De menneskeskabte satellitter kaldes Kunstige satellitter fordi de ikke er naturlige og heller ikke er et af de himmellegemer, der er til stede i rummet, bruges de af forskellige involverede organisationer til forsknings-, militære eller globale positioneringsformål. Du kan lære mere om dette interessante emne her.
Hvad er kunstige satellitter?
Kunstige satellitter er objekter, som folk har lavet og placeret i kredsløb ved hjælp af raketter til at transportere dem, der er i øjeblikket mere end tusind aktive satellitter i kredsløb om Jorden, størrelsen, højden og design af en satellit afhænger af dens formål.
Satellitterne varierer i størrelse, nogle kubusatellitter er så små som 10 cm, andre kommunikationssatellitter er omkring 7m lange og har solpaneler, der strækker sig yderligere 50m. Den største kunstige satellit er den internationale rumstation, den er lige så stor som et stort femværelses hus, inklusive solpaneler, den er så stor som en sportstræningsbane.
Historien om kunstige satellitter
masse Kunstige satellitter of the Earth dukkede op på verdensscenen i slutningen af 1950'erne og blev relativt tidligt adopteret af geodesister som det åbenlyse potentielle værktøj til at løse verdens geodætiske problemer. I geodætiske applikationer kan satellitter bruges til både positionsbestemmelse og gravitationsfeltstudier, som vi har nævnt i de foregående tre afsnit.
Geodesister har brugt mange forskellige satellitter gennem de sidste 40 år, lige fra aktive satellitter, (sendere) fuldstændig passive, til meget sofistikerede, fra ret små til meget store.
Kunstige, passive satellitter har ikke sensorer om bord, og deres funktion er grundlæggende et mål i kredsløb. Aktive satellitter kan bære en bred vifte af sensorer, lige fra præcise ure gennem forskellige tællere til sofistikerede dataprocessorer, og transmittere de indsamlede data tilbage til jorden på en kontinuerlig eller intermitterende basis.
Den moderne rumalder med Satelitter Kunstig sendt til direkte målinger af jordens nærområde begyndte i begyndelsen af 1960'erne. På trods af de sidste fire årtiers satellitmålinger af Jordens magnetosfære, er det almindeligt accepteret, at Jordens magnetosfære stadig er dårligt samplet, simpelthen på grund af dens store volumen.
Denne kendsgerning udgør naturligvis en hindring for at opnå en omfattende forståelse af mange magnetosfæriske fænomener, og sammensat af denne hindring er det voksende bevis på, at mange udfordrende magnetosfæriske problemer er forbundet med fysiske processer, der involverer flere rumlige eller tidsmæssige skalaer.
Der er en stærk kobling mellem mikrofysiske og storstilede fænomener, og derfor har mange magnetosfæriske undersøgelser og rummissioner til dato lagt vægt på flerpunktsmålinger. At opnå flerpunktsmålinger i rummet kræver ofte en hård indsats og enorme ressourcer, som kan opnås mere effektivt og billigere gennem internationalt samarbejde.
«Den første kunstige satellit blev sendt ud i rummet af Sovjetunionen den 4. oktober 1957, denne satellit blev kaldt Sputnik, vejede 183 pund, var på størrelse med et lille objekt og tog 98 minutter at kredse om jorden, opsendelsen af denne satellit er blevet valgt som begyndelsen på rumalderen og begyndelsen på rumkonkurrencen mellem USA og Sovjetunionen, der varede i årene af 1960'erne."
Den sovjetiske begivenhed, der ændrede verden
Sputnik var satellitten, der indviede rumalderen, det var en 83,6 kg (184 pund) kapsel, den opnåede et kredsløb med et apogeum på 940 km (584 miles) og et perigeum (nærmeste punkt) på 230 km (143 miles), kredsede om Jorden hvert 96. minut og forblev i kredsløb indtil 04. januar 1958, hvor den faldt og brændte op i Jordens atmosfære.
Lanceringen af Sputnik chokerede mange amerikanere, som havde antaget, at deres land var teknologisk foran Sovjetunionen, og førte til "rumkonkurrence" mellem de to lande.
For at forstå, hvorfor Sputnik var så fantastisk, er det vigtigt at se på, hvad der skete på det tidspunkt, at se godt på slutningen af 1950'erne.
På det tidspunkt var verden i udkanten af rumforskning, raketteknologiens fremskridt var faktisk rettet mod rummet, men blev omdirigeret til krigstidsbrug, efter Anden Verdenskrig var USA og Sovjetunionen konkurrenter både militært og kulturelt .
Forskere på begge sider var ved at udvikle større, kraftigere raketter til at transportere nyttelast ud i rummet. Begge lande ønskede at være de første til at udforske den høje grænse, det var kun et spørgsmål om tid før det skete, hvad verden havde brug for var et videnskabeligt og teknisk løft for at nå dertil.
Midt i den kolde krig var amerikanerne særligt bekymrede over deres lands tilbageståenhed og de militære konsekvenser af sovjetiske opdagelser.
I Moskva forventede de ikke succesen med det første forsøg, de blev overrasket over Sputniks chokbølge på verdensopinionen. De forstod dog hurtigt, at Sovjetunionen brugte denne kunstige satellit som et propagandavåben i den kolde krig mod USA.
Typer af kunstige satellitter
Lad os allerede nu skelne mellem to typer satellitter, denne forskel virker på typen af kredsløb, som satellitten tager, faktisk skelnes der mellem roaming-satellitter og geostationære satellitter. Rejsende satellitter kan kun etablere forbindelser, når de er synlige mellem en sender og en modtager.
masse Kunstige satellitter De har to karakteristika og på denne måde kan de klassificeres efter deres mission eller deres bane.
Satellitter efter missionstype
I henhold til deres mission har vi følgende typer satellitter:
astronomiske satellitter
Det er satellitter, der tillader en dybdegående undersøgelse af Jorden eller en mere præcis undersøgelse af rummet, i tilfælde af fjernmåling er det f.eks. fremstilling af præcise kort eller måling af Jordens nøjagtige form eller selv studiet af kontinentale og oceaniske rum.
Det hjælper også til bedre at forstå visse atmosfæriske fænomener, i tilfælde af studiet af rummet er de faktisk store teleskoper sendt ud i rummet, da de ikke har det ubehag som atmosfæren giver på Jorden og derfor kan de fange skarpere billeder.
Biosatellitter
De er designet til at studere de biologiske virkninger af nultyngdekraft, kosmisk stråling og fraværet af Jordens 24-timers dag- og natrytme på forskellige planter og dyr lige fra en række mikroorganismer til en primat, sådanne rumlaboratorier er udstyret med fjernmåling maskiner til at overvåge prøvernes status.
kommunikationssatellitter
Et satellitkommunikationssystem kan sættes i drift relativt hurtigt, da det ikke er nødvendigt at have direkte adgang til området, da det vil være nødvendigt at lave fysiske forbindelser som kabler eller lignende. Dette er en væsentlig fordel i geografisk eller politisk vanskelige områder.
En typisk telekommunikationssatellit har et vist antal transpondere, hver transponder består af en modtageantenne, der er indstillet til en kanal eller et frekvensområde, ved indgangen af en enhed, som skalerer disse frekvenser til udgangskanalens frekvensområde, og en effekt forstærker for at give mikrobølgeudgangen tilstrækkelig effekt. Antallet af transpondere eller kanaler angiver satellittens kapacitet.
Miniaturiserede satellitter
En miniaturesatellit er en enhed i kredsløb om jorden, der har lavere masse og mindre fysiske dimensioner end en konventionel satellit, såsom en geostationær satellit, miniaturiserede satellitter er blevet mere og mere almindelige i de senere år.
De er velegnede til brug i proprietære trådløse kommunikationsnetværk såvel som til videnskabelig observation, dataindsamling og Global Positioning System (GPS).
Miniaturiserede satellitter placeres ofte i lave jordbaner og opsendes i grupper kaldet "sværme". I denne type rumsatellit fungerer hvert system på samme måde som en repeater i et cellulært kommunikationssystem, nogle miniaturiserede satellitter er placeret i aflange (elliptiske) baner.
navigationssatellitter
De har været meget nyttige for shipping- og flyselskaber, faktisk giver de dig mulighed for at positionere dig selv med ekstrem præcision på Jorden. Dette giver en fordel i redningsmissioner, derudover kan nøjagtigheden være op til 1 centimeter, men kun for militær forskning, i andre tilfælde er den meget mindre nøjagtig. Disse satellitter kan også udføre afstandsmålinger.
militære satellitter
Disse satellitter bruger forskellige typer kredsløb, dette vil afhænge af målet, derfor vil det tage en geostationær bane, hvis dens mission skal tjene som en telekommunikationssatellit eller en meget elliptisk bane, hvis dens mission er at spionere, for eksempel.
Disse sidstnævnte typer satellitter kaldes 'spionsatellitter'. De kan også observere Jorden som fjernmålingssatellitter, denne type satellit er bestemt ikke begrænset til typen af missioner, men man har åbenbart ikke adgang til denne type information.
Jordobservationssatellitter
En række forskellige instrumenter er blevet brugt om bord på disse satellitter til at levere de nødvendige data ved diversificerede rumlige, spektrale og tidsmæssige opløsninger for at imødekomme de forskellige krav fra brugere i landet og til global brug.
Data fra disse satellitter bruges til forskellige applikationer, der spænder over landbrug, vandressourcer, byplanlægning, landdistriktsudvikling, mineralefterforskning og miljøet, fra rummet til jorden.
solcelledrevne satellitter
Det er et enormt kraftsystem, der opsamler og omdanner solenergi til elektrisk energi i rummet og derefter overfører den elektriske energi til jorden trådløst.
Det giver strøm til andre systemer, det er et af de vigtigste systemer, i mange henseender bestemmer det rumfartøjets geometri, designet, massen og perioden med aktiv eksistens. Fejlen i strømforsyningssystemet fører til svigt af hele apparatet.
Strømforsyningssystemet omfatter generelt: en primær og sekundær kilde til elektricitet, konvertering, opladere og kontrolautomatisering.
Meteorologiske satellitter
Også placeret i en mere eller mindre lav bane gør disse satellitter det muligt at forudsige, ved at koncentrere deres målinger og undersøgelser om atmosfæren, direkte vejr og dårligt vejr på Jorden og at studere klimaer og deres udvikling. Disse satellitter bruger infrarøde og normale kameraer, derudover, afhængig af den ønskede præcision, placeres de mere i geostationær kredsløb (mindre præcist) eller i polær kredsløb (mere præcist).
rumstationer
Det er en kunstig struktur placeret i kredsløb, som har den nødvendige kraft, forsyninger og miljøsystemer til at understøtte menneskelig beboelse i længere perioder. Afhængigt af dens konfiguration kan en rumstation tjene som base for en række aktiviteter.
Disse omfatter observationer af Solen og andre astronomiske objekter, undersøgelse af jordens ressourcer og miljø, militær rekognoscering og langsigtede undersøgelser af opførsel af materialer og biologiske systemer, herunder menneskelig fysiologi og biokemi, i en tilstand af vægtløshed eller mikrotyngdekraft. .
Små rumstationer opsendes fuldt samlet, men større stationer sendes i moduler og samles i kredsløb. For at udnytte dit transportkøretøjs kapacitet mest effektivt opsendes en tom rumstation, og medlemmer af din besætning, og nogle gange ekstra udstyr, følger hende i separate køretøjer.
Satellitter efter kredsløbstype
I henhold til deres kredsløb er satellitter klassificeret som følger:
Klassificering efter center
- Galaktocentrisk kredsløb: Omløbet af galaksens centrum, Solen følger denne type kredsløb om det galaktiske centrum i Mælkevejen.
- Heliocentrisk bane: Banen omkring solen, den planeterne i solsystemet, kometer og asteroider er i sådanne kredsløb, ligesom mange kunstige satellitter og rumaffald, er satellitter tværtimod ikke i den heliocentriske bane, men i kredsløbet om deres moderobjekt.
- Geocentrisk bane: Det er kredsløbet tæt på planeten Jorden, som i tilfældet med månen eller kunstige satellitter.
- Månebane: Jordens kredsløb om Månen.
- Areocentrisk bane: Banen omkring planeten Mars, ligesom dens måner eller kunstige måner.
Højdeklassifikation
- Lav kredsløb om jorden: Det er, som navnet antyder, en bane, der er relativt tæt på Jordens overflade, normalt i en højde på mindre end 1000 km, men kan være så lav som 160 km over Jorden, hvilket er lavt sammenlignet med andre baner. men stadig et godt stykke over Jordens overflade.
- Gennemsnitlig kredsløb om jorden: Det omfatter en bred vifte af baner overalt, skal tage specifikke stier rundt om Jorden og bruges af en række satellitter med mange forskellige applikationer.
Det er meget brugt af navigationssatellitter, såsom det europæiske Galileo-system. Galileo driver navigationskommunikation på tværs af Europa og bruges til mange typer navigation, fra sporing af store fly til at få rutevejledning til din smartphone. Galileo bruger en konstellation af flere satellitter til at give dækning af store dele af verden på én gang.
- Høj kredsløb om jorden: Når en satellit når præcis 42.164 kilometer fra Jordens centrum (ca. 36.000 kilometer fra Jordens overflade), kommer den ind i en slags "sweet spot", hvor dens kredsløb matcher Jordens rotation.
Fordi satellitten kredser med samme hastighed som Jorden roterer, ser satellitten ud til at forblive på plads i en enkelt længdegrad, selvom den kan drive fra nord til syd, kaldes denne specielle høje jordbane geosynkron.
Det er væsentligt vigtigt for vejrovervågningen, at satellitter i denne bane giver et stabilt billede af den samme overflade, når du går på internettet til vejrsider og ser på satellitbilledet af din hjemby, kommer det billede, du ser på, ned fra en satellit i geostationær bane.
Tilt sortering
- Skrå kredsløb: Hvis kredsløb ikke hælder i forhold til ækvatorialplanet.
- polær bane: Satellitter i en polær bane behøver ikke præcist at passere nord- og sydpolen, selv en afvigelse inden for 20 til 30 grader er stadig klassificeret som en polær bane.
- Solsynkron polær bane: En nær-polær bane, der krydser ækvator i den samme lokale soltid ved hvert pas. Nyttigt for satellitter, der tager billeder, da skyggen vil være den samme ved hver passage.
Klassificering efter excentricitet
- cirkulær bane: Banen har en excentricitet på 0 og hvis bane tegner en cirkel.
- Elliptisk bane: En bane med en excentricitet større end 0 og mindre end 1, sporer banen til ellipsen.
- Geosynkront overførselskredsløb: Det er en elliptisk bane, hvor perigee er placeret i en lavere kredsløbshøjde om Jorden og en apogeum i en geostationær kredsløbshøjde.
- Geostationær overførselsbane: Det er en orbital manøvre, der ryster et rumfartøj fra en cirkulær bane til en anden ved hjælp af to fremdriftsmotorer.
- hyperbolsk kredsløb: Det er en bane med en excentricitet større end 1. Sådan en bane har også en hastighed, der overstiger den løbske hastighed, og som sådan vil den undgå planetens tyngdekraft og fortsætte med at rejse uendeligt, indtil et andet legeme med tilstrækkelig tyngdekraft slår ind.
- Parabolsk bane: Det er en bane med en excentricitet lig med 1. Denne bane har også en hastighed svarende til flugthastigheden og derfor vil den, for at undgå planetens tyngdekraft, hvis hastigheden af den parabolske bane stiger, blive en hyperbolsk bane.
https://youtu.be/ldFjh1Rqmr4
Synkron sortering
- Synkron kredsløb: Det er ethvert kredsløb, hvor kredsløbsstadiet af en satellit eller himmellegeme er større end kredsløbsstadiet af legemet, der holder kredsløbets barycenter.
- Semi-synkron kredsløb: Det er et kredsløb med en omløbsperiode svarende til halvdelen af kroppens gennemsnitlige rotationsperiode, som roterer i samme rotationsretning som dette legeme.
- Geosynkron bane: De har en semi-hovedakse på 42,164 km (26199 mi). Den opererer i en højde af 35,786 km (22,236 miles).
- Geostationær bane: De er de baner omkring Jorden, der svarer til Jordens stjernerotationsperiode.
- Kirkegårdsbane: Det er en bane, der er langt fra almindelige operationelle baner.
- Areosynkron bane: Det er et synkront kredsløb, der er placeret nær planeten Mars med en omløbstid svarende til varigheden af den sideriske dag på Mars, 24.6229 timer.
- Areostationær bane: Det ligner det geostationære kredsløb, men det er placeret på Mars.
andre baner
- Hestesko bane: Det er den bane, der for jordobservatøren ser ud til at være en specifik baneplanet, men faktisk i en fælles bane med planeten.
- Lagrangisk punkt: De er punkter, der støder op til to enorme kroppe i kredsløb, hvor en lille ting vil bevare sin position i forhold til store bevægelige objekter.
Klassificering af satellitter efter deres vægt
I henhold til deres vægt kan vi klassificere Kunstige satellitter som følger:
- Store satellitter: større end 1000 kg
- Mellemstore satellitter: mellem 500 og 1000 kg
- Minisatellitter: mellem 100 og 500 kg
- Mikrosatellitter: mellem 10 og 100 kg
- Nano-satellitter: mellem 1 og 10 kg
- Satellit peak: mellem 0,1 og 1 kg
- Femto-satellit: mindre end 100 g
Lande med lanceringskapacitet
Der er flere lande med kapacitet til at sende satellitter ud i rummet, såsom:
Rusland
Rusland er førende inden for kommercielle rumopsendelser og driver adskillige rumhavne, hvor nationen betaler Kasakhstan 115 millioner dollars om året for brugen af dets travleste opsendelsessted.
USA
Private virksomheder og delstatsregeringer etablerer konstant rumhavne i USA, der direkte eller indirekte understøtter satellitlanceringsindustrien.
Frankrig
Dette land byggede sine opsendelsesfaciliteter i Fransk Guyana i 1970'erne ved at bruge Jordens ækvatoriale spin til at sende hundredvis af ekstra pund nyttelast i kredsløb.
Japan
Den første udvisning var i maj 2012 fra en sydkoreansk satellit, og det var mere end en vellykket mission; påbegyndte den officielle liberalisering af Japan Aerospace Exploration Agencys satellitopsendelsesvirksomhed.
Brasil
Brasiliens vanskelige indtræden i opsendelsesindustrien er en påmindelse om, hvor teknisk vanskelig og farlig denne forretning kan være, da to satellitopsendelser ikke blev opsendt.
Hvor mange satellitter kredser om Jorden?
"Ifølge FN's kontor for ydre rumanliggender (UNOOSA) er i alt 8378 genstande blevet sendt ud i rummet i historien. I øjeblikket er 4928 stadig i kredsløb, selvom 7 af dem er i kredsløb om andre himmellegemer end Jorden; Hvilket betyder, at der er 4921 satellitter, der summer over hovedet hver dag."
Hvad er størrelsen af en satellit?
Fra størrelsen af en lille bil til størrelsen af et lille apparat bruges satellitter af alle former og størrelser til at overvåge jordens struktur fra rummet, fra 3.238 kg satellit til 570 kg satellit.
Nu gør den hurtige udvikling af satellitteknologi det muligt for endnu mindre satellitter at give lignende kapaciteter, disse små satellitter giver kortere byggetid og reducerede omkostninger.
Hvad er funktionen af en satellit?
En satellit er et legeme i rummet, der kredser tæt på noget andet, det kan være naturligt, som en måne, eller kunstigt. En kunstig satellit sættes i kredsløb ved at knytte sig til en raket, sendes ud i rummet og derefter adskilles, når den er på den rigtige placering, alt Kunstige satellitter De bruges også til at undersøge andre dele af vores solsystem, inklusive Mars, Planet Jupiter og solen.
Hvordan forbliver en satellit i kredsløb?
Tyngdekraften, kombineret med satellittens momentum fra dens opsendelse i rummet, får satellitten til at gå i kredsløb over Jorden i stedet for at falde til jorden.
Så i virkeligheden kommer satellitternes evne til at opretholde deres kredsløb ned til en balance mellem to faktorer: deres hastighed (eller den hastighed, hvormed den ville bevæge sig i en lige linje) og tyngdekraftens tiltrækning mellem satellitten og den planet, den kredser om. .
Kan satellitter kollidere?
Der er mange satellitter i kredsløb, i betragtning af de tusindvis af gamle og hedengangne satellitter, der ikke længere kan kommunikere med Jorden, er det overraskende, hvor lidt de støder sammen; men en sådan kollision kunne utvivlsomt forekomme.
Hvem kontrollerer satellitterne?
Alle Kunstige satellitter de styres fra satellitkontrolcentre placeret forskellige steder på Jorden. Med hensyn til geosynkrone satellitter er de udstyret med computere og software dedikeret til at holde satellitten forankret til Jorden og fungere korrekt for at udføre den mission, som de er opsendt til.
Satellitterne sender telemetri til satellitkontrolcentrene løbende, så det tekniske personale kan tjekke status på de forskellige delsystemer om bord på ethvert tidspunkt af døgnet.
Kan nogen sende en satellit ud i rummet?
Ja faktisk, du behøver kun at få en licens fra Federal Communications Agency, for ellers kan du ende med at forstyrre andre satellitter, enten på grund af kommunikationsperioder eller kredsløbsrute.
