Umelé satelity

Vysvetľujeme, aké umelé satelity sú, na čo sú, ako fungujú, typy, ktoré existujú a uvádzajú niekoľko príkladov

Ilustrácia prírodného satelitu

Čo sú umelé satelity?

Ten umelé satelity Sú to výslovne postavené vozidlá alebo zariadenia, ktoré sa majú spustiť do vesmíru bez posádky, s cieľom obiehať okolo Zeme alebo akéhokoľvek iného nebeského tela.

Vesmírna rasa medzi Spojenými štátmi a Sovietskym zväzom propagovala umelý satelitný priemysel. Prvým úspešne umiestnil na obežnú dráhu sovietsky satelit Sputnik v roku 1957 a vydal signály v rozmedzí 20-40 MHz.

Potom nasledovalo spustenie Echo I. Spojenými štátmi na komunikačné účely. Odvtedy sa odohrali početné obežné dráhy oboma právomocami a neskôr sa k novej technológii pripojilo mnoho krajín.

Čo sú umelé satelity pre?

Umelé satelity majú rôzne aplikácie:

• V telekomunikáciách, pre vysielanie správ rádiových, televíznych a mobilných telefónov.
• Vo vedeckom výskume a počasia, vrátane kartografie a astronomických pozorovaní.
• Pre ciele vojenských spravodajských informácií.
• Pre navigáciu a použitie polohy, keďže GPS (globálny systém polohy) najznámejších.
• Na monitorovanie zemského povrchu.
• V vesmírnych staniciach navrhnutých tak, aby prežívali život mimo Zeme.

Umelá satelitná štruktúra

Umelé satelity obsahujú rôzne zložité mechanizmy na vykonávanie ich funkcií, ktoré zahŕňajú príjem, spracovanie a odosielanie rôznych typov signálov. Musia byť tiež ľahké a mať operáciu autonómie. 

Hlavné štruktúry sú spoločné pre všetky umelé satelity, ktoré majú zase niekoľko subsystémov podľa účelu. Sú namontované v kryte z kovu alebo iných ľahkých zlúčenín, ktoré slúžia ako podpora a nazývajú sa Autobus.

V autobuse nájdete:

• Centrálny riadiaci modul, ktorý obsahuje počítač, s ktorým sa údaje spracúvajú.
• Prijímanie antén a staníc na komunikáciu a prenos údajov pomocou rádiových vĺn, okrem ďalekohľadov, fotoaparátov a radarov.
• Systém solárnych panelov v krídlach, aby sa získala potrebná energia a nabíjateľné batérie, keď je satelit v tieni. Podľa obežnej dráhy satelity potrebujú asi 60 minút slnečného žiarenia na dobitie batérií, ak sú na nízkej obežnej dráhe. Najpriaznivejšie satelity trávia oveľa dlhšie vystavené slnečnému žiareniu. 

Môže vám slúžiť: sily na diaľku

Pretože satelity trávia veľa času vystavenom tomuto žiareniu, je potrebný ochranný systém, aby sa predišlo poškodeniu iných systémov. 

Exponované časti sa veľa zahrievajú, zatiaľ čo v tieni dosahujú veľmi nízke teploty, pretože neexistuje dostatočná atmosféra, ktorá by regulovala zmeny. Preto sú potrebné radiátory na odstránenie tepla a hliníkových krytov, ktoré v prípade potreby udržiavajú teplo.

Typy umelých satelitov

Podľa ich trajektórie môžu byť umelé satelity eliptické alebo kruhové. Samozrejme, každý satelit má pridelenú obežnú dráhu, ktorá je zvyčajne v rovnakom zmysle ako Zem, nazývaná Asynchrónna obežná dráha. Ak z nejakého dôvodu satelit cestuje naopak, potom má Retrográdna obežná dráha.

Pod závažnosťou sa objekty pohybujú v trajektóriách eliptiká Podľa Keplerových zákonov. Umelé satelity tomu neunikajú, niektoré eliptické dráhy majú takú malú excentricitu, ktorú možno považovať Kruhový.

Dráhy môžu byť tiež naklonené vzhľadom na Ekvádor Zeme. Sklon je 0 °. Toto je Rovníkové obežné dráhy, Ak sú 90 °, sú Polárne obežné dráhy. 

Satelitná nadmorská výška je tiež dôležitým parametrom, pretože medzi 1500 - 3 000 km je prvý pás Van Allen, región, ktorej sa treba vyhnúť vysokou rýchlosťou žiarenia.

Obežné dráhy, výšky a rýchlosti umelých satelitov. Na obežnú dráhu na cintoríne prechádza satelity v nepoužívaní, hoci na všetkých obežných dráhach sú zvyšky. Zdroj: Wikimedia Commons.

Satelitné obežné dráhy

Satelitná obežná dráha je vybraná podľa misie, ktorú má, pretože pre rôzne operácie existujú viac alebo menej priaznivé výšky pre rôzne operácie. Podľa tohto kritéria sú satelity klasifikované ako:

• Leo (Orbita s nízkou zemou), Sú medzi 500 a 900 km vysoké a opisujú kruhovú trajektóriu, s obdobím približne 1 hodinu a pol a sklon 90 °. Používajú sa na mobilný telefón, fax, osobné lokalizátory, pre vozidlá a pre lode.
• Meo (Orbita Strednej Zeme), Sú vo výške medzi 5 000-12 000 km, sklon 50 ° a perióda približne 6 hodín. Sú tiež používané v mobilnom telefóne.
• Geo (Geosynchronous Earth Orbit), alebo geostacionárnej obežnej dráhy, hoci medzi oboma výrazmi existuje malý rozdiel. Prvý môže mať variabilný sklon, zatiaľ čo druhý je vždy o 0 °. 

Môže vám slúžiť: tlakové metre

V každom prípade sú vo vysokej výške -36.000 km viac alebo menej-. Cestujú kruhové obežné dráhy v období 1 deň. Vďaka nim sú okrem iných služieb faxom, diaľkovým telefónom a satelitnou televíziou.

Geostacionárne satelity

Na začiatku mali komunikačné satelity odlišné od obdobia rotácie Zeme, ale to sťažilo umiestnenie antén a komunikáciu. Riešením bolo umiestniť satelit do výšky tak, že jeho obdobie sa zhodovalo s dobou suchozemskej rotácie.

Týmto spôsobom satelit obežnej dráhy spolu so Zemou a zdá sa, že je na ňu fixovaný. Potrebná výška na umiestnenie satelitu na obežnú dráhu Geosíncrona je 35786.04 km a je známy menom Clarke Belt.

Výška obežnej dráhy sa dá vypočítať stanovením obdobia pomocou nasledujúceho výrazu odvodeného z Newtonovho univerzálneho zákona o gravitačnom zákone a Keplerových zákonov:

P = 2π (a³/Gm)^½

Kde p je obdobie, do Je to dĺžka najväčšej semi -osi eliptickej obežnej dráhy, G Je to univerzálna gravitačná konštanta a M Je to hmotnosť zeme. 

Pretože týmto spôsobom sa orientácia satelitu vzhľadom na zem nemení, zaručuje, že s ním bude vždy kontakt.

Príklady umelých satelitov

Sputnik

Bol to prvý umelý satelit v histórii ľudstva, ktorý bývalý Sovietsky zväz vložil na obežnú dráhu v októbri 1957. Tento satelit bol sledovaný ďalším 3, ako súčasť programu Sputnik.

Prvý Sputnik bol pomerne malý a ľahký: 83 kg hliníka hlavne. Dokázal emitovať frekvencie medzi 20 a 40 MHz. Bol na obežnej dráhe tri týždne, po ktorom padol na zem.

Repliky Sputnik je dnes vidieť v mnohých múzeách Ruskej federácie, Európy a dokonca aj Ameriky.

GPS satelity

Je známe, že globálny polohovací systém (systém globálneho polohovania) lokalizuje s vysokou presnosťou pre ľudí a objekty kdekoľvek na svete. Sieť GPS pozostáva z najmenej 24 satelitov vo vysokej výške, z ktorých vždy sú 4 satelity viditeľné zo Zeme.

Môže vám slúžiť: Trenie: Typy, koeficient, výpočet, cvičenia

Teleskop Hubble Space Telescope

Je to umelý satelit, ktorý ponúka neporovnateľné obrazy, ktoré nikdy nevideli zo slnečnej sústavy, hviezd, galaxií a vzdialeného vesmíru, bez blokovania zemskej atmosféry alebo znečistenia svetla alebo skreslenie vzdialeného svetla.

Medzinárodná vesmírna stanica 

Známy ako ISS (Medzinárodná vesmírna stanica), je to výskumné laboratórium Orbit, ktoré spravuje päť vesmírnych agentúr po celom svete. Zatiaľ je to najväčší umelý satelit, ktorý existuje.

Chandra

Tento umelý satelit je observatóriom na detekciu X -Rays, ktoré sú absorbované atmosférou Zeme, a preto sa nedajú študovať z povrchu. NASA ju vložila na obežnú dráhu v roku 1999 prostredníctvom Space Ferry Columbia.

Iridium komunikačné satelity

Vytvárajú sieť 66 satelitov vo výške 780 km vysokých v obežných dráhach typu Leo, s obdobím 100 minút. Navrhla ich spoločnosť Telefónica Motorola Company, aby poskytovala telefónnu komunikáciu na malých prístupných lokalitách. Je to však veľmi vysoké náklady.

Satelitný systém Galileo

Je to systém na pozíciu vyvinutý Európskou úniou, rovnocenný s praktickými lekármi a pre civilné použitie. V súčasnosti má 22 satelitov, ale stále vo výstavbe. Je schopná nájsť osobu alebo objekt s presnosťou 1 metra v otvorenej verzii a je interoperabilná so satelitmi systému GPS.

Séria Landsat

Sú to špeciálne navrhnuté satelity na pozorovanie zemského povrchu. Začali svoju prácu v roku 1972. Okrem iného sa zaoberajú mapovaním terénu, registráciou informácií o pohybe ľadu v póloch a rozšírení lesov, ako aj o vyšetrovaní ťažby.

Glonassový systém

Je to geolokačný systém Ruskej federácie, rovnocenný s GPS a sieťou Galileo.

Odkazy

1. Európska vesmírna agentúra. Satelity. Uzdravil sa z:.int.
2. Giancoli, D. 2006. Fyzika: Princípy s aplikáciami. 6. Ed Prentice Hall.
3. Maran, s. Astronómia pre figuríny.
4. Hrniec. O Hubble Space Telescope. Získané z: NASA.Vláda.
5. Vtáčka. Umelé satelity. Obnovené z: je.Vtáčka.orgán.