Орбитальная Механика
Физика космоса
Основные законы, которые удерживают спутники на орбите и позволяют кораблям путешествовать между планетами.
Первая космическая (V1)
Минимальная горизонтальная скорость, необходимая для того, чтобы объект не упал на поверхность, а вышел на круговую орбиту вокруг планеты. Центробежная сила уравновешивает гравитацию.
Вторая космическая (V2)
Скорость убегания. Если объект достигнет этой скорости, он навсегда покинет гравитационное поле планеты по параболической траектории и станет спутником Солнца.
Законы Кеплера
Закон эллипсов
Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Закон площадей
Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади.
Закон периодов
Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей орбит планет.
Орбитальные маневры
В космосе невозможно просто "повернуть руль". Для любого изменения орбиты нужно изменить вектор скорости, затратив топливо.
Delta-v (Δv)
Это характеристическая скорость орбитального маневра. Это "валюта" космического полета. Например, чтобы выйти на низкую околоземную орбиту (LEO), ракете нужно набрать Δv около 9.4 км/с.
Гомановский переход
Энергетически самый выгодный способ перехода между двумя круговыми орбитами. Корабль дает импульс, переходя на эллипс, касающийся обеих орбит, и затем дает второй импульс в точке назначения для выравнивания.
Виды орбит
LEO (НОО)
160 — 2000 км
Низкая околоземная орбита. Здесь летает МКС, Starlink и большинство спутников ДЗЗ. Период ~90 минут.
MEO (ССО)
2000 — 35786 км
Средняя орбита. Используется навигационными спутниками GPS, GLONASS, Galileo.
GEO (ГСО)
35 786 км
Геостационарная орбита. Период равен звездным суткам Земли. Спутник "висит" над одной точкой.
HEO
> 35 786 км
Высокая эллиптическая орбита. Часто используется для спутников связи в северных широтах (орбита Молния).
Часто задаваемые вопросы
Был ли этот калькулятор полезен?
Инструмент справочный — не заменяет эксперта
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Профессиональные решения — медицинские, финансовые, инженерные — должны приниматься только после консультации с квалифицированным специалистом. Не используйте автоматический расчёт как единственное основание для важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший из-за использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию результатов.
Похожие калькуляторы
Калькулятор теории относительности: время и длина
Расчет релятивистского замедления времени и сокращения длины (СТО). Лоренц-фактор, парадокс близнецов и эффекты при околосветовых скоростях.
/relativity-calculatorКалькулятор механики (физика)
Универсальный калькулятор физики: скорость, ускорение, сила (F=ma), момент силы, энергия, работа и мощность. Все формулы в одном месте.
/mechanics-calculatorТермодинамический калькулятор
Расчет теплоёмкости, теплового расширения (линейное и объемное), закона охлаждения Ньютона и КПД тепловых двигателей.
/thermodynamics-calculatorКалькулятор движения снаряда (кинематика)
Моделирование траекторий с аэродинамическим сопротивлением, нелинейные колебания и анализ столкновений.
/projectile-motion-calculatorКалькулятор магнитного поля
Магнитная индукция прямого провода, соленоида и сила Лоренца. Результат в Тл, мТл, мкТл.
/magnetic-field-calculatorКалькулятор анализа сигналов и алгоритмов
Продвинутый калькулятор: спектральный анализ (FFT), решение задачи о рюкзаке и симуляция генетических алгоритмов.
/signal-analysis-calculatorКалькулятор механики материалов
Расчет напряжения, деформации, модуля Юнга, прогиба балок и устойчивости колонн (сопромат).
/mechanics-of-materials-calculatorКалькулятор электрика и электроники
Онлайн калькулятор для расчетов закона Ома, цветовой маркировки резисторов, делителя напряжения, тока светодиода и соединения резисторов.
/electronics-calculatorКалькулятор газы (PV=nRT): идеальный газ и Ван-дер-Ваальс
Рассчитайте параметры газа онлайн. Уравнение Менделеева-Клапейрона (идеальный газ), законы Бойля-Мариотта, Шарля и Ван-дер-Ваальса для реальных газов.
/gas-calculatorКалькулятор теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение
Расчет теплового потока через теплопроводность, конвекцию и излучение. Законы Фурье, Ньютона-Рихмана и Стефана-Больцмана.
/heat-transferКалькулятор интерференции и дифракции волн
Интерференция двух волн, опыт Юнга, дифракционная решётка, тонкие плёнки. Визуализация волновых паттернов.
/wave-interference-calculatorКалькулятор фотоэффекта (уравнение Эйнштейна)
Расчёт фотоэффекта по уравнению Эйнштейна. Энергия фотона, работа выхода, кинетическая энергия фотоэлектрона.
/photoelectric-effect-calculatorКалькулятор электромагнитных волн
Конвертер длины волны, частоты и энергии фотона. Спектр электромагнитных волн, распространение в среде.
/electromagnetic-wave-calculatorКалькулятор маятника
Период и частота простого и физического маятника. Формула T=2π√(L/g), определение длины нити по периоду.
/pendulum-calculatorКалькулятор пружины (закон Гука)
Сила пружины, потенциальная энергия, период колебаний. Последовательное и параллельное соединение пружин.
/spring-calculator