yleinen

Kuinka satelliitit toimivat?

"Ihmisen täytyy nousta maan yläpuolelle - ilmakehään ja sen ulkopuolelle - sillä vain tällä tavalla hän ymmärtää täysin maailman, jossa hän asuu."

Sokrates teki tämän havainnon vuosisatoja aiemminihmiset sijoittavat esineen onnistuneesti maan kiertoradalle. Muinaiskreikkalainen filosofi näyttää kuitenkin ymmärtäneen, kuinka arvokas näkymä ulkoavaruudesta voi olla, vaikka hän ei tiennyt lainkaan, kuinka tämä saavutetaan.

Tämä käsite on kuinka tuoda esine ”ilmapiiri ja sen ulkopuolella ”- joutui odottamaan, kunnes Isaac Newton julkaisi kuuluisan ajatuskokeilunsa tykkipallolla vuonna 1729. Se näyttää noin:

”Kuvittele, että laitat aseen päällevuoria ja ampui siitä vaakasuoraan. Tykinkuula kulkee jonkin aikaa maapallon pinnan suuntaisesti, mutta lopulta se palaa painovoimaan ja putoaa maan päälle. Kuvittele nyt, että jatkat ruiskumaalin lisäämistä aseeseen. Lisäräjähdyksillä ydin kulkee kauempana, kunnes se putoaa. Lisää oikea määrä ruutijauhetta ja anna ytimelle oikea kiihtyvyys, ja se lentää jatkuvasti planeetan ympäri, aina pudotettaessa painovoimakenttään, mutta ei koskaan saavuttavan maata. "

Lokakuussa 1957 Neuvostoliitto lopultavahvisti Newtonin arvauksen käynnistämällä Sputnik-1, ensimmäisen keinotekoisen satelliitin Maan kiertoradalla. Tämä käynnisti avaruuskilpailun ja lukuisia laukauksia kohteista, joiden oli tarkoitus lentää ympäri maapalloa ja aurinkokunnan muita planeettoja. Sputnikin käynnistämisen jälkeen jotkut maat, suurin osa Yhdysvalloista, Venäjältä ja Kiinasta, ovat lähettäneet avaruuteen yli 3000 satelliittia. Jotkut näistä ihmisen tekemistä esineistä, kuten ISS, ovat suuria. Toiset sopivat täydellisesti pieneen rintaan. Satelliittien ansiosta vastaanottaa sääennusteita, katsella televisiota, surffata Internetissä ja soittaa puheluita. Jopa ne satelliitit, joiden työtä emme tunne eikä näe, kannattavat täydellisesti armeijaa.

Tietenkin, satelliittien laukaisu ja toiminta johtivatongelmiin. Koska maapallon kiertoradalla on yli 1000 toimivaa satelliittia, lähimmästä avaruusalueestamme on tullut eloisaa kuin suuri kaupunki ruuhka-aikana. Lisää tähän ei-toimivaan laitteeseen hylättyjä satelliitteja, laitteistokappaleita ja fragmentteja räjähdyksistä tai törmäyksistä, jotka täyttävät taivaan hyödyllisillä laitteilla. Tämä kiertoratajätteet, joista olemme kirjoittaneet yksityiskohtaisesti, ovat kertyneet vuosien varrella ja aiheuttavat vakavan uhan satelliiteille, jotka kiertävät tällä hetkellä maapallon ympäri, sekä tuleville miehitetyille ja miehittämättömille laukaisuille.

Tässä artikkelissa pääsemme tavallisen suolistoonsatelliitti ja katso hänen silmiinsä nähdäksesi planeettamme näkymät, joista Sokrates ja Newton eivät voineet edes uneksia. Mutta ensin katsotaanpa tarkemmin kuinka satelliitti todellakin eroaa muista taivaallisista esineistä.

Sisältö

  • 1 Mikä on satelliitti?
  • 2 Milloin satelliitit keksittiin?
  • 3 Mitä eroa on satelliitti- ja avaruusjätteillä?
  • 4 Mitä tavallisessa satelliitissa on?
  • 5 Kuinka satelliitit saatetaan kiertoradalle?
  • 6 Kiertoradan nopeus ja korkeus
  • 7 satelliittityyppiä
  • 8 kuuluisaa satelliittia
  • 9 Kuinka paljon satelliitit ovat?
  • 10 Satelliittien tulevaisuus

Mikä on satelliitti?


satelliitti Onko esine, joka liikkuu käyrää pitkinympäri planeettaa. Kuu on maan luonnollinen satelliitti, ja maan vieressä on monia satelliitteja, jotka ovat ihmisen käsien tekemiä, sanotusti keinotekoisia. Polku, jota satelliitti seuraa, on kiertorata, joka joskus on ympyrän muotoinen.

Ymmärtääksesi miksi satelliitit liikkuvat näintavalla, meidän on käydä ystävämme Newtonissa. Hän ehdotti, että painovoima esiintyy kahden maailmankaikkeuden kohteen välillä. Jos tätä voimaa ei olisi, planeetan lähellä lentävät satelliitit jatkaisivat liikettä yhdellä nopeudella ja yhteen suuntaan - suorassa linjassa. Tämä viiva on satelliitin inertiaalipolku, jota kuitenkin tasapainottaa voimakas painovoima vetovoima, joka on suunnattu kohti planeetan keskustaa.

Joskus satelliitin kiertorata näyttää ellipsiltä,Levytty ympyrä, joka kulkee kahden taikuut temppuiksi kutsutun pisteen ympäri. Tässä tapauksessa kaikki samat liikelakit toimivat paitsi, että planeetat sijaitsevat yhdessä temppuista. Seurauksena on, että satelliittiin kohdistuva nettovoima ei kulje tasaisesti koko polkuaan, ja satelliitin nopeus muuttuu jatkuvasti. Se liikkuu nopeasti, kun se on lähinnä planeettaa - perigeen pisteessä (ei pidä sekoittaa perihelioniin), ja hitaammin, kun se on kauempana planeetasta - apogeen pisteessä.

Satelliitteja on erimuotoisia ja -kokoisia, ja ne suorittavat monenlaisia ​​tehtäviä.

  • Meteorologiset satelliitit auttavat meteorologejaEnnusta säätä tai katso, mitä hänelle tällä hetkellä tapahtuu. Geostationaarinen toimiva ympäristösatelliitti (GOES) on hyvä esimerkki. Nämä satelliitit sisältävät yleensä kameroita, jotka osoittavat maan säätä.
  • Viestintäsatelliitit sallivat puhelutRele satelliitin kautta. Tietoliikennesatelliitin tärkein ominaisuus on transponderi - radio, joka vastaanottaa keskustelun yhdellä taajuudella, vahvistaa sen ja lähettää sen takaisin maahan eri taajuudella. Satelliitti sisältää yleensä satoja tai tuhansia transpondereita. Viestintäsatelliitit ovat yleensä geosynkronisia (lisää tästä myöhemmin).
  • Televisiosatelliitit lähettävät televisiosignaaleja pisteestä toiseen (samanlainen kuin tietoliikennesatelliittien).
  • Tieteelliset satelliitit, kuten Hubble-avaruusteleskooppi, suorittavat kaikenlaisia ​​tieteellisiä tehtäviä. He katsovat kaikkea auringonpisteistä gammasäteisiin.
  • Navigointisatelliitit auttavat lentämään lentokoneita ja purjeveneitä. GPS NAVSTAR- ja GLONASS-satelliitit ovat erinomaisia ​​edustajia.
  • Pelastussatelliitit reagoivat hätäsignaaleihin.
  • Maan tarkkailu satelliitit huomauttavat muutokset - lämpötilasta jääkappiin. Tunnetuimpia ovat Landsat-sarjat.

Sotilasatelliitit ovat myös kiertoradalla, muttasuurin osa heidän työstään on edelleen mysteeri. He voivat välittää salattuja viestejä, tarkkailla ydinaseita, vihollisen liikkeitä, varoittaa ohjusten laukaisuista, kuunnella maaradioa, suorittaa tutkatarkastuksia ja kartoittaa.

Milloin satelliitit keksittiin?


Ehkä Newton hänen fantasioissaan alkoisatelliitteja, mutta ennen kuin todella toteutimme tämän saavutuksen, kului paljon aikaa. Yksi ensimmäisistä visionääreistä oli tieteiskirjailija Arthur Clark. Vuonna 1945 Clark ehdotti, että satelliitti voitaisiin sijoittaa kiertoradalle siten, että se liikkuu samaan suuntaan ja samalla nopeudella kuin maa. Viestintään voitaisiin käyttää ns. Geostationaarisia satelliitteja.

Tutkijat eivät ymmärtäneet Clarkia - vasta 4. lokakuuta 1957vuosi. Sitten Neuvostoliitto avasi ensimmäisen keinotekoisen satelliitin Sputnik-1 maan kiertoradalle. Sputnik oli halkaisijaltaan 58 senttimetriä, painoi 83 kiloa ja oli valmistettu pallon muotoiseksi. Vaikka tämä oli merkittävä saavutus, Sputnikin sisältö oli niukkaa nykypäivän standardien mukaan:

  • lämpömittari
  • akku
  • radiolähetin
  • typpikaasu, joka oli paineessa satelliitin sisällä

"Sputnik" -napin ulkopuolellaantennit, jotka lähetetään lyhytaaltotaajuudella nykyisen standardin (27 MHz) ylä- ja alapuolella. Maapallon seuranta-asemat tarttuivat radiosignaaliin ja vahvistivat, että pieni satelliitti selvisi laukaisusta ja lähti onnistuneesti tielle planeettamme ympäri. Kuukautta myöhemmin Neuvostoliitto ajoi Sputnik-2: n kiertoradalle. Kapselin sisällä oli koira Laika.

Joulukuussa 1957 epätoivoisesti pysyi mukanakylmän sodan vastustajiensa kanssa amerikkalaiset tutkijat yrittivät käynnistää satelliitin kiertoradalle Vanguard-planeetan kanssa. Valitettavasti raketti kaatui ja palai loppuun lähtövaiheessa. Pian sen jälkeen, 31. tammikuuta 1958, Yhdysvallat toisti Neuvostoliiton menestyksen hyväksymällä Werner von Braunin suunnitelman, jonka tarkoituksena oli käynnistää Explorer-1-satelliitti Yhdysvaltojen kanssa. Redstone. Explorer-1 kantoi työkaluja kosmisten säteiden havaitsemiseksi ja havaitsi James Van Allenin Iowan yliopistosta suorittaman kokeilun aikana, että kosmiset säteet ovat paljon odotettua pienempiä. Tämä johti kahden toroidisen vyöhykkeen (lopulta nimetty Van Allenin nimeksi) löytämiseen, jotka oli täynnä varautuneita hiukkasia, jotka maapallon magneettikenttä on vanginnut.

Jotkut yritykset ovat onnistuneet rohkaisemaan näitä menestyksiäaloitti satelliittien kehittämisen ja laukaisun 60-luvulla. Yksi heistä oli Hughes Aircraft tähtiinsinööri Harold Rosenin kanssa. Rosen johti ryhmää, joka toteutti Clarkin idean - viestintäsatelliitin, joka on sijoitettu maan kiertoradalle siten, että se voisi heijastaa radioaaltoja paikasta toiseen. Vuonna 1961 NASA allekirjoitti sopimuksen Hughesin kanssa Syncom-satelliittisarjan (synkroninen viestintä) rakentamisesta. Heinäkuussa 1963 Rosen ja hänen kollegansa näkivät kuinka Syncom-2 lähti avaruuteen ja siirtyi karkealle geosynkroniselle kiertoradalle. Presidentti Kennedy käytti uutta järjestelmää puhuakseen Nigerian pääministerin kanssa Afrikassa. Pian käynnistyi myös Syncom-3, joka itse asiassa pystyi lähettämään televisiosignaalin.

Satelliittien ikä on alkanut.

Mitä eroa on satelliitti- ja avaruusjätteillä?


Teknisesti satelliitti on mikä tahansa esine, jokapyörii planeetan tai pienemmän taivaankappaleen ympäri. Tähtitieteilijät luokittelevat kuut luonnollisiksi satelliiteiksi, ja vuosien mittaan he ovat laatineet luettelon satoista tällaisista esineistä, jotka kiertävät aurinkokunnan järjestelmämme planeettoja ja kääpiöplaneettoja. Esimerkiksi he laskivat 67 kuukautta Jupiteria. Ja edelleen etsiä uusia kuita.

Ihmisen luomat esineet, kuten Sputnik ja Explorer,voidaan myös luokitella satelliiteiksi, koska ne, kuten kuit, kiertävät planeetan ympäri. Valitettavasti ihmisen toiminta on johtanut valtavaan määrään roskia maan kiertoradalla. Kaikki nämä kappaleet ja roskat käyttäytyvät kuin suuret raketit - ne pyörivät planeetan ympäri suurella nopeudella pyöreällä tai elliptisellä tavalla. Määritelmän suppeassa tulkinnassa jokainen tällainen kohde voidaan määritellä satelliitiksi. Mutta tähtitieteilijät yleensä pitävät satelliiteina niitä esineitä, jotka suorittavat hyödyllisen toiminnon. Jätteet ja muut roskat kuuluvat kiertoratajätteiden luokkaan.

Orbitaalijäte tulee monista lähteistä:

  • Rakettiräjähdys, joka tuottaa eniten roskia.
  • Astronautti rentoutti kättään - jos astronauttikorjaa jotain avaruudessa ja kaipaa jakoavainta, se katoaa ikuisesti. Avain menee kiertoradalle ja lentää nopeudella noin 10 km / s. Jos se osuu ihmiseen tai satelliittiin, tulokset voivat olla tuhoisia. Suuret esineet, kuten ISS, ovat iso kohde avaruusjätteille.
  • Hylätyt tavarat. Osat laukaisusäiliöistä, kameran linssien korkit ja niin edelleen.

NASA on käynnistänyt erityisen satelliitin nimeltäänLDEF tutkia avaruusjätteiden törmäyksen pitkäaikaisia ​​vaikutuksia. Kuuden vuoden aikana satelliitti-instrumentit tallensivat noin 20 000 törmäystä, joista jotkut olivat mikrometeoriittien aiheuttamia, ja toiset kiertoradan roskista. NASA: n tutkijat analysoivat edelleen LDEF-tietoja. Mutta Japanissa he aikovat jo perustaa jättiläisverkoston avaruusjätteiden sieppaamiseksi.

Mitä tavallisessa satelliitissa on?


Satelliitit ovat erimuotoisia ja -kokoisia ja -tyyppisiäsuorittaa monia erilaisia ​​toimintoja, mutta periaatteessa kaikki ovat samanlaisia. Kaikilla heillä on metalli- tai komposiittikehys ja runko, joita englantia puhuvat insinöörit kutsuvat bussiksi, ja venäläisiä - avaruusalustaksi. Avaruusalusta yhdistää kaiken ja tarjoaa tarpeeksi toimenpiteitä työkaluille selviytyäkseen laukaisusta.

Kaikilla satelliiteilla on virtalähde (yleensäaurinkopaneelit) ja akut. Aurinkopaneelien ryhmien avulla voit ladata akkuja. Uudemmat satelliitit sisältävät polttokennot. Satelliittienergia on erittäin kallista ja erittäin rajallista. Ydinakkuja käytetään yleisesti avaruuskoettimien lähettämiseen muille planeetoille.

Kaikilla satelliiteilla on sisäänrakennettu tietokoneeri järjestelmien hallinta ja valvonta. Jokaisella on radio ja antenni. Ainakin useimmissa satelliiteissa on radiolähetin ja radiovastaanotin, joten maahenkilökunnan miehistö voi pyytää tietoja satelliitin tilasta ja tarkkailla sitä. Monet satelliitit sallivat paljon erilaisia ​​asioita: kiertoradan vaihtamisesta tietokonejärjestelmän ohjelmointiin.

Asenna kaikki nämä järjestelmät odotetustisen kokoaminen ei ole helppo tehtävä. Se vie vuosia. Kaikki alkaa tehtävän tarkoituksen määrittämisestä. Parametrien määrittäminen antaa suunnittelijoille mahdollisuuden koota tarvittavat työkalut ja asentaa ne oikeaan järjestykseen. Kun eritelmä on hyväksytty (ja budjetti), satelliittikokoonpano alkaa. Se tapahtuu puhtaassa huoneessa, steriilissä ympäristössä, jonka avulla voit pitää halutun lämpötilan ja kosteuden ja suojata satelliittia kehittämisen ja kokoamisen aikana.

Keinotekoisia satelliitteja tuotetaan yleensätilata. Jotkut yritykset ovat kehittäneet modulaarisia satelliitteja, ts. Malleja, joiden kokoonpano mahdollistaa lisäelementtien asentamisen eritelmän mukaisesti. Esimerkiksi Boeing 601 -satelliiteissa oli kaksi perusmoduulia - alusta moottorin osajärjestelmän, elektroniikan ja akkujen kuljettamiseen; ja joukko soluhyllyjä laitteiden varastointiin. Tämän modulaarisuuden ansiosta insinöörit voivat koota satelliitteja ei tyhjästä, vaan työkappaleesta.

Kuinka satelliitit saatetaan kiertoradalle?


Nykyään kaikki satelliitit saatetaan kiertoradalle raketilla. Monet kuljettavat niitä rahtiosastolla.

Useimmissa satelliittien laukaisuissa raketit laukeavatmenossa suoraan ylöspäin, tämän avulla voit nopeasti kulkea sen paksu ilmakehän läpi ja minimoida polttoaineenkulutus. Raketin nousun jälkeen raketin ohjausmekanismi käyttää inertiaohjausjärjestelmää laskemaan raketin suuttimen tarvittavat säädöt halutun kallistuman aikaansaamiseksi.

Kun raketti menee harvaanIlmassa, noin 193 kilometrin korkeudessa, navigointijärjestelmä tuottaa pieniä mailoja, jotka riittävät kääntämään raketin vaaka-asentoon. Sen jälkeen satelliitti vapautetaan. Pienet raketit lasketaan uudelleen ja tarjoavat eron raketin ja satelliitin etäisyydellä.

Kiertoradan nopeus ja korkeus

Raketin tulisi nousta nopeudella 40 320Kilometrejä tunnissa paetaksesi kokonaan maapallon painovoimasta ja lentääkseen avaruuteen. Avaruusnopeus on paljon suurempi kuin mitä satelliitti tarvitsee kiertoradalla. Ne eivät välttämättä maapallon painovoimaa, mutta ovat tasapainossa. Orbitaalinen nopeus on nopeus, joka tarvitaan tasapainon ylläpitämiseksi gravitaation vetovoiman ja satelliitin inertiaalisen liikkeen välillä. Tämä on noin 27 359 kilometriä tunnissa 242 kilometrin korkeudessa. Ilman painovoimaa inertia olisi kuljettanut satelliitin avaruuteen. Jopa painovoiman ollessa satelliitti liikkuu liian nopeasti, se kuljetetaan avaruuteen. Jos satelliitti liikkuu liian hitaasti, painovoima vetää sen takaisin maahan.

Satelliitin kiertorata riippuu siitäkorkeudet maan päällä. Mitä lähempänä maata, sitä nopeampi nopeus. 200 kilometrin korkeudessa kiertorata on 27 400 kilometriä tunnissa. Jotta kiertorata pysyy 35 786 kilometrin korkeudessa, satelliitin on kuljettava nopeudella 11 300 kilometriä tunnissa. Tämän kiertoradan avulla satelliitti voi tehdä yhden lentosuunnan 24 tunnissa. Koska myös Maa pyörii 24 tuntia, satelliitti 35 786 kilometrin korkeudessa on kiinteässä asennossa suhteessa maan pintaan. Tätä asentoa kutsutaan geostacionääriseksi. Geostationaarinen kiertorata on ihanteellinen meteorologisille ja tietoliikennesatelliiteille.

Yleensä mitä korkeampi kiertorata, sitä pidempi satelliitti onvoi pysyä siinä. Matalassa korkeudessa satelliitti on maan ilmakehässä, mikä luo vastustusta. Korkealla korkeudella ei käytännöllisesti katsoen ole vastuskykyä, ja satelliitti, kuten kuu, voi olla kiertoradalla vuosisatojen ajan.

Satelliittityypit


Maapallolla kaikki satelliitit näyttävät kiiltävältälaatikot tai sylinterit, jotka on koristeltu aurinkopaneelien siipillä. Mutta avaruudessa nämä kömpelöt koneet käyttäytyvät hyvin eri tavalla lentotien, korkeuden ja suunnan mukaan. Tämän seurauksena satelliittien luokittelusta on tulossa monimutkainen asia. Yksi lähestymistapa on määrittää laitteen kiertorata suhteessa planeettaan (yleensä maahan). Muista, että kiertoratoja on kaksi: pyöreä ja elliptinen. Jotkut satelliitit alkavat ellipsissä ja siirtyvät sitten ympyrän kiertoradalle. Toiset liikkuvat ellipsipolkua pitkin, jota kutsutaan Salaman kiertoradaksi. Nämä esineet kiertävät yleensä pohjoisesta etelään maapallon napojen läpi ja suorittavat täydellisen lentosuunnan 12 tunnissa.

Polar-kiertoradat ovat myös läpinapoja jokaisella kierroksella, vaikka niiden kiertoradat ovat vähemmän elliptisiä. Polaariset kiertoradat pysyvät kiinteinä avaruudessa maapallon pyöriessä. Seurauksena on, että suurin osa maapallosta kulkee satelliitin alla napaisella kiertoradalla. Koska polaariset kiertoradat tarjoavat erinomaisen planeettapeiton, niitä käytetään kartoittamiseen ja valokuvaamiseen. Ennustajat luottavat myös maailmanlaajuiseen polaaristen satelliittien verkkoon, joka lentää ympäri maailmaa 12 tunnissa.

Voit myös luokitella satelliitit niiden korkeuden mukaan maanpinnan yläpuolella. Tämän järjestelmän perusteella on kolme luokkaa:

  • Matala maan kiertorata (DOE) - DOE-satelliititmiehittää avaruusalueen 180 - 2000 kilometriä maan päällä. Satelliittit, jotka liikkuvat lähellä maan pintaa, ovat ihanteellisia tarkkailuun, sotilaallisiin tarkoituksiin ja säätietojen keräämiseen.
  • Middle Earth Orbit (COO) - nämä satelliitit lentävät 2 000 - 36 000 km maanpinnan yläpuolelle. GPS-navigointisatelliitit toimivat hyvin tällä korkeudella. Arvioitu kiertonopeus - 13 900 km / h.
  • Geostationaarinen (geosynkroninen) kiertorata -geostacionääriset satelliitit liikkuvat maan ympäri yli 36 000 km korkeudessa ja samalla pyörimisnopeudella kuin planeetta. Siksi tämän kiertoradan satelliitit ovat aina samassa paikassa maan päällä. Monet paikkatieteelliset satelliitit lentävät päiväntasaajan ympäri, mikä on aiheuttanut monia ”liikenneruuhkia” tälle avaruusalueelle. Useat sadat televisio-, viestintä- ja sääsatelliitit käyttävät geostatsionaarista kiertorataa.

Ja lopuksi, voit miettiä satelliitteja siinäaistia missä he "etsivät". Suurin osa avaruuteen viime vuosikymmeninä lähetetyistä esineistä tarkastelee maapalloa. Näissä satelliiteissa on kameroita ja laitteita, jotka näkevät maailman eri aallonpituuksilla, mikä antaa sinun nauttia henkeäsalpaavasta näkymästä planeettamme ultravioletti- ja infrapunaväreissä. Harvemmat satelliitit kääntävät silmänsä tilaan, jossa he havaitsevat tähtiä, planeettoja ja galakseja, ja skannaavat myös esineitä, kuten asteroideja ja komeeteita, jotka voivat törmätä maan kanssa.

Kuuluisia satelliitteja


Viime aikoihin saakka satelliitit pysyiväteksoottiset ja erittäin salaiset laitteet, joita käytettiin pääasiassa sotilaallisiin tarkoituksiin navigointiin ja vakoiluun. Nyt niistä on tullut olennainen osa jokapäiväistä elämäämme. Heidän ansiosta saamme selville sääennusteen (vaikka ennustajatkin voivat, kuinka usein väärin). Katsomme televisiota ja työskentelemme Internetin kanssa myös satelliittien avulla. Automme ja älypuhelimiemme GPS antaa sinun päästä oikeaan paikkaan. Kannattaako puhua Hubble-kaukoputken korvaamattomasta panoksesta ja astronautien työstä ISS: ssä?

Kiertoradalla on kuitenkin todellisia sankareita. Opi tuntemaan heidät.

  • Landsat-satelliitit kuvaavat maata alusta alkaen1970-luku, ja maanpinnan havaintojen suhteen he ovat mestareita. Landsat-1, joka tunnetaan samanaikaisesti nimellä ERTS (Earth Resources Technology Satellite), lanseerattiin 23. heinäkuuta 1972. Hänellä oli kaksi pääinstrumenttia: kamera ja monispektrinen skanneri, jonka Hughes Aircraft Company on luonut ja joka pystyy tallentamaan tietoja vihreänä, punaisena ja kahdella infrapunaspektrillä. Satelliitti teki niin upeita kuvia ja sitä pidettiin niin onnistuneena, että seurasi koko sarja. NASA julkaisi viimeisen Landsat-8: n helmikuussa 2013. Kaksi maapallon tarkkailua varten tarkoitettua anturia, toiminnallinen maapallon kuvaus ja terminen infrapuna-anturi lentävät tällä laitteella keräämällä monispektrisiä kuvia rannikkoalueista, napajäästä, saarista ja mantereilta.
  • Geostationaarinen toimintaympäristösatelliitit (GOES), jotka kiertävät maapallon yläpuolella geostaattorisella kiertoradalla, ja jokainen vastaa maapallon kiinteästä osasta. Tämän avulla satelliitit voivat tarkkailla tarkasti ilmakehää ja havaita sääolosuhteiden muutokset, jotka voivat johtaa tornadoihin, hurrikaaneihin, tulviin ja ukonilmaan. Satelliitteja käytetään myös arvioimaan sateen määrää ja lumen kertymistä, mittaamaan lumen peiton määrää ja seuraamaan meri- ja järvijään liikkeitä. Vuodesta 1974 lähtien 15 GOES-satelliittia on asetettu kiertoradalle, mutta vain kaksi GOES “West” ja GOES “East” satelliittia tarkkailevat säätä.
  • Jason-1 ja Jason-2 olivat avainasemassamaan valtamerten pitkäaikainen analyysi. NASA käynnisti Jason-1: n joulukuussa 2001 korvaamaan NASA / CNES Topex / Poseidon -satelliitti, joka on työskennellyt maapallolla vuodesta 1992. Jason-1 on melkein kolmetoista vuotta mitannut merenpinnan, tuulen nopeuden ja aallonkorkeuden yli 95%: lla jäättömistä maan valtamereistä. NASA siirtyi virallisesti eläkkeelle Jason-1 3. heinäkuuta 2013. Vuonna 2008 Jason-2 lähti kiertoradalle. Hän kantoi tarkkuusinstrumentteja mittaamaan etäisyyden satelliitista valtameren pintaan useiden senttimetrien tarkkuudella. Nämä tiedot ovat valtameren tutkijoiden arvon lisäksi kattava katsaus globaalien ilmastokuvioiden käyttäytymiseen.
  • Kuinka paljon satelliitteja on?


    Satelliittien ja tutkimuksen jälkeen satelliiteista tuliisompi ja kovempi. Otetaan esimerkiksi TerreStar-1, kaupallinen satelliitti, jonka piti tarjota mobiili tiedonsiirto Pohjois-Amerikassa älypuhelimille ja vastaaville laitteille. Vuonna 2009 lanseerattu TerreStar-1 paino 6 910 kiloa. Ja oltuaan täysin käytössä, hän paljasti 18 metrin antennin ja massiiviset aurinkopaneelit, joiden siipien väli oli 32 metriä.

    Tällaisen monimutkaisen koneen rakentaminen vaatii massaaresursseja, joten historiallisesti vain ministeriöt ja yritykset, joilla on syvät taskut, voivat tulla satelliittiliiketoimintaan. Suurin osa satelliitin kustannuksista aiheutuu laitteista - transpondereista, tietokoneista ja kameroista. Tavallinen meteorologinen satelliitti maksaa noin 290 miljoonaa dollaria. Spy-satelliitti maksaa 100 miljoonaa dollaria enemmän. Tähän lisätään satelliittien ylläpito- ja korjauskustannukset. Yritysten on maksettava satelliitin kaistanleveydestä samalla tavalla kuin puhelinten omistajat maksavat solukkoviestinnästä. Joskus se maksaa yli 1,5 miljoonaa dollaria vuodessa.

    Toinen tärkeä tekijä on lanseerauskustannukset. Yhden satelliitin laukaisu avaruuteen voi maksaa 10–400 miljoonaa dollaria laitteesta riippuen. Pegasus XL -rakettia voi nostaa 443 kiloa matalaan maapallon kiertoradalle 13,5 miljoonalla dollarilla. Raskaan satelliitin käynnistäminen vaatii enemmän nostoa. Ariane 5G -rakettia voi laukaista matalan kiertoradan omaava 18 000 kilogramman satelliitti 165 miljoonalla dollarilla.

    Huolimatta kustannuksista ja riskeistäRakentamalla, käynnistämällä ja käyttämällä satelliitteja, jotkut yritykset ovat onnistuneet rakentamaan koko liiketoiminnan tähän. Esimerkiksi Boeing. Vuonna 2012 yritys toimitti noin 10 satelliittiavaruutta avaruuteen ja sai tilauksia yli seitsemäksi vuodeksi, mikä tuotti sille lähes 32 miljardin dollarin tuloja.

    Satelliittien tulevaisuus


    Lähes viisikymmentä vuotta julkaisun jälkeenSputnik, satelliitit, kuten budjetit, kasvaa ja kasvaa. Esimerkiksi Yhdysvallat on käyttänyt lähes 200 miljardia dollaria armeijan satelliittiohjelman alkamisen jälkeen, ja nyt kaikesta tästä huolimatta sillä on ikääntyvien ajoneuvojen laivasto, joka odottaa vaihtoa. Monet asiantuntijat pelkäävät, että suurten satelliittien rakentaminen ja käyttöönotto ei yksinkertaisesti ole mahdollista veronmaksajien rahoilla. Yksityisyrityksille, kuten SpaceX, Virgin Galactic ja muut, jotka eivät selvästikään ole NASA: n, NRO: n ja NOAA: n byrokraattisessa pysähtyneisyydessä, jätetään ratkaisu, joka voi kääntää kaiken ylösalaisin.

    Toinen ratkaisu on pienentää kokoa ja monimutkaisuutta.satelliitit. Vuodesta 1999 Caltechin ja Stanfordin yliopiston tutkijat ovat työskennelleet uuden tyyppisellä CubeSat-satelliitilla, joka perustuu rakennuspalikoihin, joiden pinta on 10 senttimetriä. Jokainen kuutio sisältää esivalmistettuja komponentteja ja voidaan yhdistää muiden kuutioiden kanssa tehostaakseen ja vähentääksesi kuormitusta. Standardisoimalla suunnittelu ja vähentämällä kunkin satelliitin luomiskustannuksia tyhjästä, yksi CubeSat voi maksaa vain 100 000 dollaria.

    NASA päätti testata tämän huhtikuussa 2013yksinkertainen periaate ja lanseerasi kolme CubeSat-pohjaista kaupallista älypuhelinta. Tavoitteena oli tuoda mikrosatelliitteja hetkeksi kiertoradalle ja ottaa muutama laukaus puhelimista. Nyt virasto aikoo ottaa käyttöön laajan tällaisten satelliittien verkon.

    Suurina tai pieninä tulevaisuuden kumppaneinapitäisi pystyä kommunikoimaan tehokkaasti maa-asemien kanssa. Historiallisesti NASA on luottanut radiotaajuiseen viestintään, mutta RF on saavuttanut rajansa, kun kysyntä suuremmalle virralle on syntynyt. Tämän esteen poistamiseksi NASA: n tutkijat kehittävät kaksisuuntaista viestintäjärjestelmää, joka perustuu lasereihin radioaaltojen sijasta. 18. lokakuuta 2013 tutkijat käynnistivät ensimmäisen kerran lasersäteen tiedon siirtämiseksi Kuusta Maahan (384 633 kilometrin etäisyydellä) ja saivat ennätysnopeuden 622 megabittiä sekunnissa.

    Facebook -ilmoitus EU: lle! Sinun täytyy kirjautua sisään nähdäksesi ja julkaistaksesi FB -kommentteja!