Geosynchronous vs Geostationary Orbit
En omloppsbana är en böjd väg i rymden, där himmelska föremål tenderar att rotera. Den underliggande principen för banan är nära relaterad till tyngdkraften, och den förklarades inte tydligt förrän Newtons gravitationsteori publicerades.
För att förstå principen, överväg en boll som är fäst vid en sträng som roteras med en konstant längd på strängen. Om bollen roterar i en lägre takt kommer bollen inte att slutföra cykler utan kollapsa. Om bollen roterar i mycket hög takt kommer strängen att brytas och bollen kommer att snäppa bort. Om du håller i strängen kommer du att känna att bollen dras på handen. Denna ansträngning av bollen att röra sig motverkas av strängens spänning genom att dra tillbaka den och bollen börjar röra sig i cirklar. Det finns en specifik hastighet med vilken du måste rotera, så dessa motsatta krafter är i balans, och när de gör det kan banans väg betraktas som en omloppsbana.
Denna princip bakom detta enkla exempel kan tillämpas på mycket större föremål som planeter och månar. Gravitationen fungerar som centripetalkraften och håller objektet, som försöker flytta bort, i en omloppsbana, den elliptiska vägen i rymden. Vår sol håller planeterna runt den och planeterna håller månarna runt den på samma sätt. Tiden det tar för ett objekt i banan att fullborda en cykel kallas omloppsperioden. Till exempel har jorden en omloppsperiod på 365 dagar.
Geosynkron bana är en omloppsbana runt jorden med en omloppsperiod på en sidodag, och geostationär bana är ett speciellt fall av geosynkron bana där de är placerade precis ovanför ekvatorn.
Mer om Geosynchronous Orbit
Tänk på bollen och strängen igen. Om strängens längd är kort roterar bollen snabbare och om strängen är längre roterar den långsammare. Analoga banor med mindre diameter har snabbare omloppshastigheter och kortare omloppsperioder. Om diametern är större är omloppshastigheten långsammare och omloppsperioden är längre. Till exempel har den internationella rymdstationen, som befinner sig i en låg jordbana, en period på 92 minuter och månen har en omloppsperiod på 28 dagar.
Mellan dessa ytterligheter finns det ett specifikt avstånd från jorden där omloppsperioden är lika med jordens rotationsperiod. Med andra ord är omloppsperioden för ett föremål i denna omlopp en sidodag (ungefär 23h 56m), och därmed är jordens och objektets vinkelhastighet lika. Ett intressant resultat av detta är att satelliten kommer att vara i samma position varje dag samtidigt. Den synkroniseras med jordens rotation, därav den geosynkrona banan.
Alla geosynkrona banor på jorden, oavsett om de är cirkulära eller elliptiska, har en halvhuvudaxel på 42164 km.
Mer om Geostationary Orbit
En geosynkron bana i planet för jordekvatorn är känd som en geostationär bana. Eftersom banan befinner sig i ekvatornas plan har den en ytterligare egenskap än att vara i samma läge samtidigt. När ett objekt i bana rör sig rör sig jorden också parallellt med det. Därför verkar det som att objektet alltid ligger över samma punkt, alltid. Det är som om objektet är fixerat precis ovanför någon punkt på jorden snarare än att kretsa kring det.
Nästan alla kommunikationssatelliter är placerade i den geostationära banan. Konceptet att använda den geostationära banan för telekommunikation presenterades först av sci-fi-författaren Arthur C Clarke, därmed ibland kallad Clarke Orbit. Och samlingen av satelliter i denna bana är känd som Clarke-bältet. Idag används den för telekommunikationsöverföring över hela världen.
Geostationär bana ligger 35 786 km (22 236 miles) över den genomsnittliga havsnivån och Clarke-banan är cirka 265 000 km (165 000 miles) lång.
Vad är skillnaden mellan geosynkron och geostationär bana?
• En bana med en omloppsperiod en sidodag kallas en geosynkron bana. Ett föremål i denna bana visas i samma position under varje cykel. Det synkroniseras med jordens rotation, därav termen geosynkron bana.
• En geosynkron bana som ligger i planet för jordekvatorn kallas den geostationära banan. Ett föremål i en geostationär bana verkar vara fixerat precis ovanför en punkt på jorden, och det verkar vara stationärt i förhållande till jorden. Därför. termen geostationär bana.
