Os satélites geoestacionários precisam ter o equador como plano de rotação e o centro da Terra como centro de rotação? Ele pode girar sobre, digamos, o Trópico de Câncer, concentrando-se em uma única cidade?
Caso contrário, nesse caso, precisamos de uma cadeia de satélites geoestacionários para realizar uma função, por que empregar satélites geoestatais? Não existem satélites em altitudes mais baixas que poderiam fazer um trabalho melhor?
Respostas:
O centro de massa da Terra deve estar em um dos dois pontos de foco da órbita elíptica de um satélite ou no centro de uma órbita circular, como uma órbita geoestacionária. Não se pode orbitar uma certa latitude, exceto o equador.
Mas existem alternativas inteligentes para diferentes propósitos. Órbitas geossíncronas (ao contrário de geoestacionárias) significam que o satélite estará sempre à vista do mesmo local na Terra, mas ele se moverá e provavelmente precisará de antenas que visam continuamente a eles. O Japão está construindo seu próprio sistema GPS regional dessa maneira.
Também existem órbitas semi-síncronas que colocam o satélite no mesmo lugar no céu, na mesma hora todos os dias. Isso é usado para alguns fins de observação da Terra, porque as sombras no chão permanecem as mesmas para o mesmo local na Terra sempre que uma imagem é tirada.
Os satélites geoestacionários precisam ter o equador como plano de rotação e o centro da Terra como centro de rotação?
Para ficar parado acima de um ponto, sim.
Ele pode girar sobre, digamos, o Trópico de Câncer, focando em uma única cidade?
Se a órbita do satélite tocasse o Trópico de Câncer, não seria geoestacionário, uma vez que a órbita sobre o centro da Terra moveria o satélite para o norte e o sul para alcançar também o Trópico de Capricórnio. Qualquer satélite geoestacionário pode ser colocado para que uma cidade designada esteja sempre na linha de visão e não precise ser diretamente aérea.
Caso contrário, nesse caso, precisamos de uma cadeia de satélites geoestacionários para realizar uma função, por que empregar satélites geoestatais?
Apenas um satélite geoestacionário é necessário para algumas funções, como transmissões de TV para a costa leste.
Não existem satélites em altitudes mais baixas que poderiam fazer um trabalho melhor?
Depende de qual é o trabalho. Para transmissão contínua e recepção de sinais, um satélite geoestacionário é o melhor. Para obter informações sobre as culturas, um satélite com órbita baixa da Terra pode ser melhor.
Você não pode apontar uma antena com orientação fixa para um satélite que não esteja em uma órbita geoestacionária. Portanto, para obter TV via satélite, você não precisaria apenas de vários satélites em órbita em vez de um, mas todos os receptores precisariam provavelmente de pelo menos alguns pratos em montagens alt-az complexas e altamente precisas.
(1) Pela lei da gravitação universal, todos os satélites DEVEM orbitar em torno do centro da Terra. O plano do Trópico de Câncer não passa pelo centro da Terra e, portanto, não pode ser o plano orbital de QUALQUER satélite.
(2) Como os satélites geoestacionários devem estar localizados diretamente sobre o equador, sua pegada não se estende às latitudes norte e sul extremas. Para superar isso, um padrão orbital extremamente excêntrico chamado órbita de Molniya é usado por países como a Rússia (latitudes extremas do norte). A órbita é projetada para que, quando o satélite esteja sobre as cidades russas, ele se mova muito lentamente (de acordo com a segunda lei de Kepler) e permaneça "visível" para os receptores de rádio pelo tempo máximo.
Sua declaração ,
Qualquer satélite geoestacionário pode ser colocado para que uma cidade designada esteja sempre na linha de visão
está incorreto.
A órbita geoestacionária implica simplesmente uma órbita geossíncrona em que o plano orbital e o plano equatorial são os mesmos.
Você poderia colocar um satélite geossíncrono sobre Londres, mas ele não seria visível para Londres o tempo todo. Sua órbita teria um período de 24 horas e, se estivesse exatamente acima de Londres às 12 horas, estará exatamente acima de Londres às 12 horas de amanhã, mas entre essas duas vezes, não permaneceria acima de Londres.