TÌM
HIẾU NHƯNG QUỸ ĐẠO KHÔNG GIAN VÀ CÁCH XỬ DỤNG
Quỹ đạo trên không
gian đã được chưng minh có thật bởi Johannes Kepler và Isaac Newton từ
thế kỹ 17.
Trước thế kỹ 17, người Âu Chau tin tưởng mật trời di chuyển quanh địa cầu. Ai nói ngược sự tin tương đó đêu bị tội tử hình hoậc bị tù .
Tơi thế kỷ 20 ,Albert Einstein tìm được luật căn bản về vật lỹ nên chưng minh đia cầu di chuyển chứ không đứng yên và trên không gian có nhiều quỹ đạo để đia cầu và các hình tinh di chuyển quanh mặt trời.
Ngaỳ nay thế giới đã tìm thấy có 7 loại quỹ đạo trên không gian.
1-Quỹ đạo thẩp goị là LEO (Low-Earth orbit). Có cao từ 160 km
tới 1600Km
Thời gian vệ tinh
bay trong LEO lâu 90 phút.
2-Quỹ đạo cao “High Earth Orbit” (HEO) gọi là “Geostationary
Orbit” hoặc tên
Geosynchronous Orbit” nghía
là quỹ đạo đồng bộ với đia câu. Lý do đồng bộ là thởi gian vế tinh
bay trên quỹ đạo nầy băng thời gian 24
giờ quay của địa cầu .
Độ cao cuả Geosynchronous
Orbit” (HEO) là 36 000 km.
HEO còn có tên là GEO
3-Quỹ đạo trung
bình “Medium Earth Orbits”
(MEO). Nầm giữa LEO và HEO. Có cao độ từ 2,000km tới 35,786 km.Thời gian vệ tinh bay trên MEO mất 12 giờ.
Ba qũỹ đạo và Lagrange Points sau đây được dùng để nghiên
cứu về mặt trời và địa cầu.
4-Quỷ đạo cực địa cầu. Polar Orbit.
Quỹ đạo nầy bao trum địa cầu.
Vệ tinh trên quỹ đạo nây quan sát
tất cả bề mặt của địa cầu từ bắc cực tới nam cực. Vệ tinh chỉ bay
tư bắc xuống nam nhưng tại hai cực thì bị nghiêng một góc 20-30 độ
5-Quỷ đạo
Transfer Orbit (GTO)
6-Quỷ đạo đồng
bộ với mặt trời
Sun-sychronous Orbit (SSO)
Vệ tinh trên
quỹ đạo nầy theo dõi độ nghiên của mặt trời và cũng theo dõi các
vệ tinh.
7- Lagrange Points.
II-CÁCH XỬ DỤNG CÁC QUỸ ĐẠO
1-Quỹ đáo thấp nhất gọi là LEO (Low-Earth
orbit) có cao độ trên mặt biển từ 160km
tới 1,600 km.
Vệ tinh không thể bay dưới 160 km vĩ sức cảng
của khí quyển.
Muốn cho phi thuyền bay quanh địa cầu thì cân
phải dùng lực đẩy phi thuyền lên tới quỹ đạo nây.
Trên quỹ đạo nây, phi thuyền bay một vòng lâu 90 phút.
Thời gian của một vòng bay quanh goị là
Orbital Period tính bằng giây (s)
Trạm không gian qùốc tế ISS hiện nay đang bay
trên quỹ đạo LEO
Quỹ đạo LEO trên xích đạo là mặt phầng hơi nghiên (tilted plane) với gọc 23.4 độ theo độ nghiên của
trục địa cầu cho nên có rất nhiều vệ tinh bay tha hồ theo nhưng đương bay riêng không bị trở ngại.
Có khoảng 55 phần
trăm vế tịnh bay ở quỹ đạo LEO
2-Quỷ
đạo cao (High Earth
Orbit) goị là
“Geostationary Earth Orbit” (GEO)
hoặc “Geosynchronous Orbit” cách mặt
đất 36 000 km.
Lỹ do đặt hai tên như vậy vi vệ tinh thời tiết
phải bay trên quỹ đạo nầy cung với tốc độ quay của địa câù mới có
thể quan sát sứ thay đổi thời tiết trên địa cầu trong 24 giờ.
Dưới đất nhìn thấy mỗi ngay vế tình tiên đóan thời tiết xuất tại một chố không thay đổi,
Những vệ tinh thời tiết “Geostationary satellites” được cho bay theo quỹ đạo hình tròn nằm cao trên xích đạo của địa cầu.
Trên quỹ đạo GEO
nầy còn có những vê tinh theo dõi những tai nạn mảy bay và tàu biển
trên địa cầu, nhừng vệ tinh chuyên môn gới sóng điện thoại.
Trên quỹ đạo GEO có
khoảng 35 phần trăm vệ tinh hoạt động.
3-Quỹ đạo trung bình”Medium
Earth Orbits” (MEO).
Nằm giữa quỹ đạo LEO
và quỹ đạo HEO
tức là giứa hai cao độ 2,000km và 35,786 km đối với mặt biển.
Vệ tinh bay một vòng trên quỹ đạo MEO mất 12 giờ.
Trên quỷ đạo nầy co nhiều vệ tinh goị là GPS (Global Positioning System )
bay ở cao độ 20,000 km
III- CÁCH ĐƯA PHI THUYỀN LÊN CÁC QUỸ ĐẠO.
Trước tiên phải khai hỏa tầng thứ nhứt của rocket lên tới khoảng 160 km để vào quỹ đạo vòng tròn số 1 quanh đia cầu với tốc độ quay quanh địa câu là 8km/s.
Nếu tốc độ lớn hơn 8km/s và nhỏ hơn 11.3km/s , rocket sẽ vào quỹ đạo hình ellipse số 2 quanh địa cầu.
Nếu rocket có tốc độ bằng 11.3km/s gọi là “escape velocity” thì sẽ không còn bay quanh địa cầu nữa vì lực ly tâm của rocket lớn hơn lực niú kéo của địa cầu.
Lúc nầy tầng
thứ hai của rocket phải khai hoả lần thứ nhứt tạo launch
velocity bằng 32.72
km/s để vào quỷ
đạo gọi là Hohmann
Transfer Orbit nếu chúng ta muốn phi thuyền tới một hành tinh khác.
Năm 1925 Kỹ sư người Đức Germany tên là
Walter
Hohmann đã chứng minh được quỹ đáo hình
ellipse tiếp tuyến với quỹ đạo của địa cầu và
tiếp tuyên với quỹ đạo của hành tinh là đương phi thuyền ít tốn năng
lượng.
Thế giơi từ lâu đã xứ dúng quỹ đạo nầy
nên đật tên cho quý đạó là “Hohmann Transfer Orbit “.
iV-CÁCH
TÍNH NĂNG LƯỢNG ĐỂ ĐƯA PHI THUYÊN LÊN QUỸ ĐẠO-
Còn tiếp