Quỹ đạo vệ tinh là gì? Tìm hiểu về công nghệ vệ tinh và ứng dụng

Bạn có bao giờ tự hỏi, quỹ đạo vệ tinh là gì và làm sao các vệ tinh có thể cung cấp thông tin định vị chính xác đến vậy? Bài viết này sẽ giải đáp những câu hỏi đó, đồng thời đề cập đến những thiết bị hữu ích như máy định vị GPS cầm tay và Máy định vị GPS 2 tần – công cụ không thể thiếu trong các chuyến đi khám phá hay trong những tình huống cần xác định vị trí chính xác.

Quỹ đạo vệ tinh là gì?

Quỹ đạo vệ tinh là đường đi mà một vệ tinh di chuyển quanh Trái Đất hoặc một thiên thể khác trong không gian. Để duy trì quỹ đạo của mình, vệ tinh cần phải di chuyển với một tốc độ và hướng nhất định để tránh bị rơi vào không gian vô tận hoặc bị kéo về Trái Đất bởi lực hấp dẫn. Quỹ đạo vệ tinh được chia thành nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào độ cao, mục đích sử dụng và các yếu tố kỹ thuật khác.

Quá trình đưa một vệ tinh vào quỹ đạo là một công việc phức tạp, liên quan đến việc tính toán chính xác về tốc độ, hướng và độ cao quỹ đạo sao cho vệ tinh có thể hoạt động lâu dài mà không gặp phải sự cố. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các vệ tinh sử dụng trong hệ thống GPS – những vệ tinh cần phải duy trì quỹ đạo ổn định để cung cấp tín hiệu định vị chính xác.

Hệ thống GPS hoạt động nhờ vào sự phối hợp giữa các vệ tinh đặt ở quỹ đạo trung bình (MEO) và các thiết bị nhận tín hiệu GPS, trong đó có máy GNSS RTK Hi-Target chẳng hạn như Máy GNSS RTK Hi-Target V200, Máy GNSS RTK Hi-Target iRTK 5, … được đánh giá là những model có khả năng thu phát tín hiệu vệ tinh mạnh mẽ, hỗ trợ đo đạc chính xác

>> Xem thêm: Bản đồ vệ tinh vị trí của tôi: Giải pháp định vị chính xác với máy định vị GPS cầm tay

Tính chất của quỹ đạo vệ tinh

Một số tính chất quan trọng của quỹ đạo vệ tinh bao gồm:

Hình dạng: Thông thường, quỹ đạo vệ tinh có hình elip, với hành tinh ở một trong hai tiêu điểm. Tuy nhiên, một số quỹ đạo có thể gần giống hình tròn.
Độ cao: Độ cao của quỹ đạo vệ tinh so với bề mặt hành tinh có ảnh hưởng lớn đến khả năng quan sát và giao tiếp của vệ tinh. Các vệ tinh ở độ cao thấp thường có độ phân giải tốt hơn nhưng thời gian tồn tại ngắn hơn do tác động của ma sát khí quyển.
Thời gian quay: Thời gian mà vệ tinh mất để hoàn thành một vòng quỹ đạo cũng gọi là chu kỳ quỹ đạo. Chu kỳ này có thể thay đổi tùy thuộc vào độ cao và loại quỹ đạo.

Những tính chất này quyết định chức năng và hiệu suất của vệ tinh trong các ứng dụng từ viễn thông, dự báo thời tiết đến các nghiên cứu khoa học.

>> Xem thêm: Bản đồ vệ tinh trực tiếp và ứng dụng máy định vị GPS cầm tay

Các loại quỹ đạo vệ tinh

Có rất nhiều loại quỹ đạo vệ tinh khác nhau, mỗi loại phù hợp với các mục đích sử dụng và yêu cầu kỹ thuật riêng. Dưới đây là những loại quỹ đạo phổ biến nhất mà bạn nên biết.

Quỹ đạo địa tĩnh

Quỹ đạo địa tĩnh là một trong những loại quỹ đạo vệ tinh nổi bật nhất, đặc biệt trong ngành viễn thông. Vệ tinh trong quỹ đạo địa tĩnh sẽ xoay quanh Trái Đất với chu kỳ bằng 24 giờ, tương đương với thời gian mà Trái Đất quay một vòng quanh trục của nó. Điều này có nghĩa là vệ tinh sẽ luôn nằm ở vị trí cố định trên bề mặt Trái Đất.

Tính năng của quỹ đạo địa tĩnh

Quỹ đạo địa tĩnh cho phép vệ tinh duy trì vị trí cố định, điều này rất hữu ích cho các dịch vụ viễn thông, truyền hình, và GPS. Việc này giúp cho tín hiệu được truyền tải một cách ổn định và liên tục mà không bị gián đoạn.

Ứng dụng của quỹ đạo địa tĩnh

Các vệ tinh trong quỹ đạo địa tĩnh thường được sử dụng cho:

Truyền hình vệ tinh
Viễn thông
Dịch vụ internet vệ tinh
Quan sát thời tiết
Định vị bằng máy định vị GPS cầm tay Garmin

Sự phát triển của các công nghệ này đã cải thiện đáng kể cuộc sống hàng ngày của con người. Không chỉ vậy, quỹ đạo địa tĩnh còn giúp tiết kiệm năng lượng cho việc duy trì ký hiệu.

Quỹ đạo thấp Trái Đất (LEO)

Quỹ đạo thấp Trái Đất, thường được biết đến với tên viết tắt LEO, có độ cao dao động từ 160 km đến 2.000 km so với bề mặt Trái Đất. Những vệ tinh hoạt động trong quỹ đạo này di chuyển nhanh hơn nhiều so với các vệ tinh ở độ cao lớn hơn.

Đặc điểm của quỹ đạo LEO

Vệ tinh trong quỹ đạo LEO thường có thời gian quay quanh Trái Đất khoảng 90 phút. Do đó, chúng có thể phủ sóng rộng hơn và thu thập dữ liệu chính xác hơn về các khu vực cụ thể trên Trái Đất.

Vai trò của quỹ đạo LEO

Quỹ đạo thấp Trái Đất lý tưởng cho những nhiệm vụ như:

Chụp ảnh Trái Đất
Cung cấp dịch vụ internet
Theo dõi thời tiết và khí hậu

Với sự gia tăng nhanh chóng của các vệ tinh trong quỹ đạo LEO, nhiều công ty đang phát triển các mạng lưới vệ tinh để cung cấp internet toàn cầu, mang lại khả năng kết nối cho những khu vực hẻo lánh nhất trên thế giới.

Quỹ đạo trung bình Trái Đất (MEO)

Quỹ đạo trung bình Trái Đất, hay còn gọi là MEO, nằm giữa quỹ đạo thấp và quỹ đạo cao, thường nằm trong khoảng từ 2.000 km đến 35.786 km. Một trong những ứng dụng nổi bật nhất của quỹ đạo MEO là hệ thống định vị toàn cầu GPS.

Tính năng của quỹ đạo MEO

Vệ tinh trong quỹ đạo MEO thường có chu kỳ quay từ 2 đến 12 giờ. So với quỹ đạo thấp, vệ tinh trong quỹ đạo MEO có khả năng bao phủ diện tích lớn hơn, nhưng vẫn giữ được độ chính xác cao trong việc truyền tải tín hiệu.

Ứng dụng chủ yếu của quỹ đạo MEO

Quỹ đạo trung bình Trái Đất thường được sử dụng cho các ứng dụng như:

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS)
Dịch vụ viễn thông
Các ứng dụng nghiên cứu khoa học

Việc sử dụng quỹ đạo MEO trong hệ thống GPS đã cách mạng hóa cách con người điều hướng trong không gian và thời gian, hỗ trợ rất nhiều trong đời sống hàng ngày cũng như trong các hoạt động thương mại.

>> Xem thêm: Bản đồ định vị vệ tinh: giải pháp hoàn hảo cho mọi hành trình

Quỹ đạo cao Trái Đất (HEO)

Quỹ đạo cao Trái Đất, hay HEO, thường nằm ở độ cao lớn hơn 35.786 km. Các vệ tinh trong quỹ đạo HEO thường được sử dụng cho các ứng dụng nghiên cứu và quan sát không gian sâu.

Đặc điểm của quỹ đạo HEO

Vệ tinh trong quỹ đạo HEO có chu kỳ quay chậm hơn, thậm chí có thể lên đến vài ngày cho một vòng quỹ đạo. Điều này có thể làm giảm khả năng liên lạc tức thời, nhưng bù lại, vệ tinh có thể quan sát vùng rộng lớn hơn và hoạt động tốt trong các nhiệm vụ khoa học.

Các ứng dụng của quỹ đạo HEO

Quỹ đạo cao thường được sử dụng cho:

Quan sát không gian sâu
Nghiên cứu khí tượng
Các nhiệm vụ khoa học khác

Dù không phổ biến như các loại quỹ đạo khác, nhưng quỹ đạo HEO đóng vai trò quan trọng trong việc giúp con người hiểu rõ hơn về vũ trụ xung quanh.

>> Xem thêm: Dịch vụ đo đạc bản đồ uy tín, giá rẻ do Việt Thanh cung cấp

Quỹ đạo vệ tinh là gì? Như đã phân tích, quỹ đạo vệ tinh không chỉ là một khái niệm lý thuyết mà còn là nền tảng cho rất nhiều ứng dụng trong đời sống hiện đại. Từ các loại quỹ đạo địa tĩnh, thấp, trung bình đến cao, mỗi loại đều có những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt, góp phần thúc đẩy sự phát triển của công nghệ không gian.