2009 HowStuffWorks Satelliter är, till en viss grad, "mystiska" föremål. De reser i rymden, vilket känns som en exotisk plats eftersom de flesta av oss aldrig har varit där. De är så långt borta att vi inte kan se dem. De kostar vanligtvis miljoner eller miljarder dollar, vilket betyder att ingen av oss någonsin kommer att äga en personligen. Och så vidare…
Orbitalmekanik kan också vara mystisk eftersom det inte finns något enkelt sätt för oss att uppleva orbitalmekanik personligen. Dock, med lite fantasi, du kan lätt förstå grundtanken bakom orbitalmekanik. Det visar sig att vi leker med orbitalmekanik hela tiden!
Tänk på vad som händer när du kastar en boll. Tänk dig att du står på ett stort fält och kastar en baseboll så hårt du kan - som en kanna. Bollen kan gå 30 fot och träffa sedan marken. Du sätter bollen i omlopp - Det är bara att en bolls bana är väldigt kort!
Föreställ dig nu att du sköt ett gevär rakt och jämnt i stället för att kasta en boll. Kulan kan resa 1,6 km innan den viker för tyngdkraften och träffar marken.
Föreställ dig nu att du skjuter en mycket stor kanon som kan ge sitt skal en extremt hög initialhastighet. Tänk dig också att vår värld är helt täckt av vatten för att ta bort alla bekymmer om kullar, och att kanonen skjuts rakt och plant. Dess väg kan se ut som bilden till höger.
I detta diagram kan du se att skalet går tillräckligt långt för att faktiskt följa jordens kurva under en tid innan det träffar marken.
En sak som tänder dessa exempel är luftmotstånd, så tänk dig att du tog denna kanon till månen och monterade den på toppen av det högsta berget. Månen har ingen atmosfär och är helt omgiven av rymdens vakuum. Om du justerade skalets hastighet rätt och sköt kanonen, skalet skulle följa månens kurva perfekt. Det skulle falla i exakt samma takt som månens kurva faller bort från det, så det skulle aldrig träffa marken. Så småningom skulle det kurva hela vägen runt månen och ramla in i kanonens baksida! På månen kan du faktiskt ha satelliter i extremt låga banor som det - bara en mil eller två från marken för att undvika bergen. Och satelliter kan tänkas kunna skjutas upp från kanoner.
På jorden, det är inte så lätt eftersom satelliter måste ta sig upp över atmosfären och in i rymdens vakuum för att kretsa hur länge som helst. 320 km upp är ungefär det minsta för att undvika atmosfäriska störningar. Hubble -rymdteleskopet kretsar på en höjd av 380 miles (600 km) eller så. Men principen är exakt densamma. Satellitens hastighet justeras så att den faller till jorden i samma takt som jordens kurva faller bort från satelliten. Satelliten faller ständigt, men det träffar aldrig marken!
Här är flera intressanta länkar:
