ดาวเทียมวงโคจรของโลก

ควรวางดาวเทียมในวงโคจรที่สอดคล้องกันหลังจากทิ้งไว้ในอวกาศ มันหมุนไปในลักษณะเฉพาะและตอบสนองวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์การทหารหรือเชิงพาณิชย์ วงโคจรซึ่งกำหนดให้กับดาวเทียมที่เกี่ยวกับโลกเรียกว่าเป็นEarth Orbits. ดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรเหล่านั้นเรียกว่าEarth Orbit Satellites.

เราควรเลือกวงโคจรให้เหมาะสมสำหรับดาวเทียมตามข้อกำหนด ตัวอย่างเช่นหากวางดาวเทียมไว้lower orbitจากนั้นจะใช้เวลาน้อยลงในการเดินทางรอบโลกและจะมีความละเอียดที่ดีกว่าในกล้องออนบอร์ด ในทำนองเดียวกันหากวางดาวเทียมไว้higher orbitจากนั้นจึงต้องใช้เวลามากขึ้นในการเดินทางรอบโลกและครอบคลุมพื้นผิวโลกมากขึ้นในคราวเดียว

ต่อไปนี้เป็นสามสิ่งที่สำคัญ types of Earth Orbit satellites -

• ดาวเทียมโคจรรอบโลกแบบ Geosynchronous
• ดาวเทียมวงโคจรของโลกขนาดกลาง
• ดาวเทียมวงโคจรต่ำของโลก

ตอนนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับดาวเทียมวงโคจรโลกแต่ละประเภททีละดวง

Geosynchronous Earth OrbitSatellites

วงโคจรของโลกแบบ Geo-synchronous (GEO) Satellite เป็นหนึ่งซึ่งวางไว้ที่ระดับความสูง 22,300ไมล์เหนือพื้นโลก วงโคจรนี้ซิงโครไนซ์กับวันจริงด้านข้าง (เช่น 23 ชั่วโมง 56 นาที) วงโคจรนี้อาจมีความเอียงและความเยื้องศูนย์

มันอาจไม่เป็นวงกลม วงโคจรนี้สามารถเอียงที่ขั้วของโลกได้ แต่ดูเหมือนจะหยุดนิ่งเมื่อสังเกตจากพื้นโลก ดาวเทียมเหล่านี้ใช้สำหรับโทรทัศน์ดาวเทียม

วงโคจรทางภูมิศาสตร์ซิงโครนัสเดียวกันถ้าเป็นวงกลมและอยู่ในระนาบของเส้นศูนย์สูตรจะเรียกว่าเป็น Geostationary orbit. ดาวเทียมเหล่านี้ถูกวางไว้ที่ 35,900 กิโลเมตร (เช่นเดียวกับ Geosynchronous) เหนือเส้นศูนย์สูตรของโลกและพวกมันจะหมุนไปเรื่อย ๆ ตามทิศทางของโลก (ตะวันตกไปตะวันออก)

ดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรเหล่านี้มีความเร็วเชิงมุมเช่นเดียวกับของโลก ดังนั้นดาวเทียมเหล่านี้จึงถือเป็นstationary สำหรับโลกเนื่องจากสิ่งเหล่านี้จะซิงโครไนซ์กับการหมุนของโลก

advantage ของวงโคจร Geostationary คือไม่จำเป็นต้องติดตามเสาอากาศเพื่อค้นหาตำแหน่งของดาวเทียม

ดาวเทียม Geostationary Earth Orbit ใช้สำหรับการพยากรณ์อากาศทีวีดาวเทียมวิทยุดาวเทียมและการสื่อสารทั่วโลกประเภทอื่น ๆ

รูปต่อไปนี้แสดงความแตกต่างระหว่างวงโคจร Geo-synchronous และ Geo-stationary แกนของการหมุนแสดงถึงการเคลื่อนที่ของโลก

Note- วงโคจร Geostationary ทุกวงเป็นวงโคจร Geo-synchronous แต่การสนทนาไม่จำเป็นต้องเป็นจริง

ดาวเทียมวงโคจรของโลกขนาดกลาง

วงโคจรของโลกขนาดกลาง (MEO) ดาวเทียมจะโคจรในระยะทางประมาณ 8000 milesจากพื้นผิวโลก สัญญาณที่ส่งจากดาวเทียม MEO เดินทางในระยะทางสั้นกว่า ด้วยเหตุนี้ความแรงของสัญญาณที่จุดรับสัญญาณจึงดีขึ้น นี่แสดงให้เห็นว่าสามารถใช้ขั้วรับน้ำหนักที่เล็กกว่าและน้ำหนักเบาที่ปลายรับได้

Transmission delayสามารถกำหนดเป็นเวลาที่สัญญาณจะเดินทางไปยังดาวเทียมและกลับลงไปที่สถานีรับสัญญาณ ในกรณีนี้มีความล่าช้าในการส่งน้อยกว่า เนื่องจากสัญญาณเดินทางเป็นระยะทางสั้นกว่าไปและกลับจากดาวเทียม MEO

สำหรับ real-time communicationsยิ่งความล่าช้าในการส่งข้อมูลสั้นลงระบบการสื่อสารก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่นหากดาวเทียม GEO ต้องใช้เวลา 0.25 วินาทีในการเดินทางไปกลับดาวเทียม MEO จะใช้เวลาน้อยกว่า 0.1 วินาทีในการเดินทางครั้งเดียวกัน MEO ทำงานในช่วงความถี่ 2 GHz ขึ้นไป

ดาวเทียมเหล่านี้ใช้สำหรับสัญญาณโทรศัพท์ความเร็วสูง จำเป็นต้องมีดาวเทียม MEO สิบดวงขึ้นไปเพื่อให้ครอบคลุมทั้งโลก

ดาวเทียมวงโคจรต่ำของโลก

วงโคจรต่ำของโลก LEO)ดาวเทียมแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก ๆ สิ่งเหล่านี้คือ LEO เล็ก ๆ น้อย ๆ LEO ขนาดใหญ่และ Mega-LEOs LEO จะโคจรในระยะทาง500 to 1000 milesเหนือพื้นผิวโลก ดาวเทียมเหล่านี้ใช้สำหรับโทรศัพท์ดาวเทียมและ GPS

ระยะทางที่ค่อนข้างสั้นนี้ช่วยลดความล่าช้าในการส่งข้อมูลเหลือเพียง 0.05 วินาที ซึ่งจะช่วยลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์รับสัญญาณที่ละเอียดอ่อนและมีขนาดใหญ่ จำเป็นต้องใช้ดาวเทียม LEO อย่างน้อยยี่สิบดวงเพื่อให้ครอบคลุมทั้งโลก

LEO ตัวน้อยจะทำงานในช่วง 800 MHz (0.8 GHz) LEO ขนาดใหญ่จะทำงานในช่วง 2 GHz หรือสูงกว่าและ Mega-LEO ทำงานในช่วง 20-30 GHz

ความถี่ที่สูงขึ้นที่เกี่ยวข้องกับ Mega-LEOs แปลเป็นความสามารถในการรับข้อมูลที่มากขึ้นและให้ผลตอบแทนตามความสามารถของรูปแบบการส่งวิดีโอแบบเรียลไทม์และความล่าช้าต่ำ

ดังต่อไปนี้ figure แสดงเส้นทางของ LEO, MEO และ GEO

สล็อตวงโคจร

ที่นี่อาจมีคำถามเกิดขึ้นโดยมีมากกว่า 200 satellites ที่อยู่ในวงโคจร geosynchronous เราจะป้องกันไม่ให้วิ่งเข้าหากันหรือพยายามใช้ตำแหน่งเดียวกันในอวกาศได้อย่างไร?

เพื่อตอบปัญหานี้ (คำถาม) หน่วยงานกำกับดูแลระหว่างประเทศเช่นสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) และองค์กรของรัฐระดับชาติเช่น Federal Communications Commission (FCC) กำหนดตำแหน่งบนวงโคจร geosynchronous ซึ่งสามารถระบุตำแหน่งของดาวเทียมสื่อสารได้

ตำแหน่งเหล่านี้ระบุเป็นองศาลองจิจูดและเรียกว่าเป็น orbital slots. FCC และ ITU ได้ลดระยะห่างที่ต้องการลงเหลือเพียง 2 องศาสำหรับดาวเทียม C-band และ Ku-band เนื่องจากความต้องการช่องวงโคจรจำนวนมาก