Quỹ đạo Trái Đất tầm thấp – Wikipedia tiếng Việt

Quỹ đạo Trái Đất tầm thấp-Low Earth orbit (LEO) là quỹ đạo gần Trái đất. Quỹ đạo này có đặc trưng chu kỳ quỹ đạo nhỏ hơn 128 phút (vệ tinh hoàn thành ít nhất 11,25 vòng quay quanh Trái đất mỗi ngày).[1] Phần lớn các vệ tinh nhân tạo ngoài không gian thuộc quỹ đạo LEO, với độ cao quỹ đạo không bao giờ vượt quá một phần ba bán kính Trái đất.[2]

Thuật ngữ ” khu vực LEO ” thường được sử dụng cho khu vực khoảng trống ngoài hành tinh nằm dưới độ cao 2 nghìn km ( 1.200 mi ) ( giao động 1/3 nửa đường kính Trái đất ). Các vật thể nằm trong khoanh vùng phạm vi này, kể cả khi chúng có viễn điểm quỹ đạo vượt ra ngoài, hoặc là quỹ đạo phụ, đều được theo dõi sát sao do chúng hoàn toàn có thể va chạm với những vệ tinh trong quỹ đạo LEO .

Tất cả các trạm vũ trụ đều nằm trong quỹ đạo LEO. Từ năm 1968 đến 1972 sứ mệnh Apollo đã đưa con người lên Mặt trăng, vượt ra ngoài quỹ đạo tầm thấp. Sau khi chương trình Apollo kết thúc, đã không có thêm một chuyến bay có người lái nào vượt ra ngoài quỹ đạo LEO.

Người ta thường định nghĩa về LEO [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] dựa vào độ cao của quỹ đạo. Độ cao bay của vật thể có quỹ đạo ellip hoàn toàn có thể biến hóa đáng kể dọc theo quỹ đạo. Thậm chí so với quỹ đạo tròn, độ cao bay của vệ tinh hoàn toàn có thể chênh nhau 30 km ( 19 mi ) ( nhất là quỹ đạo cực ) do Trái đất có dạng hơi dẹt một chút ít, và do topography địa phương. Vì những định nghĩa dựa trên độ cao rất mơ hồ, nên người ta định nghĩa quỹ đạo theo chu kỳ luân hồi quay hết một vòng quanh Trái đất của vệ tinh thuộc LEO phải nhỏ hơn 128 phút, vì theo định luật thứ 3 của Kepler, điều này đồng nghĩa tương quan với bán trục chính quỹ đạo là 8.413 km ( 5.228 mi ). Đối với quỹ đạo tròn, điều này lần lượt tương ứng với độ cao 2.042 km ( 1.269 dặm ) so với nửa đường kính trung bình của Trái đất, tương thích với một số ít giới hạn độ cao trên trong một số ít định nghĩa của LEO .Vùng LEO được 1 số ít nguồn xác lập là vùng trong khoảng trống mà quỹ đạo LEO chiếm giữ. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Một số quỹ đạo có dạng ellip có độ dẹt cao hoàn toàn có thể có cận điểm quỹ đạo thuộc vùng LEO nhưng không nằm trong quỹ đạo LEO vì viễn điểm quỹ đạo của nó vượt quá 2 nghìn km ( 1.242,7 mi ). Các vật thể bay dưới quỹ đạo cũng hoàn toàn có thể có một phần quỹ đạo nằm trong vùng LEO nhưng chúng không phải là quỹ đạo LEO do chúng sau đó sẽ quay trở lại bầu khí quyển. Sự phân biệt giữa quỹ đạo LEO và vùng LEO đặc biệt quan trọng quan trọng so với việc nghiên cứu và phân tích những vụ va chạm hoàn toàn có thể xảy ra giữa những vật thể hoàn toàn có thể không nằm trong LEO nhưng có năng lực xảy ra va chạm với vệ tinh hoặc những mảnh vỡ trong quỹ đạo LEO .

Đặc điểm quỹ đạo[sửa|sửa mã nguồn]

Vận tốc quỹ đạo trung bình thiết yếu để duy trì quỹ đạo Trái đất thấp không thay đổi là khoảng chừng 7,8 km / s ( 28.000 km / h ; 17.000 mph ), nhưng giảm khi độ cao quỹ đạo tăng lên. Theo giám sát cho quỹ đạo tròn 200 km ( 120 mi ) tốc độ để duy trì quỹ đạo là 7,79 km / s ( 28.000 km / h ; 17.400 mph ), và tại 1.500 km ( 930 mi ) là 7,12 km / s ( 25.600 km / h ; 15.900 mph ). [ 9 ] Tên lửa đẩy cần có một độ ngày càng tăng tốc độ delta-v vào khoảng chừng 9,4 km / s để hoàn toàn có thể đưa vệ tinh vào quỹ đạo Trái đất thấp. Lực cản của khí quyển và trọng tải tương quan đến quy trình phóng làm tăng thêm delta-v của tên lửa đẩy thêm 1,3 – 1,8 km / s ( 4.700 – 6.500 km / h ; 2.900 – 4.000 mph ) để đưa được vệ tinh vào quỹ đạo LEO với tốc độ duy trì quỹ đạo là 7,8 km / s ( 28.100 km / h ; 17.400 mph ). [ 10 ]
Lực hút của lực mê hoặc trong quỹ đạo LEO là chỉ bé hơn một chút ít so với trên mặt phẳng trái đất. Điều này là do khoảng cách đến LEO từ bề mặt Trái đất nhỏ hơn nhiều so với nửa đường kính Trái đất. Tuy nhiên, theo định nghĩa, một vật thể trên quỹ đạo luôn rơi tự do, vì không có lực nào giữ nó lại. Kết quả là những vật thể trong quỹ đạo, gồm có cả con người, trải qua cảm xúc không khối lượng, mặc dầu chúng không thực sự không có khối lượng .

Các vệ tinh trong LEO gặp phải lực cản của khí quyển từ các khí trong nhiệt quyển (khoảng 80–600 km trên bề mặt) hoặc ngoại quyển (khoảng 600 km hoặc 400 dặm và cao hơn), tùy thuộc vào độ cao của quỹ đạo. Do lực cản của khí quyển, các vệ tinh thường không quay quanh quỹ đạo dưới 300 km (190 mi). Các vệ tinh LEO quay quanh Trái đất nằm giữa phần đậm đặc hơn của khí quyển và bên trong vành đai bức xạ Van Allen.

Các quỹ đạo Trái đất thấp ở xích đạo ( ELEO ) là một tập hợp con của LEO. Các quỹ đạo này, với độ nghiêng thấp so với Xích đạo, giúp vệ tinh nhanh gọn quay lại những điểm có vĩ độ thấp và nhu yếu delta-v thấp nhất ( tức là độ hao phí nguyên vật liệu ), miễn là chúng có xu thế không ngược với hoạt động quay của Trái đất. Các quỹ đạo có góc nghiêng rất lớn so với đường xích đạo thường được gọi là quỹ đạo cực .Các quỹ đạo cao hơn, gồm có Quỹ đạo Trái đất tầm trung – Medium Earth Orbit ( MEO ), còn được gọi là quỹ đạo tròn trung gian-intermediate circular orbit ( ICO ), và những quỹ đạo xa không chỉ có vậy, Quỹ đạo địa tĩnh – geostationary orbit ( GEO ). Các vệ tinh thuộc quỹ đạo cao hơn quỹ đạo thấp hoàn toàn có thể gặp bức xạ cường độ cao và tích tụ điện tích .

Sử dụng quỹ đạo LEO[sửa|sửa mã nguồn]

Khoảng 50% quỹ đạo của ISS

Quỹ đạo LEO đòi hỏi mức năng lượng thấp nhất để tên lửa đẩy đưa vệ tinh lên quỹ đạo. Nó cũng cung cấp băng thông rộng và độ trễ thấp trong liên lạc. Các vệ tinh và trạm không gian thuộc quỹ đạo LEO sẽ dễ tiếp cận hơn cho các phi hành gia và dễ bảo trì.

Các vệ tinh liên lạc được đặt trong quỹ đạo LEO do chúng không nhu yếu bộ khuyếch đại tín hiệu quá mạnh. Một số vệ tinh liên lạc sử dụng quỹ đạo địa tĩnh cao hơn nhiều và vận động và di chuyển với tốc độ góc giống như Trái đất giúp chúng hoàn toàn có thể cố định và thắt chặt luôn ở bên trên một khu vực trên mặt phẳng hành tinh .
Không giống như vệ tinh địa tĩnh, vệ tinh thuộc quỹ đạo LEO có trường nhìn nhỏ, chỉ được cho phép quan sát và liên lạc trên một khoanh vùng phạm vi nhỏ của Trái đất trong một thời gian. Điều này có nghĩa là cần phải có một mạng lưới vệ tinh ( hoặc ” cụm vệ tinh ” ) để hoàn toàn có thể cung ứng vùng phủ sóng liên tục. Đồng thời vệ tinh LEO chịu nhiều ma sát hơn với bầu khí quyển, nên rơi nhanh hơn, do đó phải tiếp tục kích hoạt động cơ để duy trì tốc độ quỹ đạo .

Mảnh vụn khoảng trống[sửa|sửa mã nguồn]

Quỹ đạo LEO đang trở nên ngày càng rậm rạp bởi những mảnh vỡ khoảng trống vì tần suất phóng những vệ tinh. Điều này đã gây ra mối chăm sóc ngày càng tăng trong những năm gần đây, vì va chạm ở tốc độ quỹ đạo hoàn toàn có thể gây nguy khốn, cả so với những phi hành gia trên trạm khoảng trống. Các vụ va chạm này lại liên tục tạo ra nhiều mảnh vỡ khoảng trống hơn nữa, như hiệu ứng domino hay còn được gọi là hội chứng Kessler. Trung tâm điều hành quản lý khoảng trống phối hợp – Combined Space Operations Center, một bộ phận của Bộ chỉ huy kế hoạch Hoa Kỳ ( tiền thân là Bộ chỉ huy khoảng trống Hoa Kỳ ), đang theo dõi hơn 8.500 mảnh vỡ có kích cỡ lớn hơn 10 cm trong LEO. [ 11 ] Có thể có khoảng chừng một triệu vật thể rất nguy khốn lớn hơn 2 mm, [ 12 ] quá nhỏ để hoàn toàn có thể theo dõi từ mặt đất, theo như điều tra và nghiên cứu của đài quan sát Arecibo. [ 13 ]

Source: https://vh2.com.vn
Category : Trái Đất