Prečo vyzerajú satelitné dráhy na sčítači očí na mape sveta 2020 ako sínusová vlna
Úvod a pôvod/história trigonometrie (november 2020).
Keby ste niekedy videli zábery z umelého satelitu, videli by ste:
Žlté čiary ukazujú cestu k Medzinárodnej vesmírnej stanici
Na obrázku vyššie je vidieť, že satelit má obežnú dráhu podobnú vlnám, ale nevyzerá to, že by satelit cestoval po Zemi neobvykle? Určite sa to nezdá veľmi efektívne! Otázkou je, či majú skutočne všetky satelity vyrobené človekom vrátane ISS také zvlnené dráhy, keď obiehajú okolo Zeme?
Prečo sa cesta ISS javí na mape sveta ako vlna?
Aj keď všetky umelé satelity sledujú (takmer) kruhovú cestu okolo planéty, na ISS sa pozrieme až v tomto článku.
Dráha ISS okolo Zeme
Medzinárodná vesmírna stanica
Rovnako ako akýkoľvek iný umelo vyrobený satelit, aj ISS obieha okolo Zeme po vopred určenej dráhe nazývanej obežná dráha. Dráha ISS je vo výške nad zemou, kde stále zažíva silné gravitačné pôsobenie Zeme. Napriek všeobecnej viere nejde o „beztiaž“
nie z dlhodobého hľadiska. V skutočnosti ISS zažíva až 90% gravitačnej sily, ktorú zažívame tu na Zemi. Neustále padá na zem, ale vďaka svojej obrovskej obežnej rýchlosti (270 000 km/h) a nekonečnosti Zeme nikdy skutočne nenarazí na povrch.
Pozoruhodné na obežnej dráhe ISS je, že sa nezhoduje so zemským rovníkom. Kedykoľvek hovoríme o satelite rotujúcom okolo Zeme, máme tendenciu porovnávať jeho obežnú dráhu s rovníkom, ale v skutočnosti vyzerá obežná dráha ISS skôr takto:
Z vyššie uvedeného obrázku je vidieť, že ISS vedie okolo planéty po kruhovej ceste. Napriek tomu, keď sa rovnaká cesta zobrazuje na mape sveta, prechádza zásadnou zmenou, ktorá vyzerá takto:
Prečo dramatická zmena?
Mercatorova projekcia
Má to pádny dôvod. Uvidíte, že naša planéta je 3D objekt, zatiaľ čo mapy sú vždy dvojrozmerné. Aby sme mohli vidieť a vizualizovať hranice krajín a veľkých pevnin na Zemi, potrebujeme spôsob, ako všetky tieto trojrozmerné veci premietnuť na dvojrozmerný kúsok papiera. Presne to robí mapa Mercator.
Mercatorova projekcia sveta.
Krásne zobrazuje fyzické rysy a zemské masy sveta na obdĺžnikovom hárku papiera, pričom zemepisné šírky a dĺžky sú priamky, ktoré sa pretínajú kolmo a tvary krajín sú dobre definované. Okrem určitých problémov týkajúcich sa relatívnej veľkosti krajín projekcia Mercator tiež narúša cestu ISS na mape sveta.
Premietanie obežnej dráhy ISS vyzerá na 2D mape ako vlna
Ďalej je uvedená animácia, ktorá vám pomôže jasnejšie ju vizualizovať a pochopiť:
Ak by ste na 2D mape vykreslili dráhu ISS takú, aká v skutočnosti je (t. J. Kruhová), rovník by vyzeral ako sínusová vlna.
Stručne povedané, dráha ISS (a ďalších umelých satelitov) sa javí ako vlna, pretože sa premieta na 2-D obrazovku, nie preto, že by umelé satelity sledovali vlnovú cestu okolo Zeme.