Quỹ đạo không đồng bộ địa lý so với Quỹ đạo địa tĩnh
Quỹ đạo là một đường cong trong không gian, trong đó các thiên thể có xu hướng quay. Nguyên lý cơ bản của quỹ đạo có liên quan chặt chẽ với lực hấp dẫn và nó không được giải thích rõ ràng cho đến khi lý thuyết hấp dẫn của newton được công bố.
Để hiểu nguyên tắc, hãy xem xét một quả bóng gắn với một sợi dây được quay với độ dài không đổi của sợi dây. Nếu quả bóng đang quay với tốc độ chậm hơn, quả bóng sẽ không hoàn thành các chu kỳ, nhưng sẽ sụp đổ. Nếu quả bóng đang quay với tốc độ quá cao, dây sẽ bị đứt và quả bóng sẽ bị bắn ra xa. Nếu bạn đang cầm dây, bạn sẽ cảm nhận được lực kéo của quả bóng trên tay. Nỗ lực này của quả bóng để di chuyển ra xa bị cản trở bởi lực căng của dây bằng cách kéo nó trở lại, và quả bóng bắt đầu chuyển động theo vòng tròn. Có một tốc độ cụ thể mà bạn phải quay, vì vậy các lực đối nghịch này cân bằng và khi chúng chuyển động, đường đi của quả bóng có thể được coi là quỹ đạo.
Nguyên tắc đằng sau ví dụ đơn giản này có thể được áp dụng cho các vật thể lớn hơn nhiều như hành tinh và mặt trăng. Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm và giữ cho vật thể đang cố chuyển động ra xa theo quỹ đạo hình elip trong không gian. Mặt trời của chúng ta giữ các hành tinh xung quanh nó, và các hành tinh giữ các mặt trăng xung quanh nó theo cách tương tự. Thời gian để một vật trên quỹ đạo hoàn thành một chu kỳ được gọi là chu kỳ quỹ đạo. Ví dụ: trái đất có chu kỳ quỹ đạo là 365 ngày.
Quỹ đạo không đồng bộ là quỹ đạo quay quanh trái đất với chu kỳ quỹ đạo là một ngày cận nhật và quỹ đạo địa tĩnh là một trường hợp đặc biệt của quỹ đạo không đồng bộ, nơi chúng được đặt ngay trên đường xích đạo.
Thông tin thêm về Quỹ đạo đồng bộ địa lý
Hãy xem xét lại quả bóng và sợi dây. Nếu độ dài của sợi dây ngắn, quả bóng quay nhanh hơn, và nếu sợi dây dài hơn, quả bóng quay chậm hơn. Các quỹ đạo tương tự có đường kính nhỏ hơn có vận tốc quỹ đạo nhanh hơn và chu kỳ quỹ đạo ngắn hơn. Nếu đường kính lớn hơn, vận tốc quỹ đạo chậm hơn và chu kỳ quỹ đạo dài hơn. Ví dụ: Trạm Vũ trụ Quốc tế, nằm trong quỹ đạo thấp của trái đất, có chu kỳ 92 phút và mặt trăng có chu kỳ quỹ đạo là 28 ngày.
Ở giữa những thái cực này, có một khoảng cách cụ thể từ trái đất mà chu kỳ quỹ đạo bằng chu kỳ quay của trái đất. Nói cách khác, chu kỳ quỹ đạo của một vật thể trong quỹ đạo này là một ngày cận nhật (khoảng 23h 56m), do đó tốc độ góc của trái đất và vật thể là tương tự nhau. Một kết quả thú vị của việc này là mỗi ngày vào cùng một thời điểm vệ tinh sẽ ở cùng một vị trí. Nó được đồng bộ hóa với chuyển động quay của trái đất, do đó có quỹ đạo không đồng bộ địa lý.
Tất cả các quỹ đạo không đồng bộ địa lý của trái đất, dù là hình tròn hay hình elip, đều có bán trục chính là 42, 164km.
Thông tin thêm về Quỹ đạo địa tĩnh
Quỹ đạo không đồng bộ địa lý trong mặt phẳng xích đạo của trái đất được gọi là quỹ đạo địa tĩnh. Vì quỹ đạo nằm trong mặt phẳng của đường xích đạo nên nó có một tính chất bổ sung khác là ở cùng một vị trí tại cùng một thời điểm. Khi một vật trên quỹ đạo chuyển động thì trái đất cũng chuyển động song song với nó. Do đó, có vẻ như đối tượng luôn ở trên cùng một điểm, luôn luôn. Nó giống như thể vật thể được cố định ngay trên một điểm nào đó trên trái đất, thay vì quay quanh nó.
Hầu như tất cả các vệ tinh liên lạc đều được đặt trong quỹ đạo địa tĩnh. Khái niệm sử dụng quỹ đạo địa tĩnh cho viễn thông lần đầu tiên được trình bày bởi tác giả khoa học viễn tưởng Arthur C Clarke, do đó, đôi khi, được gọi là Quỹ đạo Clarke. Và tập hợp các vệ tinh trên quỹ đạo này được gọi là vành đai Clarke. Ngày nay nó được sử dụng để truyền tải viễn thông trên toàn cầu.
Quỹ đạo địa tĩnh nằm trên mực nước biển trung bình 35, 786km (22, 236 dặm) và quỹ đạo Clarke dài khoảng 265.000km (165, 000 dặm).
Sự khác biệt giữa Quỹ đạo không đồng bộ địa lý và Quỹ đạo địa tĩnh là gì?
• Quỹ đạo có chu kỳ quỹ đạo là một ngày cận nhật được gọi là quỹ đạo không đồng bộ địa lý. Một vật trên quỹ đạo này xuất hiện ở cùng một vị trí trong mọi chu kỳ. Nó được đồng bộ hóa với sự quay của trái đất, do đó có thuật ngữ quỹ đạo không đồng bộ địa lý.
• Quỹ đạo không đồng bộ địa lý nằm trong mặt phẳng của đường xích đạo của trái đất được gọi là quỹ đạo địa tĩnh. Một vật thể trong quỹ đạo địa tĩnh dường như được cố định ngay trên một điểm trên trái đất, và nó dường như đứng yên so với trái đất. Vì vậy. thuật ngữ quỹ đạo địa tĩnh.
