Müssen geostationäre Satelliten den Äquator als Rotationsebene und den Erdmittelpunkt als Rotationszentrum haben? Kann es sich beispielsweise um den Tropic of Cancer drehen und sich auf eine einzelne Stadt konzentrieren?
Wenn nicht, in welchem Fall brauchen wir eine Kette von geostationären Satelliten, um eine Funktion zu erfüllen, warum überhaupt Geostat-Satelliten einsetzen? Gibt es keine Satelliten in tieferen Lagen, die einen besseren Job machen könnten?
Antworten:
Der Massenschwerpunkt der Erde muss sich an einem der beiden Fokuspunkte der elliptischen Umlaufbahn eines Satelliten oder am Mittelpunkt einer Kreisbahn wie einer geostationären Umlaufbahn befinden. Man kann einen bestimmten Breitengrad außer dem Äquator nicht umkreisen.
Es gibt jedoch clevere Alternativen für verschiedene Zwecke. Geosynchrone (im Gegensatz zu geostationären) Umlaufbahnen bedeuten, dass der Satellit immer vom selben Ort auf der Erde aus in Sichtweite ist, sich jedoch bewegen und wahrscheinlich Antennen benötigen würde, die kontinuierlich auf sie zielen. Japan baut auf diese Weise ein eigenes regionales GPS-System auf.
Es gibt auch halbsynchrone Umlaufbahnen, die den Satelliten jeden Tag zur gleichen Zeit am gleichen Ort am Himmel platzieren. Dies wird für einige Erdbeobachtungszwecke verwendet, da die Schatten auf dem Boden bei jeder Aufnahme für denselben Ort auf der Erde gleich bleiben.
Müssen geostationäre Satelliten den Äquator als Rotationsebene und den Erdmittelpunkt als Rotationszentrum haben?
Über einem Punkt stationär sein, ja.
Kann es sich beispielsweise um den Tropic of Cancer drehen und sich auf eine einzelne Stadt konzentrieren?
Wenn die Umlaufbahn des Satelliten den Tropic of Cancer berühren würde, wäre er nicht geostationär, da die Umlaufbahn um den Erdmittelpunkt den Satelliten nach Norden und Süden bewegen würde, um auch den Tropic of Capricorn zu erreichen. Jeder geostationäre Satellit kann so platziert werden, dass eine bestimmte Stadt immer in Sichtweite ist und nicht direkt über dem Kopf sein muss.
Wenn nicht, in welchem Fall brauchen wir eine Kette von geostationären Satelliten, um eine Funktion zu erfüllen, warum überhaupt Geostat-Satelliten einsetzen?
Für einige Funktionen, z. B. Fernsehsendungen an die Ostküste, wird nur ein geostationärer Satellit benötigt.
Gibt es keine Satelliten in tieferen Lagen, die einen besseren Job machen könnten?
Es kommt darauf an, was der Job ist. Für die kontinuierliche Übertragung und den Empfang von Signalen ist ein geostationärer Satellit am besten geeignet. Um Ernteinformationen zu erhalten, ist ein Satellit mit niedriger Erdumlaufbahn möglicherweise besser.
Sie können eine Antenne mit fester Ausrichtung nicht auf einen Satelliten richten, der sich nicht in einer geostationären Umlaufbahn befindet. Um Satellitenfernsehen zu erhalten, benötigen Sie also nicht nur eine Reihe von Satelliten im Orbit anstelle von einem, sondern jeder Empfänger benötigt wahrscheinlich mindestens ein paar Gerichte auf komplexen und hochpräzisen Alt-Az-Halterungen.
(1) Nach dem Gesetz der universellen Gravitation MÜSSEN alle Satelliten um den Erdmittelpunkt kreisen. Die Ebene des Tropic of Cancer verläuft nicht durch den Erdmittelpunkt und kann daher nicht die Umlaufbahn für JEDEN Satelliten sein.
(2) Da sich geostationäre Satelliten direkt über dem Äquator befinden müssen, erstreckt sich ihr Fußabdruck nicht auf extreme nördliche und südliche Breiten. Um dies zu überwinden, wird von Ländern wie Russland (extreme nördliche Breiten) ein extrem exzentrisches Orbitalmuster verwendet, das als Molniya-Umlaufbahn bezeichnet wird. Die Umlaufbahn ist so ausgelegt, dass sich der Satellit, wenn er sich über russischen Städten befindet, sehr langsam bewegt (gemäß Keplers zweitem Gesetz) und für Funkempfänger für maximale Zeit "sichtbar" bleibt.
Deine Meinung ,
Jeder geostationäre Satellit kann so platziert werden, dass eine bestimmte Stadt immer in Sichtweite ist
ist falsch.
Geostationäre Umlaufbahn impliziert einfach eine geosynchrone Umlaufbahn, in der die Orbitalebene und die Äquatorialebene gleich sind.
Sie könnten einen geosynchronen Satelliten über London platzieren, aber er wäre für London nicht immer sichtbar. Die Umlaufbahn hätte eine Zeitspanne von 24 Stunden, und wenn sie um 12 Uhr mittags genau über London wäre, wäre sie morgen um 12 Uhr genau über London, aber zwischen diesen beiden Zeiten würde sie nicht über London bleiben.