Tierra de la pista, Las fuentes de variación

Una pista de tierra o trazas de tierra es la ruta de acceso en la superficie de la Tierra directamente debajo de una aeronave o satélite. En el caso de un satélite, que es la proyección de la órbita del satélite sobre la superficie de la Tierra.

Una pista de tierra de los satélites puede ser pensado como un camino a lo largo de la superficie de la Tierra que rastrea el movimiento de una línea imaginaria entre el satélite y el centro de la Tierra. En otras palabras, la pista de tierra es el conjunto de puntos en los que el satélite pasará directamente sobre la cabeza, o cruzar el cenit, en el marco de referencia de un observador de tierra.

Las fuentes de variación

La pista de tierra de un satélite puede tomar un número de diferentes formas, dependiendo de los valores de los elementos orbitales, parámetros que definen el tamaño, la forma y orientación de la órbita del satélite. Este artículo aborda las órbitas cerradas, u órbitas con la excentricidad menor que 1, por lo que excluye trayectorias parabólicas e hiperbólicas.

Movimiento directo y retrógrado

Por lo general, los satélites tienen una pista de tierra más o menos sinusoidal. Un satélite con una inclinación orbital entre cero y noventa grados se dice que es en lo que se llama una órbita directa o progrado, lo que significa que orbita en la misma dirección que la rotación de la Tierra. Un satélite con una inclinación orbital entre 90 y 180 grados se dice que está en una órbita retrógrada.

Un satélite en una órbita directa con un período orbital de menos de un día tenderá a desplazarse de oeste a este a lo largo de su trayectoria terrestre. Esto se conoce como el movimiento "aparente directa". Un satélite en una órbita directa con un período orbital de más de un día tienden a moverse de este a oeste a lo largo de la pista de tierra, en el llamado movimiento "retrógrado aparente". Este efecto se produce debido a que el satélite orbita más lentamente que la velocidad a la que la Tierra gira debajo de ella. Cualquier satélite en una órbita retrógrada verdad siempre se mueve de este a oeste a lo largo de la pista de tierra, independientemente de la duración de su periodo orbital.

Debido a que un satélite en una órbita excéntrica se mueve más rápido cerca del perigeo y más lento cerca del apogeo, es posible para un satélite para hacer un seguimiento hacia el este, durante parte de su órbita y hacia el oeste durante otra parte. Este fenómeno permite para las pistas de tierra que cruzan a sí mismas, como en la geosíncrona y órbitas Molniya se discute a continuación.

Período orbital y de la pista de tierra

Un satélite cuyo período orbital es una fracción entera de un día va a seguir más o menos la misma pista de tierra todos los días. Esta pista de tierra se desplaza hacia el este o hacia el oeste en función de la longitud del nodo ascendente, que puede variar con el tiempo debido a las perturbaciones de la órbita. Si el período del satélite es ligeramente más largo que una fracción entera de un día, la pista de tierra se desplaza al oeste a través del tiempo, y si es un poco más corto, la pista de tierra se desplazará hacia el este.

A medida que el periodo orbital de un satélite aumenta, se aproxima el período de rotación de la Tierra, su pista de tierra sinusoidal se convertirá en comprimidos de forma longitudinal, lo que significa que los "nodos" se convertirá en más juntos, hasta que en la órbita geosíncrona se encuentran directamente en la parte superior de uno al otro. Para períodos orbitales más largos que el período de rotación de la Tierra, un aumento en periodo orbital corresponde a un estiramiento longitudinal de la pista de tierra.

Un satélite cuyo período orbital es igual al periodo de rotación de la Tierra se dice que está en una órbita geosíncrona. Su pista de tierra tendrá una "figura de ocho" forma con una ubicación fija en la tierra, cruzando el ecuador dos veces al día. Se hará un seguimiento hacia el este, cuando se está en la parte de su órbita más cercano al perigeo y al occidente cuando se está más cerca de apogeo.

Un caso especial de la órbita geoestacionaria, la órbita geoestacionaria, tiene un eccentrity de cero, y una inclinación de cero en la Tierra en el centro, el sistema de coordenadas terrestre fija. La "pista de tierra" en este caso consiste en un solo punto en el ecuador de la Tierra, sobre la que el satélite se encuentra en todo momento. Tenga en cuenta que el satélite está todavía orbitando la Tierra - su aparente falta de movimiento es debido al hecho de la Tierra está girando alrededor de su propio centro de masa en la misma tasa que el satélite.

Inclinación y de la pista de tierra

Inclinación orbital es el ángulo formado entre el plano de la órbita y el plano ecuatorial de la Tierra. Las latitudes geográficas cubiertas por la pista de tierra se extienden de-i a i, donde i es la inclinación orbital. En otras palabras, cuanto mayor es la inclinación de la órbita de un satélite, el norte y el sur de la pista de tierra más pasará. Un satélite con una inclinación de exactamente 90 se dice que está en una órbita polar, lo que significa que pasa por encima de al norte de la Tierra y el polo sur.

Lanzamiento sitios en latitudes más bajas a menudo se prefieren en parte por la flexibilidad que permiten en la inclinación de la órbita; la inclinación inicial de una órbita está limitado a ser mayor que o igual a la latitud lanzamiento. Vehículos lanzado desde Cabo Cañaveral, por ejemplo, deben tener una inclinación orbital inicial de al menos 2827 ', la latitud del lanzamiento del sitio y para lograr este mínimo requiere el lanzamiento con un acimut por este, que no siempre puede ser factible otro lanzamiento dado limitaciones. En los extremos, un sitio de lanzamiento situada en el ecuador puede lanzar directamente a cualquier inclinación a su gusto, mientras que un sitio de lanzamiento hipotético en el norte o el polo sur sólo sería capaz de lanzar en órbitas polares.

Además de ofrecer una amplia gama de inclinaciones orbitales iniciales, sitios de lanzamiento de latitudes bajas ofrecen la ventaja de requerir menos energía para hacer la órbita, debido a la velocidad inicial proporcionada por la rotación de la Tierra. El deseo de los sitios de lanzamiento ecuatoriales, junto con las realidades geopolíticas y logística, ha fomentado el desarrollo de plataformas de lanzamiento flotante, especialmente Sea Launch.

Argumento del perigeo y pista de tierra

Si el argumento del perigeo es cero, lo que significa que el perigeo se produce en el plano ecuatorial, a continuación, la pista de tierra del satélite aparecerá la misma por encima y por debajo del ecuador. Sin embargo, si el argumento del perigeo no es cero, entonces el satélite se comportan de manera diferente en los hemisferios norte y sur. La órbita Molniya, con un argumento de perigeo cerca de 90, es un ejemplo de tal caso. En una órbita Molniya, apogeo se produce a alta latitud, y la órbita es muy excéntrica. Esto hace que el satélite "flotar" sobre una región del hemisferio norte durante mucho tiempo, mientras que pasar muy poco tiempo en el hemisferio sur. Este fenómeno se conoce como "apogeo moradores", y es conveniente para las comunicaciones de las regiones de alta latitud.