben) - der DSCOVR befindet sich am L1-Punkt der Erdsonne ... und nein, es ist kein Kommunikationssatellit.
Weltraumwetter ist nicht dasselbe wie Wetter im herkömmlichen Sinne.
@ Random832 " ... es ist kein Kommunikationssatellit. ... " -> Es ist eine Art "Kommunikations" -Satellit. Was es zu kommunizieren beabsichtigt, kann subtil sein oder so erscheinen. Es ist ein "hellblauer Punkt-Reprise"-Satellit, oder wurde, wurde dann umfunktioniert, dann rerere ... dazu bestimmt, ihm eine Daseinsberechtigung zu geben, oder eine offensichtliche, und jetzt erfüllt es eine andere Funktion als beabsichtigt, während wohl immer noch die gleiche Funktion wie beabsichtigt. Ja ? :-).
@RussellMcMahon DSCOVR wird für mich immer eine blaue Punkt- (oder Marmor-)Erinnerung sein – ich mag es, dass wir Bilder aus seinem offenen Archiv herunterladen können – einige Leute haben einen DSCOVR-Desktop in nahezu Echtzeit für ihre Computerbildschirme. Ist aber auch bereit zu kommunizieren „ Hey! Pass auf! “ wenn die Sonne rülpst.
Wie bleiben Kommunikationssatelliten über einer bestimmten Region positioniert?
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