Kunstmatige satellieten

We leggen uit wat kunstmatige satellieten zijn, waar ze voor zijn, hoe ze werken, de soorten die bestaan ​​en geven verschillende voorbeelden

Illustratie van een natuurlijke satelliet

Wat zijn kunstmatige satellieten?

De kunstmatige satellieten Ze zijn uitdrukkelijk gebouwde voertuigen of apparaten die zonder bemanning in de ruimte worden gelanceerd, met als doel om de aarde of een ander hemelse lichaam te draaien.

De ruimtevaart tussen de Verenigde Staten en de Sovjet -Unie bevorderde de kunstmatige satellietindustrie. De eerste met succes geplaatst in een baan was de Sovjet Sputnik-satelliet in 1957 en gaf signalen in het bereik van 20-40 MHz.

Dit werd gevolgd door de lancering van de Echo I door de Verenigde Staten, voor communicatiedoeleinden. Sindsdien plaatsvonden talloze baan door beide bevoegdheden en later kwamen veel landen bij de nieuwe technologie.

Waar zijn kunstmatige satellieten voor?

Kunstmatige satellieten hebben verschillende toepassingen:

• In telecommunicatie, voor de uitzending van radio-, televisie- en mobiele telefoonberichten.
• In wetenschappelijk en weeronderzoek, inclusief cartografie en astronomische observaties.
• Voor militaire inlichtingendoelstellingen.
• Voor navigatie- en locatiegebruik, zijn de GPS (Global Positioning System) van de bekendste.
• Om het aardoppervlak te controleren.
• In ruimtestations, ontworpen om het leven buiten de aarde te ervaren.

Kunstmatige satellietstructuur

Kunstmatige satellieten bevatten verschillende complexe mechanismen om hun functies uit te voeren, waarbij verschillende soorten signalen worden ontvangen, verwerken en verzenden. Ze moeten ook licht zijn en operatie -autonomie hebben. 

De belangrijkste structuren zijn gemeenschappelijk voor alle kunstmatige satellieten, die op hun beurt verschillende subsystemen hebben volgens het doel. Ze zijn gemonteerd in een behuizing gemaakt van metaal of andere lichtverbindingen, die als ondersteuning dient en wordt genoemd Bus.

In de bus kun je vinden:

• De centrale besturingsmodule, die de computer bevat, waarmee de gegevens worden verwerkt.
• Het ontvangen van antennes en stations voor communicatie en gegevens overdracht van radiogolven, naast telescopen, camera's en radars.
• Een systeem van zonnepanelen in de vleugels, om de nodige energie en oplaadbare batterijen te verkrijgen wanneer de satelliet in de schaduw is. Volgens de baan hebben satellieten ongeveer 60 minuten zonlicht nodig om hun batterijen op te laden, als ze in een lage baan zijn. De meest verre satellieten besteden veel langer bloot aan zonnestraling. 

Kan je van dienst zijn: afstandskrachten

Omdat satellieten veel tijd besteden aan deze straling, is een beveiligingssysteem vereist om schade aan andere systemen te voorkomen. 

De blootgestelde delen worden veel verwarmd, terwijl ze in de schaduw een zeer lage temperaturen bereiken, omdat er geen voldoende atmosfeer is die de veranderingen regelt. Daarom zijn radiatoren vereist om warmte- en aluminiumafdekkingen te elimineren die warmte houden wanneer dat nodig is.

Soorten kunstmatige satellieten

Volgens hun traject kunnen kunstmatige satellieten elliptisch of circulair zijn. Natuurlijk heeft elke satelliet een toegewezen baan, die meestal in dezelfde zin is als de aarde, genoemd Asynchrone baan. Als de satelliet om de een of andere reden het tegendeel reist, dan heeft deze Retrograde baan.

Onder zwaartekracht bewegen objecten in trajecten ellipticum Volgens de wetten van Kepler. Kunstmatige satellieten ontsnappen hier niet aan, maar sommige elliptische banen hebben zo'n kleine excentriciteit die kan worden overwogen Circulaire.

Banen kunnen ook geneigd zijn met betrekking tot de Ecuador van de aarde. Een helling is 0º. Dit is Equatoriale banen, Als ze 90º zijn, zijn ze dat Polaire banen. 

De satelliethoogte is ook een belangrijke parameter, omdat tussen 1500 - 3000 km hoog is van Allen's eerste riem, een regio die wordt vermeden door de hoge stralingssnelheid.

Banen, hoogten en snelheden van kunstmatige satellieten. Aan de begraafplaats baant de baan door de satellieten in onbruik, hoewel er overblijfselen in alle banen zijn. Bron: Wikimedia Commons.

Satellietbanen

De satellietbaan wordt gekozen volgens de missie die het heeft, omdat er min of meer gunstige hoogten zijn voor verschillende operaties. Volgens dit criterium worden satellieten geclassificeerd als:

• Leo (lage aardebaan), Ze zijn tussen 500 en 900 km hoog en beschrijven een cirkelvormig traject, met periodes van ongeveer 1 uur en een half jaar en helling van 90º. Ze worden gebruikt voor mobiele telefoon, fax, persoonlijke locators, voor voertuigen en voor schepen.
• Meo (Medium Earth Orbit), Ze bevinden zich op een hoogte tussen 5000-12000 km, een helling van 50º en een periode van ongeveer 6 uur. Ze zijn ook werkzaam in mobiele telefoon.
• Geo (geosynchrone Earth Orbit), of van een geostationaire baan, hoewel er een klein verschil is tussen beide termen. De eerste kan van variabele neiging zijn, terwijl deze laatste altijd op 0º zijn. 

Kan u van dienst zijn: drukmeters

In elk geval zijn ze op hoge hoogte -36.000 km meer of minder-. Ze reizen cirkelvormige banen in periodes van 1 dag. Dankzij hen zijn er onder andere faxen, telefonie op lange afstand en satelliettelevisie.

Geostationaire satellieten

In het begin hadden de communicatiesatellieten perioden anders dan die van de rotatie van de aarde, maar dit maakte de positionering van de antennes en communicatie moeilijk. De oplossing was om de satelliet op een hoogte te plaatsen, zodat de periode samenviel met die van de terrestrische rotatie.

Op deze manier lijkt de baan satelliet samen met de aarde en lijkt het erover te zijn opgelost. De benodigde hoogte om een ​​satelliet in geosíncrona -baan te plaatsen is 35786.04 km en staat bekend onder de naam van Clarke Belt.

De hoogte van de baan kan worden berekend door de periode vast te stellen, door middel van de volgende uitdrukking, afgeleid van de universele zwaartekrachtwet van Newton en de wetten van Kepler:

P = 2π (a³/Gm)^½

Waar P de periode is, naar Het is de lengte van de grootste semi -as van de elliptische baan, G Het is de universele zwaartekrachtconstante en M Het is de massa van de aarde. 

Omdat op deze manier de oriëntatie van de satelliet ten opzichte van de aarde niet verandert, garandeert dat er altijd contact mee zal zijn.

Voorbeelden van kunstmatige satellieten

Spoetnik

Het was de eerste kunstmatige satelliet in de geschiedenis van de mensheid, in oktober 1957 in een baan gebracht door de voormalige Sovjet -Unie. Deze satelliet werd nog eens 3 gevolgd, als onderdeel van het Sputnik -programma.

De eerste sputnik was vrij klein en licht: 83 kg aluminium voornamelijk. Hij was in staat om frequenties uit te stoten tussen 20 en 40 MHz. Hij was drie weken in een baan om de aarde, waarna hij op de aarde viel.

Sputnik replica's zijn vandaag te zien in veel musea van de Russische Federatie, Europa en zelfs Amerika.

GPS -satellieten

Het wereldwijde positioneringssysteem (Global Positioning System) is algemeen bekend dat het zich met een hoge precisie voor mensen en objecten overal ter wereld bevindt. Het GPS -netwerk bestaat uit ten minste 24 satellieten op hoge hoogte, waarvan er altijd 4 satellieten zichtbaar zijn vanaf de aarde.

Kan u van dienst zijn: Wrijving: Typen, Coëfficiënt, berekening, oefeningen

De Hubble Space Telescope

Het is een kunstmatige satelliet die onvergelijkbare beelden biedt die nog nooit zijn gezien vanuit het zonnestelsel, sterren, sterrenstelsels en het verre universum, zonder de atmosfeer van de aarde of lichtvervuiling blokkeren of het verre licht vervormen of vervormen.

Internationaal Ruimtestation 

Bekend als ISS (International Space Station), is het een Orbit Research Laboratory, beheerd door vijf ruimtebureaus over de hele wereld. Tot nu toe is het de grootste kunstmatige satelliet die bestaat.

Chandra

Deze kunstmatige satelliet is een observatorium om x -reeks te detecteren, die worden geabsorbeerd door de atmosfeer van de aarde en daarom niet van het oppervlak kunnen worden bestudeerd. NASA bracht het in 1999 in een baan door Space Ferry Columbia.

Iridium -communicatie -satellieten

Ze vormen een netwerk van 66 satellieten op 780 km hoog in LEO -type banen, met een periode van 100 minuten. Ze zijn ontworpen door de Telefónica Motorola Company om telefooncommunicatie te bieden op weinig toegankelijke sites. Het is echter een zeer hoge kostendienst.

Galileo satellietsysteem

Het is het positioneringssysteem ontwikkeld door de Europese Unie, gelijkwaardig aan huisartsen en voor civiel gebruik. Het heeft momenteel 22 satellieten die werken, maar nog steeds in aanbouw. Het is in staat om een ​​persoon of een object met 1 meter precisie in de open versie te vinden en is interoperabel met de GPS -systeemsatellieten.

Landsat -serie

Het zijn speciaal ontworpen satellieten voor de observatie van het aardoppervlak. Ze begonnen hun werk in 1972. Ze gaan onder andere over het in kaart brengen van het terrein, het registreren van informatie over de verplaatsing van ijs in de palen en de uitbreiding van bossen, evenals mijnbouwperspectief.

Glonass -systeem

Het is het geolocatiesysteem van de Russische Federatie, gelijkwaardig aan GPS en het Galileo -netwerk.

Referenties

1. European Space Agency. De satellieten. Hersteld van: dat.inteken.
2. Giancoli, D. 2006. Fysica: principes met toepassingen. 6e. Ed Prentice Hall.
3. Maran, s. Astronomie voor dummies.
4. POT. Over de Hubble Space Telescope. Hersteld van: NASA.Gov.
5. Wikiversity. Kunstmatige satellieten. Hersteld van: is.Wikiversity.borg.