Висока еліптична орбіта

Типова орбіта КА «Молнія». Червоними крапками відзначено час руху супутника по орбіті в годинах

Висока еліптична орбіта (ВЕО) — це тип навколоземної орбіти, на якій висота в апогеї в багато разів перевищує висоту в перигеї.

Призначення

За законами Кеплера супутники на високих еліптичних орбітах рухаються з дуже високою швидкістю в перигеї, а потім значно уповільнюються в апогеї. Коли КА перебуває поблизу апогею (протягом декількох годин), у наземного спостерігача складається враження, що супутник майже нерухомий, тобто, його орбіта виглядає квазі-геостаціонарною.

Протягом 3,5 годин сигнал з нього можна приймати на антену діаметром 0,6 м без використання поворотного пристрою. Крім того, квазістаціонарна точка може перебувати над будь-якою точкою земної кулі, а не лише над екватором, як у справжніх геостаціонарних супутників. Ця властивість стає у пригоді на високих широтах (віддалених від екватора більше, ніж на 76—78°), де геостаціонарні супутники спостерігаються дуже низько над горизонтом (якщо їх узагалі видно).

У цих зонах прийом із геостаціонарного супутника ускладнений (або й зовсім неможливий), і єдину можливість забезпечити супутниковий зв'язок дають супутники на високих еліптичних орбітах. У центрі зони обслуговування вони можуть підійматися над горизонтом майже на 90°, а на її краях — більш як на 40°.

Переваги та недоліки

Супутники на ВЕО мають такі переваги:

• Можливість обслуговування дуже великих територій;
• Можливість обслуговування у високих широтах. У цих зонах супутники на ВЕО підіймаються над горизонтом набагато вище, ніж геостаціонарні супутники;
• Ширші можливості використання різних частотних діапазонів (на відміну від геостаціонарної орбіти, де вже практично не лишилося ні вільного місця, ні вільних частот);
• Дешевше виведення на орбіту (приблизно в 1,8 рази).

У той же час, системи на високих еліптичних орбітах мають і недоліки:

• Для створення квазі-геостаціонарної системи потрібно принаймні три супутники на орбіті (замість одного геостаціонарного). У разі забезпечення цілодобового безперервного мовлення, кількість супутників зростає до семи;
• У приймальної антени має бути функція стеження (привід для розвороту);

• Відстань до супутника в апогеї високої еліптичної орбіти більша, ніж на геостаціонарній, тому потужність передавачів має бути більшою (до 400—500 ват). Це здорожчує супутники;
• Висока еліптична орбіта зазвичай перетинає радіаційні пояси, що значно скорочує термін служби супутників. Щоб уникнути цієї проблеми, потрібна орбіта з перигеєм на висоті близько 20 тис. км;
• Оскільки КА рухаються по орбіті нерівномірно, ефект Доплера створює додаткові труднощі для приймачів на Землі;
• Через більший час поширення сигналу, виникають складнощі із застосунками, які працюють у реальному часі, такими як телефонія.

Оскільки недоліків більше, ніж переваг, а густина населення у високих широтах набагато менша, ніж у середніх, то питання окупності такої системи досить сумнівне.

Орбіта «Молнія»

Наземна проєкція орбіти КА «Блискавка»

Орбіту названо на честь серії радянських і російських супутників зв'язку подвійного призначення «Молнія», які вперше застосували таку орбіту в своїй роботі. її параметри:

• аргумент широти перигею — 280°; 
• нахил — 62,8°; 
• драконічний період обертання — 11 год. 57 хв. 45 сек; 
• висота — від 500 км в перигеї до 40 000 км в апогеї.

Супутники мали забезпечувати проведення сеансів зв'язку сумарною тривалістю до 13 годин на добу і до 7,5 години на одному витку.

Орбіта «Тундра»

Наземна проєкція орбіти КА «QZSS»

• період обертання — 23 год. 56 хв. 04 сек. (1 зоряна доба); 
• велика піввісь 42 164 км; 
• ексцентриситет: від 0,25 до 0,4; 
• висота в перигеї: від 18 900 до 25 240 км; 
• висота в апогеї: від 46 330 до 52 660 км; 
• нахил: 62,15° — 63,4°;

В даний момент^[коли?] така орбіта використовується компанією «Sirius XM Radio», яка експлуатує на цій орбіті систему «Sirius XM» складається з трьох КА, а також японською навігаційною системою QZSS^{[джерело?]}.

Див. також

• Геостаціонарна орбіта
• Блискавка-1
• Геосинхронна орбіта