Sporbraut
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
Sporbraut er ferill sem hlutur í geimnum fylgir um annan hlut fyrir áhrif þyngdarkrafts. Dæmi um sporbrautir eru braut jarðar um sólina, braut tunglsins um jörðina og brautir gervitungla um jörðina. Í víðari merkingu er hugtakið einnig notað um hreyfingu stjarna í vetrarbrautum og annarra fyrirbæra sem haldast á braut vegna þyngdarkrafts.[1]
Hlutur á sporbraut er í stöðugu frjálsu falli. Þyngdarkrafturinn togar hann í átt að miðju þess hnattar eða kerfis sem hann ferðast umhverfis, en vegna hraða hans til hliðar fellur hann stöðugt fram hjá hnettinum í stað þess að falla niður á yfirborð hans.[2] Geimfar eða gervitungl getur þannig haldist stöðugt á sporbraut án þess að það sé stöðugt knúið áfram. Slíkt geimfar gæti þó verið búið hreyflum til þess að gera breytingar á sporbrautinni eða til þess að vinna gegn mótstöðu lofthjúpsins þegar geimfarið er á mjög lágri sporbraut.[3]
Samkvæmt lögmálum Keplers eru sporbrautir tveggja hluta sem bindast saman með þyngdarkrafti keilusnið. Bundnar brautir eru sporbaugar, en fullkominn hringur telst sérstakt tilvik sporbaugs. Ef hlutur hefur nægilega mikinn hraða til að sleppa úr þyngdarsviði annars hlutar getur ferill hans hins vegar verið fleygbogi eða breiðbogi.[4] Í raunverulegum kerfum hafa aðrir hnettir og kraftar jafnframt áhrif á hreyfinguna og valda því að sporbrautir breytast smám saman.
Sporbrautum er meðal annars lýst með stærð og lögun þeirra, halla miðað við tiltekið viðmiðunarplan og stefnu þeirra í rúminu. Á sporöskjulaga braut er sá punktur þar sem hlutur er næst hnettinum nefndur nándarstaða (periapsis) og sá fjarlægasti firðarstaða (apoapsis). Þegar um braut um jörðina er að ræða eru sérstaklega notuð hugtökin jarðnánd (perigee) og jarðfirð (apogee).[2]
Sporbrautir gervitungla og geimfara eru valdar eftir tilgangi þeirra. Lág jarðbraut (LEO) er meðal annars mikið notuð fyrir mannað geimflug og fjarkönnun, en fjarskipta- og veðurgervitungl geta verið á mun hærri brautum. Sérstakt dæmi er jarðstöðubraut, hringlaga braut yfir miðbaug þar sem umferðartími gervitungls er sá sami og snúningstími jarðar. Frá yfirborði jarðar virðist slíkt gervitungl því vera kyrrt á sama stað á himninum.[5]
Tilvísanir
[breyta | breyta frumkóða]- ↑ „Types of orbits“. European Space Agency. 30. mars 2020. Sótt 14. september 2026.
- 1 2 „Chapter 3: Gravity & Mechanics – How Orbits Work“. NASA Science. Sótt 14. september 2026.
- ↑ „Orbits“. European Space Agency. Sótt 14. september 2026.
- ↑ „Orbits and Kepler's Laws“. NASA Science. Sótt 14. september 2026.
- ↑ „Geostationary orbit“. European Space Agency. 2. mars 2020. Sótt 14. september 2026.