резко изменяется тепловой режим самого спутника, что
отрицательно влияет на электронную аппаратуру. Поэто-
му длительность затенения и время его наступления не-
обходимо знать и учитывать.
Поскольку ось вращения Земли наклонена относи-
тельно ее орбиты при движении вокруг Солнца, плос-
кость геостационарной орбиты ИСЗ также наклонена от-
носительно плоскости земной орбиты. Поэтому геоста-
ционарный спутник почти все время вообще не попада-
ет в тень Земли: когда он располагается от Солнца даль-
ше, чем Земля, он оказывается выше (летом) или ниже
(зимой) линии, соединяющей Солнце с Землей.
На
рис. 2
показано взаимное положение Солнца,
Земли и геостационарного спутника во время летнего
периода в северном полушарии Земли. Попадание спут-
ника в тень Земли оказывается возможным только в
течение коротких промежутков времени в дни, близкие
к весеннему и осеннему равноденствиям, как видно из
рис. 3, причем лишь ночью. Это позволяет, расположив
геостационарный ИСЗ службы телевизионного вещания
на более западной долготе, чем долгота зоны обслужи-
вания, обойтись без аккумуляторов на ИСЗ, поскольку
затенение будет наступать после окончания телепере-
дач. Когда телевизионное вещание ведется круглосуточ-
но, то наличие аккумулятора на геостационарном ИСЗ
предполагается обязательным.
Время входа в тень Земли I
и выхода из тени Зем-
ли I
в зависимости от даты для геостационарного ИСЗ
показано на
рис. 4.
Как видно из рисунка, затенение воз-
никает в период продолжительностью около 1,5 меся-
ца, длительность максимального затенения не превы-
шает 70 мин в дни равноденствия, а в другие дни это
время оказывается еще меньше. График построен для
геостационарного спутника на долготе Гринвичского ме-
ридиана (нулевая долгота), время московское.
Длина окружности ГСО составляет более 265 тыс.
км. Может показаться, что при такой огромной протя-
женности орбиты на ней можно разместить практичес-
ки неограниченное количество искусственных спутников.
Однако, около 50% длины ГСО располагается над Ти-
хим и Атлантическим океанами, где потребность раз-
мещения спутников для ретрансляции телевидения до-
статочно низка. Вместе с тем, наибольшим спросом на
размещение космических ретрансляторов пользуется
только та часть ГСО, которая расположена между 30°
западной и
100
° восточной долготы, откуда наиболее
I
---
СПУТНИКОВОЕ ТВ
\'РЛ
28.02
8.03
16.03 24.03
1.04
9.04
17.04
2.09
10.09
18.09 26.09
4.10
12.10
20.10
Дата (число, месяц)
удобно вести ретрансляцию на государства Европы,
Азии и Африки. Эта часть составляет всего около 1/3
всей геостационарной орбиты.
Оказывается, что только теоретически при периоде
обращения геостационарного спутника вокруг Земли,
равного 24 ч, и совпадении направления своей оси вра-
щения с направлением вращения Земли наблюдателю
ИСЗ представляется неподвижным. В действительнос-
ти возникает неизбежное отклонение реальных парамет-
ров орбиты от идеальных под воздействием внешних и
внутренних дестабилизирующих факторов.
В первую очередь к ним относятся тяготение Луны и
Солнца, аналогичные приливам и отливам морей и оке-
анов на Земле. Дестабилизирующее действие оказыва-
ют притяжения других планет, а также отклонения фор-
мы Земли от шарообразной (на северном и южном по-
люсах земля вогнута на 30 км). Другими факторами яв-
ляются: гравитационный градиент (разность сил земно-
го притяжения, вызванная разностью расстояний от цен-
тра массы Земли до различных частей ИСЗ); неровнос-
ти формы и неравномерности поля сил тяжести Земли;
магнитное поле Земли; давление солнечного излучения
(“солнечный ветер”); некомпенсируемые движения внут-
ренних двигателей, зубчатых передач, рычагов. Все силы,
кроме внутренних крутящих моментов, хотя и малы, но
оказывают постоянное воздействие. Внутренние крутя-
щие моменты велики, но являются кратковременными.
В результате перечисленных дестабилизирующ их
факторов спутник не может лететь по математической
орбите. Геостационарный спутник постоянно уходит с
идеальной орбиты, совершает колебательные движения
в виде “восьмерки”, то есть отклоняется по ширине и
долготе от точки стационарного положения. Такое мед-
ленное смещение ИСЗ со среднего положения на орби-
те называется дрейфом. Кроме того, происходит неболь-
шое отклонение плоскости орбиты относительно эквато-
риальной плоскости Земли примерно на 1 градус в год.
На борту любого спутника имеются двигательные ус-
тановки, которые по командам оператора с Земли ста-
билизируют его положение на ГСО. При необходимости
с помощью двигателей-толкачей спутник изменяет свое
положение на орбите в направлениях север - юг и за-
пад - восток. Именно для работы двигателей коррек-
ция на борту спутника находится определенное коли-
чество горючего.
(Окончание следует)
10/2003
предыдущая страница 38 Радиолюбитель 2003-10 читать онлайн следующая страница 40 Радиолюбитель 2003-10 читать онлайн Домой Выключить/включить текст