ศูนย์รวมความรู้

กระทรวงเทคโนโลยี
สารสนเทศและการสื่อสาร

รายละเอียดแนวทางการพัฒนากิจการอวกาศ
ของประเทศไทย
 


หน่วยงานในสังกัดกระทรวงไอซีที












<< เชื่อมโยงเว็บไซต์ >>

  หน้าหลัก \ ศูนย์รวมความรู้

    ศูนย์รวมความรู้

การโคจรรอบโลกของดาวเทียมในอวกาศ

การเคลื่อนที่ของวัตถุ เป็นผลมาจากแรงที่กระทำบนวัตถุนั้น ในการทำ นายวงโคจรของดาวเทียมรอบโลกนั้นเราจะทำให้ง่ายขึ้นโดยการตั้งสมมติฐานดังนี้

1. พิจารณาให้โลกอยุ่กับที่ และระบบพิพิกัดที่ใช้อ้างอิงมีจุดเริ่มต้นที่จุดศูนย์กลาง ของโลก (Geocenter )
2. พิจารณาให้โลกและดาวเทียมเป็นวัตถุทรงกลมที่สมบูรณ์ มีจุดศูนย์ถ่วงที่จุดศูนย์ของทรงกลม
3. ดาวเทียมถูกกระทำด้วยแรงดึงดูดของโลกเท่านั้นซึ่งแรงนี้มีส่วนแปรผกผันกับค่ายกกำลังสองของระยะทางระหว่างดาวเทียมและจุดศูนย์กลางของโลกจากสมมติฐานที่กล่าวมานี้ เรียกว่า Twp - body problem ซึ่งสามารถหารายละเอียดได้จากตำราฟิสิกส์


จากสภาวะเริ่มต้นที่เหมาะสม (ความเร็วที่ตำแหน่งของดาวเทียมเมื่อถูกปล่อยจากจรวด ) ทำให้ดาวเทียมโคจรเป็นรูปวงรี (e มีค่ามากกว่า หรือเท่ากับ 0 และมีค่าน้อยกว่า 1 ) เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้นจึงจะพิจารณาเป็นวงกลม (e = 0 )

วงโคจรของดาวเทียมอยู่บนระนาบที่ตัดผ่านจุดศูนย์กลางของโลกและระนาบนี้อยู่คงที่ในอวกาศ (เมื่อเทียบกับดวงดาวที่อยู่กับที่ เช่น ดาวเหนือ )

ระยะเวลาที่ดาวเทียมโคจรครบหนึ่งรอบและรัศมีของวงโคจรมีความสัมพันธ์กันดังสมการ


เมื่อ M คือ มวลของโลก
      G คือ Universal Gravitational Constant

หรือเขียนใหม่อย่างง่ายได้ดังนี้


เมื่อ T คือ เวลาเป็นนาที
      a มีหน่วยกิโลเมตร

จะเห็นได้ว่า คาบเวลาที่ดาวเทียมโคจรรอบโลกจะขึ้นกับรัศมีของวงโคจร r (ซึ่งในกรณีของวงโคจรแบบวงกลม a มีค่า เท่ากับ r ซึ่งก็คือระยะห่างจากดาวเทียมไปยังจุดศูนย์กลางของโลก ) ถ้าเราเขียนกราฟที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างคาบที่ดาวเทียมโคจรรอบโลกกับความสูงของดาวเทียมวงโคจรต่ำแบบวงกลมเราจะได้กราฟเส้นตรง

ตัวอย่างโจทย์ : กำหนดให้ ดาวเทียม RS-10/11 มีวงโคจรแบบวงกลมที่ความสูง 1,003 กิโลเมตร จงหาคาบเวลาที่ดาวเทียมโคจรรอบโลกครบหนึ่งรอบ

รัศมีของโลกเท่ากับ 6371 กิโลเมตร

r = 6,371 + 1,003 = 7,374 เมื่อแทนค่าในสมการข้างต้น จะได้ T = 105 นาที

กลับไปด้านบน


copyright © 2016 กองโครงสร้างพื้นฐานเทคโนโลยีดิจิทัล สำนักงานคณะกรรมการดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม
ชั้น 7 อาคาร B ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550 ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กรุงเทพฯ 10210
โทรศัพท์ 0-2141-6877 โทรสาร 0-2143-8027 e-mail: [email protected]