Els satèl·lits creats per l'home s'anomenen Satèl·lits Artificials perquè no són naturals ni són un dels cossos celestes presents a l'espai, són utilitzats per diverses organitzacions involucrades amb finalitats de recerca, posicionament militar o global. Podeu conèixer més d'aquest interessant tema aquí.
Què són els satèl·lits artificials?
Els satèl·lits artificials són uns objectes que les persones han fet i col·locat a l'òrbita usant coets per transportar-los, actualment hi ha més de mil satèl·lits actius en òrbita al voltant de la Terra, la mida, l'altitud i el disseny d'un satèl·lit depenen del seu propòsit .
Els satèl·lits varien en mida, alguns satèl·lits cúbics són tan petits com 10 cm, altres satèl·lits que són de comunicació tenen aproximadament 7 m de llarg i tenen panells solars que s'estenen 50 m més. El satèl·lit artificial més gran és l'Estació Espacial Internacional és tan gran com una gran casa de cinc habitacions, incloent panells solars, és tan gran com un camp de pràctica esportiva.
Història dels Satèl·lits Artificials
Els Satèl·lits Artificials de la Terra van aparèixer a l'escena mundial a finals de la dècada de 1950 i els geodesistes els van adoptar relativament d'hora com l'eina potencial òbvia per resoldre problemes geodèsics mundials. En aplicacions geodèsiques, els satèl·lits es poden utilitzar tant en posicionament com en estudis de camp gravitacionals, com hem esmentat a les tres seccions anteriors.
Els geodesistes han fet servir molts satèl·lits diferents en els últims 40 anys, que van des de satèl·lits actius, (transmissors) completament passius, a altament sofisticats, des de força petits fins a molt grans.
Els satèl·lits artificials, passius no tenen sensors a bord i la seva funció és bàsicament un objectiu en òrbita. Els satèl·lits actius poden portar una gran varietat de sensors, que van des de rellotges precisos a través de diversos comptadors fins a sofisticats processadors de dades i transmeten les dades recopilades a la terra de forma contínua o intermitent.
L'era espacial moderna amb Satèl·lits artificials enviat per a mesuraments directes de l'espai proper a la Terra va començar a principis de la dècada de 1960. Tot i les últimes quatre dècades de mesuraments satelitales de la magnetosfera de la Terra, en general s'accepta que la magnetosfera de la Terra encara està escassament mostrada simplement a causa del seu enorme volum.
Aquest fet naturalment planteja un obstacle per assolir una comprensió integral de molts fenòmens magnetosfèrics, per agreujar aquest obstacle hi ha la creixent evidència que molts problemes magnetosfèrics desafiadors estan associats amb processos físics que involucren múltiples escales espacials o temporals.
Hi ha un fort acoblament entre els fenòmens microfísics amb els de gran escala, en conseqüència, moltes investigacions magnetosfèriques i missions espacials fins ara emfatitzen mesuraments multipunt. L'assoliment de mesuraments multipunt a l'espai sovint requereix esforços ardus i recursos immensos, que es poden aconseguir de manera més eficient i econòmica a través de la col·laboració internacional.
«El primer satèl·lit artificial va ser enviat a l'espai per la Unió Soviètica el 4 d'octubre de l'any 1957, aquest satèl·lit tenia per nom Sputnik, pesava 183 lliures, era de la mida d'un objecte petit i va demorar 98 minuts a orbitar la terra, el llançament d'aquest satèl·lit ha estat escollit com la iniciació de l'era espacial i l'inici de la competència espacial entre els Estats Units i la Unió Soviètica que es va prolongar durant els anys de la dècada de 1960.»
L'esdeveniment soviètic que va canviar el món
Sputnik, va ser el satèl·lit que va inaugurar l'era espacial, era una càpsula de 83,6 kg (184 lliures), va aconseguir una òrbita amb un apogeu de 940 km (584 milles) i un perigeu (punt més proper) de 230 km (143 milles), envoltant la Terra cada 96 minuts i va romandre en òrbita fins a 04 de gener 1958, quan va caure i es va cremar a l'atmosfera de la Terra.
El llançament de l'Sputnik va commocionar molts nord-americans, que havien assumit que el seu país estava tecnològicament davant de la Unió Soviètica i va conduir a la «competència espacial» entre els dos països.
Per entendre per què l'Sputnik va ser tan sorprenent, és important mirar el que estava succeint en aquell moment, per fer una bona ullada a finals de la dècada de 1950.
En aquest temps, el món estava al marge de la investigació espacial, el progrés de la tecnologia de coets en realitat estava encaminat a lespai, però es va desviar a lús en temps de guerra, després de la Segona Guerra Mundial, els Estats Units i la Unió Soviètica van ser competidors tant militarment com culturalment.
Els científics de tots dos costats estaven desenvolupant coets més grans i potents per portar càrregues a l'espai. Tots dos països volien ser els primers a explorar l'alta frontera, només era qüestió de temps abans que passés, el que el món necessitava era un impuls científic i tècnic per arribar-hi.
Al mig de la Guerra Freda, els nord-americans estaven particularment preocupats pel retard del seu país i les conseqüències que els descobriments soviètics podrien tenir a nivell militar.
A Moscou, no esperaven l'èxit del primer intent, eren sorpresos per l'ona expansiva de l'Sputnik sobre l'opinió mundial. No obstant això, ràpidament van entendre que la Unió Soviètica estava usant aquest Satèl·lit Artificial com a arma de propaganda a la Guerra Freda contra Estats Units.
Tipus de satèl·lits artificials
Fem ja una distinció entre dos tipus de satèl·lits, aquesta diferència actua sobre el tipus d'òrbita presa pel satèl·lit; de fet, es fa una distinció entre satèl·lits itinerants i satèl·lits geoestacionaris. Els satèl·lits que viatgen només poden establir enllaços quan són visibles entre un transmissor i un receptor.
Els Satèl·lits Artificials tenen dues característiques i d'aquesta manera es poden classificar d'acord amb la seva missió o òrbita.
Satèl·lits per tipus de missió
D'acord amb la seva missió tenim els tipus de satèl·lits següents:
Satèl·lits astronòmics
Aquests són satèl·lits que permeten un estudi en profunditat de la Terra o un estudi més precís de l'espai, en el cas de la teledetecció, és, per exemple, la realització de mapes precisos o el mesurament de la forma exacta de la Terra o fins i tot el estudi despais continentals i oceànics.
També ajuda a comprendre millor certs fenòmens atmosfèrics, en el cas de lestudi de lespai, en realitat són grans telescopis enviats a lespai ja que no tenen la incomoditat que latmosfera proporciona a la Terra i per tant, poden capturar imatges més nítides.
Biosatèl·lits
Estan dissenyats per estudiar els efectes biològics de la gravetat zero, la radiació còsmica i l'absència del ritme diürn i nocturn de la Terra les 24 hores a diverses plantes i animals que van des d'una varietat de microorganismes fins a un primat, aquests laboratoris espacials estan equipats amb màquines de telemedició per monitoritzar l'estat de les mostres.
Satèl·lits de comunicacions
Un sistema de comunicació satelital pot posar-se en funcionament relativament ràpid, ja que no cal tenir accés directe a l'àrea, ja que caldria fer connexions físiques com ara cables o similars. Aquest és un avantatge significatiu en àrees geogràfiques o políticament difícils.
Un satèl·lit de telecomunicacions típic té un cert nombre de transponedor, cada transponedor consisteix en una antena receptora sintonitzada a un canal o rang de freqüències, a l'entrada d'un dispositiu, que escala aquestes freqüències al rang de freqüència del canal de sortida i un amplificador de potència per proporcionar la sortida de microones amb la potència adequada. El nombre de transponedors, o canals, indica la capacitat del satèl·lit.
Satèl·lits miniaturitzats
Un satèl·lit en miniatura és un dispositiu d'òrbita terrestre que té menor massa i dimensions físiques més petites que un satèl·lit convencional, com un satèl·lit geoestacionari, els satèl·lits miniaturitzats s'han tornat cada cop més comuns en els darrers anys.
Són adequats per al seu ús en xarxes de comunicacions sense fil patentades, així com per a observació científica, recopilació de dades i el Sistema de Posicionament Global (GPS).
Els satèl·lits miniaturitzats sovint es col·loquen en òrbites terrestres baixes i es llancen en grups anomenats «eixams». En aquest tipus de satèl·lit espacial, cada sistema funciona de manera similar a un repetidor en un sistema de comunicacions cel·lulars, alguns satèl·lits miniaturitzats es col·loquen en òrbites allargades (el·líptiques).
Satèl·lits de navegació
Han estat molt útils per a les companyies navilieres i aèries, de fet, li permeten posicionar-se amb extrema precisió a la Terra. Això porta un avantatge a les missions de rescat, a més, la precisió pot arribar fins a 1 centímetre, però només per a investigació militar, en altres casos, és molt menys precisa. Aquests satèl·lits també poden realitzar mesuraments de distància.
Satèl·lits militars
Aquests satèl·lits usen diferents tipus d'òrbita això dependrà de l'objectiu, per tant, prendrà una òrbita geoestacionària si la seva missió és servir com un satèl·lit de telecomunicacions o una òrbita molt el·líptica si la seva missió és espiar, per exemple.
Aquests últims tipus de satèl·lits s'anomenen «satèl·lits espies». També poden observar la Terra com a satèl·lits de teledetecció; aquest tipus de satèl·lit certament no es limita al tipus de missions, però òbviament no es té accés a aquest tipus d'informació.
Satèl·lits d'observació terrestre
S'han fet servir una varietat d'instruments a bord d'aquests satèl·lits per proporcionar les dades necessàries a resolucions espacials, espectrals i temporals diversificades per satisfer els diferents requisits dels usuaris al país i per a l'ús global.
Les dades d'aquests satèl·lits es fan servir per a diverses aplicacions que comprenen agricultura, recursos hídrics, planificació urbana, desenvolupament rural, prospecció de minerals i medi ambient, des de l'espai cap a la terra.
Satèl·lits d'energia solar
És un gran sistema d'energia que recol·lecta i converteix l'energia solar en energia elèctrica a l'espai i després transmet l'energia elèctrica a la terra sense fils.
Proporciona energia a altres sistemes, és un dels sistemes més importants, determinant en molts aspectes la geometria de la nau espacial, el disseny, la massa i el període d'existència activa. La falla del sistema de subministrament denergia condueix a la falla de tot laparell.
El sistema de subministrament denergia generalment inclou: una font primària i secundària delectricitat, conversió, carregadors i automatització de control.
satèl·lits meteorològics
També ubicats en òrbita més o menys baixa, aquests satèl·lits permeten pronosticar, en concentrar els seus mesuraments i estudis a l'atmosfera, directament a temps i el mal temps terrestre i estudiar els climes i la seva evolució. Aquests satèl·lits usen càmeres infraroges i normals, a més, depenent de la precisió buscada, es col·loquen més en òrbita geoestacionària (menys precisa) o en òrbita polar (més precisa).
Estacions espacials
És una estructura artificial col·locada en òrbita, que té l'energia, els subministraments i els sistemes ambientals necessaris per suportar l'habitació humana durant períodes perllongats. Depenent de la configuració, una estació espacial pot servir com a base per a una varietat d'activitats.
Aquests inclouen observacions del Sol i altres objectes astronòmics, estudi dels recursos i el medi ambient de la Terra, reconeixement militar i investigacions a llarg termini del comportament dels materials i sistemes biològics, inclosa la fisiologia i la bioquímica humana, en un estat d'ingravidesa o microgravetat.
Les estacions espacials petites es llancen completament acoblades, però les estacions més grans s'envien en mòduls i s'acoblen en òrbita, per fer l'ús més eficient de la capacitat del vehicle de transport, es llança una estació espacial buida i els membres de la seva tripulació i de vegades equip addicional, la segueixen en vehicles separats.
Satèl·lits per tipus d'òrbita
D'acord amb la seva òrbita els satèl·lits es classifiquen de la manera següent:
Classificació per centre
- Òrbita galactocèntrica: L'òrbita del centre de la galàxia, el Sol segueix aquest tipus d'òrbita sobre el centre galàctic a la Via Làctica.
- Òrbita heliocèntrica: L'òrbita al voltant del sol, els Planetes del sistema solar, estels i asteroides estan en tals òrbites, com molts satèl·lits artificials i runes d'enderrocs espacials, els satèl·lits, per contra, no estan a l'òrbita heliocèntrica, sinó a l'òrbita del seu objecte pare.
- Òrbita geocèntrica: És l'òrbita a prop del planeta Terra, com en el cas de la lluna o els satèl·lits artificials.
- Òrbita lunar: Lòrbita al voltant de la Lluna de la Terra.
- Òrbita areocèntrica: L'òrbita al voltant del planeta Mart, com la de les llunes o llunes artificials.
Classificació per altitud
- Òrbita terrestre baixa: És, com el seu nom indica, una òrbita que està relativament a prop de la superfície de la Terra, normalment és a una altitud de menys de 1000 km, però podria estar tan baix com 160 km sobre la Terra, que és baix en comparació amb altres òrbites, però encara molt per sobre de la superfície de la Terra.
- Òrbita terrestre mitjana: Comprèn una àmplia gamma d'òrbites a qualsevol lloc, necessita prendre camins específics al voltant de la Terra i és utilitzat per una varietat de satèl·lits amb moltes aplicacions diferents.
És molt utilitzat pels satèl·lits de navegació, com el sistema europeu Galileu. Galileu impulsa les comunicacions de navegació a tota Europa i s'utilitza per a molts tipus de navegació, des del seguiment de grans avions fins a l'obtenció d'indicacions per arribar al telèfon intel·ligent. Galileu utilitza una constel·lació de múltiples satèl·lits per proporcionar cobertura a grans parts del món alhora.
- Òrbita alta terrestre: Quan un satèl·lit arriba exactament a 42.164 quilòmetres des del centre de la Terra (a uns 36.000 quilòmetres de la superfície de la Terra), ingressa en una mena de «punt dolç» en què la seva òrbita coincideix amb la rotació de la Terra.
Com que el satèl·lit orbita a la mateixa velocitat que gira la Terra, el satèl·lit sembla romandre al seu lloc en una sola longitud, encara que es pot desplaçar de nord a sud, aquesta òrbita especial de la Terra alta s'anomena geosíncrona.
És considerablement important per a la monitorització del clima que els satèl·lits en aquesta òrbita subministrin una vista ferma de la mateixa superfície, quan ingressa a internet a pàgines meteorològiques i observa la vista satelital de la seva ciutat de naixement, la imatge que està observant baixa d'un satèl·lit en òrbita geoestacionària.
Classificació per inclinació
- Òrbita inclinada: La òrbita de la qual no està inclinada respecte al pla equatorial.
- Òrbita polar: Els satèl·lits en una òrbita polar no han de passar amb precisió els pols nord i sud, fins i tot una desviació dins de 20 a 30 graus encara es classifica com una òrbita polar.
- Òrbita polar heliosíncrona: Una òrbita gairebé polar que travessa l'equador al mateix temps solar local a cada passada. Útil per a satèl·lits que prenen imatges, ja que l'ombra serà la mateixa a cada passada.
Classificació per excentricitat
- Òrbita circular: L'òrbita té una excentricitat de 0 i la trajectòria de la qual dibuixa un cercle.
- Òrbita el·líptica: Una òrbita amb una excentricitat més gran que 0 i menor que 1, l'òrbita traça el camí cap a l'el·lipse.
- Òrbita de transferència geosíncrona: És una òrbita el·líptica on el perigeu es localitza a una altitud de l'òrbita terrestre menor i un apogeu a una altitud de l'òrbita geoestacionària.
- Òrbita de transferència geoestacionària: És una maniobra orbital que agita una nau espacial d'una òrbita circular a una altra usant dos motors de propulsió.
- Òrbita hiperbòlica: És una òrbita amb una excentricitat més gran que 1. Aquesta òrbita també té una velocitat que excedeix la velocitat desbocada i com a tal, evitarà l'atracció gravitacional del planeta i continuarà viatjant sense parar fins que un altre òrgan amb prou gravetat actuï.
- Òrbita parabòlica: És una òrbita amb una excentricitat igual a 1. Aquesta òrbita també té una velocitat igual a la velocitat d'escapament i, per tant, per evitar la gravetat del planeta, si la velocitat de l'òrbita parabòlica augmenta, esdevindrà una òrbita hiperbòlica.
https://youtu.be/ldFjh1Rqmr4
Classificació per sincronia
- Òrbita síncrona: És qualsevol òrbita en què l'etapa orbital d'un satèl·lit o cos celeste és més gran que l'etapa de rotació del cos que subjecta el baricentre orbital.
- Òrbita semisíncrona: És una òrbita amb un període orbital igual a la meitat del període mitjà de rotació del cos, que gira en la mateixa adreça de rotació que aquest cos.
- Òrbita geosíncrona: Tenen un eix semi-major de 42,164 km (26199 milles). Opera a una altitud de 35,786 km (22,236 milles).
- Òrbita geoestacionària: Són les òrbites al voltant de la Terra corresponents al període de rotació estel·lar de la Terra.
- Òrbita cementiri: És una òrbita que és lluny de les òrbites operatives comunes.
- Òrbita areosíncrona: És una òrbita síncrona que es posiciona a prop del planeta Mart amb un temps orbital igual a la permanència del dia sideral de Mart, 24.6229 hores.
- Òrbita areoestacionària: És semblant a l'òrbita geoestacionària, però està situada a Mart.
Altres òrbites
- Òrbita de ferradura: És l'òrbita que apareix a l'observador terrestre serà un planeta orbital específic, però de fet en una òrbita conjunta amb el planeta.
- Punt de Lagrange: Són punts contigus a dos cossos enormes en òrbita, on una cosa petita conservarà la seva posició respecte dels objectes en moviment grans.
Classificació dels satèl·lits segons el pes
D'acord amb el pes podem classificar els Satèl·lits Artificials de la següent manera:
- Grans satèl·lits: major a 1000 kg
- Satèl·lits mitjans: entre 500 i 1000 kg
- Mini satèl·lits: entre 100 i 500 kg
- Micro satèl·lits: entre 10 i 100 kg
- Nano satèl·lits: entre 1 i 10 kg
- Pic satèl·lit: entre 0,1 i 1 kg
- Fem satèl·lit: menor a 100 g
Països amb capacitat de llançament
Hi ha diversos països amb la capacitat de llançament de satèl·lits cap a l'espai com, per exemple:
Rússia
Líder en llançaments espacials comercials, Rússia opera diversos ports espacials, la nació paga a Kazakhstan $ 115 milions l'any per l'ús del vostre lloc de llançament més actiu.
Estats Units
Constantment les empreses privades i els governs estatals estan establint ports espacials als Estats Units que donen suport directa o indirectament a la indústria de llançament de satèl·lits.
França
Aquest país va construir les seves instal·lacions de llançament a la Guaiana Francesa a la dècada de 1970, utilitzant el gir equatorial de la Terra per llançar centenars de lliures addicionals de càrrega útil a l'òrbita.
Japó
La primera expulsió va ser el maig del 2012 d'un satèl·lit sud-coreà i va ser més que una missió triomfant; va iniciar la liberalització oficial del negoci de llançament de satèl·lits de l'Agència d'Exploració Aeroespacial del Japó.
Brasil
La difícil entrada de Brasil a la indústria del llançament és un recordatori de la tècnicament difícil i perillós que pot ser aquest negoci, dos llançaments satelitales no es van poder llançar.
Quants satèl·lits hi ha orbitant la Terra?
«Segons l'Oficina de les Nacions Unides per a Afers de l'Espai Exterior (UNOOSA), a la història s'han llançat a l'espai un total de 8378 objectes. Actualment, 4928 encara estan en òrbita, encara que 7 estan en òrbita al voltant de cossos celestes que no siguin la Terra; el que significa que hi ha 4921 satèl·lits que brunziran per sobre dels nostres caps cada dia.»
Quina és la mida d'un satèl·lit?
Des de la mida d'un petit automòbil fins a la mida d'un petit aparell, s'utilitzen satèl·lits de totes les formes i mides per monitoritzar la Estructura de la Terra des de l'espai, des del satèl·lit de 3.238 kg fins al satèl·lit de 570 kg.
Ara, el ràpid desenvolupament de la tecnologia satelital permet que satèl·lits fins i tot més petits brindin capacitats similars, aquests petits satèl·lits proporcionen temps de construcció més curts i costos reduïts.
Quina funció té un satèl·lit?
Un satèl·lit és un cos en lespai que orbita prop duna altra cosa, pot ser natural, com una lluna, o artificial. Un satèl·lit artificial es posa en òrbita en enllaçar a un coet, s'envia a l'espai i després se separa quan està a la ubicació correcta, tots els Satèl·lits Artificials a més s'usen per investigar altres parts del nostre sistema solar, inclosos Mart, planeta Júpiter i el sol.
Com es manté un satèl·lit en òrbita?
La gravetat, combinada amb l'impuls del satèl·lit des del seu llançament a l'espai, fa que el satèl·lit entri en òrbita sobre la Terra, en lloc de caure a terra.
Aleshores, realment, la capacitat dels satèl·lits per mantenir la seva òrbita es redueix a un equilibri entre dos factors: la seva velocitat (o la velocitat a la qual viatjaria en línia recta) i l'atracció gravitacional entre el satèl·lit i el planeta on orbita .
Els satèl·lits poden xocar?
Hi ha molts satèl·lits en òrbita, tenint en compte els milers de satèl·lits antics i difunts que ja no es poden comunicar amb la Terra, és sorprenent el poc que xoquen; però aquesta col·lisió podria passar indubtablement.
Qui controla els satèl·lits?
Totes les Satèl·lits Artificials es controlen des de centres de control de satèl·lits ubicats a diferents llocs de la Terra. Pel que fa als satèl·lits geosíncrons, estan equipats amb ordinadors i programari dedicats a mantenir el satèl·lit ancorats a la Terra i funcionen correctament per complir la missió per a la qual són llançats.
Els satèl·lits envien telemetria als centres de control de satèl·lits de manera contínua, perquè el personal tècnic pugui comprovar en tot moment del dia l'estat dels diferents subsistemes a bord.
Qualsevol pot enviar un satèl·lit?
Sí efectivament, només ha d'aconseguir una llicència de l'Agència Federal de Comunicacions, perquè altrament podria concloure interferint amb altres satèl·lits, ja sigui pels períodes de comunicació o per l'itinerari orbital.
