Прецессия орбиты

Прецессия орбиты - это медленный поворот самой орбиты в пространстве, при котором плоскость движения спутника или ось эллипса постепенно разворачиваются. Орбита не остаётся жёстко зафиксированной: под действием возмущающих сил её ориентация плавно смещается виток за витком. За один оборот изменение ничтожно, но за месяцы и годы оно накапливается в заметную величину.

Главная причина прецессии у околоземных спутников - сплюснутость Земли. Наша планета не идеальный шар, у неё есть экваториальное вздутие, и его дополнительное притяжение слегка «подталкивает» спутник, заставляя плоскость орбиты разворачиваться вокруг земной оси. У наклонных орбит из-за этого медленно смещается восходящий узел, а у вытянутых ещё и поворачивается линия апсид, то есть направление на перигей и апогей.

Прецессию можно воспринимать как помеху, а можно поставить себе на службу. Самый яркий пример полезного применения - солнечно-синхронные орбиты: их параметры подбирают так, чтобы скорость прецессии плоскости составляла ровно один оборот в год и орбита следовала за Солнцем. Так нежелательное на первый взгляд явление превращается в основу целого класса орбит наблюдения.

Для навигационных и связных систем прецессию обязательно учитывают при расчёте группировки и долгосрочном прогнозе движения спутников, ведь от неё зависит, как со временем изменится взаимное расположение аппаратов. Сильно вытянутые орбиты выбирают с таким наклонением, при котором поворот линии апсид замедляется, чтобы апогей подолгу оставался над нужным регионом. Помимо земного притяжения вклад в прецессию вносят Луна и Солнце.