베타각
Beta angle
베타 각도({\{\{\ 는 궤도 우주 비행에서 가장 두드러지게 사용되는 측정값입니다.베타 각도는 궤도면과 태양으로부터의 벡터 사이의 각도로 정의됩니다.베타 각도는 지구 저궤도에 있는 위성이 태양 에너지를 [1]흡수하면서 직사광선을 받는 시간의 비율을 결정합니다.이 용어는 위성의 궤도면과 태양으로의 벡터 사이의 각도(즉,[2] 태양이 빛나는 방향)로 정의된다.베타 각도는 태양 벡터와 물체 궤도 평면 사이의 두 각도 중 더 작습니다.베타 각도는 독특한 궤도 평면을 정의하지 않는다; 주어진 고도에서 주어진 베타 각도를 가진 궤도에 있는 모든 위성은 비록 그들이 [3]지구 주변의 완전히 다른 평면에서 궤도를 돌고 있을지라도 태양에 대한 동일한 노출을 가진다.
베타 각도는 +90°와 -90° 사이에서 변화하며, 위성이 주체를 공전하는 방향에 따라 베타 각도 부호가 양수인지 음수인지를 결정합니다.태양에 서 있는 가상의 관찰자는 문제의 위성이 반시계 방향으로 공전하면 베타 각도를 양의 각도로 정의하고 [3]시계 방향으로 회전하면 음의 각도로 정의한다.일반적인 LEO 임무에서 위성이 지구의 그늘에서 보낼 수 있는 최대 시간은 0°의 베타 각도에서 발생합니다.이러한 궤도에 있는 위성은 궤도 주기의 최소 59%를 [1][2]햇빛 속에서 보낸다.
빛과 그림자
LEO에서 물체가 느끼는 궤도의 그림자 정도는 그 물체의 베타 각도에 의해 결정됩니다.황도에 대한 지구의 기울기를 보완하는 것과 동일한 기울기로 초기 궤도로 발사된 물체는 궤도를 도는 물체에 대한 초기 베타 각도가 0도(\ = 0°)가 된다.이것은 물체가 지구의 그늘에서 궤도 주기의 가능한 한 많은 양을 보내게 하고, 태양 에너지의 흡수를 극도로 감소시킨다.280km의 LEO에서 이 물체는 궤도의 59%(일광에서는 약 53분, 그림자에서는 37분)를 통해 햇빛을 받습니다.[2]한편, 터미네이터와 평행한 궤도로 발사된 물체는 베타 각도가 90도 \display = 90°)가 되며,[2] 그 물체는 100% 햇빛을 받는다.예로는 국지적인 새벽이나 해질녘에 시작된 극궤도가 있습니다.베타 각도는 베타 각도를 가능한 0에 가깝게 유지함으로써 위성을 가능한 한 차갑게 유지하도록 제어하거나 반대로 (태양광 패널에 의한 태양광 변환, 센서의 태양 안정성을 위해) 위성을 가능한 한 햇빛에 유지하도록 제어할 수 있다.r)를 사용하여 베타 각도를 가능한 한 +90 또는 -90에 가깝게 유지합니다.
베타 각도 결정 및 적용
지구 궤도의 위성에 대한 태양 베타각의 값은 다음 방정식을 사용하여 찾을 수 있습니다.
![{\displaystyle \beta =\sin ^{-1}[\cos(\Gamma )\sin(\Omega )\sin(i)-\sin(\Gamma )\cos(\epsilon )\cos(\Omega )\sin(i)+\sin(\Gamma )\sin(\epsilon )\cos(i)]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/83d67d266ba67574dd198ec51bda57a11077ad2b)
여기서 { \는 황도 참태양경도 { \는 상승점 적경도(RAAN), { i는 궤도의 기울기, { displaystyle \ 은 황도(약 23)입니다.RAAN과 기울기는 위성 궤도의 특성이고, 태양 경도는 태양 주위의 궤도에서 지구의 위치에 대한 함수이다(춘분점에 [4]대해 일직선적으로 비례한다).
궤도의 
위에서 설명한 내용은 지구 궤도를 도는 위성의 베타 각도를 정의하지만, 베타 각도는 세 개의 물체 궤도를 도는 모든 체계에 대해 계산할 수 있습니다. 다른 물체의 베타 각도를 제공하기 위해 동일한 정의를 적용할 수 있습니다.예를 들어, 지구를 기준으로 화성 궤도에 있는 위성의 베타 각도는 위성이 지구에 얼마나 많은 시야를 가지고 있는지를 정의한다. 즉, 지구가 위성을 얼마나 비추고 있고 지구가 시야에서 얼마나 가려져 있는지를 결정한다.같은 위성은 태양에 대한 베타 각도도 가질 것이고, 실제로 계산하고 싶은 천체 물체에 대한 베타 각도도 가질 것이다: 물체(즉, 지구) 주위를 도는 모든 위성은 일정 시간 동안 주어진 천체 물체(별과 같은)에 대해 그 천체의 그림자에 있을 것이다.t of the t.지구중심적이지 않은 궤도를 설명하는 베타 각도는 우주 기관이 태양계의 다른 물체 주위의 궤도로 위성을 발사할 때 중요하다.
우주 비행의 중요성
우주왕복선이 국제우주정거장 임무를 수행했을 때, 우주정거장 궤도의 베타 각도는 매우 중요한 고려사항이었다; "베타 컷아웃"[1]이라고 불리는 기간 동안 우주왕복선이 ISS로 안전하게 발사되지 못한 것은 그 당시 우주정거장의 베타 각도의 직접적인 결과였다.궤도선이 비행 중(ISS에 도킹하지 않음)이고 60도 이상의 베타 각도로 비행했을 때, 이 궤도선은 열 조절을 위해 "로티서리" 모드로 들어가 X축(코에서 꼬리 축까지)을 중심으로 천천히 회전했다.ISS로 가는 비행기의 경우, ISS가 도킹한 단계에서 [5]60도 미만의 베타 위치에 있을 경우 ISS 베타 컷아웃 기간 동안 우주왕복선이 발사될 수 있다.따라서 미션 기간은 베타 컷아웃 날짜가 가까워지는 출시 시기에 영향을 미쳤다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b c Derek Hassman, NASA Flight Director (December 1, 2002). "MCC Answers". NASA. Archived from the original on February 27, 2003. Retrieved June 14, 2009.
- ^ a b c d "Earth's Thermal Environment". Thermal Environments JPL D-8160. K&K Associates. 2008. Retrieved July 14, 2009.
- ^ a b "Orbit Definition". Structural Dynamics Research Corporation. 2001. Retrieved August 26, 2009.
- ^ Rickman, Steven. "Introduction to On-Orbit Thermal Environments Part III". NESC Academy. Retrieved November 2, 2019.
- ^ Hassman, Derek (December 2, 2012). "Mission Control Answers Your Questions". Archived from the original on 2003-02-27. Retrieved November 2, 2019.
