Varför ser satelliter "Orbits" ut som en sinusformad våg på världskartan?

SER BLODMÅNEN OCH SATELLIT FRÅN GÖTEBORG (Maj 2019).

Anonim

Om du någonsin sett bilder av en artificiell satellits omlopp, så har du sett:

De gula linjerna visar vägen till den internationella rymdstationen

Från bilden ovan är det uppenbart att satelliten har en vågliknande omlopp, men ser det inte ut som ovanligt för en satellitväg runt jorden? Det verkar verkligen inte mycket effektivt! Frågan är, har alla artificiella satelliter, inklusive ISS, verkligen sådana vågiga banor när de cirklar jorden?

Varför ISS-sökvägen verkar som en våg på världskartan?

Även om alla artificiella satelliter spårar en (nästan) cirkelväg runt jorden, i denna artikel kommer vi bara att överväga ISS.

ISS-banan runt jorden

Den internationella rymdstationen

Precis som vilken annan artificiell satellit som helst, cirklar ISS också jorden på en fördefinierad väg kallad en omloppsbana. ISS: s bana ligger på en höjd över jorden där den fortfarande upplever ett starkt gravitationstryck från jorden. I motsats till populär tro är det inte "noll gravitation" där uppe

.

inte på långa vägar. Faktum är att ISS upplever så mycket som 90% av gravitationen som vi upplever tillbaka här på jorden. Det faller ständigt mot jorden, men tack vare sin stora omloppshastighet (17, 200 mph / 27, 6000 kmph) och jordens rotundighet träffar den aldrig faktiskt ytan.

En anmärkningsvärd sak om ISS-banan är att den inte sammanfaller med jordens ekvator. När vi pratar om en satellit som roterar runt jorden, tenderar vi vanligtvis att visualisera sin bana som sammanfaller med ekvatorn, men i verkligheten ser ISS-banan mer ut så här:

Det framgår av bilden ovan att ISS följer en cirkulär väg runt planeten. Ändå, när samma väg är representerad på världskartan, genomgår den en drastisk förändring för att se så ut:

Varför den dramatiska förändringen?

Mercatorprojektionen

Det finns faktiskt en bra anledning bakom det. Du ser, vår planet är ett 3D-objekt, medan kartor alltid är 2-dimensionella. För att vi ska se och visualisera gränserna för länder och stora landmassor på jordens yta behöver vi ett sätt att projekta alla de tredimensionella grejerna på ett 2-dimensionellt papper. Det är precis vad en Mercator-karta gör.

En Mercatorprojektion av världen.

Det representerar vackert fysiska egenskaper och landmassor i världen på ett rektangulärt papper, där breddgrader och längder är raka linjer som skär vinkelrätt och landets former är väldefinierade. Men förutom att orsaka vissa problem när det gäller landets relativa storlekar, snedvrider Mercatorprojektionen också vägen för ISS på världskartan.

Projektionen av ISS-banan ser ut som en våg på en 2-D-karta

Nedan finns en animering som hjälper dig att visualisera och förstå detta med tydligare klarhet:

Om du representerar ISS-bana hur det verkligen är (dvs. cirkulärt) på en 2D-karta, så ser ekvatorn ut som en sinusformad våg.

I ett nötskal ser ISS-banans väg (och andra artificiella satelliter) ut som en våg eftersom den projiceras på en 2-D-skärm och inte för att artificiella satelliter följer en vågig väg runt jorden.

Referenser: