Cosa sono i satelliti artificiali?
Un satellite terrestre artificiale (AES) è un veicolo spaziale
Per muoversi in orbita attorno alla Terra, il dispositivo deve avere una velocità iniziale pari o superiore alla prima velocità di fuga. I voli AES vengono effettuati ad altitudini fino a diverse centinaia di migliaia di chilometri.
Il limite inferiore dell'altitudine di volo del satellite è determinato dala necessità di evitare il processo di frenata rapida nell'atmosfera. Il periodo orbitale di un satellite, a seconda dell'altitudine media di volo, può variare da un'ora e mezza a diversi anni.
Di particolare importanza sono i satelliti sul geostazionarioorbita, il cui periodo orbitale è strettamente uguale a giorni, e quindi, per un osservatore terrestre, "sospendono" immobili nel cielo, il che rende possibile eliminare i dispositivi rotanti nelle antenne.
Stazioni interplanetarie automatiche (AMS) eLa sonda interplanetaria può essere lanciata nello spazio profondo sia bypassando lo stadio satellite (cioè ascensione retta), sia dopo il lancio preliminare nella cosiddetta orbita di riferimento del satellite.
All'inizio dell'era spaziale furono lanciati i satellitisolo attraverso veicoli di lancio e, entro la fine del 20 ° secolo, si diffuse anche il lancio di satelliti da altri satelliti: stazioni orbitali e veicoli spaziali (principalmente dallo Space Shuttle MTKK).
Come mezzo per lanciare teoricamente i satellitiSono possibili anche astronavi MTKK, cannoni spaziali e ascensori spaziali, ma non sono ancora stati implementati. Poco tempo dopo l’inizio dell’era spaziale, è diventato comune lanciare più di un satellite su un unico veicolo di lancio e, alla fine del 2013, il numero di satelliti lanciati simultaneamente in alcuni veicoli di lancio ha superato le tre dozzine.
In alcuni lanci, anche le ultime fasi dei veicoli di lancio entrano in orbita e, per un certo periodo, diventano addirittura satelliti.
I satelliti senza equipaggio hanno una massa di diversida chilogrammi a due dozzine di tonnellate e dimensioni da diversi centimetri a (in particolare quando si utilizzano pannelli solari e antenne retrattili) diverse decine di metri.
Le astronavi e gli spaziplani che sono satelliti raggiungono diverse decine di tonnellate e metri, e le stazioni orbitali prefabbricate raggiungono centinaia di tonnellate e metri.
Nel 21° secolo, con lo sviluppo della microminiaturizzazione enanotecnologia, la creazione di satelliti cubesat ultrapiccoli (da uno a diversi chilogrammi e da diverse a diverse decine di centimetri) è diventata un fenomeno di massa, ed è apparso anche un nuovo formato: pocketcube (letteralmentecubo tascabile) in diverse centinaia o decine di grammi e pochi centimetri.
I satelliti sono prevalentemente creati comenon restituibili, tuttavia, alcune di esse (prima fra tutte, astronavi con equipaggio e alcune navi cargo) sono recuperabili parzialmente (avendo un veicolo di discesa) o completamente (alette spaziali e satelliti che rientrano a bordo).
I satelliti terrestri artificiali sono ampiamente utilizzatiper la ricerca scientifica e problemi applicati, così come nell'istruzione (i cosiddetti satelliti "universitari" sono diventati un fenomeno di massa nel mondo) e un hobby - i satelliti radioamatori.
Quanti satelliti ci sono ora nell'orbita terrestre?
Dipende da come conti. Dal lancio dello Sputnik il 4 ottobre 1957, più di 9.000 veicoli sono stati lanciati nello spazio, ma solo circa 2.000 di essi sono attualmente operativi.
Il resto è bruciato nell'atmosfera o si è rotto esono diventati "detriti spaziali" in orbita. Pertanto, a proposito, la maggior parte delle manovre vengono eseguite per eludere oggetti incontrollati e non satelliti funzionanti.
Tipi di satelliti
Si distinguono i seguenti tipi di satelliti:
- I satelliti astronomici sono satelliti progettati per esplorare pianeti, galassie e altri oggetti spaziali.
- I biosatelliti sono satelliti progettati per condurre esperimenti scientifici su organismi viventi nello spazio.
- Satelliti di telerilevamento della Terra.
- I satelliti meteorologici sono satelliti progettati per trasmettere dati allo scopo di prevedere il tempo, nonché per osservare il clima della Terra.
- Piccoli satelliti - satelliti leggeri (meno di 1o 0,5 tonnellate) e le dimensioni. Include minisatelliti (oltre 100 kg), microsatelliti (oltre 10 kg) e nanosatelliti (più leggeri di 10 kg), inclusi cubesats e pocket cubes.
- Satellite militare.
- Satelliti di comunicazione.
- Satelliti di navigazione.
- Le astronavi sono veicoli spaziali con equipaggio.
- Le stazioni orbitali sono astronavi a lungo termine.
- I Golosatelliti sono gli ultimi satelliti progettati per esplorare altri pianeti.
Come viene regolato il movimento dei satelliti nello spazio?
Non esiste una regolamentazione uniforme in merito. Lo spazio è spazio libero. Pertanto, i partecipanti alle attività spaziali sono guidati solo dalle proprie leggi nazionali, che, tuttavia, devono rispettare gli accordi adottati nell'ambito dei lavori del Comitato delle Nazioni Unite sugli usi pacifici dello spazio extra-atmosferico (COPUOS).
- Legalmente
Dopo l'adozione nel 1974 della convenzione sulregistrazione degli oggetti spaziali lanciati nello spazio, l'Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari dello spazio esterno mantiene un registro degli oggetti lanciati nello spazio. Tuttavia, la registrazione in esso è dichiarativa e le Nazioni Unite non hanno la capacità tecnica di controllare le orbite reali e gli obiettivi dei veicoli spaziali.
- Satelliti militari
Il principale ostacolo sulla via della creazioneun database satellitare completo e la capacità di monitorare automaticamente lo spazio vicino alla Terra: questi sono satelliti militari. Il sistema americano NORAD non pubblica dati sui satelliti dell'intelligence statunitense, mentre pubblica dati sulle orbite dei veicoli militari russi e cinesi. Le forze aerospaziali russe non pubblicano nulla, sebbene monitorino i satelliti militari americani con mezzi radar e ottici.
Operatori satellitari commerciali adessobisogna effettivamente agire alla cieca, sperando che i militari stessi non consentano uno scontro. Inoltre, sono i veicoli militari che più spesso manovrano in orbita, cambiando altitudine. Esiste persino una classe convenzionale di "satelliti ispettori" che si avvicinano intenzionalmente ai veicoli di altre persone per fotografarli.
- Rischio di collisione
All'inizio di aprile, i satelliti di OneWeb e SpaceXhanno evitato un pericoloso approccio l'uno con l'altro in orbita, hanno detto i rappresentanti della US Space Force e OneWeb. Questa è la prima situazione pericolosa di due società rivali che stanno espandendo le loro reti a banda larga nello spazio.
I ricercatori hanno valutato la probabilità di collisione1,3%, mentre due satelliti si sono avvicinati a 57 metri: questa è una vicinanza pericolosa per i satelliti in orbita. Se i satelliti entrassero in collisione in orbita, potrebbe causare una catastrofe che porterebbe alla formazione di centinaia di pezzi di detriti e la loro traiettoria cambierebbe, mettendo in pericolo altri dispositivi.
Gli esperti hanno anche notato che ora non c'ènessuna organizzazione spaziale nazionale o globale che regola gli operatori satellitari per rispondere a potenziali collisioni. Le aziende hanno solo avvisi urgenti della Space Force per le aziende che richiedono che i dispositivi si mantengano a distanza di sicurezza l'uno dall'altro.
In che modo i satelliti cambiano il cielo?
Costellazioni di satelliti e frammenti di detriti spazialiin orbita attorno alla Terra e riflettendo la luce solare, ha reso il cielo notturno più luminoso del 10%. Lo afferma uno studio congiunto di un team internazionale di astrofisici.
“Ci aspettavamo un aumento della luminosità del cieloinsignificante, ma le nostre prime valutazioni teoriche sono state sorprendenti e quindi ci hanno spinto a riferire immediatamente i risultati ", ha affermato Miroslav Kocifai, ricercatore senior presso l'Accademia delle scienze slovacca e autore principale dello studio sull'inquinamento luminoso.
Gli scienziati ritengono che il problema sarà soloaggravato quando più satelliti vengono inviati nel cielo. Altri colpevoli del cambiamento includono anche componenti di razzi esauriti e altri detriti che riflettono e diffondono la luce del Sole.
Dove e quali satelliti stanno lavorando ora?
L'orbita più densamente popolata è quella geostazionaria (GSO). Ora ci sono circa 400 satelliti su di esso, cioè circa un veicolo spaziale su cinque in funzione.
In generale, le orbite dei satelliti sono divise in basse (fino a 2000 chilometri dalla Terra), medio e alto e geostazionario appartiene a quest'ultimo gruppo. I satelliti di telerilevamento della Terra volano in orbita bassa, satelliti di comunicazione, ad esempio, come Iridium, Globalstar, Orbcomm, il sistema russo "Gonets". In quelli centrali ci sono i sistemi di navigazione: GLONASS (Russia), GPS (USA), Galileo (Europa) e Beidou (Cina).
La popolarità dell'orbita geostazionaria è una conseguenzail fatto che solo su di esso il satellite non cambia la sua posizione nel cielo, come se si librasse sopra il punto selezionato dell'equatore ad un'altitudine di 35.786 chilometri. Ciò consente di comunicare con lui utilizzando antenne terrestri fisse, una volta per tutte dirette verso un punto.
- Starlink
Nel marzo 2021, SpaceX ha condotto con successo una serie di lanci di satelliti Starlink, portando il loro numero in orbita a 1.300, circa l'8% del piano per il 2027.
SpaceX lancia i satelliti in orbita in batch60 unità da maggio 2019 e nel marzo 2021 ci sono stati quattro lanci di questo tipo. Ogni satellite pesa 260 kg e il palco per il loro lancio è progettato per 100 missioni: ogni volta che ritorna sulla piattaforma galleggiante Of Course I Still Love You ("Certo, ti amo ancora") nell'Oceano Atlantico, 630 km da Cape Canaveral ...
L'idea è di avvolgere in una rete dipiccoli satelliti di telecomunicazioni l'intero pianeta in orbita terrestre bassa - 500-2000 km dalla superficie. Un satellite copre una piccola area, ad esempio, delle dimensioni dell'Alaska. Pertanto, vengono lanciati in gruppi per coprire un'area specifica. Il successo di qualsiasi progetto LEO porterà a un cambiamento completo nell'infrastruttura di telecomunicazioni in tutto il mondo.
- Mars Express
Grazie al monitoraggio costante di Mars Expressgli scienziati hanno analizzato le ultime due tempeste di polvere globali, nel 2007 e nel 2018. Hanno confrontato le prestazioni di quegli anni con anni senza tempeste per capire come le tempeste abbiano influenzato la fuoriuscita di acqua da Marte.
Con il cambio delle stagioni, l'umidità si congela nell'atmosferaMarte. Tuttavia, invece di tornare sulla superficie del pianeta sotto forma di precipitazione, sta accadendo qualcos'altro. Le tempeste di polvere interferiscono con il processo. Riscaldano e distruggono l'atmosfera di Marte e forniscono anche acqua ad altezze ancora maggiori.
Entrambi gli studi hanno utilizzato ampi set di dati pluriennali dallo strumento SPICAM di Mars Express.
- Esplosione del satellite NOAA 17
Il satellite meteorologico statunitense NOAA 17, che non lo èè stato coinvolto nel lavoro, esploso nello spazio in 16 detriti. Gli scienziati stanno ora monitorando 16 detriti associati all'esplosione in modo che non interrompano il funzionamento di altri oggetti. Non è specificato se i detriti rappresentino una minaccia per il funzionamento dei satelliti.
Lo squadrone ha riferito:Non vi è ancora alcuna indicazione che l'incidente sia stato causato da una collisione con un altro oggetto. Secondo l'aeronautica americana, prima dell'esplosione, il satellite era in orbita ad un'altitudine minima di 800 km e un'altitudine massima di 817 km.
Il satellite NOAA 17 è stato lanciato nello spazio nel giugno 2002 e dismesso nel 2013. Si noti che in precedenza tali satelliti erano già stati distrutti nello spazio a causa dell'esplosione delle batterie di bordo.
- ICESat-2
Gli scienziati hanno esaminato i dati ad alta risoluzione raccolti dal satellite ICESat-2 sulla piattaforma ghiacciata di Amery tra ottobre 2018 e novembre 2019.
Gli impulsi laser dal satellite vengono diretti asuperficie della Terra e utilizzare i fotoni riflessi per determinare l'altezza della superficie. A differenza di altri satelliti, la risoluzione ICESat-2 consente di vedere fratture più fini e la loro morfologia.
Gli scienziati hanno elaborato i dati satellitari utilizzandoalgoritmo. Identifica le depressioni superficiali del ghiaccio per individuare e caratterizzare le crepe. Ricordiamo che la depressione del limite delle nevi è la sua diminuzione dovuta a cambiamenti climatici favorevoli al mantenimento dell'equilibrio della massa glaciale.
Poiché il bilancio di massa è una funzione diretta dell'accumulo e dell'ablazione, le fluttuazioni dell'altezza del limite della neve riflettono gli effetti cumulativi delle variazioni di temperatura e delle precipitazioni.
- OneWeb
Nel 2012, American TechnicalL'imprenditore, ingegnere e inventore Greg Wyler ha fondato WorldVu Satellites, una società di telecomunicazioni che mira a fornire a centinaia di milioni di persone l'accesso a Internet. Successivamente, l'organizzazione è stata ribattezzata OneWeb, in onore del progetto omonimo di diffondere la rete in luoghi difficili da raggiungere.
È la Russia che fornisce il meglio al progettoresistenza. Nel 2018, l'FSB e Roskomnadzor si sono opposti all'assegnazione delle frequenze richieste da OneWeb ai satelliti. Le agenzie di intelligence hanno affermato che esiste il rischio di spionaggio: dicono che la compagnia britannica monitorerà i russi. Nel 2019, OneWeb ha ritirato la domanda e ha promesso di rivederla per soddisfare i requisiti di sicurezza nazionale russi.
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