Геопереходная орбита

Геопереходная орбита (ГПО) — орбита, являющаяся переходной между низкой опорной орбитой (НОО) (высота порядка 200 км) и геостационарной орбитой (ГСО) (35 786 км). В отличие от НОО и ГСО, которые в первом приближении являются круговыми, переходная орбита — это сильно вытянутая эллиптическая траектория движения КА, перигей которой лежит на расстоянии НОО от Земли, а апогей на расстоянии ГСО (орбита Гомана — Ветчинкина).

Завершение вывода КА на ГСО происходит, когда он достигает апогея при движении по геопереходной орбите. В этот момент разгонный блок сообщает аппарату разгонный импульс, который превращает его эллиптическое движение в круговое с периодом обращения вокруг Земли, равным одним суткам.

Методика вывода

Геостационарная орбита подразумевает нулевое наклонение орбиты, то есть орбита находится точно над экватором. Однако существующие космодромы располагаются не на экваторе и прямой запуск возможен на орбиту с минимальным наклонением, равным широте космодрома. Это означало, что необходима как минимум двухимпульсная схема выхода на ГСО: сначала для набора требуемой характеристической скорости для достижения апогея на высоте ГСО, второй раз в точке пересечения траектории с ГСО для формирования круговой орбиты и изменения наклонения. Так исторически сложилось, что в геостационарных спутниках второй импульс давался двигательной установкой самого спутника, а задачей ракеты носителя было только формирование переходной эллиптической орбиты. Такой подход, помимо энергетического выигрыша, позволял не беспокоиться о загрязнении космоса последней ступенью ракеты. Она относительно быстро сгорала в атмосфере благодаря низкому перигею. Вывод с двумя импульсами также позволял использовать на каждой ступени дешевые надежные твердотопливные двигатели однократного включения. Схема вывода через ГПО не является единственно возможной и не всегда самой оптимальной, но тем не менее она стала популярной характеристикой возможностей ракет-носителей. Эллиптическую орбиту назвали геопереходной.

Понятно что параметры геопереходной орбиты определяются космодромом пуска. Космодром Канаверал имеет широту 28,5 градусов, что требовало импульса ~1800 м/с для перехода от ГПО к ГСО. Космодром Куру с его широтой 7 градусов требует импульса перехода ~1500 м/с. Космодром Морской старт осуществляет пуск с экватора и его ГПО не требует коррекции наклонения, что дает импульс перехода ~1477 м/с. ГПО китайских и японских космодромов аналогичны Канавералу.

Высокая широтность космодромов СССР требовала гораздо больших импульсов для довыведения на ГСО (более 2400 м/с). К моменту выхода советских носителей на рынок коммерческих запусков конструкции западных геостационарных спутников уже устоялись с точки зрения требуемого импульса довыведения. Потому советским ракетам понадобилась дополнительная ступень, названная разгонным блоком и довыводящая нагрузку так чтобы уменьшить требуемый от спутника импульс формирования ГСО до западных стандартов в 1500..1800 м/с. Понятно, что здесь уже нельзя говорить о ГПО в ее изначальном понимании, но лишь о характеристике грузоподъемности ракеты носителя.

На современном рынке пусковых услуг, в качестве наиболее используемых ГПО негласно приняты 2 стандарта, ГПО-1500 м/с и ГПО-1800 м/с. Данные нехватки характеристической скорости для выхода на ГСО должны компенсироваться целевым космическим аппаратом, что прямо влияет на срок жизни космического аппарата(запас топлива в точке стояния для поддержания положения в пространстве). И естественно что вывод на орбиту ГПО-1500 дороже чем на ГПО-1800. К примеру РН Протон-М выводит на орбиту ГПО-1500 массу 6300 кг, для ГПО-1800 значение массы уже будет равно 7100 кг.

Использование

ГПО используется для исследовательских спутников, таких как Спектр-Р, а также для телекоммуникационных спутников и мультимедиа передачи данных. Вытянутая элипсовидная орбита даёт долгое время нахождения над определенной территорией, апогей выбирается, исходя из времени прохождения сигнала до спутника и обратно, обычно не превышает 40000 км для телекоммуникационных спутников, для спутника Спектр-Р апогей равен 340 000 км, это сделано для получения снимков высокого разрешения, при помощи метода радиолокационного синтезирования апертуры.

Для беспрерывного покрытия Земли сигналами спутников требуется минимум 3 спутника, запущенных с интервалом обращения по орбите 8 часов.

См. также

• Низкая опорная орбита
• Геосинхронная орбита
• Геостационарная орбита

Ссылки

• [rusrocket.narod.ru/gto.html]
• [lozga.livejournal.com/89664.html]

Отрывок, характеризующий Геопереходная орбита

– И зачем император Александр принял начальство над войсками? К чему это? Война мое ремесло, а его дело царствовать, а не командовать войсками. Зачем он взял на себя такую ответственность?
Наполеон опять взял табакерку, молча прошелся несколько раз по комнате и вдруг неожиданно подошел к Балашеву и с легкой улыбкой так уверенно, быстро, просто, как будто он делал какое нибудь не только важное, но и приятное для Балашева дело, поднял руку к лицу сорокалетнего русского генерала и, взяв его за ухо, слегка дернул, улыбнувшись одними губами.
– Avoir l'oreille tiree par l'Empereur [Быть выдранным за ухо императором] считалось величайшей честью и милостью при французском дворе.
– Eh bien, vous ne dites rien, admirateur et courtisan de l'Empereur Alexandre? [Ну у, что ж вы ничего не говорите, обожатель и придворный императора Александра?] – сказал он, как будто смешно было быть в его присутствии чьим нибудь courtisan и admirateur [придворным и обожателем], кроме его, Наполеона.
– Готовы ли лошади для генерала? – прибавил он, слегка наклоняя голову в ответ на поклон Балашева.
– Дайте ему моих, ему далеко ехать…
Письмо, привезенное Балашевым, было последнее письмо Наполеона к Александру. Все подробности разговора были переданы русскому императору, и война началась.


После своего свидания в Москве с Пьером князь Андреи уехал в Петербург по делам, как он сказал своим родным, но, в сущности, для того, чтобы встретить там князя Анатоля Курагина, которого он считал необходимым встретить. Курагина, о котором он осведомился, приехав в Петербург, уже там не было. Пьер дал знать своему шурину, что князь Андрей едет за ним. Анатоль Курагин тотчас получил назначение от военного министра и уехал в Молдавскую армию. В это же время в Петербурге князь Андрей встретил Кутузова, своего прежнего, всегда расположенного к нему, генерала, и Кутузов предложил ему ехать с ним вместе в Молдавскую армию, куда старый генерал назначался главнокомандующим. Князь Андрей, получив назначение состоять при штабе главной квартиры, уехал в Турцию.
Князь Андрей считал неудобным писать к Курагину и вызывать его. Не подав нового повода к дуэли, князь Андрей считал вызов с своей стороны компрометирующим графиню Ростову, и потому он искал личной встречи с Курагиным, в которой он намерен был найти новый повод к дуэли. Но в Турецкой армии ему также не удалось встретить Курагина, который вскоре после приезда князя Андрея в Турецкую армию вернулся в Россию. В новой стране и в новых условиях жизни князю Андрею стало жить легче. После измены своей невесты, которая тем сильнее поразила его, чем старательнее он скрывал ото всех произведенное на него действие, для него были тяжелы те условия жизни, в которых он был счастлив, и еще тяжелее были свобода и независимость, которыми он так дорожил прежде. Он не только не думал тех прежних мыслей, которые в первый раз пришли ему, глядя на небо на Аустерлицком поле, которые он любил развивать с Пьером и которые наполняли его уединение в Богучарове, а потом в Швейцарии и Риме; но он даже боялся вспоминать об этих мыслях, раскрывавших бесконечные и светлые горизонты. Его интересовали теперь только самые ближайшие, не связанные с прежними, практические интересы, за которые он ухватывался с тем большей жадностью, чем закрытое были от него прежние. Как будто тот бесконечный удаляющийся свод неба, стоявший прежде над ним, вдруг превратился в низкий, определенный, давивший его свод, в котором все было ясно, но ничего не было вечного и таинственного.
Из представлявшихся ему деятельностей военная служба была самая простая и знакомая ему. Состоя в должности дежурного генерала при штабе Кутузова, он упорно и усердно занимался делами, удивляя Кутузова своей охотой к работе и аккуратностью. Не найдя Курагина в Турции, князь Андрей не считал необходимым скакать за ним опять в Россию; но при всем том он знал, что, сколько бы ни прошло времени, он не мог, встретив Курагина, несмотря на все презрение, которое он имел к нему, несмотря на все доказательства, которые он делал себе, что ему не стоит унижаться до столкновения с ним, он знал, что, встретив его, он не мог не вызвать его, как не мог голодный человек не броситься на пищу. И это сознание того, что оскорбление еще не вымещено, что злоба не излита, а лежит на сердце, отравляло то искусственное спокойствие, которое в виде озабоченно хлопотливой и несколько честолюбивой и тщеславной деятельности устроил себе князь Андрей в Турции.
В 12 м году, когда до Букарешта (где два месяца жил Кутузов, проводя дни и ночи у своей валашки) дошла весть о войне с Наполеоном, князь Андрей попросил у Кутузова перевода в Западную армию. Кутузов, которому уже надоел Болконский своей деятельностью, служившей ему упреком в праздности, Кутузов весьма охотно отпустил его и дал ему поручение к Барклаю де Толли.