מסלול מעבר למסלול גאוסטציונרי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מסלול הוהמן. הקן הירוק הוא מסלול LEO והקו האדום הוא מסלול GEO. הקו המחבר ביניהם, הקו הצהוב, הוא מסלול GTO.

מסלול מעבר למסלול גאוסטציונריאנגלית: Geostationary transfer orbit), הנקרא בקיצור GTO, הוא מסלול הוהמן המשמש להגעה למסלול גאוסטציונרי (GEO), בדרך כלל ממסלול לווייני נמוך. זהו מסלול אליפטי מאוד, בעל אפוגיאה של 35,700 ק"מ, גובה מסלול ה-GEO, כאשר הפריגיאה יכולה להיות בכל גובה מחוץ לאטמוספירה, אך היא בדרך כלל לא יותר ממספר בודד של מאות ק"מ, כדי שניתן יהיה להשתמש במשגר חסכוני ככל הניתן.

נטיית מסלול ה-GTO היא הזווית שבין מישור המסלול ומישור קו המשווה של כדור הארץ. הנטייה נקבעת לפי קו הרוחב של אתר השיגור ואזימוט (כיוון) השיגור. על נטיית וחריגת המסלול להגיע לאפס כדי להשיג מסלול GEO. אם רק חריגת המסלול מגיעה ל-0, התוצאה היא מסלול גאוסינכרוני. מפני שהדלתא-V הדרוש לשינוי המישור יחסי למהירות המיידית, הנטייה והחריגה משונים בדרך כלל יחד, בתמרון יחיד באפוגיאה, אז המהירות היא הנמוכה ביותר. הדלתא-V הדרוש לשינוי הנטייה במעלה או במורד צומת המסלול מחושב כך:

:\Delta V = 2 V \sin \frac{\Delta i}{2}

למסלול GTO טיפוסי, עם חצי ציר הראשי בגובה 24,582 ק"מ, המהירות בפריגיאה היא 9.88 ק"מ לשנייה ובאפוגיאה 1.64 ק"מ לשנייה, ולכן ביצוע שינוי הנטייה באפוגיאה הוא זול מאוד יחסית. בפועל, שינוי הנטייה בא יחד עם הכניסה למסלול הגאוסטציונרי (הפעלת מנוע רכב החלל), ולכן יש צורך בדלתא-V נוסף.

אפילו באפוגיאה, הדלק הנדרש להביא את נטיית המסלול לאפס, עלולה להיות משמעותית, ולכן לאתרי שיגור הקרובים לקו המשווה יתרון על אתרי שיגור וקוי רוחב אחרים. למרכז החלל קנדי, הנמצא 28.5° צפונית לקו המשווה, לבסיס החלל האירופי קורו, הנמצא 5° צפונית לקו, ול-Sea Launch, המשגרת מהים, ממש על קו המשווה, יתרון משמעותי אם כן על פני אתרי שיגור רבים, בעיקר על פני אתרי שיגור רוסיים, הנמצאים בקוי רוחב גבוהים מאוד יחסית.

משגרי לוויינים וחלליות בדרך כלל מגיעים למסלול GTO ישירות, אך רכב חלל הנמצא במסלול LEO יכול להיכנס למסלול GTO על ידי הפעלת מנועיו כך שמהירותו תגדל. תהליך זה בוצע כאשר שוגרו לוויינים וגשושיות מעל גבי מעבורות החלל האמריקאיות. לוויינים וגשושיות אלו נשאו עימם מנוע שהופעל כשהגיע רכב החלל לפריגיאה, וכאשר מעבורת החלל התרחקה למרחק ביטחון.

למרות שלמשגרים רבים ישנה היכולת לשאת מטענים היישר למסלול GEO, רובם משמשים לשיגור מטענים למסלול GTO, אז המשגרים נפרדים מרכב החלל. לאחר מכן מנוהלים התמרונים ממרכז הבקרה מכדור הארץ, או באופן אוטומטי על ידי החללית. המסע בן חמש השעות אל האפוגיאה הראשונה, עלול להיות ארוך יותר מאורך חיי הסוללה של המשגר, והתמרון מבוצע לפעמים באפוגיאה מאוחרת יותר. האנרגיה הסולארית הניתנת לשימוש בחלל, תומכת בחללית לאחר הפרדותה מהמשגר. מלבד זאת, משגרים רבים משוגרים כיום עם מספר לוויינים קטנים נוספים, מלבד למטען הראשי, זאת כדי לצמצם עלויות, ושימוש במשגר בצורה זו מפשט את המשימה כאשר המטענים מיועדים למסלולים שונים.

בגלל השימוש במשגרים בצור זה, מקובל לציין את מסת המטען (ללא מנוע ההאצה) אותו יכול המשגר לשאת למסלול LEO (משם רכב החלל ימשיך במסלול GTO אל עבר GEO) בנפרד, תחת ההגדרה "כמות המטען למסלול GTO".

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]