Механика. Щербаченко Л.А. - 106 стр.

                  Общий характер изменения орбиты вследствие торможения состоит в
            следующем. Наибольшая потеря энергии спутника на торможение происходит
            в перигелии. Высоты перигелия и афелия уменьшаются, но высота афелия
            изменяется более значительно, чем перигелия, и поэтому вытянутость орбиты
            уменьшается. Скорость движения спутника по орбите увеличивается, а
            период обращения уменьшается. Орбита спутника в некоторых своих частях
            может оказаться ниже 160 км, тогда потери энергии на торможение стано-
            вятся весьма значительными и он по быстро приближающейся к Земле тра-
            ектории падает на Землю. Однако благодаря наличию защитных покрытий
            спутник не сгорает и можно с помощью парашюта произвести его мягкую
            посадку на земную поверхность.
                  Траекторию спутника с учётом изменения плотности атмосферы по
            высоте можно рассчитать. Поэтому знание траектории позволяет найти
            распределение плотности атмосферы. Наряду с этим аппаратура, помещённая
            на спутнике, даёт возможность изучить также другие характеристики
            околоземного пространства.
                  О плотности атмосферы судят главным образом по изменению периода
            обращения спутника. Как уже было сказано, вследствие торможения зем-
            ной атмосферой период обращения спутника (в соответствии с законами
            Кеплера) уменьшается, а его скорость увеличивается. Это обстоятельство,
            конечно, не противоречит закону сохранения энергии. Дело в том, что полная
            энергия спутника слагается из положительной кинетической энергии и
            отрицательной потенциальной, причем полная энергия является отрицатель-
            ной. Вследствие торможения высота движения спутника уменьшается, при
            этом его потенциальная энергия, согласно закону сохранения энергии,
            расходуется на совершение работы против сил трения и увеличение кине-
            тической энергии спутника. По скорости уменьшения периода обращения
            спутника можно сделать заключение о плотности атмосферы. В настоящее
            время имеются очень подробные данные о плотности атмосферы в широком
            интервале высот и зависимости плотности от различных факторов, полу-
            ченные с помощью спутников.


                                     Геостационарная орбита.
                 Круговая орбита спутника в экваториальной плоскости, двигаясь по
            которой он находится все время над одной и той же точкой экватора,
            называется геостационарной. Для определения элементов орбиты имеем два
            уравнения с двумя неизвестными
                    mv 2       mM з
                          =γ
                     r          r2                                                                     (2)
                         2π ⋅ r
                    T=
                           v
                    где v – скорость спутника, r – радиус синхронной орбиты, М з = 6 ⋅ 10 24 кг –
                                                                                              м        км
            масса        Земли,       Т = 1сут = 86400с .   Получаем        v = 3,07 ⋅ 10 3     = 3,07    ,
                                                                                              с         с
                                                                                                       106

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com