Det kunstige satellitter De er køretøjer eller apparater, der udtrykkeligt er bygget til at blive lanceret i rummet uden behov for et besætningsmedlem for at bevæge sig rundt om Jorden eller andre himmellegemer.
De første ideer om bygning af kunstige satellitter kom fra science fiction-forfattere, såsom Jules Verne og Arthur C. Clark. Sidstnævnte var en radarofficer i Royal Air Force og i slutningen af Anden Verdenskrig tænkte ideen om at bruge tre satellitter i kredsløb omkring Jorden til at vedligeholde et telekommunikationsnetværk..
På det tidspunkt var midlerne endnu ikke tilgængelige for at placere en satellit i kredsløb. Det tog endnu et par år for det amerikanske militær at producere den første satellitkommunikation i begyndelsen af 1950'erne..
Rumløbet mellem De Forenede Stater og Sovjetunionen styrkede den kunstige satellitindustri. Den første med succes blev sat i kredsløb var den sovjetiske Sputnik-satellit i 1957, og den udsendte signaler i området 20-40 MHz..
Dette blev efterfulgt af lanceringen af Echo I af De Forenede Stater til kommunikationsformål. Siden da blev adskillige lanceringer i kredsløb efterfulgt af begge magter, og derefter sluttede mange lande sig til den nye teknologi..
Kunstige satellitter har forskellige anvendelser:
I hans arbejde Princip, Isaac Newton (1643-1727) etablerede, hvad der var nødvendigt for at placere en satellit i kredsløb, selvom han i stedet for en satellit brugte som et eksempel en kanonkugle affyret fra toppen af en bakke.
Fyret med en vis vandret hastighed følger kuglen den sædvanlige parabolske bane. Ved at øge hastigheden bliver den vandrette rækkevidde større og større, noget der var klart. Men vil en bestemt hastighed få kuglen til at gå i kredsløb omkring Jorden??
Jorden kurver fra en linje, der tangerer overfladen med en hastighed på 4,9 m for hver 8 km. Ethvert objekt, der frigøres fra hvile, falder 4,9 m i løbet af det første sekund. Derfor skyder den kuglen vandret fra en top med en hastighed på 8 km / s, i løbet af det første sekund 4,9 m..
Men Jorden vil også være faldet ned 4,9 m på den tid, da den buer under kanonkuglen. Dette fortsætter med at bevæge sig vandret og dækker 8 km og vil fortsat være i samme højde i forhold til Jorden i løbet af dette sekund..
Naturligvis sker det samme efter det næste sekund og i alle de på hinanden følgende sekunder ved at omdanne kuglen til en kunstig satellit uden yderligere fremdrift, så længe der ikke er nogen friktion..
Friktion forårsaget af luftmodstand er imidlertid uundgåelig, hvorfor det er nødvendigt med en boosterraket..
Raketten løfter satellitten til en stor højde, hvor den tyndere atmosfære giver mindre modstand og giver den den nødvendige vandrette hastighed..
En sådan hastighed skal være større end 8 km / s og mindre end 11 km / s. Sidstnævnte er undslippe hastighed. Projiceret med denne hastighed ville satellitten opgive jordens gravitationsindflydelse og gå ud i rummet.
Kunstige satellitter indeholder forskellige komplekse mekanismer til at udføre deres funktioner, som involverer modtagelse, behandling og afsendelse af forskellige typer signaler. De skal også være lette og have autonomi til at fungere.
Hovedstrukturerne er fælles for alle kunstige satellitter, som igen har flere undersystemer alt efter formålet. De er monteret i et hus lavet af metal eller andre lette forbindelser, der fungerer som en understøtning og kaldes bus.
På bussen kan du finde:
Da satellitter bruger meget tid på denne stråling, kræves et beskyttelsessystem for at forhindre beskadigelse af andre systemer..
De udsatte dele bliver meget varme, mens de i skyggen når ekstremt lave temperaturer, fordi der ikke er nok atmosfære til at regulere ændringerne. Derfor kræves det, at radiatorer fjerner varme og aluminiumsafdækninger, der sparer varme, når det er nødvendigt..
Afhængigt af deres bane kan kunstige satellitter være elliptiske eller cirkulære. Selvfølgelig har hver satellit en tildelt bane, som generelt er i samme retning som Jorden roterer, kaldet asynkron bane. Hvis satellitten af en eller anden grund kører den modsatte vej, så har den det retrograd bane.
Under tyngdekraften bevæger objekter sig i baner elliptisk i henhold til Keplers love. Kunstige satellitter undgår ikke dette, men nogle elliptiske baner har så lille excentricitet, at de kan betragtes cirkulær.
Banerne kan også være skrå i forhold til jordens ækvator. Ved en hældning på 0º handler det om ækvatoriale baner, hvis de er 90º, er de det polære baner.
Satellitens højde er også en vigtig parameter, da mellem 1500 - 3000 km højt er det første Van Allen-bælte, en region der skal undgås på grund af dens høje strålingshastighed..
Satellitens bane vælges i henhold til den mission, den har, da der er mere eller mindre gunstige højder til forskellige operationer. Ifølge dette kriterium klassificeres satellitter som:
Under alle omstændigheder befinder de sig i en høj højde -36.000 km mere eller mindre-. De rejser cirkulære baner i perioder på 1 dag. Takket være dem er fax, langdistance telefoni og satellit-tv tilgængelige blandt andre tjenester..
I starten havde kommunikationssatellitterne forskellige perioder end Jordens rotation, men det gjorde placeringen af antennerne vanskelig, og kommunikationen gik tabt. Løsningen var at placere satellitten i en sådan højde, at dens periode faldt sammen med jordens rotation..
På denne måde kredser satellitten sammen med Jorden og ser ud til at være fastgjort i forhold til den. Den nødvendige højde for at placere en satellit i en geosynkron bane er 35786,04 km og er kendt som Clarke bælte.
Kredsløbets højde kan beregnes ved at fastlægge perioden ved hjælp af følgende udtryk afledt af Newtons lov om universel tyngdekraft og Keplers love:
P = 2π (a3/ GM)½
Hvor P er perioden, til er længden af den elliptiske kredsløbs halv-hovedakse, G er den universelle konstant for tyngdekraft og M er jordens masse.
Da satellitens retning i forhold til Jorden på denne måde ikke ændres, garanterer det, at den altid vil være i kontakt med den..
Det var den første kunstige satellit i menneskehedens historie, der blev sat i kredsløb af det tidligere Sovjetunionen i oktober 1957. Denne satellit blev efterfulgt af 3 andre som en del af Sputnik-programmet..
Den første Sputnik var ret lille og let: 83 kg aluminium hovedsageligt. Det var i stand til at udsende frekvenser mellem 20 og 40 MHz. Det var i kredsløb i tre uger, hvorefter det faldt til jorden..
Sputnik-replikaer kan ses i dag på mange museer i Den Russiske Føderation, Europa og endda Amerika..
En anden velkendt bemandet mission var rumtransportsystemet STS eller rumfærgen, som var i drift fra 1981 til 2011 og deltog blandt andre vigtige missioner i lanceringen af Hubble-teleskopet og den internationale rumstation ud over missioner reparation af andre satellitter.
Rumfærgen havde asynkron bane og kunne genbruges, da den kunne komme og gå til Jorden. Af de fem færger blev to ved et uheld ødelagt sammen med deres besætninger: Challenger og Columbia.
Global Positioning System er kendt for at lokalisere mennesker og genstande i enhver del af kloden med høj præcision. GPS-netværket består af mindst 24 højhøjdesatellitter, hvoraf der altid er 4 satellitter synlige fra Jorden.
De er i kredsløb i en højde af 20.000 km, og deres periode er 12 timer. GPS bruger en matematisk metode svarende til triangulering til at vurdere objekternes position, kaldet trilateration.
GPS er ikke begrænset til at lokalisere mennesker eller køretøjer, det er også nyttigt til kartografi, topografi, geodesi, redningsoperationer og sportspraksis, blandt andre vigtige applikationer..
Det er en kunstig satellit, der tilbyder uovertrufne aldrig før set billeder af solsystemet, stjerner, galakser og det fjerne univers, uden at Jordens atmosfære eller lysforurening blokerer eller forvrænger fjernt lys..
Derfor var lanceringen i 1990 det mest bemærkelsesværdige fremskridt inden for astronomi i nyere tid. Hubbles enorme 11-tons cylinder befinder sig i en højde af 540 km (540 km) i kredsløb omkring Jorden i en periode på 96 minutter..
Det forventes at blive deaktiveret mellem 2020 og 2025 og erstattes af James Webb-rumteleskopet..
Kendt som ISS (International Space Station) er det et kredsløbslaboratorium, der administreres af fem rumagenturer rundt om i verden. Indtil videre er det den største kunstige satellit, der findes.
I modsætning til resten af satellitterne er der i rumstationen mennesker om bord. Ud over det faste besætning på mindst to astronauter har stationen endda modtaget turisters besøg.
Formålet med stationen er primært videnskabeligt. Det har 4 laboratorier, hvor virkningerne af nul tyngdekraft undersøges, og der udføres astronomiske, kosmologiske og klimatiske observationer samt forskellige eksperimenter inden for biologi, kemi og indflydelse af stråling på forskellige systemer..
Denne kunstige satellit er et observatorium til registrering af røntgenstråler, som absorberes af jordens atmosfære og derfor ikke kan studeres fra overfladen. NASA satte den i kredsløb i 1999 ved hjælp af rumfærgen Columbia.
De udgør et netværk på 66 satellitter i en højde af 780 km i kredsløb af LEO-typen med en periode på 100 minutter. De blev designet af Motorola-telefonselskabet til at levere telefonkommunikation på svært tilgængelige steder. Det er dog en meget høj pris service.
Det er det positioneringssystem, der er udviklet af EU, svarende til GPS og til civil brug. Den har i øjeblikket 22 satellitter i drift, men den er stadig under opførelse. Det er i stand til at lokalisere en person eller en genstand med en præcision på 1 meter i den åbne version og er interoperabel med GPS-systemets satellitter.
De er satellitter, der er specielt designet til at observere jordens overflade. De begyndte deres arbejde i 1972. Blandt andet har de ansvaret for at kortlægge terrænet, registrere information om bevægelse af is ved polerne og omfanget af skove samt minedrift..
Det er Geolocation-systemet i Den Russiske Føderation svarende til GPS og Galileo-netværket.
Kunstige satellitter kan ses fra jorden af amatører, da de reflekterer sollys og kan ses som lyspunkter, selvom solen er gået ned..
For at finde dem anbefales det at installere en af satellitsøgningsprogrammerne på telefonen eller konsultere internetsider, der sporer satellitter.
For eksempel kan Hubble-rumteleskopet være synligt med det blotte øje eller endnu bedre med god kikkert, hvis du ved, hvor du skal kigge..
Forberedelserne til at observere satellitter er de samme som til at observere meteorbyger. De bedste resultater opnås på meget mørke og klare nætter uden skyer og uden måne eller med månen lav i horisonten. Jo længere væk fra lysforurening, jo bedre skal du også medbringe varmt tøj og varme drikke.
Endnu ingen kommentarer