Vệ tinh quỹ đạo Trái đất

Vệ tinh nên được đặt đúng vào quỹ đạo tương ứng sau khi rời khỏi không gian. Nó quay theo một cách cụ thể và phục vụ mục đích của nó cho khoa học, quân sự hoặc thương mại. Các quỹ đạo, được gán cho các vệ tinh liên quan đến trái đất được gọi làEarth Orbits. Các vệ tinh hiện diện trong các quỹ đạo đó được gọi làEarth Orbit Satellites.

Chúng ta nên chọn quỹ đạo phù hợp cho vệ tinh dựa trên yêu cầu. Ví dụ: nếu vệ tinh được đặt ởlower orbit, sau đó sẽ mất ít thời gian hơn để đi vòng quanh trái đất và máy ảnh tích hợp sẽ có độ phân giải tốt hơn. Tương tự, nếu vệ tinh được đặt tronghigher orbit, sau đó sẽ mất nhiều thời gian hơn để đi vòng quanh trái đất và nó bao phủ nhiều bề mặt trái đất hơn cùng một lúc.

Sau đây là ba điều quan trọng types of Earth Orbit satellites -

Vệ tinh quỹ đạo trái đất không đồng bộ
Vệ tinh Quỹ đạo Trái đất Trung bình
Vệ tinh quỹ đạo Trái đất thấp

Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về từng loại vệ tinh quỹ đạo trái đất.

Các quỹ đạo Trái đất không đồng bộ

Quỹ đạo Trái đất đồng bộ địa lý (GEO) Satellite là một, được đặt ở độ cao 22,300dặm phía trên Trái Đất. Quỹ đạo này được đồng bộ hóa với một ngày thực bên (tức là 23 giờ 56 phút). Quỹ đạo này có thể có độ nghiêng và độ lệch tâm.

Nó có thể không phải là hình tròn. Quỹ đạo này có thể nghiêng về các cực của trái đất. Tuy nhiên, nó có vẻ đứng yên khi quan sát từ Trái đất. Các vệ tinh này được sử dụng cho Truyền hình vệ tinh.

Cùng một quỹ đạo địa đồng bộ, nếu nó là hình tròn và nằm trong mặt phẳng của đường xích đạo, thì nó được gọi là Geostationary orbit. Các vệ tinh này được đặt ở độ cao 35,900kms (giống như Geosynchronous) phía trên Xích đạo của Trái đất và chúng tiếp tục quay theo hướng của trái đất (từ tây sang đông).

Các vệ tinh hiện diện trong các quỹ đạo này có vận tốc góc giống như vận tốc của trái đất. Do đó, những vệ tinh này được coi làstationary đối với trái đất kể từ đó, chúng đồng bộ với chuyển động quay của Trái đất.

Các advantage của quỹ đạo Địa tĩnh là không cần theo dõi các ăng-ten để tìm vị trí của các vệ tinh.

Vệ tinh quỹ đạo trái đất địa tĩnh được sử dụng để dự báo thời tiết, truyền hình vệ tinh, đài vệ tinh và các loại hình thông tin liên lạc toàn cầu khác.

Hình dưới đây cho thấy sự khác biệt giữa quỹ đạo Địa đồng bộ và Địa tĩnh. Trục quay biểu thị sự chuyển động của Trái đất.

Note- Mọi quỹ đạo Địa tĩnh đều là quỹ đạo Địa đồng bộ. Nhưng, điều ngược lại không cần phải đúng.

Vệ tinh Quỹ đạo Trái đất Trung bình

Quỹ đạo Trái đất Trung bình (MEO) vệ tinh sẽ quay quanh quỹ đạo khoảng cách 8000 milestừ bề mặt trái đất. Tín hiệu được truyền từ vệ tinh MEO truyền đi một khoảng cách ngắn hơn. Do đó, cường độ tín hiệu ở đầu nhận được cải thiện. Điều này cho thấy có thể sử dụng các thiết bị đầu cuối nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ ở đầu nhận.

Transmission delaycó thể được định nghĩa là thời gian cần thiết để một tín hiệu truyền đến vệ tinh và quay trở lại trạm nhận. Trong trường hợp này, có ít độ trễ truyền hơn. Bởi vì, tín hiệu truyền đi một khoảng cách ngắn hơn đến và đi từ vệ tinh MEO.

Đối với real-time communications, độ trễ truyền càng ngắn thì hệ thống thông tin liên lạc càng tốt. Ví dụ, nếu một vệ tinh GEO yêu cầu 0,25 giây cho một chuyến đi khứ hồi, thì vệ tinh MEO cần ít hơn 0,1 giây để hoàn thành chuyến đi tương tự. MEO hoạt động trong dải tần từ 2 GHz trở lên.

Các vệ tinh này được sử dụng cho các tín hiệu điện thoại tốc độ cao. Cần có mười vệ tinh MEO trở lên để bao phủ toàn bộ trái đất.

Vệ tinh quỹ đạo Trái đất thấp

Quỹ đạo Trái đất thấp LEO)vệ tinh chủ yếu được phân thành ba loại. Đó là những LEO nhỏ, LEO lớn và Mega-LEO. LEO sẽ quay quanh quỹ đạo ở khoảng cách500 to 1000 milestrên bề mặt trái đất. Các vệ tinh này được sử dụng cho điện thoại vệ tinh và GPS.

Khoảng cách tương đối ngắn này giúp giảm độ trễ truyền xuống chỉ còn 0,05 giây. Điều này càng làm giảm nhu cầu về thiết bị tiếp nhận nhạy cảm và cồng kềnh. Hai mươi vệ tinh LEO trở lên được yêu cầu để bao phủ toàn bộ trái đất.

Các LEO nhỏ sẽ hoạt động trong dải 800 MHz (0,8 GHz). Các LEO lớn sẽ hoạt động trong phạm vi 2 GHz trở lên và Mega-LEO hoạt động trong phạm vi 20-30 GHz.

Các tần số cao hơn liên quan đến Mega-LEOs chuyển thành khả năng mang thông tin nhiều hơn và mang lại khả năng của sơ đồ truyền video thời gian thực, độ trễ thấp.

Sau figure mô tả đường đi của LEO, MEO và GEO

Khe quỹ đạo

Ở đây, một câu hỏi có thể nảy sinh rằng với hơn 200 satellites nằm trong quỹ đạo không đồng bộ địa lý, làm cách nào để chúng ta ngăn chúng chạy vào nhau hoặc cố gắng sử dụng cùng một vị trí trong không gian?

Để trả lời vấn đề này (câu hỏi), các cơ quan quản lý quốc tế như Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) và các tổ chức chính phủ quốc gia như Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC) chỉ định các vị trí trên quỹ đạo không đồng bộ địa lý, nơi có thể đặt các vệ tinh liên lạc.

Các vị trí này được xác định theo độ kinh độ và được gọi là orbital slots. FCC và ITU đã dần dần giảm khoảng cách yêu cầu xuống chỉ còn 2 độ đối với vệ tinh băng C và băng Ku do nhu cầu rất lớn về các khe quỹ đạo.