Сонечна-сінхронная арбіта

**Сонечна-сінхронная арбіта** (ССА), ці **геліясінхронная арбіта** — гэта амаль палярная арбіта вакол планеты, на якой спадарожнік праходзіць над любой кропкай паверхні планеты ў адзін і той жа сярэдні сонечны час. Кажучы іначай, гэта арбіта, уладкаваная так, што кожны год яна здзяйсняе адзін поўны абарот, таму яна заўсёды падтрымлівае аднолькавае адношанне да Сонца.

## Прымяненне 
Сонечна-сінхронная арбіта карысная для спадарожнікаў здымкі, разведкі і метэаралогіі, таму што падчас кожнага пралёту спадарожніка, кут асвятлення паверхні планеты пад ім амаль аднолькавы. Нязменнае асвятленне з’яўляецца карыснай характарыстыкай для спадарожнікаў, якія здымаюць зямную паверхню ў бачным або інфрачырвоным дыяпазоне даўжынь хваль, такіх як спадарожнікі надвор’я і спадарожнікі-шпіёны, а таксама для іншых спадарожнікаў дыстанцыйнага зандзіравання, такіх як тыя, якія нясуць прыборы дыстанцыйнага зандзіравання акіяна і атмасферы, якім патрабуецца сонечнае святло.
 з паясамі мясцовага сонечнага часу (LST) і сыходным вузлом 10:30. Зоны LST паказваюць, як змяняецца мясцовы час пад спадарожнікам на розных шыротах і ў розных кропках яго арбіты.]]
Асаблівымі выпадкамі сонечна-сінхроннай арбіты з’яўляюцца арбіты **поўдзень/паўноч**, дзе мясцовы сярэдні сонечны час праходжання для экватарыяльных шырот складае каля поўдня або поўначы, і арбіты **світанак/змрок**, дзе лакальны сярэдні сонечны час праходжання для экватарыяльных шырот блізкі ўзыходу або заходу сонца, так што спадарожнік пралятае па тэрмінатары паміж днём і ноччу. Пралёт па тэрмінатары карысны для актыўных радыёлакацыйных спадарожнікаў, бо сонечныя панэлі спадарожнікаў заўсёды могуць быць наведзены на Сонца, не трапляючы ў цень ад Зямлі. Таксама такая арбіта можа быць карысна для некаторых спадарожнікаў з пасіўнымі прыборамі, якім неабходна абмежаваць уплыў Сонца на вымярэнні, і ў названым варыянце арбіты мажліва каб прыборы былі заўсёды накіраваны на начны бок Зямлі. Арбіта світання/змроку выкарыстоўвалася для навуковых спадарожнікаў для назірання за Сонцам, такіх як TRACE, Хінодэ і PROBA-2, бо забяспечвае амаль бесперапынныя назіранні Сонца.

## Арбітальная прэцэсія 
Сонечна-сінхронная арбіта дасягаецца тым, што аскулюючая арбітальная плоскасць кожны дзень паварочваецца прыблізна на адзін градус на ўсход адносна нябеснай сферы, кампенсуючы рух Зямлі вакол Сонца. Для арбіт з вялікімі вышынямі патрабуюцца досыць вялікія значэння нахілу, з-за чаго ў зону назіранняў спадарожніка перастаюць трапляць палярныя раёны.

Сонечна-сінхронныя арбіты магчымыя вакол іншых сплюшчаных планет, такіх як Марс. Ў іншым выпадку, спадарожніку вакол Венеры, якая мае амаль сферычную форму, спатрэбіцца дадатковае ўздзеянне каб падтрымліваць сінхронную з Сонцам арбіту.

## Тэхнічныя дэталі 
Вуглавая прэцэсія за адну арбіту спадарожніка Зямлі, вызначаецца як:

: \Delta \Omega = -3\pi \frac{J_2 R_\text{E}^2}{p^2} \cos i,

дзе

:  — каэфіцыент для другога занальнага члена, звязанага са сплюшчанасцю Зямлі,
:  — сярэдні радыус Зямлі,
: *p* — факальны параметр арбіты,
: *i* —  нахіленне арбіты да экватара.

Арбіта будзе сінхроннай з Сонцам, калі хуткасць прэцэсіі  роўная сярэдняму руху Зямлі вакол Сонца, які складае 360° за зорны год () такім чынам , дзе *T* — арбітальны перыяд.

Арбітальны перыяд касмічнага апарата:

: T = 2\pi \sqrt{\frac{a^3}{\mu}},

дзе *a* — вялікая паўвось арбіты, а *μ* - гравітацыйны параметр планеты (398600,440 км3/с2 для Зямлі); так як  для кругавой або амаль кругавой арбіты, вынікае, што

: \begin{align}
  \rho &\approx -\frac{3J_2 R_\text{E}^2 \sqrt{\mu}\cos i}{2a^{7/2}} \\
    &= -(360^\circ\text{ за год}) \times \left(\frac{a}{12\,352\text{ км}}\right)^{-7/2} \cos i \\
    &= -(360^\circ\text{ за год}) \times \left(\frac{T}{3.795\text{ г}}\right)^{-7/3} \cos i,
\end{align}

ці калі *ρ* складае 360° у год,

: 
  \cos i \approx -\frac{2\rho}{3 J_2 R_\text{E}^2 \sqrt{\mu}} a^{7/2} =
 -\left(\frac{a}{12\,352\text{ км}}\right)^{7/2} =
 -\left(\frac{T}{3.795\text{ г}}\right)^{7/3}.

Напрыклад, з *a* = 7200 км, то бок для вышыні касмічнага карабля над зямной паверхняй  ≈ 800 км, гэтая формула дае сонечна-сінхронны нахіл 98,7°.

Варта звярнуць увагу, што ў адпаведнасці з гэтым набліжэннем  роўны −1 калі вялікая паўвось роўная 12352 км, што азначае, што толькі ніжэйшыя арбіты могуць быць сонечна-сінхроннымі. Перыяд можа быць у дыяпазоне ад 88&nbsp;хвілін для вельмі нізкай арбіты (*a* = 6554 км, *i* = 96°) да 3,8&nbsp;гадзін (*a* = 12352 км, але гэтая арбіта была б экватарыяльнай, з *i* = 180°). Перыяд большы за 3,8&nbsp;гадзін можа быць магчымы пры выкарыстанні эксцэнтрычнай арбіты з *p*  12352 км.

Калі неабходна, каб спадарожнік пралятаў над некаторым месцам на Зямлі кожны дзень у адну і тую ж гадзіну, спадарожнік павінен пралятаць некалькі арбіт за дзень. Калі браць кругавую арбіту, то будзе атрымлівацца ад 7 да 16 арбіт за дзень, паколькі выкананне менш за 7 арбіт патрабуе вышыні вышэйшай за максімальную для сонечна-сінхроннай арбіты, а выкананне больш за 16 патрабуе арбіты ніжэй за мяжу космаса над Зямлёй. Мажлівыя арбіты паказаны ў наступнай табліцы. (Табліца была разлічана з улікам прыведзеных перыядаў. Арбітальны перыяд, які трэба выкарыстоўваць, на самай справе крыху большы. Напрыклад, рэтраградная экватарыяльная арбіта, якая праходзіць над тым жа месцам кожныя 24&nbsp;гадзін мае сапраўдны перыяд прыблізна ў  ≈ 1,0027 разоў большы, чым час паміж пралётамі. Для неэкватарыяльных арбіт каэфіцыент бліжэй да 1.):

Калі кажуць, што сонечна-сінхронная арбіта праходзіць над кропкай на Зямлі кожны раз у адзін і той жа *мясцовы час*, гэта адносіцца да сярэдняга сонечнага часу, а не да бачнага сонечнага часу. Сонца не будзе ў адной і той жа кропке на небе на працягу года (гл. Ураўненне часу).

Для спадарожнікаў назірання за Зямлёй у асноўным абіраюцца сонечна-сінхронныя арбіты з вышынёй ад 600 да  км над паверхняй Зямлі. Нават калі арбіта застаецца сінхроннай з Сонцам, іншыя арбітальныя параметры, такія як аргумент перыцэнтра і эксцэнтрысітэт арбіты, змяняюцца з-за пертурбацый вышэйшага парадку ў гравітацыйным полі Зямлі, ціску сонечнага святла і іншых прычын. Для спадарожнікаў назірання за Зямлёй прывабнейшыя арбіты з пастаяннай вышынёй пры праходжанні над адным і тым жа месцам. Пільны выбар эксцэнтрысітэту і размяшчэння перыгея дазваляе спецыфічныя камбінацыі, дзе хуткасць змен праз пертурбацыі  мінімізаваная, і, такім чынам, арбіта атрымліваецца адносна стабільная – , дзе рух палажэння перыцэнтра стабільны. ERS-1, ERS-2 і Envisat Еўрапейскага касмічнага агенцтва, а таксама спадарожнікі MetOp EUMETSAT і RADARSAT-2 Канадскага касмічнага агенцтва працуюць на такіх сонечна-сінхронных замарожаных арбітах.
 

## Зноскі 
## Знешнія спасылкі 
* Спіс спадарожнікаў на сонечна-сінхроннай арбіце

Катэгорыя:Арбіты
Катэгорыя:Астрадынаміка