Vysoká eliptická dráha

Vysoká eliptická dráha (HEO) (al. vysoká eliptická orbita, ang. Highly elliptical orbit) je druh eliptickej obežnej dráhy, kde je výška apogea je mnohokrát väčšia, než výška perigea.

Typická obežná dráha kozmickej lode "Molnija". Červené bodky označujú čas satelitu na obežnej dráhe.

Účel

Podľa Keplerových zákonov sa satelity pohybujúce sa vysoko eliptickou dráhou pohybujú vysokou rýchlosťou v perigeu a potom spomalia pri prechádzaní apogeom. Keď sa družica nachádza v blízkosti apogea, tak pozemný pozorovateľ má dojem, že satelit takmer stojí až niekoľko hodín, to znamená, že jeho obežná dráha sa stáva kvázi – geostacionárnou. Signál z neho môže byť prijímaný až 3,5 hodiny anténou s priemerom 0,6 m bez nutnosti jej presmerovania. Bod kvázi-stacionarity môže byť situovaný na ľubovoľnom mieste na svete, a to nielen na rovníku ako bežné geostacionárne dráhy. Táto vlastnosť sa používa v severných a južných šírkach, ďaleko od rovníka (a nad 76 – 78° s.š. / j.š.), kde prevýšenie geostacionárnej družice môže byť veľmi nízke.

HEO dráha môže mať každý sklon, ale často majú tendenciu použiť $\arcsin({\sqrt {4/5}})$ $\approx 63,435^{\circ }$

pre nulové rušenie spôsobené nepravidelným tvarom Zeme – geoidom. Pri použití tohto sklonu obežnej dráhy je dráha družice stabilizovaná.

Výhody a nevýhody

HEO satelity majú nasledujúce výhody:

• Schopnosť obsluhovať veľmi veľkú plochu. Napríklad takýto systém obsluhuje celé územie Ruska;
• Dosiahnuteľný vo vysokých zemepisných šírkach. Poloha satelitu v týchto oblastiach pre systém HEO je oveľa priaznivejšia než pre geostacionárne družice;
• Rozsiahle použitie rôznych frekvenčných pásiem s HEO bez registrácie (voči geostacionárnej dráhe, kde prakticky neexistuje žiadne voľné miesto, alebo voľná frekvencia);
• Lacnejšia obežná dráha (v zmysle dopravy satelitu)

Priemet dráhy Molnija

Priemet dráhy QZSS – Tundra

Medzi nevýhody patrí :

• Potrebujete mať aspoň tri satelity na obežnej dráhe kvázi-geostacionárnej (namiesto jedného) a vytvárať kvázigeostacionárny systém. V prípade zabezpečenia kontinuálnosti sa počet satelitov zvýši na sedem.
• Príjem, anténa, by mala mať funkciu sledovania. Preto sú počiatočné náklady na anténu a náklady na údržbu vyššie než u nepohyblivej antény;
• Vo vyšších zemepisných šírkach je hustota zaľudnenia oveľa nižšia ako v rovníkových oblastiach, takže otázka výnosnosti takéhoto systému je často sporná;
• Apogeum HEO satelitu je vyššie než GEO satelitu, takže výkon vysielača by mala byť silnejší, 400 – 500 W. To zvyšuje náklady na družice;
• HEO satelity na obežnej dráhe zvyčajne pretínajú radiačné pásy, čo výrazne znižuje životnosť satelitu. Problém sa rieši obežnou dráhou s apogeom asi 50 000 km a perigeom asi 20 000 km, ktorá je použitá napr. pre družice "Tundra";
• Ako sa kozmická družica pohybuje na svojej obežnej dráhe, Dopplerov jav vytvára ďalšie problémy pre prijímače na Zemi;
• Vzhľadom na dlhú dobu šírenia signálu sú ťažkosti pri používaní aplikácií bežiacich v Real Time, napríklad telefón.

Príklady

Existuje niekoľko známych systémov, ktoré používajú vysoko eliptické dráhy.

Pozri aj

• Dvojeliptická prechodová dráha
• Eliptická dráha
• Hohmannova prechodová dráha
• Hyperbolická trajektória
• Keplerova dráha
• Kruhová dráha

Externé odkazy

Astronomický portál Kozmonautický portál

• Základy kozmických letov ⇒ orbitálna mechanika (po anglicky)

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Высокая эллиптическая орбита na ruskej Wikipédii (číslo revízie nebolo určené).