Òrbita Molnia

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Molnia ("llampec" en rus) era un sistema de comunicacions militar via satèl·lit emprat a l'antiga Unió Soviètica. Els satèl·lits treballaven en unes òrbites molt excèntriques i elíptiques, fet que permetia que fossin visibles en zones polars durant llargs períodes de temps. Cal tenir en compte que des dels llocs molt propers als pols terrestres no és possible comunicar-se amb els satèl·lits en òrbites geoestàcionaries (sobre l'equador terrestre). El nom "Molniya" ve de la paraula russa per «raig». És un nom adequat, ja que el pas pel perigeu és bastant ràpid, fet que es va comprovar en fer el seguiment del primer satèl·lit soviètic Molniya.

Un satèl·lit amb una òrbita molt el·liptica passa gran part de la seva òrbita sobre el punt designat de la superfície terrestre, fenomen conegut com a "pou del apogeu". Aquests tipus de recorreguts es coneixen també amb el nom d'òrbita de "Molnia".

Per apogeus estacionaris, el període orbital ha de dividir 24 hores en parts iguals. Un període orbital de 12 hores dóna dos apogeus (és a dir, quan el satèl·lit arriba a l'apogeu està sempre sobre un dels dos punts fixos a la Terra) i dos perigeus, un període orbital de 6 hores donarà lloc a quatre perigeus i quatre apogeus.

La gran inclinació orbital permet que l'apogeu se situï prop del pol nord o sud (els russos, canadencs o suecs procuraran que l'apogeu caigui prop del Pol Nord), lloc on la cobertura d'un satèl·lit geoestacionari és pobre o inexistent . En general, la desviació de l'esfericitat terrestre pertorba l'argument del perigeu, de manera que encara que aquest se situï prop d'un pol, es va desplaçant lentament tret que es corregeixi l'òrbita del satèl·lit amb enceses del motor. Per evitar aquesta despesa de combustible, l'òrbita Molniya usa una inclinació de 63,4°, angle en el qual la pertorbació és nul·la.

molniya.jpg

Usos[modifica | modifica el codi]

L'òrbita Molniya permet una cobertura completa de les regions polars usant una constel·lació de 3 satèl·lits. Amb els satèl·lits equidistants, en qualsevol moment almenys un satèl·lit es trobarà sobre qualsevol regió, amb almenys un satèl·lit prop de l'apogeu i un altre passant pel perigeo. El primer satèl·lit que va usar aquesta òrbita va ser el Molniya 1-01, llançat el 23 d'agost de 1965.

L'inconvenient principal d'aquest sistema és que exigeix ​​dues antenes de rastreig en les estacions de terra: la distància entre l'estació i el satèl·lit canvia contínuament, de manera que la potència rebuda (i la freqüència en recepció, a causa del efecte Doppler) varien. Això exigeix ​​una programació prèvia que permeti comunicar simultàniament a les estacions de terra quan han de canviar de satèl·lit. Més, com que l'altitud del satèl·lit varia, el feix de cobertura també és variable. Els satèl·lits Molniya porten una antena de rastreig que ha de romandre orientada cap a les estacions de terra operatives.

Alguns satèl·lits nord-americans han usat òrbites Molniya, com el conjunt de satèl·lits "Satellite Data System".

Una òrbita Molniya no és adequada per a naus tripulades, en travessar els cinturons de Van Allen en cada òrbita. D'acord amb algunes fonts, el Sistema de Bombardeig Orbital Fraccional soviètic funcionava imitant un satèl·lit en òrbita Molniya. Els satèl·lits Jumpseat, usats per la intel·ligència militar nord-americana, juntament amb els seus successors anomenats Trumpet, van usar també òrbites Molniya.

Derivació[modifica | modifica el codi]

Per aconseguir que posició del apogeu no es vegi massa afectada per les pertorbacions orbitals, es tria una inclinació propera als 63,4º. D'aquesta manera s'aconsegueix que l'angle del perigeu sigui constant durant molt de temps. La fórmula que ens dóna el canvi d'angle del perigeu per dia és aquesta:

\Delta \omega_{dia} = 4,98^\circ \left( {\frac{{R_{E} }}{a}} \right)^{\frac{7}{2}} \frac{{5\cos ^2 i - 1}}{{\left( {1 - \varepsilon ^2 } \right)^2 }}

on:

L'equació es fa zero per una inclinació de 63,4º.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]