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Como calcular a órbita síncrona?

Orbita síncrona

 Tradução automáticaTradução automática Categoria: Sondas e satélites
Actualização 30 de junho de 2014
A órbita síncrona é a órbita que permite que um satélite de fazer um tour ao redor do planeta, enquanto o planeta faz um tour em torno de si. Isto significa que se a órbita tem uma inclinação e excentricidade igual a 0, então o satélite aparecerá, a partir do solo do planeta, « imóvel », pendurado no céu ainda na mesma posição acima equador.
Quando a inclinação do plano da órbita do satélite é equatorial (inclinação ≠ 0), o satélite parece oscilar de norte a sul, acima do equador do planeta.
Quando a órbita do satélite é elíptica (excentricidade ≠ 0), o satélite parece oscilar de leste a oeste.
Quando a inclinação da órbita de satélite e a excentricidade são ambos diferentes de 0, então os satélites atravessa o céu produzindo uma figura em forma de oito, chamada analemma.
Não existe no sistema solar de satélite natural em uma órbita síncrona de planeta. Na Terra, as órbitas síncronas, quase circulares, são usadas por satélites artificiais de comunicação, estes são os famosas órbitas geoestacionárias.
Um satélite em uma órbita síncrona é sempre em rotação síncrona (ver nota), porque o satélite é bloqueado por forças de maré.
 A órbita geoestacionária é uma órbita geosíncrona que tem uma inclinação e uma excentricidade igual à zero. Acima da órbita geoestacionária à 35 796 km de altitude acima do equador é uma correia de 230 km chamada « órbita cemitério » ou « órbita de refugo » ou « órbita de descarte », é o cemitério do satélite ao final da sua vida útil.

nota: ter cuidado para não confundir a órbita síncrona de um satélite com uma rotação síncrona de um satélite. A órbita síncrona é a órbita que permite um satélite fazer um tour ao redor do planeta, enquanto o planeta faz um tour em torno de si. Na rotação síncrona, o satélite fornece o mesmo tempo, a girar em torno do seu eixo de rotação que para girar em torno do seu planeta. No caso da órbita síncrona, o satélite é sempre no mesmo lugar no céu e, no caso de rotação síncrona, o satélite apresenta sempre a mesma face ao planeta. Este é o caso de a lua com um período de rotação igual ao período de revolução (27,3217 dias), que apresenta sempre a mesma face a terra, mas move-se no céu, porque não está em uma órbita síncrona.
 

Vídeo : os satélites de observação são geralmente posicionados em órbita síncrona em 35 796 km de altitude. Estas imagens são tomadas por EUMETSAT geoestacionária, os satélites NOAA e AGC, mostrando as condições climáticas no mundo em 2013.

Onde está a órbita síncrona dos planetas?

    

Como calcular as órbitas síncronas dos planetas?

A órbita síncrona dos planetas pode ser calculada a partir da ajuda da lei da gravitação universal que se resume a: h=√3(G*M*T2/4π2)-R

h = Altura do satélite artificial
G = Constante gravitacional (6.67*10-11)
M = Massa do planeta
T = Período de rotação do planeta
R = Raio do planeta
A órbita geoestacionária (órbita síncrona da Terra) está a uma altitude de 35796 km (≈ 36 mil quilômetros) e tem um semi-eixo maior de 42167 km. Fórmula Excel utilizada neste quadro para calcular a altitude do satélite em órbita síncrona do planeta:
=((((G*M*T^2)/(4*PI()^2))^(1/3))-R*1000)/1000
Fórmula Excel utilizada para calcular o semi-eixo maior da órbita síncrona do planeta:
=((((G*M*T^2)/(4*PI()^2))^(1/3)))/1000

 
Planets Mass
(1024 kg)
Volume
(1012 km3)
Radius
(km)
Rotation
period
(s)
Synchronous
orbit altitude
(km)
Synchronous orbit
Semi-major axis
(km)
Satellite
speed
(km/s)
               
Mercury 0.3302 0.06083 2439.74 5 053 137 240 025 242 464 0.30
Venus 4.8685 0.92843 6051.83 20 939 611 1 527 832 1 533 883 0.46
Earth 5.9736 1.08321 6371.01 86 163 35 796 42 167 3.07
Mars 0.64185 0.16318 3389.95  88 400 17 002 20 392 1.45
Jupiter 1898.6 1431.28 69910.97 35 629 89 811 159 722 28.17
Saturn 568.46 827.13 58232.00 38 256 53 811 112 043 18.40
Uranus 86.81 68.33 25361.46 61 894 57 173 82 534 8.38
Neptune 102.43 62.526 24622.04 57 837 58 739 83 361 9.06
Europa 0.048 0.01593 1560.90 306 822 18 134 19 694 0.40

Tabela: órbitas síncronas dos planetas e luas dos planetas.

 
           
           
 
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