Como calcular o período e Orbiting Radius de um satélite geoestacionário

Quando um satélite viaja em uma órbita geoestacionária em torno da Terra, ele precisa viajar em um determinado raio e o período para manter esta órbita em órbita. Porque o raio eo período estão relacionados, você pode usar a física para calcular um, se você conhece o outro.

o período de um satélite é o tempo que leva para fazer uma órbita completa em torno de um objeto. O período da Terra à medida que viaja em torno do Sol é de um ano. Se você sabe a velocidade do satélite e o raio em que orbita, você pode descobrir o seu período.

Pode-se calcular a velocidade de um satélite em torno de um objecto usando a equação

O satélite viaja em torno de toda a circunferência do círculo - que é

E se r é o raio da órbita - no período, T. Isto significa que a velocidade orbital tem de ser

dando-lhe

Se você resolver isso para o período do satélite, você começa

Você, o físico intuitivo, pode estar se perguntando: O que se pretende examinar um satélite que simplesmente permanece estacionário sobre o mesmo local da Terra em todos os momentos? Em outras palavras, um satélite cujo período é igual ao período de 24 horas da Terra? Consegues fazê-lo?

não existem tais satélites. Eles são muito populares para a comunicação, porque eles estão sempre orbitam no mesmo local em relação ao Earth- eles não desaparecem ao longo do horizonte e depois reaparecer mais tarde. Eles também permitem que o sistema de posicionamento global por satélite ou GPS, para trabalhar.

Em casos de satélites estacionários, o período, T, é de 24 horas, ou cerca de 86.400 segundo. pode encontrar a distância de um estacionárias necessidades satélite ser a partir do centro da Terra (isto é, o raio) para ficar parado? Usando a equação para períodos, você vê que

Ligar os números, você obtém

Se você tomar a raiz cúbica disso, você recebe um raio de

Esta é a distância ao satélite tem de ser a partir do centro da Terra. Subtraindo raio da Terra

você começa

que converte a cerca de 22.300 milhas. Esta é a distância a partir da superfície de satélites da Terra geoestacionária precisa órbita. A esta distância, que orbitam a Terra na mesma proporção a Terra está girando, o que significa que eles ficarem parados durante o mesmo pedaço de imóveis.

Na prática, é muito difícil conseguir a velocidade apenas para a direita, que é por satélite geoestacionário ter ou boosters de gás que podem ser usados ​​para o ajuste fino ou bobinas magnéticas que lhes permitem mover, empurrando contra o campo magnético da Terra.