Čo sú to umelé satelity?
Umelý satelit Zeme (AES) je kozmická loď
Aby sa zariadenie pohybovalo na obežnej dráhe okolo Zeme, musí mať počiatočnú rýchlosť rovnakú alebo väčšiu ako prvá úniková rýchlosť. Lety AES sa uskutočňujú vo výškach až niekoľko stotisíc kilometrov.
Dolná hranica nadmorskej výšky satelitného letu je určenápotreba vyhnúť sa procesu rýchleho brzdenia v atmosfére. Doba obehu satelitu sa v závislosti od priemernej výšky letu môže pohybovať od jeden a pol hodiny až po niekoľko rokov.
Obzvlášť dôležité sú satelity na geostacionárnom miesteobežná dráha, ktorej obežná doba je striktne rovnaká ako dni, a preto sa pre pozemského pozorovateľa nehybne „zavesia“ na oblohu, čo umožňuje zbaviť sa rotačných zariadení v anténach.
Automatické medziplanetárne stanice (AMS) amedziplanetárne vesmírne lode môžu byť vypustené do hlbokého vesmíru jednak obídením satelitného stupňa (teda pravého nanebovzatia), jednak po predbežnom štarte na takzvanú referenčnú obežnú dráhu satelitu.
Na začiatku vesmírneho veku boli vypustené satelitylen prostredníctvom nosných rakiet a koncom 20. storočia sa rozšírilo aj vypúšťanie satelitov z iných satelitov - orbitálnych staníc a kozmických lodí (predovšetkým z raketoplánu MTKK).
Ako prostriedok na vypustenie satelitov teoretickyKozmické lode MTKK, kozmické delá a vesmírne výťahy sú tiež možné, ale ešte neboli implementované. Len krátko po začiatku kozmického veku sa stalo bežné vypúšťať viac ako jeden satelit na jednu nosnú raketu a do konca roku 2013 počet súčasne vypustených satelitov v niektorých nosných raketách presiahol tri desiatky.
Pri niektorých štartoch idú na obežnú dráhu aj posledné fázy nosných rakiet a na istý čas sa z nich skutočne stanú satelity.
Satelity bez posádky majú hmotnosť niekoľkýchkilogramy až dve desiatky ton a veľkosti od niekoľkých centimetrov až po (najmä pri použití solárnych panelov a výsuvných antén) niekoľko desiatok metrov.
Kozmické lode a vesmírne lietadlá, ktoré sú satelitmi, dosahujú niekoľko desiatok ton a metrov a prefabrikované orbitálne stanice dosahujú stovky ton a metrov.
V 21. storočí s rozvojom mikrominiaturizácie ananotechnológie sa masovým fenoménom stalo vytváranie ultra malých satelitov cubesat (od jedného do niekoľkých kilogramov a od niekoľkých do niekoľkých desiatok centimetrov) a objavil sa aj nový formát: poketcube (doslovavrecková kocka) v niekoľkých stovkách alebo desiatkach gramov a niekoľkých centimetroch.
Družice sú prevažne vytvárané akonenávratné, avšak niektoré z nich (predovšetkým lode s posádkou a niektoré nákladné kozmické lode) sú čiastočne alebo čiastočne obnoviteľné (majú klesajúce vozidlo) alebo úplne (kozmické lietadlá a satelity sa vracajú na palubu).
Satelity z umelej zeme sú široko používanépre vedecký výskum a aplikované problémy, ako aj vo vzdelávaní (takzvané „univerzitné“ satelity sa vo svete stali masovým fenoménom) a záľubou - rádioamatérske satelity.
Koľko satelitov je teraz na obežnej dráhe Zeme?
Záleží na tom, ako počítate. Od štartu Sputniku 4. októbra 1957 bolo do vesmíru vypustených viac ako 9 000 vozidiel, no v súčasnosti je v prevádzke len asi 2 000 z nich.
Zvyšok vyhorel v atmosfére alebo sa zlomil asa na obežnej dráhe stala „vesmírnym odpadom“. Preto sa mimochodom väčšina manévrov vykonáva s cieľom vyhnúť sa nekontrolovaným objektom a nefungujúcim satelitom.
Druhy satelitov
Rozlišujú sa tieto typy satelitov:
- Astronomické satelity sú satelity určené na prieskum planét, galaxií a iných vesmírnych objektov.
- Biosatelity sú satelity určené na vykonávanie vedeckých experimentov na živých organizmoch vo vesmíre.
- Družice na diaľkový prieskum Zeme.
- Meteorologické satelity sú satelity určené na prenos údajov na účely predpovedania počasia, ako aj na pozorovanie podnebia Zeme.
- Malé satelity - satelity nízkej hmotnosti (menej ako 1alebo 0,5 tony) a veľkosť. Zahŕňa minisatelity (nad 100 kg), mikrosatelity (nad 10 kg) a nanosatelity (ľahšie ako 10 kg) vrátane kostiek a vreckových kociek.
- Vojenský satelit.
- Komunikačné satelity.
- Navigačné satelity.
- Vesmírne lode sú kozmické lode s posádkou.
- Orbitálne stanice sú dlhodobé vesmírne lode.
- Golosatelity sú najnovšie satelity určené na prieskum iných planét.
Ako je regulovaný pohyb satelitov vo vesmíre?
Neexistuje na to jednotný predpis. Priestor je voľný priestor. Účastníci vesmírnych aktivít sa preto riadia len vlastnými národnými zákonmi, ktoré však musia byť v súlade s dohodami prijatými v rámci práce Výboru OSN pre mierové využívanie vesmíru (COPUOS).
- Legálne
Po prijatí dohovoru z roku 1974 oregistráciu vesmírnych objektov vypustených do kozmického priestoru vedie Úrad OSN pre záležitosti kozmického priestoru register objektov vypúšťaných do kozmického priestoru. Registrácia v ňom je však deklaratívna a OSN nemá technické schopnosti na kontrolu skutočných dráh a cieľov kozmických lodí.
- Vojenské satelity
Hlavná prekážka stojaca v ceste stvoreniukomplexná satelitná databáza a schopnosť automatického monitorovania vesmíru blízko Zeme - to sú vojenské satelity. Americký systém NORAD nezverejňuje údaje o amerických spravodajských satelitoch, zatiaľ čo údaje o dráhach ruských a čínskych vojenských vozidiel. Ruské vzdušné a kozmické sily nezverejňujú vôbec nič, hoci americké vojenské satelity monitorujú radarom a optickými prostriedkami.
Komerční satelitní operátori teraztreba skutočne konať slepo a dúfať, že samotná armáda nedovolí zrážku. Navyše sú to vojenské vozidlá, ktoré najčastejšie manévrujú na obežnej dráhe a menia nadmorskú výšku. Existuje dokonca aj konvenčná trieda „inšpekčných satelitov“, ktoré sa cielene približujú k vozidlám iných ľudí s cieľom ich fotografovania.
- Riziko kolízie
Na začiatku apríla sa uskutočnili satelity spoločností OneWeb a SpaceXvyhnúť sa nebezpečnému vzájomnému prístupu na obežnej dráhe, uviedli zástupcovia amerických vesmírnych síl a OneWebu. Toto je prvá nebezpečná situácia dvoch konkurenčných spoločností, ktoré rozširujú svoje širokopásmové siete vo vesmíre.
Vedci hodnotili pravdepodobnosť kolízie1,3%, zatiaľ čo dva satelity sa priblížili k 57 metrom - to je pre satelity na obežnej dráhe nebezpečná blízkosť. Ak by sa satelity zrazili na obežnej dráhe, mohlo by to spôsobiť katastrofu, ktorá by viedla k vzniku stoviek kúskov trosiek a ich trajektória by sa zmenila, čo by ohrozilo ďalšie zariadenia.
Odborníci tiež poznamenali, že teraz neexistuje žiadnyžiadna národná alebo globálna vesmírna organizácia, ktorá by regulovala satelitných operátorov v reakcii na potenciálne kolízie. Spoločnosti majú iba urgentné upozornenia vesmírnych síl na spoločnosti, ktoré vyžadujú, aby si zariadenia udržiavali bezpečnú vzdialenosť od seba.
Ako menia satelity oblohu?
Súhvezdia satelitov a kúskov vesmírneho odpaduobiehajúci okolo Zeme a odrážajúci slnečné svetlo, urobil nočnú oblohu o 10% jasnejšou. Tvrdí to spoločná štúdia medzinárodného tímu astrofyzikov.
"Očakávali sme zvýšenie jasu oblohy."nepodstatné, ale naše prvé teoretické hodnotenia boli prekvapivé, a preto nás viedli k okamžitému hláseniu výsledkov, “uviedol Miroslav Kocifai, vedúci výskumný pracovník Slovenskej akadémie vied a hlavný autor štúdie o svetelnom znečistení.
Vedci sa domnievajú, že problém bude ibas pribúdajúcimi satelitmi na oblohu sa zhoršuje. Medzi ďalších vinníkov zmeny patria aj použité raketové komponenty a ďalšie úlomky, ktoré odrážajú a rozptyľujú svetlo zo Slnka.
Kde a aké satelity teraz pracujú?
Najhustejšie osídlená obežná dráha je geostacionárna (GSO). Teraz je na ňom asi 400 satelitov, teda približne každá piata operujúca kozmická loď.
Dráhy satelitov sa všeobecne delia na nízke (až 2000 kilometrov od Zeme), stredná a vysoká, a geostacionárne patria do druhej skupiny. Družice diaľkového prieskumu Zeme lietajú na nízkej obežnej dráhe, komunikačné satelity sú napríklad Iridium, Globalstar, Orbcomm, ruský systém „Gonets“. Na prostredných sa nachádzajú navigačné systémy - GLONASS (Rusko), GPS (USA), Galileo (Európa) a Beidou (Čína).
Dôsledok je popularita geostacionárnej dráhyskutočnosť, že iba na nej satelit nemení svoju polohu na oblohe, akoby sa vznášal nad zvoleným bodom rovníka v nadmorskej výške 35 786 kilometrov. To vám umožňuje komunikovať s ním pomocou stacionárnych pozemských antén, raz a navždy nasmerovaných do jedného bodu.
- Starlink
V marci 2021 SpaceX uskutočnila sériu úspešných štartov satelitov Starlink, čím sa ich počet na obežnej dráhe zvýšil na 1 300 – približne 8 % plánu na rok 2027.
SpaceX vypúšťa satelity na obežnú dráhu v dávkachOd mája 2019 60 kusov a v marci 2021 došlo k štyrom takýmto spusteniam. Každý satelit váži 260 kg a scéna na jeho vypustenie je navrhnutá pre 100 misií: zakaždým, keď sa vráti na plávajúcu platformu Of Course I Still Love You („Samozrejme, stále ťa milujem“) v Atlantickom oceáne, 630 km z mysu Canaveral ...
Účelom je zabaliť do sietemalé telekomunikačné satelity celú planétu na nízkej obežnej dráhe Zeme - 500-2000 km od povrchu. Jeden satelit pokrýva malú oblasť, napríklad veľkosť Aljašky. Preto sa vypúšťajú v skupinách, aby pokryli konkrétnu oblasť. Úspech každého projektu LEO povedie k úplnej zmene telekomunikačnej infraštruktúry po celom svete.
- Mars Express
Vďaka neustálemu sledovaniu Mars Expressvedci analyzovali posledné dve globálne prachové búrky, v rokoch 2007 a 2018. Porovnávali výkonnosť tých rokov s rokmi bez búrok, aby pochopili, ako búrky ovplyvnili únik vody z Marsu.
So zmenou ročných období v atmosfére zamŕza vlhkosťMars. Namiesto návratu na povrch planéty v podobe zrážok sa však deje niečo iné. Búrky prachu zasahujú do procesu. Ohrievajú a ničia atmosféru Marsu a tiež dodávajú vodu do ešte väčších výšok.
Obe štúdie využívali rozsiahle mnohoročné súbory údajov z prístroja SPICAM spoločnosti Mars Express.
- Výbuch satelitu NOAA 17
Americký meteorologický satelit NOAA 17, ktorý nie jebol zapojený do práce, explodoval vo vesmíre na 16 trosiek. Vedci teraz monitorujú 16 trosiek spojených s výbuchom, aby nenarúšali činnosť ďalších objektov. Nie je špecifikované, či troska predstavuje hrozbu pre prevádzkovanie satelitov.
Letka hlásila:Zatiaľ nič nenasvedčuje tomu, že by incident spôsobila zrážka s iným objektom. Podľa amerického letectva bol satelit pred výbuchom na obežnej dráhe s minimálnou výškou 800 km a maximálnou výškou 817 km.
Družica NOAA 17 bola vynesená do vesmíru v júni 2002 a vyradená z prevádzky v roku 2013. Je potrebné poznamenať, že také satelity už boli predtým vo vesmíre zničené v dôsledku výbuchu palubných batérií.
- ICESat-2
Vedci skúmali údaje s vysokým rozlíšením zozbierané satelitom ICESat-2 nad ľadovým šelfom Amery v období od októbra 2018 do novembra 2019.
Laserové impulzy zo satelitu sú smerované dopovrchu Zeme a pomocou odrazených fotónov určovať výšku povrchu. Na rozdiel od iných satelitov umožňuje rozlíšenie ICESat-2 vidieť jemnejšie zlomeniny a ich morfológiu.
Vedci spracovali satelitné údaje pomocoualgoritmu. Identifikuje povrchové ľadové depresie na lokalizáciu a charakterizáciu trhlín. Pripomeňme, že depresia snežnej hranice je jej pokles v dôsledku klimatických zmien priaznivých pre udržanie rovnováhy ľadovcovej hmoty.
Pretože hmotnostná bilancia je priamou funkciou akumulácie a ablácie, kolísanie výšky snehovej čiary odráža kumulatívne účinky zmien teploty a zrážok.
- OneWeb
V roku 2012 spoločnosť American Technicalpodnikateľ, inžinier a vynálezca Greg Wyler založil WorldVu Satellites, telekomunikačnú spoločnosť, ktorej cieľom je poskytnúť stovky miliónov ľudí prístup k internetu. Neskôr bola organizácia premenovaná na OneWeb - na počesť rovnomenného projektu šírenia siete na ťažko dostupné miesta.
Je to Rusko, ktoré poskytuje projektu maximumodpor. V roku 2018 sa FSB a Roskomnadzor postavili proti prideleniu frekvencií požadovaných spoločnosťou OneWeb satelitom. Spravodajské agentúry uviedli, že existuje riziko špionáže - tvrdia, že britská spoločnosť bude Rusov monitorovať. V roku 2019 spoločnosť OneWeb stiahla aplikáciu a sľúbila, že ju zreviduje, aby zodpovedala požiadavkám ruskej národnej bezpečnosti.
Čítaj viac
Vynaliezavosť vrtuľníka úspešne štartuje na Marse
Bola vytvorená prvá presná mapa sveta. Čo je zlé na všetkých ostatných?
NASA povedala, ako budú dodávať vzorky Marsu na Zem