sateliți artificiali Sunt vehicule sau dispozitive construite expres pentru a fi lansate în spațiu fără a fi nevoie de un echipaj, pentru a orbita în jurul Pământului sau a oricărui alt corp ceresc..
Primele idei despre construirea sateliților artificiali au venit de la autori de science fiction, precum Jules Verne și Arthur C. Clark. Acesta din urmă era ofițer radar în Royal Air Force și, la sfârșitul celui de-al doilea război mondial, a conceput ideea utilizării a trei sateliți pe orbită în jurul Pământului pentru a menține o rețea de telecomunicații..
În acel moment, mijloacele nu erau încă disponibile pentru a plasa un satelit pe orbită. Au mai durat câțiva ani pentru ca armata Statelor Unite să producă primele comunicații prin satelit la începutul anilor 1950..
Cursa spațială dintre Statele Unite și Uniunea Sovietică a stimulat industria artificială prin satelit. Primul plasat cu succes pe orbită a fost satelitul sovietic Sputnik din 1957 și a emis semnale în intervalul 20-40 MHz..
Aceasta a fost urmată de lansarea Echo I de către Statele Unite, în scopuri de comunicare. De atunci, numeroase lansări pe orbită au fost urmate de ambele puteri și, ulterior, multe țări s-au alăturat noii tehnologii..
Sateliții artificiali au diverse aplicații:
În opera sa Principiu, Isaac Newton (1643-1727) a stabilit ceea ce era necesar pentru a plasa un satelit pe orbită, deși, în loc de un satelit, a folosit ca exemplu o ghiulea trasă din vârful unui deal.
Lansat cu o anumită viteză orizontală, glonțul urmează traiectoria parabolică obișnuită. Creșterea vitezei, atingerea orizontală devine din ce în ce mai mare, lucru care era clar. Dar va determina o anumită viteză glonțul să intre pe orbită în jurul Pământului??
Pământul se curbează de la o linie tangentă la suprafață cu o rată de 4,9 m pentru fiecare 8 km. Orice obiect eliberat din odihnă va cădea 4,9 m în prima secundă. Prin urmare, atunci când trageți glonțul orizontal de la un vârf cu o viteză de 8 km / s, acesta va cădea 4,9 m în prima secundă..
Dar Pământul va coborî, de asemenea, 4,9 m în acel timp, pe măsură ce se curbează sub ghiulea. Aceasta continuă să se deplaseze orizontal, acoperind cei 8 km și ar continua să fie la aceeași înălțime față de Pământ în acea secundă..
Bineînțeles, același lucru se întâmplă după următoarea secundă și în toate secundele succesive, transformând glonțul într-un satelit artificial, fără propulsie suplimentară, atâta timp cât nu există frecare..
Cu toate acestea, frecarea cauzată de rezistența aerului este inevitabilă, motiv pentru care este necesară o rachetă de rapel..
Racheta ridică satelitul la o înălțime mare, unde atmosfera mai subțire oferă o rezistență mai mică și îi oferă viteza orizontală necesară..
O astfel de viteză trebuie să fie mai mare de 8 km / s și mai mică de 11 km / s. Acesta din urmă este viteza de evacuare. Proiectat la această viteză, satelitul va abandona influența gravitațională a Pământului, mergând în spațiu.
Sateliții artificiali conțin diverse mecanisme complexe pentru a-și îndeplini funcțiile, care implică recepționarea, procesarea și trimiterea diferitelor tipuri de semnale. De asemenea, trebuie să fie ușoare și să aibă autonomie de funcționare.
Structurile principale sunt comune tuturor sateliților artificiali, care la rândul lor au mai multe subsisteme în funcție de scop. Sunt montate într-o carcasă realizată din metal sau alți compuși ușori, care servește drept suport și se numește autobuz.
În autobuz puteți găsi:
Deoarece sateliții petrec mult timp expus acestei radiații, este necesar un sistem de protecție pentru a preveni deteriorarea altor sisteme..
Părțile expuse devin foarte fierbinți, în timp ce la umbră ating temperaturi extrem de scăzute, deoarece nu există suficientă atmosferă pentru a regla schimbările. Prin urmare, radiatoarele sunt necesare pentru a elimina căldura și capacele din aluminiu care conservă căldura atunci când este necesar..
În funcție de traiectoria lor, sateliții artificiali pot fi eliptici sau circulari. Desigur, fiecare satelit are o orbită atribuită, care este, în general, în aceeași direcție pe care o rotește Pământul, numită orbită asincronă. Dacă, dintr-un anumit motiv, satelitul călătorește în sens invers, atunci a făcut-o orbita retrogradă.
Sub gravitație, obiectele se mișcă în traiectorii eliptic conform legilor lui Kepler. Sateliții artificiali nu scapă de acest lucru, cu toate acestea, unele orbite eliptice au o excentricitate atât de mică încât pot fi considerate circular.
Orbitele pot fi, de asemenea, înclinate în raport cu ecuatorul Pământului. La o înclinație de 0º este vorba orbite ecuatoriale, dacă sunt 90º, sunt orbite polare.
Altitudinea satelitului este, de asemenea, un parametru important, deoarece între 1500 - 3000 km înălțime este prima centură Van Allen, o regiune care trebuie evitată datorită ratei sale ridicate de radiații..
Orbita satelitului este aleasă în funcție de misiunea pe care o are, deoarece există înălțimi mai mult sau mai puțin favorabile pentru diferite operațiuni. Conform acestui criteriu, sateliții sunt clasificați ca:
În orice caz, se află la o altitudine mare -36.000 km mai mult sau mai puțin-. Călătoresc pe orbite circulare în perioade de 1 zi. Datorită acestora, sunt disponibile fax, telefonie la distanță și televiziune prin satelit, printre alte servicii..
La început, sateliții de comunicații aveau perioade diferite de rotația Pământului, dar acest lucru a îngreunat poziționarea antenelor și s-a pierdut comunicarea. Soluția a fost plasarea satelitului la o înălțime astfel încât perioada sa să coincidă cu cea a rotației Pământului..
În acest fel, satelitul orbitează împreună cu Pământul și pare a fi fixat față de acesta. Înălțimea necesară pentru plasarea unui satelit pe orbită geosincronă este de 35786,04 km și este cunoscută sub numele de centura clarke.
Înălțimea orbitei poate fi calculată prin stabilirea perioadei, prin intermediul următoarei expresii, derivată din Legea lui Newton a gravitației universale și legile lui Kepler:
P = 2π (a3/ GM)½
Unde P este perioada, la este lungimea axei semi-majore a orbitei eliptice, G este constanta universala a gravitatiei si M este masa Pământului.
Deoarece în acest fel orientarea satelitului față de Pământ nu se schimbă, garantează că acesta va fi întotdeauna în contact cu acesta..
A fost primul satelit artificial din istoria omenirii, pus pe orbită de fosta Uniune Sovietică în octombrie 1957. Acest satelit a fost urmat de alți 3, ca parte a programului Sputnik..
Primul Sputnik a fost destul de mic și ușor: 83 kg de aluminiu în principal. A fost capabil să emită frecvențe între 20 și 40 MHz. A fost pe orbită timp de trei săptămâni, după care a căzut pe Pământ..
Replicile Sputnik pot fi văzute astăzi în multe muzee din Federația Rusă, Europa și chiar America..
O altă misiune tripulată bine cunoscută a fost sistemul de transport spațial STS sau Space Shuttle, care a funcționat din 1981 până în 2011 și a participat, printre alte misiuni importante, la lansarea Telescopului Spațial Hubble și a Stației Spațiale Internaționale, pe lângă misiuni de reparare a altor sateliți.
Naveta spațială avea orbită asincronă și era reutilizabilă, deoarece putea veni și pleca pe Pământ. Dintre cele cinci feriboturi, două au fost distruse accidental împreună cu echipajele lor: Challenger și Columbia.
Sistemul de poziționare globală este cunoscut pe scară largă pentru localizarea oamenilor și a obiectelor în orice parte a globului cu precizie ridicată. Rețeaua GPS este formată din cel puțin 24 de sateliți la mare altitudine, dintre care există întotdeauna 4 sateliți vizibili de pe Pământ.
Sunt pe orbită la o altitudine de 20.000 km și perioada lor este de 12 ore. GPS utilizează o metodă matematică similară cu triangulația pentru a evalua poziția obiectelor, numită trilaterare.
GPS-ul nu se limitează la localizarea de persoane sau vehicule, este util și pentru cartografie, topografie, geodezie, operațiuni de salvare și practici sportive, printre alte aplicații importante..
Este un satelit artificial care oferă imagini de neegalat ale sistemului solar, stelelor, galaxiilor și universului îndepărtat, fără ca atmosfera Pământului sau poluarea luminoasă să blocheze sau să distorsioneze lumina îndepărtată..
Prin urmare, lansarea sa în 1990 a fost cel mai remarcabil avans în astronomie din vremurile recente. Cilindrul imens de 11 tone al lui Hubble se află la o altitudine de 548 km orbitând Pământul printr-o mișcare circulară, cu o perioadă de 96 minute..
Se așteaptă să fie dezactivat între 2020 și 2025, fiind înlocuit de telescopul spațial James Webb..
Cunoscut sub numele de ISS (Stația Spațială Internațională) este un laborator de cercetare orbitant, administrat de cinci agenții spațiale din întreaga lume. Până în prezent este cel mai mare satelit artificial care există.
Spre deosebire de restul sateliților, în Stația Spațială sunt ființe umane la bord. Pe lângă echipajul fix de cel puțin doi astronauți, stația a primit chiar și vizita turiștilor.
Scopul stației este în primul rând științific. Are 4 laboratoare în care sunt investigate efectele gravitației zero și se efectuează observații astronomice, cosmologice și climatice, precum și diferite experimente în biologie, chimie și influența radiațiilor asupra diferitelor sisteme..
Acest satelit artificial este un observator pentru detectarea razelor X, care sunt absorbite de atmosfera Pământului și, prin urmare, nu pot fi studiate de la suprafață. NASA a pus-o pe orbită în 1999 folosind naveta spațială Columbia.
Acestea alcătuiesc o rețea de 66 de sateliți la o înălțime de 780 km pe orbite de tip LEO, cu o perioadă de 100 de minute. Acestea au fost proiectate de compania de telefonie Motorola pentru a oferi comunicații telefonice în locuri greu accesibile. Cu toate acestea, este un serviciu cu costuri foarte ridicate.
Este sistemul de poziționare dezvoltat de Uniunea Europeană, echivalent cu GPS și pentru uz civil. În prezent are 22 de sateliți în funcțiune, dar este încă în construcție. Este capabil să localizeze o persoană sau un obiect cu o precizie de 1 metru în versiunea deschisă și este interoperabil cu sateliții sistemului GPS.
Sunt sateliți special concepuți pentru observarea suprafeței Pământului. Și-au început activitatea în 1972. Printre altele, ei sunt responsabili cu cartografierea terenului, înregistrarea informațiilor despre mișcarea gheții la poli și întinderea pădurilor, precum și prospectarea minieră..
Este sistemul de geolocalizare al Federației Ruse, echivalent cu GPS și rețeaua Galileo.
Sateliții artificiali pot fi văzuți de pe Pământ de către amatori, deoarece reflectă lumina soarelui și pot fi văzuți ca puncte de lumină, chiar dacă Soarele a apus..
Pentru a le localiza, este recomandabil să instalați una dintre aplicațiile de căutare prin satelit pe telefon sau să consultați paginile de internet care urmăresc sateliții.
De exemplu, telescopul spațial Hubble poate fi vizibil cu ochiul liber sau mai bine, cu binocluri bune, dacă știi unde să cauți..
Pregătirile pentru observarea sateliților sunt aceleași ca și pentru observarea averse de meteori. Cele mai bune rezultate se obțin în nopți foarte întunecate și senine, fără nori și fără lună, sau cu luna joasă la orizont. Cu cât este mai departe de poluarea luminoasă, cu atât mai bine trebuie să aduceți haine calde și băuturi calde.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.