Les objets en orbite tombent vers l'objet qu'ils orbitent, mais assez vite latéralement qu'ils manquent toujours l'objet vers lequel ils sont en baisse. Isaac Newton a reconnu quand il a émis l'hypothèse qu'un canon sur une haute montagne tirant des boulets de canon de plus en plus rapides finirait par envoyer une en orbite, ce qui suggère une équivalence entre le mouvement des planètes et de la force de gravitation (voir schéma).
Instructions
La détermination de la vitesse requise
1 Décider de la période ou la hauteur de l'orbite.
La raison de la nécessité de l'un ou l'autre peut être représenté comme suit. En utilisant la seconde loi de Newton (F = ma), la force de gravitation sur le satellite est égal au temps du satellite de masse de son accélération angulaire:
GMm / r ^ 2 = (m) (ω ^ 2r), où G est la constante gravitationnelle, la masse M de la Terre, m la masse du satellite, ω la vitesse angulaire, et r la distance au centre de la Terre.
ω est 2π / T, où T est la période de l'orbite.
T et r ne sont pas connus, donc il faut être sélectionné pour déterminer l'autre.
2 Calculer la vitesse.
Une fois T et r sont connus, alors la vitesse latérale nécessaire pour maintenir l'orbite est 2πr / T.
Pour une période de deux fois par jour, la hauteur est d'environ 20.000 km au-dessus de la surface de la Terre à une vitesse latérale de 3900 km / sec.
3 Utilisez une vitesse plus élevée initialement, pour tenir compte de la traînée et de gagner de l'altitude au cours du lancement.
La vitesse calculée ci-dessus ne sont pas suffisamment élevées pour atteindre l'orbite, juste assez pour le maintenir. Plus de vitesse serait nécessaire pour surmonter la traînée atmosphérique et l'attraction gravitationnelle plus élevé de basses altitudes.
Saisie orbite
4 Le satellite devrait être lancé au plus près de l'équateur de la Terre que possible.
On profite ainsi de la vitesse de rotation de la Terre. L'extrême opposé serait de lancer à partir d'un poteau, où il n'y a pas de vitesse de rotation à exploiter.
5 Pointez la fusée verticale pour la plupart du voyage à l'altitude désirée.
Cette stratégie est efficace car elle réduit la force de gravité qui doit être propulsée contre le plus rapidement possible.
6 Effectuer un tour de gravité.
Cela consiste à pointer la fusée de quelques degrés à la verticale, pour initier un mouvement latéral. Cette stratégie est la plus efficace car il amorce la vitesse latérale tout en maintenant la vitesse aérodynamique minimisée. En raison du manque de résistance à un mouvement latéral à des altitudes plus élevées, peu poussée latérale est nécessaire. la poussée latérale doit simplement être appliquée pendant une période prolongée afin d'accélérer progressivement le satellite à la vitesse latérale souhaitée.
7 Une alternative de lancement est d'utiliser une fusée Pegasus.
Pegasus roquettes sont utilisées pour les petits satellites, lancés à partir d'avions à 40.000 pieds pour réduire le besoin d'équipement de carburant et de stockage de carburant coûteux, spécialisé pour la part du lancement qui connaît la résistance le plus d'air.