Co to jest orbita polarna?

Satelita porusza się po orbicie polarnej, gdy krąży wokół struktury, takiej jak planeta lub gwiazda, na ścieżce, która przecina oba bieguny struktury. Satelita to ciało w przestrzeni, stworzone przez człowieka lub naturalne, krążące wokół innego ciała. Na przykład księżyc jest naturalnym satelitą krążącym wokół Ziemi. Księżyc nie jest jednak przykładem orbity polarnej, ponieważ nie przechodzi zarówno nad biegunem północnym, jak i południowym Ziemi. Kilka sztucznych satelitów, takich jak satelity mapujące i satelity zwiadowcze, podąża taką drogą.

Ciała na orbicie polarnej wokół Ziemi pozostają w przybliżeniu pod kątem około dziewięćdziesięciu stopni od równika. Szerokość geograficzna to punkt lokalizacji w odniesieniu do jego odległości na północ lub południe od równika, a długość geograficzna to punkt lokalizacji w odniesieniu do jego odległości od głównego południka lub linii środkowej, która dzieli Ziemię na półkule wschodnie i zachodnie. Wyobraź sobie, że glob był idealnie wyśrodkowany na siatce, dzięki czemu pionowa oś Y biegnie od bieguna północnego do bieguna południowego na południku głównym, a pozioma oś X biegnie wzdłuż równika. Linia podłużna, linia równoległa do osi Y lub główny południk, może przecinać każdą współrzędną Y, ale pozostaje stała na jednej współrzędnej X.

Można by sobie wyobrazić, że orbita polarna satelity podąża dokładnie wzdłużną linią podłużną od bieguna do bieguna, przecinając każdy podłużny punkt na osi Y i pozostając na jednej współrzędnej X lub w stałej odległości od głównego południka. Ponieważ Ziemia ciągle się obraca, linia wyznaczona przez satelitę na orbicie polarnej może przemieszczać się prosto od bieguna do bieguna w kosmosie, ale nie przebiega wzdłuż prostej linii wzdłużnej na Ziemi. Wyobraź sobie, że rysujesz linię od bieguna do bieguna na wciąż zabawkowej kuli ziemskiej. Teraz wyobraź sobie, że kręcisz kulą ziemską i próbujesz narysować prostą linię od bieguna do bieguna. Linia wychodziłaby ukośnie, przecinając wiele długości geograficznych.

W ciągu dnia orbita polarna wokół Ziemi pokona każdą długość geograficzną w swoich podróżach od bieguna do bieguna. To czyni orbitę polarną atrakcyjnym wyborem dla satelitów wykonanych przez człowieka, które muszą obserwować każdy punkt na Ziemi. Satelity mapujące służące do tworzenia obrazów całego globu są zwykle wypuszczane na orbitę polarną, podobnie jak satelity szpiegowskie, zwane również satelitami rozpoznawczymi. Niektóre satelity pogodowe są również uruchamiane na tej ścieżce, ale orbity polarne nie są idealne dla satelitów pogodowych, które starają się stale obserwować dany region.

Czasami orbita satelity jest zbudowana w taki sposób, że satelita porusza się po Ziemi w tym samym tempie co słońce. Nazywa się to orbitą synchroniczną ze słońcem. Gdy satelita na orbicie synchronicznej ze Słońcem przelatuje nad dowolnym punktem na Ziemi, będzie to ten sam czas lokalny, co umożliwi obserwację całego globu o stałej słonecznej porze dnia. Często łączy się to z orbitą polarną, szczególnie w satelitach zaprojektowanych do pomiaru temperatury w atmosferze.