| | |  | Satellite in orbit | |
Δορυφορικές τροχιές
Εισαγωγή
Ένας δορυφόρος μπορεί να παραμείνει στην ίδια τροχιά για μια μεγάλη χρονική περίοδο, αφού η έλξη της βαρύτητας της γης εξισορροπεί τη φυγόκεντρο δύναμη. Δεδομένου ότι οι δορυφόροι κινούνται σε τροχιά έξω από την ατμόσφαιρα, δεν υπάρχει αντίσταση από τον αέρα και, επομένως, σύμφωνα με το νόμο της αδράνειας, η ταχύτητα του δορυφόρου είναι σταθερή, με συνέπεια να είναι σταθερή και η τροχιά του γύρω από τη Γη για πολλά έτη.
Η δύναμη της βαρύτητας μικραίνει όσο απομακρυνόμαστε από τη Γη, ενώ η φυγόκεντρος δύναμη αυξάνεται όσο μεγαλώνει η τροχιακή ταχύτητα. Επομένως, ένας δορυφόρος χαμηλής τροχιάς (συνήθως στα 800km από τη Γη) εκτίθεται σε μια μεγάλη βαρυτική έλξη και πρέπει να κινηθεί με μεγάλη ταχύτητα για να αποκτήσει μια αντίστοιχη φυγόκεντρη δύναμη. Κατά συνέπεια, υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ της απόστασης από τη Γη και της τροχιακής ταχύτητας ενός δορυφόρου. Σε απόσταση 36000 km, η περίοδος περιστροφής είναι 24 ώρες, χρόνος που αντιστοιχεί στο χρόνο μιας περιστροφής της Γης. Σε αυτήν την απόσταση ένας δορυφόρος επάνω από τον ισημερινό θα είναι στάσιμος («στατικός») σε σχέση με τη γη.
Γεωστατική τροχιά
Οι γεωστατικές τροχιές στα 36000 km πάνω από τον γήινο ισημερινό είναι γνωστές κυρίως για τους πολλούς τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους, συμπεριλαμβανομένων και των δορυφόρων για τα τηλεοπτικά σήματα. Τα σήματα από αυτούς τους δορυφόρους μπορούν να σταλθούν κυριολεκτικά σε κάθε άκρη της γης. Στις τηλεπικοινωνίες είναι αναγκαίο «να φαίνεται» ο δορυφόρος κάθε στιγμή και επομένως πρέπει να παραμένει στατικός στην ίδια θέση, σε σχέση με την επιφάνεια της γης.
Meteosat and other satellites in geostationary orbit
Σε ό,τι αφορά την τηλεπισκόπηση, ένας στατικός δορυφόρος έχει το πλεονέκτημα ότι βλέπει πάντα τη γη από την ίδια οπτική γωνία, πράγμα που σημαίνει ότι έχει τη δυνατότητα να καταγράφει την ίδια εικόνα ανά τακτά χρονικά διαστήματα. Αυτή η ιδιότητα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στην παρατήρηση των καιρικών συνθηκών. Ένα μειονέκτημα των γεωστατικών τροχιών είναι η μεγάλη απόσταση από τη γη, γεγονός που μειώνει την μέγιστη δυνατή χωρική ανάλυση. Υπάρχουν αρκετοί μετεωρολογικοί δορυφόροι που έχουν κατανεμηθεί ομοιόμορφα σε γεωστατικές τροχιές γύρω από τη γη, παρέχοντας έτσι μια σφαιρική εικόνα των καιρικών φαινομένων σε ολόκληρο τον πλανήτη μας.
| | Ηλιοσύγχρονη τροχιά | |
Ηλιοσύγχρονη τροχιά
Οι δορυφόροι που είναι εξοπλισμένοι με συστήματα παθητικών αισθητήρων, εξαρτώνται από τον ηλιακό φως και επομένως από την τροχιά γύρω από τη γη. Επειδή οι αισθητήρες αυτοί μετρούν την αντανάκλαση του φωτός που προέρχεται από τον ήλιο και ανακλάται στη γη, οι τροχιές τους πρέπει να είναι προσαρμοσμένες στην εναλλαγή ημέρας-νύχτας. Είναι σημαντικό να μπορούμε να συγκρίνουμε τις εικόνες που καταγράφονται σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Προκειμένου να είναι συγκρίσιμες αυτές οι εικόνες, θα πρέπει οι συνθήκες φωτισμού να είναι ίδιες. Επομένως, οι καταγραφές θα πρέπει να πραγματοποιούνται την ίδια τοπική ώρα της ημέρας, έτσι ώστε ο ήλιος να βρίσκεται στο ίδιο σημείο πάνω από τον ορίζοντα και το επίπεδο της δορυφορικής τροχιάς να διατηρεί σταθερή γωνία ως προς το φως του ήλιου. Για να επιτευχθούν όλες αυτές οι προϋποθέσεις θα πρέπει ο δορυφόρος να κινείται σε πολική τροχιά.
Ενώ ο δορυφόρος περιστρέφεται στην τροχιά του, η γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Κάθε φορά που ο δορυφόρος κάνει μια πλήρη περιστροφή, σαρώνει και μια νέα λωρίδα γήινης επιφάνειας. Έτσι, μετά από ένα ορισμένο αριθμό περιστροφών θα έχει σαρωθεί ολόκληρη η επιφάνεια της γης. Μερικοί δορυφόροι σαρώνουν λωρίδες με σχετικά μεγάλο πλάτος και, επομένως, μπορούν να καλύψουν ολόκληρη τη γη με λίγες περιστροφές. Αντίθετα, οι δορυφόροι υψηλής ανάλυσης σαρώνουν λωρίδες πολύ μικρού πλάτους και κατά συνέπεια χρειάζονται αρκετές ημέρες για να καλύψουν ολόκληρη τη γη.
| |
