ژئوسنکرون در مقابل مدار زمین ثابت
مدار یک مسیر منحنی در فضا است که در آن اجرام آسمانی تمایل به چرخش دارند. اصل زیربنایی مدار ارتباط نزدیکی با گرانش دارد و تا زمانی که نظریه گرانش نیوتن منتشر نشد به وضوح توضیح داده نشد.
برای درک اصل، توپی را در نظر بگیرید که به رشته ای متصل است که طول آن ثابت است. اگر توپ با سرعت کمتری بچرخد، توپ چرخه های خود را کامل نمی کند، بلکه فرو می ریزد. اگر توپ با سرعت بسیار بالایی در حال چرخش باشد، ریسمان پاره می‌شود و توپ از بین می‌رود. اگر نخ را در دست بگیرید، کشش توپ را روی دست احساس خواهید کرد.این تلاش توپ برای دور شدن با کشش سیم با عقب کشیدن آن مقابله می کند و توپ شروع به حرکت دایره ای می کند. یک سرعت مشخص وجود دارد که باید با آن بچرخید، بنابراین این نیروهای متضاد در تعادل هستند و زمانی که انجام می شود، مسیر توپ را می توان به عنوان یک مدار در نظر گرفت.
این اصل پشت این مثال ساده را می توان برای اجرام بسیار بزرگتر مانند سیارات و قمرها به کار برد. گرانش به عنوان نیروی مرکزگرا عمل می کند و جسمی را که می خواهد دور شود، در یک مدار، مسیر بیضی شکل در فضا را نگه می دارد. خورشید ما سیارات اطراف خود را نگه می دارد و سیارات نیز قمرهای اطراف خود را به همین ترتیب نگه می دارند. زمان صرف شده برای یک جسم در مدار برای تکمیل یک چرخه به عنوان دوره مداری شناخته می شود. برای مثال، زمین یک دوره مداری 365 روزه دارد.
مدار ژئوسنکرون یک مدار به دور زمین با دوره مداری یک روز غیرواقعی است و مدار زمین ایستا یک مورد خاص از مدار ژئوسنکرون است که در آن درست بالای استوا قرار می گیرند.
بیشتر درباره مدار ژئوسنکرون
دوباره توپ و رشته را در نظر بگیرید. اگر طول سیم کوتاه باشد، توپ سریعتر می چرخد و اگر سیم بلندتر باشد، سرعت چرخش آن کمتر است. به طور مشابه مدارهایی با قطر کمتر دارای سرعت مداری سریعتر و دوره مداری کوتاهتر هستند. اگر قطر بزرگتر باشد، سرعت مداری کندتر و دوره مداری طولانی تر است. به عنوان مثال، ایستگاه فضایی بین‌المللی که در مدار پایین زمین قرار دارد، دوره زمانی 92 دقیقه و ماه دارای دوره مداری 28 روزه است.
در بین این افراط‌ها، فاصله خاصی از زمین وجود دارد که دوره مداری آن برابر با دوره چرخش زمین است. به عبارت دیگر، دوره مداری یک جسم در این مدار یک روز بیدری (تقریباً 23 ساعت و 56 متر) است و از این رو سرعت زاویه ای زمین و جسم مشابه است. یکی از نتایج جالب این است که هر روز در همان زمان ماهواره در یک موقعیت قرار می گیرد.با چرخش زمین و از این رو مدار زمین سنکرون همگام است.
همه مدارهای ژئوسنکرون زمین، اعم از دایره ای یا بیضوی، دارای یک محور نیمه اصلی 42، 164 کیلومتری هستند.
بیشتر درباره مدار زمین ثابت
یک مدار ژئوسنکرون در صفحه استوای زمین به عنوان مدار زمین ثابت شناخته می شود. از آنجایی که مدار در صفحه استوا قرار دارد، دارای خاصیت اضافی غیر از قرار گرفتن همزمان در همان موقعیت است. هنگامی که یک جسم در مدار حرکت می کند، زمین نیز به موازات آن حرکت می کند. بنابراین، به نظر می رسد که شی همیشه بالای همان نقطه است، همیشه. گویی جسم به جای اینکه به دور آن بچرخد درست بالای نقطه ای از زمین ثابت است.
تقریبا همه ماهواره های ارتباطی در مدار زمین ثابت قرار می گیرند. مفهوم استفاده از مدار زمین ایستا برای مخابرات اولین بار توسط نویسنده علمی تخیلی آرتور سی کلارک ارائه شد، از این رو گاهی به آن مدار کلارک می گویند.و مجموعه ماهواره های موجود در این مدار به کمربند کلارک معروف است. امروزه برای انتقال مخابرات در سراسر جهان استفاده می شود.
مدار زمین ثابت در ۳۵، ۷۸۶ کیلومتری (۲۲، ۲۳۶ مایلی) بالاتر از سطح متوسط دریا قرار دارد، و مدار کلارک حدود ۲۶۵،۰۰۰ کیلومتر (۱۶۵،۰۰۰ مایل) طول دارد.
تفاوت بین مدار ژئوسنکرون و زمین ثابت چیست؟
• مداری با دوره مداری یک روز غیر طبیعی به عنوان مدار زمین سنکرون شناخته می شود. یک جسم در این مدار در هر چرخه در همان موقعیت ظاهر می شود. این با چرخش زمین هماهنگ است، از این رو به مدار زمین سنکرون می گویند.
• یک مدار ژئوسنکرون که در صفحه استوای زمین قرار دارد به عنوان مدار زمین ثابت شناخته می شود. جسمی در مدار زمین ثابت به نظر می رسد درست بالای نقطه ای از زمین ثابت است و به نظر می رسد نسبت به زمین ثابت است. از این رو. اصطلاح مدار زمین ثابت.
