De konstgjorda satelliter De är fordon eller enheter som uttryckligen är byggda för att skjutas ut i rymden utan att behöva ett besättning för att kretsa runt jorden eller någon annan himmelsk kropp.
De första idéerna om att bygga konstgjorda satelliter kom från science fiction-författare, som Jules Verne och Arthur C. Clark. Den senare var en radarofficer i Royal Air Force och tänkte i slutet av andra världskriget idén att använda tre satelliter i omloppsbana runt jorden för att underhålla ett telekommunikationsnät..
Vid den tiden var medlen ännu inte tillgängliga för att placera en satellit i omloppsbana. Det tog ytterligare några år för USA: s militär att producera den första satellitkommunikationen i början av 1950-talet..
Rymdloppet mellan USA och Sovjetunionen ökade den konstgjorda satellitindustrin. Den första framgångsrikt placerade i omlopp var den sovjetiska Sputnik-satelliten 1957 och den avgav signaler inom 20-40 MHz-området..
Detta följdes av lanseringen av Echo I av USA för kommunikationsändamål. Sedan dess lyckades många lanseringar i omloppsbana av båda makterna och därefter gick många länder med i den nya tekniken..
Konstgjorda satelliter har olika tillämpningar:
I hans arbete Princip, Isaac Newton (1643-1727) fastställde vad som var nödvändigt för att placera en satellit i omlopp, även om han istället för en satellit använde som ett exempel en kanonkula från toppen av en kulle.
Avfyrad med en viss horisontell hastighet följer kulan den vanliga paraboliska banan. Om du ökar hastigheten blir den horisontella räckvidden större och större, något som var tydligt. Men kommer en viss hastighet att orsaka att kulan går i omloppsbana runt jorden??
Jorden böjer sig från en linje som tangerar ytan med en hastighet av 4,9 m för varje 8 km. Alla objekt som släpps från vila faller 4,9 m under den första sekunden. När du skjuter kulan horisontellt från en topp med en hastighet på 8 km / s kommer den därför att falla 4,9 m under den första sekunden..
Men jorden kommer också att ha sjunkit ner 4,9 m på den tiden, när den böjer sig under kanonkulan. Detta fortsätter att röra sig horisontellt och täcker de 8 km och skulle fortsätta att vara i samma höjd i förhållande till jorden under den andra..
Naturligtvis händer samma sak efter nästa sekund och under de på varandra följande sekunderna, gör kulan till en konstgjord satellit, utan ytterligare framdrivning, så länge det inte finns någon friktion..
Friktion orsakad av luftmotstånd är dock oundviklig, varför en boosterraket är nödvändig..
Raketen lyfter satelliten till en hög höjd, där den tunnare atmosfären ger mindre motstånd och ger den den nödvändiga horisontella hastigheten..
Sådan hastighet måste vara större än 8 km / s och mindre än 11 km / s. Det senare är flykthastighet. Projekterad med denna hastighet skulle satelliten överge jordens gravitationella inflytande och gå ut i rymden.
Konstgjorda satelliter innehåller olika komplexa mekanismer för att utföra sina funktioner, som innefattar mottagning, bearbetning och sändning av olika typer av signaler. De måste också vara lätta och ha autonomi för drift.
Huvudstrukturerna är gemensamma för alla konstgjorda satelliter, som i sin tur har flera delsystem beroende på syftet. De är monterade i ett hus av metall eller andra lätta föreningar, som fungerar som ett stöd och kallas buss.
På bussen hittar du:
Eftersom satelliter spenderar mycket tid på denna strålning krävs ett skyddssystem för att förhindra skador på andra system..
De exponerade delarna blir mycket heta, medan de i extrema låga temperaturer når extremt låga temperaturer eftersom det inte finns tillräckligt med atmosfär för att reglera förändringarna. Därför krävs radiatorer för att eliminera värme och aluminiumskydd som sparar värme vid behov..
Beroende på deras bana kan konstgjorda satelliter vara elliptiska eller cirkulära. Naturligtvis har varje satellit en tilldelad bana, som i allmänhet är i samma riktning som jorden roterar, kallad asynkron bana. Om satelliten av någon anledning färdas motsatt väg så har den gjort det retrograd bana.
Under tyngdkraften rör sig föremål i banor elliptisk enligt Keplers lagar. Konstgjorda satelliter undgår inte detta, men vissa elliptiska banor har en så liten excentricitet att de kan betraktas cirkulär.
Banorna kan också lutas med avseende på jordens ekvatorn. Vid en lutning på 0º handlar det om ekvatoriella banor, om de är 90º är de det polära banor.
Satellitens höjd är också en viktig parameter, eftersom mellan 1500 - 3000 km högt är det första Van Allen-bältet, en region som ska undvikas på grund av dess höga strålningshastighet..
Satellitens omlopp väljs utifrån uppdraget det har, eftersom det finns mer eller mindre gynnsamma höjder för olika operationer. Enligt detta kriterium klassificeras satelliter som:
I vilket fall som helst är de på hög höjd -36.000 km mer eller mindre-. De färdas runt banor i perioder om 1 dag. Tack vare dem finns fax, fjärrtelefoni och satellit-tv, bland andra tjänster..
I början hade kommunikationssatelliterna andra perioder än jordens rotation, men det gjorde placeringen av antennerna svår och kommunikationen gick förlorad. Lösningen var att placera satelliten på en sådan höjd att dess period sammanföll med jordens rotation..
På detta sätt kretsar satelliten tillsammans med jorden och verkar vara fixerad med avseende på den. Den höjd som krävs för att placera en satellit i en geosynkron bana är 35786,04 km och är känd som Clarke bälte.
Banans höjd kan beräknas genom att bestämma perioden, med hjälp av följande uttryck, härledd från Newtons lag om universell gravitation och Keplers lagar:
P = 2π (a3/ GM)½
Där P är perioden, till är längden på den elliptiska omloppets halvhuvudaxel, G är den universella gravitationskonstanten och M är jordens massa.
Eftersom satellitens orientering i förhållande till jorden på detta sätt inte förändras garanterar det att den alltid kommer i kontakt med den..
Det var den första konstgjorda satelliten i mänsklighetens historia, som sattes i omloppsbana av fd Sovjetunionen i oktober 1957. Denna satellit följdes av tre andra, som en del av Sputnik-programmet..
Den första Sputnik var ganska liten och lätt: 83 kg aluminium främst. Den kunde sända frekvenser mellan 20 och 40 MHz och var i omlopp i tre veckor, varefter den föll till jorden..
Sputnik-repliker kan ses idag på många museer i Ryssland, Europa och till och med Amerika..
Ett annat välkänt bemannat uppdrag var rymdtransportsystemet STS eller rymdfärjan, som var i drift från 1981 till 2011 och deltog bland andra viktiga uppdrag i lanseringen av Hubble-rymdteleskopet och den internationella rymdstationen, utöver uppdrag reparation av andra satelliter.
Rymdfärjan hade asynkron bana och var återanvändbar eftersom den kunde komma och gå till jorden. Av de fem färjorna förstördes två av misstag tillsammans med sina besättningar: Challenger och Columbia.
Global Positioning System är allmänt känt för att lokalisera människor och föremål i vilken del av världen som helst med hög precision. GPS-nätverket består av minst 24 höghöjdssatelliter, varav det alltid finns fyra satelliter synliga från jorden.
De är i omloppsbana på 20 000 km höjd och deras period är 12 timmar. GPS använder en matematisk metod som liknar triangulering för att bedöma objektens position, kallad trilateration.
GPS är inte begränsat till att lokalisera människor eller fordon, det är också användbart för kartografi, topografi, geodesi, räddningsoperationer och sportövningar, bland andra viktiga applikationer..
Det är en konstgjord satellit som erbjuder oöverträffade aldrig tidigare sett bilder av solsystemet, stjärnor, galaxer och det avlägsna universum, utan att jordens atmosfär eller ljusförorening blockerar eller förvränger fjärran ljus..
Därför var lanseringen 1990 det mest anmärkningsvärda framsteget inom astronomi på senare tid. Hubbles enorma 11-ton cylinder befinner sig i en höjd av 540 km (548 km) som kretsar runt jorden i en cirkelrörelse, med en period av 96 minuter..
Det förväntas vara avaktiverat mellan 2020 och 2025 och ersättas av rymdteleskopet James Webb..
Känd som ISS (International Space Station) är det ett kretsande forskningslaboratorium som drivs av fem rymdorganisationer runt om i världen. Hittills är det den största konstgjorda satelliten som finns.
Till skillnad från resten av satelliterna finns det i rymdstationen människor ombord. Förutom det fasta besättningen på minst två astronauter har stationen till och med fått besök av turister.
Syftet med stationen är främst vetenskapligt. Den har fyra laboratorier där effekterna av noll gravitation undersöks och astronomiska, kosmologiska och klimatobservationer utförs, liksom olika experiment inom biologi, kemi och påverkan av strålning på olika system..
Denna konstgjorda satellit är ett observatorium för att upptäcka röntgenstrålar som absorberas av jordens atmosfär och därför inte kan studeras från ytan. NASA satte den i omlopp 1999 med rymdfärjan Columbia.
De utgör ett nätverk av 66 satelliter i en höjd av 780 km i banor av LEO-typ, med en period på 100 minuter. De designades av Motorola-telefonföretaget för att tillhandahålla telefonkommunikation på svåråtkomliga platser. Det är dock en mycket hög kostnadstjänst.
Det är det positioneringssystem som utvecklats av Europeiska unionen, motsvarande GPS och för civilt bruk. Den har för närvarande 22 satelliter i drift, men den är fortfarande under uppbyggnad. Den kan lokalisera en person eller ett objekt med en precision på 1 meter i den öppna versionen och är kompatibelt med GPS-systemets satelliter.
De är satelliter speciellt utformade för att observera jordens yta. De började sitt arbete 1972. De ansvarar bland annat för att kartlägga terrängen, registrera information om isrörelser vid polerna och skogarnas omfattning samt gruvprospektering..
Det är Rysslands geolokaliseringssystem, motsvarande GPS och Galileo-nätverket.
Konstgjorda satelliter kan ses från jorden av amatörer när de reflekterar solljus och kan ses som ljuspunkter, även om solen har gått ned..
För att hitta dem rekommenderas det att du installerar en av satellitsökningsapplikationerna på telefonen eller konsulterar internetsidor som spårar satelliter.
Hubble-rymdteleskopet kan till exempel vara synligt med blotta ögat eller ännu bättre, med bra kikare, om du vet var du ska leta..
Förberedelserna för att observera satelliter är desamma som för att observera meteorregn. De bästa resultaten uppnås på mycket mörka och klara nätter, utan moln och utan måne, eller med månen låg i horisonten. Ju längre bort från ljusföroreningar desto bättre måste du också ta med varma kläder och varma drycker.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.