Teorija

Pavadoņa kustības trajektorija ir atkarīga no tā kustības ātruma. Praksē lieto trīs raksturīgus pavadoņu ātrumus, kas nosaka nozīmīgas pavadoņu kustības trajektorijas:
 
Pavad_trajekt_1.svg
 
1. kosmiskais ātrums jāpiešķir ķermenim, lai tas kļūtu par Zemes mākslīgo pavadoni. Pavadonis pārvietojas šajā gadījumā pa riņķveida orbītu - trajektoriju.
Skaitlisko vērtību var aprēķināt, izmantojot iepriekš izrisināto pavadoņa kustības ātrumu, pieņemot, ka augstums \(h\) virs Zemes pavadonim ir ļoti niecīgs salīdzinājumā ar tās rādiusu.
 
vI=GMzRz+hGMzRz=gRz7,9km/s
 
Ja pavadoņa kustības ātrums kļūst lielāks par \(7,9\)\(km/s\), tad tā kustības orbīta kļūst elipsi.
 
Interesanti:
Ja Zemei cauri būtu izveidota šahta, tad ķermenis, kas kristu tajā no Zemes virsmas, Zemes centrā sasniegtu pirmo kosmisko ātrumu!
 
2. kosmiskais ātrums pavadonim jāsasniedz, lai pārvarētu Zemes gravitācijas lauku. Piemēram - aizlidotu uz Mēnesi.
Pārvarēt Zemes gravitāciju pavadonis varēs, ja tas sasniegs ātrumu:
 
vII=2vI11,2km/s
 
Ja pavadonis sasniedzis ātrumu \(11,2\)\(km/s\), tad tā trajektorija kļūst par parabolu un tas var sasniegt objektus Saules sistēmā.
 
3. kosmiskais ātrums pavadonim jāsasniedz, lai varētu pamest Saules sistēmu.  Šajā gadījumā aprēķinos jāizmanto Saules masa un rādiuss. 3. kosmiskais ātrums Zemes tuvumā ir aptuveni:
 
vIII16,7km/s
 
Lidojuma trajektorija šajā gadījumā atbilst hiperbolai.
 
Pavadoņa apriņķošanas periods.
Ja pavadonis pārvietojas pa riņķveida orbītu apkārt Zemei augstumā \(h\), tad periodu \(T\) varam aprēķināt pēc formulas:
T=2πRz+hv
Savukārt kustības ātrumu augstumā \(h\) aprēķina pēc sakarības:
v=GMzRz+h
 
Ģeostacionārie pavadoņi - īpaša veida pavadoņi, kas aptuveni \(35800\)\(km\) augstumā visu laiku atrodas virs viena un tā paša Zemes punkta.