Տունդրա-ուղեծիր

0,2 էքսցենտրիսիտետ
0,3 էքսցենտրիսիտետ
Երկիր
Տունդրա-ուղեծիր (ռուս.՝ орбита «Тундра») բարձր էլիպտիկ գեոսինքրոն ուղեծիր է՝ բարձր թեքումով (մոտավորապես 63,4°), մեկ աստղային օրվա հավասար ուղեծրի պարբերությամբ և 0,2-ից 0,3 միջակայքում էքսցենտրիսիտետով։ Այս ուղեծրում տեղադրված արբանյակը իր ժամանակի մեծ մասն անցկացնում է Երկրի ընտրված տարածքի վերևում, մի երևույթ, որը հայտնի է որպես «ապոգեյի հոր»: Այս պատճառով Տունդրա-ուղեծրերը հատկապես հարմար են կապի արբանյակների համար։
Տունդրա-ուղեծիրը, ինչպես և Մոլնիյա-ուղեծիրը, մշակվել է խորհրդային գիտնականների կողմից։ Մոլնիյա ուղեծիրը հատուկ նախագծվել է 1960-ական թվականներին՝ բարձր լայնության շրջանների համար ավելի լավ կապի ծածկույթ ապահովելու համար, որը գեոհաստատուն արբանյակները դժվարանում էին արդյունավետորեն ծածկել։ Տունդրայի ուղեծիրը, չնայած իր բարձր թեքման և էլիպսաձության նման էր Մոլնիյաին, ավելի ուշ մշակվել է՝ որոշակի տարածքների վրա շարունակական ծածկույթ ապահովելու համար՝ արբանյակները իրենց ժամանակի մեծ մասն անցկացնում են ընտրված տարածքի վերևում։ Երկու ուղեծրերն էլ նորարարական լուծումներ էին Խորհրդային Միության աշխարհագրական դիրքի և հուսալի կապի ու հսկողության հնարավորությունների անհրաժեշտության պատճառով առաջացած եզակի մարտահրավերների լուծման համար։
Տունդրա-ուղեծրում գտնվող արբանյակի հետքը փակ 8-աձև է՝ հյուսիսային կամ հարավային կիսագնդի վրայով ավելի փոքր օղակով[1][2]: Սա տարբերակում է նրան Մոլնիյա-ուղեծրերից, որոնք նախատեսված են բարձր լայնության շրջաններին սպասարկելու համար, որոնք ունեն նույն թեքությունը, բայց կես պարբերություն և չեն մնում մեկ շրջանի վրա[3][4]:
Օգտագործում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Տունդրա և Մոլնիյա ուղեծրերը օգտագործվում են բարձր լայնության օգտատերերին ավելի բարձր բարձրության անկյուններ տրամադրելու համար, քան գեոհաստատուն ուղեծիրը: Սա ցանկալի է, քանի որ գեոհաստատուն ուղեծրից (Երկրի հասարակածի վերևում) այդ լայնություններում հեռարձակումը պահանջում է զգալի հզորություն: 81° լայնությունից բարձր գտնվող վայրերը ընդհանրապես չեն կարող դիտվել գեոհաստատուն արբանյակների կողմից, և որպես կանոն, 10°-ից պակաս բարձրության անկյունները կարող են խնդիրներ առաջացնել՝ կախված կապի հաճախականությունից[5][6]:
Բարձր էլիպտիկ ուղեծրերը այլընտրանք են գեոհաստատուն ուղեծրերին, քանի որ դրանք երկար ժամանակ մնում են իրենց ցանկալի բարձր լայնության շրջանների վերևում՝ իրենց գագաթնակետում։ Տունդրա ուղեծրից անընդհատ ծածկույթ ապահովելու համար անհրաժեշտ են երկու արբանյակ, իսկ Մոլնիյա ուղեծրից՝ երեք:[3]
Բարձր էլիպտիկ ուղեծրում գտնվող արբանյակների խմբերից տվյալներ ստացող գետնային կայանը պետք է պարբերաբար անցնի արբանյակների միջև և գործ ունենա ազդանշանի տարբեր ուժգնության, ուշացման և շեղումների հետ, քանի որ արբանյակի հեռավորությունը կայանից փոխվում է իր ուղեծրի ողջ ընթացքում: Այս փոփոխությունները պակաս ցայտուն են Տունդրա ուղեծրում գտնվող արբանյակների համար, հաշվի առնելով դրանց մակերևույթից մեծ հեռավորությունը, ինչը վերահսկողությունը ու հաղորդակցության ապահովումը ավելի արդյունավետ է դարձնում[7]: Բացի այդ, ի տարբերություն Մոլնիյա-ուղեծրի, Թունդրա ուղեծրում գտնվող արբանյակը չի անցնում Վան Ալլենի ճառագայթային գոտիով[8]:
Չնայած այս առավելություններին, Տունդրա ուղեծիրն օգտագործվում է ավելի քիչ հաճախ, քան Մոլնիյա-ուղեծիրը[8]՝ մասամբ պահանջվող ավելի բարձր մեկնարկային էներգիայի պատճառով[1]։
Առաջարկվող օգտագործում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]2017 թվականին ԵՏԳ Տիեզերական աղբի գրասենյակը հրապարակեց մի հոդված, որում առաջարկվում էր օգտագործել տունդրանման ուղեծիրը որպես հին բարձր թեքում ունեցող գեոսինքրոն արբանյակների համար նախատեսված աղբավայր, ի տարբերություն ավանդական թաղման ուղեծրի[3]:
Հատկություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Տիպիկ[7] Տունդրա ուղեծիրն ունի հետևյալ հատկությունները՝
- Թեքում՝ 63,4°
- Պերիկենտրոնի արգումենտ՝ 270°
- Պարբերություն՝ 1436 րոպե
- Էքսցենտրիսիտետ՝ 0,24–0,4
- [[Մեծ և փոքր կիսաառանցքներ|Մեծ կիսաառանցք՝ 42164 կմ
Ուղեծրի թեքում
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ընդհանուր առմամբ, Երկրի սեղմված գնդաձևությունը խաթարում է արբանյակի պերիկենտրոնի արգումենտը () այնպես, որ այն աստիճանաբար փոխվում է ժամանակի ընթացքում[1]: Եթե հաշվի առնենք միայն առաջին կարգի գործակիցը , պերիգեյը կփոխվի ստորև բերված հավասարման համաձայն, եթե այն անընդհատ չշտկվի կայանի շարժիչային համակարգի այրումներով։
որտեղ -ն ուղեծրի թեքումն է, -ը՝ էքսցենտրիսիտետը, -ն՝ միջին շարժումը աստիճաններով մեկ օրում, -ը՝ խանգարող գործոնը, -ն՝ Երկրի շառավիղը, -ն՝ մեծ կիսաառանցքը, իսկ -ն՝ չափվում է աստիճաններով մեկ օրում։
Այսպիսի վառելիքի ծախսից խուսափելու համար Տունդրա-ուղեծիրը օգտագործում է 63,4° թեքում, որի դեպքում հավասարման (4 - 5\sin^2 i) մասը զրո է, այնպես որ պերիգեյի դիրքը ժամանակի ընթացքում չի փոխվում[9][10][7]: Սա կոչվում է կրիտիկական թեքում, իսկ այս կերպ նախագծված ուղեծիրը՝ սառեցված ուղեծիր:
Պերիկենտրոնի արգումենտ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]270° պերիկենտրոնի արգումենտը ապոգեյը տեղադրում է ուղեծրի ամենահյուսիսային կետում: 90° պերիգեյի արգումենտը նույնպես կծառայի բարձր հարավային լայնություններին: 0° կամ 180° պերիգեյի արգումենտը կհանգեցնի արբանյակի հասարակածի վրա մնալուն, բայց դա քիչ իմաստ կունենա, քանի որ դա կարող է ավելի լավ արվել ավանդական գեոհաստատուն ուղեծիրներով[7]:
Պարբերություն
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Մեկ աստղային օրվա պարբերությունը ապահովում է, որ արբանյակները ժամանակի ընթացքում հետևեն նույն գետնի վրա գծվող հետագծին: Սա կառավարվում է ուղեծրի մեծ կիսաառանցքով[7]:
Էքսցենտրիսիտետ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Էքսցենտրիսիտետը ընտրվում է այնպես որպեսզի կառավարվի ուղեծրի վերին հատվածում մնալու ժամանակը և փոխում է գետնի վրա գծվող հետագծի ձևը: Տունդրա' ուղեծիրը սովորաբար ունի մոտ 0,2 էքսցենտրիսիտետ: Մոտ 0,4 էքսցենտրիսիտետ ունեցող ուղեծիրը, գետնի հետագիծը 8-ից փոխում է կաթիլի ձևի, և կոչվում է Սուպերտունդրա' ուղեծիր[11]:
Մեծ կիսաառանցք
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Տունդրա ուղեծրում արբանյակի ճշգրիտ բարձրությունը տարբեր արբանյակների համար տարբեր է, սակայն 0,25 էքսցենտրիսիտետի դեպքում տիպիկ ուղեծիրը մոտավորապես կունենա 25000 կմ պերիգեյ, 46000 կմ ապոգեյ և 42000 կմ մեծ կիսաառանցք[7]:
Տունդրա-ուղեծիր ունեցող կայաններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Ռուսաստանի հրթիռների արձակման վաղ նախազգուշացման արբանյակային ցանցի մաս կազմող ԵԿՍ կամ «Կուպոլ» համակարգը ներառում է Տունդրա ուղեծրերում գործող արբանյակներ: Այս արբանյակները նախատեսված են բալիստիկ հրթիռների արձակումները հայտնաբերելու և հետևելու, ինչպես նաև հնարավոր հրթիռային հարձակումների մասին վաղ նախազգուշացում տրամադրելու համար:
2000-ից 2016 թվականներին Սիրիուս արբանյակային ռադիոն, որն այժմ Sirius XM Holdings-ի մաս է կազմում, շահագործել է երեք արբանյակներից բաղկացած խումբ՝ Տունդրա ուղեծրերում արբանյակային ռադիոի կազմակերպման համար[12][13]: Յուրաքանչյուր արբանյակի ծագման հանգույցի երկայնությունը և միջին անոմալիան շեղված էին 120°-ով, այնպես որ, երբ մեկ արբանյակը դուրս էր գալիս դիրքից, մյուսը անցնում էր պերիգեյով և պատրաստ էր ստանձնել կառավարումը: Արբանյակների խումբը մշակվել էր հեռավոր հյուսիսային լայնություններում սպառողներին ավելի լավ ծառայություններ մատուցելու համար, նվազեցնելու համար քաղաքային կիրճերի ազդեցությունը և պահանջում էր ընդամենը 130 կրկնիչ՝ համեմատած գեոստացիոնար համակարգի 800-ի հետ: Սիրիուսի XM հետ միավորվելուց հետո այն փոխեց արբանյակների կառուցվածքը և ուղեծիրը՝ տունդրայից դարձնելով այն գեոհաստատուն[14][15]: 2016 թվականին Սիրիուսը դադարեցրեց հեռարձակումը տունդրա ուղեծրերից[16][17][18]: Սիրիուս կազմակերպության արբանյակները միակ առևտրային արբանյակներն էին, որոնք օգտագործում էին Տունդրա ուղեծիրը[19]:
Ճապոնական ՔԶԱՀ օգտագործում է գեոսինքրոն ուղեծիր, որը նման է Տունդրա-ուղեծրի, սակայն ունի ընդամենը 43° թեքում։ Այն ներառում է չորս արբանյակ, որոնք հետևում են նույն գետնի վրա գծվող հետագծին։ Այս արբանյակները սկսել են փորձարկվել 2010 թվականից և լիովին գործարկվել է 2018 թվականի նոյեմբերին[20]:
Առաջարկվող համակարգեր
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Տունդրա ուղեծիրը դիտարկվել է ԵՏԳ-ի կողմից «Արքիմեդես» նախագծում օգտագործման համար, դա հեռարձակման համակարգ էր, որը առաջարկվել էր 1990-ականներին[13][21]
Թունդրա ուղեծիր
QZSS ուղեծիր
Մոլնիյա-ուղեծիր
Երկիր
Տես նաև
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Ծանոթագրություններ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]- ↑ 1,0 1,1 1,2 Fortescue, P. W.; Mottershead, L. J.; Swinerd, G.; Stark, J. P. W. (2003). «Section 5.7: highly elliptic orbits». Spacecraft Systems Engineering. John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-61951-2.
- ↑ Dickinson, David (2018). The Universe Today Ultimate Guide to Viewing The Cosmos: Everything You Need to Know to Become an Amateur Astronomer (անգլերեն). Page Street Publishing. էջ 203. ISBN 9781624145452.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Jenkin, A. B.; McVey, J. P.; Wilson, J. R.; Sorge, M. E. (2017). Tundra Disposal Orbit Study. 7th European Conference on Space Debris. ESA Space Debris Office. Արխիվացված է օրիգինալից 2017 թ․ հոկտեմբերի 2-ին. Վերցված է 2017 թ․ հոկտեմբերի 2-ին.
- ↑ Mortari, D.; Wilkins, M. P.; Bruccoleri, C. (2004). The Flower Constellations (PDF) (Report). էջ 4. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2017 թ․ օգոստոսի 9-ին. Վերցված է 2017 թ․ հոկտեմբերի 2-ին.
- ↑ Ilčev, Stojče Dimov (2017). Global Satellite Meteorological Observation (GSMO) Theory. Vol. 1. Springer International Publishing. էջ 57. Bibcode:2018gsmo.book.....I. ISBN 978-3-319-67119-2. Վերցված է 2019 թ․ ապրիլի 16-ին.
- ↑ Soler, Tomás; Eisemann, David W. (1994 թ․ օգոստոս). «Determination of Look Angles To Geostationary Communication Satellites» (PDF). Journal of Surveying Engineering. 120 (3): 123. doi:10.1061/(ASCE)0733-9453(1994)120:3(115). ISSN 0733-9453. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2016 թ․ մարտի 4-ին. Վերցված է 2019 թ․ ապրիլի 16-ին.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 Maral, Gerard; Bousquet, Michel (2011 թ․ օգոստոսի 24). «2.2.1.2 Tundra Orbits». Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology. John Wiley & Sons. ISBN 9781119965091.
- ↑ 8,0 8,1 Capderou, Michel (2005). Satellites. Springer. էջ 228. ISBN 9782287213175.
- ↑ Kidder, Stanley Q.; Vonder Haar, Thomas H. (1989 թ․ օգոստոսի 18). «On the Use of Satellites in Molniya Orbits of Meteorological Observation of Middle and High Latitudes». Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 7 (3): 517. Bibcode:1990JAtOT...7..517K. doi:10.1175/1520-0426(1990)007<0517:OTUOSI>2.0.CO;2.
- ↑ Wertz, James Richard; Larson, Wiley J. (1999). Larson, Wiley J.; Wertz, James R. (eds.). Space Mission Analysis and Design. Microcosm Press and Kluwer Academic Publishers. Bibcode:1999smad.book.....W. ISBN 978-1-881883-10-4.
- ↑ Capderou, Michel (2006 թ․ հունվարի 16). Satellites: Orbits and Missions (PDF). Springer. էջ 224. ISBN 978-2-287-27469-5. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2018 թ․ մայիսի 17-ին. Վերցված է 2019 թ․ ապրիլի 30-ին.
- ↑ «Sirius Rising: Proton-M Ready to Launch Digital Radio Satellite Into Orbit». AmericaSpace. 2013 թ․ հոկտեմբերի 18. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ հունիսի 28-ին. Վերցված է 2017 թ․ հուլիսի 8-ին.
- ↑ 13,0 13,1 Capderou, Michel (2014 թ․ ապրիլի 23). Handbook of Satellite Orbits: From Kepler to GPS. Springer. էջ 290. Bibcode:2014hso..book.....C. ISBN 9783319034164.
- ↑ Selding, Peter B. de (2012 թ․ հոկտեմբերի 5). «Sirius XM Needs To Install 600 New Ground Repeaters». SpaceNews.com.
- ↑ Binkovitz, Leah (2012 թ․ հոկտեմբերի 24). «Sirius Satellite Comes to Udvar-Hazy». Smithsonian. Արխիվացված օրիգինալից 2019 թ․ մայիսի 8-ին. Վերցված է 2019 թ․ մայիսի 8-ին.
- ↑ Wiley Rein (2009 թ․ նոյեմբերի 19). Application for Modification (Report). Federal Communications Commission. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ հոկտեմբերի 2-ին. Վերցված է 2017 թ․ փետրվարի 2-ին.
- ↑ Meyer, James E.; Frear, David J., eds. (2016 թ․ փետրվարի 2). Sirius XM Holdings 10-K 2015 Annual Report (PDF) (Report). Sirius XM Holdings. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2016 թ․ օգոստոսի 29-ին. Վերցված է 2017 թ․ փետրվարի 2-ին.
- ↑ Meyer, James E.; Frear, David J., eds. (2017 թ․ փետրվարի 2). Sirius XM Holdings Inc. 10-K Feb. 2, 2017 11:57 AM. Seeking Alpha (Report). Sirius XM Holdings Inc.
- ↑ Bruno, Michael J.; Pernicka, Henry J. (2005). «Tundra Constellation Design and Stationkeeping». Journal of Spacecraft and Rockets. 42 (5): 902–912. Bibcode:2005JSpRo..42..902B. doi:10.2514/1.7765.
- ↑ «Quasi-Zenith Satellite Orbit (QZO)». Արխիվացված օրիգինալից 2018 թ․ մարտի 9-ին. Վերցված է 2018 թ․ մարտի 10-ին.
- ↑ Hoeher, P.; Schweikert, R.; Woerz, T.; Schmidbauer, A.; Frank, J.; Grosskopf, R.; Schramm, R.; Gale, F. C. T.; Harris, R. A. (1996). «Digital Audio Broadcasting (DAB) via Archimedes/Media Star HEO-Satellites». Mobile and Personal Satellite Communications 2. էջեր 150–161. doi:10.1007/978-1-4471-1516-8_13. ISBN 978-3-540-76111-2.
| ||||||||||||||||||||||||||||||