Geostationär omloppsbana

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Skalenlig skiss av geostationära banor (svart), GPS-satelliter (grön), och internationella rymdstationen (röd)

Den geostationära omloppsbanan är en cirkulär omloppsbana i jordens ekvatorialplan, på ett sådant avstånd att en satellit i denna bana roterar runt jorden i samma riktning och med samma omloppstid som jordens rotationstid. Det finns bara en enda sådan bana, då satelliter på lägre höjd måste snurra snabbare för att inte ramla ner och satelliter på högre höjd måste snurra långsammare för att inte kastas ut i rymden.

En satellit i geostationär bana kommer alltså att hålla en fast position ovanför en punkt på jordytan, och den används därför av många satelliter för TV- och radiokommunikation.

Som ett resultat av att en satellit i en sådan omloppsbana håller sig ovanför en fast punkt på jordytan kan en antenn på marken hålla kontakt med satelliten bara genom att hålla en fast riktning mot den. För att uppnå detta måste satelliten kretsa ca 35 790 km direkt ovanför ekvatorn, med små felmarginaler. Avståndet är betydelsefullt, eftersom det producerar en omloppstid exakt lika med jordens rotationstid, stjärndygnet.

Den geostationära banan är ett specialfall av geosynkrona omloppsbanor, vilka har samma omloppstid men inte behöver vara cirkulära eller hålla sig i ekvatorialplanet. Alla geosynkrona banor i ekvatorialplanet måste dock korsa den geostationära banan och därmed riskeras kollision med satelliter där. I praktiken betyder detta att endast den geostationära banan utnyttjas för satelliter.

För att minska risken för kollisioner i geostationär bana skall geostationära satelliter placeras i en begravningsbana när de tas ur drift.

Användningen av den geostationära banan för kommunikationssatelliter populariserades först av författaren Arthur C. Clarke år 1945. Som hedersbevis på detta kallas den ibland Clarke-banan.

Geostationära banans höjd över jordens yta[redigera | redigera wikitext]

Cirka 35 790 km direkt ovanför ekvatorn

Härledning av den geostationära banans höjd[redigera | redigera wikitext]

För att beräkna jordens geostationära banas höjd används formeln:

r = \sqrt[3]{\frac{G m_e}{\omega ^2}} 
= 42 164\mbox{ km } 
(avståndet från jordens centrum). Subtraheras jordytans ekvatorradie, 6378 km, får man höjden som nämns ovan.