Co jsou umělé satelity?
Umělá družice Země (AES) je kosmická loď
Aby se zařízení mohlo pohybovat na oběžné dráze kolem Země, musí mít počáteční rychlost stejnou nebo větší než první úniková rychlost. Lety AES se provádějí ve výškách až několik set tisíc kilometrů.
Spodní hranice nadmořské výšky družicového letu je určenanutnost vyhnout se procesu rychlého brzdění v atmosféře. Doba oběhu družice se v závislosti na průměrné výšce letu může pohybovat od jedné a půl hodiny až po několik let.
Obzvláště důležité jsou satelity na geostacionářioběžná dráha, jejíž oběžná doba se striktně rovná dnům, a proto pro pozemního pozorovatele „visí“ nehybně na obloze, což umožňuje zbavit se rotačních zařízení v anténách.
Automatické meziplanetární stanice (AMS) ameziplanetární kosmické lodě mohou být vypuštěny do hlubokého vesmíru jak obcházením satelitního stupně (tj. pravým vzestupem), tak po předběžném spuštění na takzvanou referenční oběžnou dráhu satelitu.
Na počátku kosmického věku byly vypuštěny satelitypouze prostřednictvím nosných raket a koncem 20. století se rozšířilo i vypouštění satelitů z jiných satelitů - orbitálních stanic a kosmických lodí (především z raketoplánu MTKK Space Shuttle).
Jako prostředek k vypouštění satelitů teoretickyKosmické lodě MTKK, vesmírná děla a vesmírné výtahy jsou také možné, ale ještě nebyly implementovány. Jen krátce po začátku kosmického věku se stalo běžným vypouštět více než jeden satelit na jednu nosnou raketu a do konce roku 2013 přesáhl počet současně vypuštěných satelitů u některých nosných raket tři desítky.
U některých startů také poslední fáze nosných raket jdou na oběžnou dráhu a na nějaký čas se skutečně stávají satelity.
Bezpilotní satelity mají hmotnost několikakilogramy až dvě desítky tun a velikosti od několika centimetrů až po (zejména při použití solárních panelů a výsuvných antén) několik desítek metrů.
Kosmické lodě a kosmické letouny, které jsou satelity, dosahují několika desítek tun a metrů a prefabrikované orbitální stanice dosahují stovek tun a metrů.
V 21. století s rozvojem mikrominiaturizace ananotechnologie, tvorba ultra malých družic cubesat (od jednoho do několika kilogramů a od několika do několika desítek centimetrů) se stala masovým fenoménem a objevil se také nový formát: pocketcube (doslovakapesní kostka) v několika stech nebo desítkách gramů a několika centimetrech.
Družice jsou vytvářeny převážně jakonevratné, nicméně některé z nich (především posádkou a některými nákladními kosmickými loděmi) jsou obnovitelné částečně (s klesajícím vozidlem) nebo úplně (vesmírné letouny a satelity se vracejí na palubu).
Družice umělé Země jsou široce používánypro vědecký výzkum a aplikované problémy, jakož i ve vzdělávání (tzv. „univerzitní“ satelity se ve světě staly masovým fenoménem) a koníčkem - radioamatérské satelity.
Kolik satelitů je nyní na oběžné dráze Země?
Záleží na tom, jak počítáte. Od startu Sputniku 4. října 1957 bylo do vesmíru vypuštěno více než 9 000 vozidel, ale v současné době je v provozu jen asi 2 000 z nich.
Zbytek vyhořel v atmosféře nebo se zlomil ase na oběžné dráze stal „vesmírným odpadem“. Mimochodem, většina manévrů se proto provádí za účelem vyhýbání se nekontrolovaným objektům, a ne v činnosti satelitů.
Druhy satelitů
Rozlišují se tyto typy satelitů:
- Astronomické satelity jsou satelity určené k průzkumu planet, galaxií a dalších vesmírných objektů.
- Biosatelity jsou satelity určené k provádění vědeckých experimentů na živých organismech ve vesmíru.
- Družice dálkového průzkumu Země.
- Meteorologické satelity jsou satelity určené k přenosu dat za účelem předpovědi počasí a také k pozorování klimatu Země.
- Malé satelity - satelity nízké hmotnosti (méně než 1nebo 0,5 tuny) a velikost. Zahrnuje minisatelity (nad 100 kg), mikrosatelity (nad 10 kg) a nanosatelity (lehčí než 10 kg), včetně kostek a kapesních kostek.
- Vojenský satelit.
- Komunikační satelity.
- Navigační satelity.
- Kosmické lodě jsou kosmické lodě s posádkou.
- Orbitální stanice jsou dlouhodobé kosmické lodě.
- Golosatelity jsou nejnovější družice určené k průzkumu jiných planet.
Jak je regulován pohyb satelitů ve vesmíru?
Neexistuje na to jednotný předpis. Místo je volné místo. Účastníci vesmírných aktivit se proto řídí pouze vlastními národními zákony, které však musí být v souladu s dohodami přijatými v rámci práce Výboru OSN pro mírové využití vesmíru (COPUOS).
- Legálně
Po přijetí úmluvy z roku 1974registrace vesmírných objektů vypuštěných do vesmíru, Úřad OSN pro záležitosti kosmického prostoru udržuje registr objektů vypuštěných do vesmíru. Registrace v něm je však deklarativní a OSN nemá technické schopnosti ovládat skutečné oběžné dráhy a cíle kosmických lodí.
- Vojenské satelity
Hlavní překážka stojící v cestě stvořeníkomplexní satelitní databáze a schopnost automaticky monitorovat vesmír blízký Zemi - to jsou vojenské satelity. Americký systém NORAD nezveřejňuje údaje o amerických zpravodajských satelitech, zatímco zveřejňuje údaje o drahách ruských a čínských vojenských vozidel. Ruské letecké a kosmické síly nepublikují vůbec nic, i když sledují americké vojenské satelity radarem a optickými prostředky.
Komerční satelitní operátoři nyníčlověk musí jednat slepě a doufat, že samotná armáda nedovolí střet. Navíc jsou to vojenská vozidla, která nejčastěji manévrují na oběžné dráze a mění nadmořskou výšku. Existuje dokonce i konvenční třída „inspekčních satelitů“, které cíleně přistupují k vozidlům jiných lidí za účelem jejich fotografování.
- Riziko kolize
Na začátku dubna byly satelity OneWeb a SpaceXvyhýbali se nebezpečnému přístupu k sobě na oběžné dráze, uvedli zástupci amerických vesmírných sil a OneWebu. Toto je první nebezpečná situace dvou konkurenčních společností, které rozšiřují své širokopásmové sítě ve vesmíru.
Vědci hodnotili pravděpodobnost kolize1,3%, zatímco dva satelity se přiblížily k 57 metrům - to je nebezpečná blízkost pro satelity na oběžné dráze. Pokud by se satelity srazily na oběžné dráze, mohlo by to způsobit katastrofu, která by vedla k tvorbě stovek kousků trosek a jejich trajektorie by se změnila, což by ohrozilo další zařízení.
Odborníci také poznamenali, že nyní neexistuježádná národní nebo globální kosmická organizace, která by regulovala satelitní operátory v reakci na možné kolize. Společnosti mají pouze naléhavé výstrahy vesmírných sil pro společnosti, které vyžadují zařízení, aby udržovaly bezpečnou vzdálenost od sebe.
Jak satelity mění oblohu?
Souhvězdí satelitů a kousků vesmírného odpaduobíhající kolem Země a odrážející sluneční světlo, dělalo noční oblohu o 10% jasnější. Tvrdí to společná studie mezinárodního týmu astrofyziků.
"Očekávali jsme, že zvýšení jasu oblohy bude."nevýznamné, ale naše první teoretická hodnocení byla překvapivá, a tak nás přiměla okamžitě hlásit výsledky, “uvedl Miroslav Kocifai, hlavní vědecký pracovník Slovenské akademie věd a hlavní autor studie o světelném znečištění.
Vědci věří, že problém bude pouzezhoršuje se tím, jak jsou na oblohu vysílány další satelity. Mezi další viníky této změny patří také použité raketové komponenty a další úlomky, které odrážejí a rozptylují světlo ze Slunce.
Kde a jaké satelity nyní pracují?
Nejhustěji osídlená oběžná dráha je geostacionární (GSO). Nyní je na něm asi 400 satelitů, tedy přibližně každá pátá operační kosmická loď.
Oběžné dráhy satelitů jsou obecně rozděleny na nízké (až 2000 kilometrů od Země), střední a vysoká, a geostacionární patří do druhé skupiny. Družice dálkového průzkumu Země létají na nízké oběžné dráze, komunikační satelity, například Iridium, Globalstar, Orbcomm, ruský systém „Gonets“. Na prostředních jsou navigační systémy - GLONASS (Rusko), GPS (USA), Galileo (Evropa) a Beidou (Čína).
Důsledkem je popularita geostacionární oběžné dráhyskutečnost, že pouze na něm satelit nemění svou polohu na obloze, jako by se vznášel nad vybraným bodem rovníku v nadmořské výšce 35 786 kilometrů. To vám umožní komunikovat s ním pomocí stacionárních pozemských antén, jednou provždy nasměrovaných do jednoho bodu.
- Starlink
V březnu 2021 SpaceX provedla sérii úspěšných startů satelitů Starlink, čímž se jejich počet na oběžné dráze zvýšil na 1 300 – asi 8 % plánu na rok 2027.
SpaceX vypouští satelity na oběžnou dráhu v dávkách60 kusů od května 2019 a v březnu 2021 došlo ke čtyřem takovým vypuštěním. Každý satelit váží 260 kg a scéna pro jeho vypuštění je navržena pro 100 misí: pokaždé, když se vrací na plovoucí platformu Samozřejmě, že tě stále miluji („Samozřejmě, stále tě miluji“) v Atlantském oceánu, 630 km z mysu Canaveral ...
Myšlenka je obklopit síťmalé telekomunikační satelity po celé planetě na nízké oběžné dráze Země - 500-2000 km od povrchu. Jeden satelit pokrývá malou oblast, například velikost Aljašky. Proto jsou spouštěny ve skupinách, aby pokryly konkrétní oblast. Úspěch jakéhokoli projektu LEO povede k úplné změně telekomunikační infrastruktury po celém světě.
- Mars Express
Díky neustálému sledování Mars Expressvědci analyzovali poslední dvě globální prachové bouře, v letech 2007 a 2018. Porovnávali výkony těch let s roky bez bouří, aby pochopili, jak bouře ovlivnily únik vody z Marsu.
Se změnou ročních období v atmosféře zmrzne vlhkostMars. Místo návratu na povrch planety ve formě srážek se však děje něco jiného. Prachové bouře zasahují do procesu. Ohřívají a ničí atmosféru Marsu a také dodávají vodu do ještě větších výšek.
Obě studie používaly rozsáhlé víceleté datové soubory z nástroje SPICAM společnosti Mars Express.
- Výbuch satelitu NOAA 17
Americký meteorologický satelit NOAA 17, který neníbyl zapojen do práce, explodoval ve vesmíru na 16 trosek. Vědci nyní monitorují 16 trosek spojených s výbuchem, aby nenarušili provoz dalších objektů. Není určeno, zda trosky představují hrozbu pro provoz satelitů.
Eskadra hlásila:Zatím nic nenasvědčuje tomu, že by incident způsobila srážka s jiným předmětem. Podle amerického letectva byla družice před explozí na oběžné dráze s minimální výškou 800 km a maximální výškou 817 km.
Družice NOAA 17 byla vypuštěna do vesmíru v červnu 2002 a vyřazena z provozu v roce 2013. Je třeba poznamenat, že dříve byly tyto satelity již ve vesmíru zničeny v důsledku výbuchu palubních baterií.
- ICESat-2
Vědci zkoumali data s vysokým rozlišením shromážděná satelitem ICESat-2 nad Amery Ice Shelf mezi říjnem 2018 a listopadem 2019.
Laserové impulsy ze satelitu jsou směrovány dopovrchu Země a pomocí odražených fotonů určete výšku povrchu. Na rozdíl od jiných satelitů umožňuje rozlišení ICESat-2 vidět jemnější zlomeniny a jejich morfologii.
Vědci zpracovávali satelitní data pomocíalgoritmus. Identifikuje povrchové ledové prohlubně pro lokalizaci a charakterizaci trhlin. Připomeňme, že deprese sněžné hranice je její pokles v důsledku klimatických změn příznivých pro udržení rovnováhy ledovcové hmoty.
Protože hmotnostní bilance je přímou funkcí akumulace a ablace, kolísání výšky sněhové hranice odráží kumulativní účinky změn teploty a srážek.
- OneWeb
V roce 2012 American Technicalpodnikatel, inženýr a vynálezce Greg Wyler založil WorldVu Satellites, telekomunikační společnost, která si klade za cíl poskytnout stovky milionů lidí přístup k internetu. Organizace byla později přejmenována na OneWeb - na počest stejnojmenného projektu rozšíření sítě na těžko dostupná místa.
Právě Rusko poskytuje projektu ty největšíodpor. V roce 2018 se FSB a Roskomnadzor postavily proti přiřazení frekvencí požadovaných společností OneWeb satelitům. Zpravodajské agentury uvedly, že existuje riziko špionáže - říkají, že britská společnost bude Rusy sledovat. V roce 2019 společnost OneWeb stáhla aplikaci a slíbila, že ji přepracuje tak, aby splňovala požadavky ruské národní bezpečnosti.
Přečtěte si více
Vrtulník vynalézavosti úspěšně startuje na Marsu
Byla vytvořena první přesná mapa světa. Co se děje s ostatními?
NASA řekla, jak budou dodávat vzorky Marsu na Zemi