Künstliche Satelliten

Wir erklären, was künstliche Satelliten sind, wofür sie sind, wie sie funktionieren, welche Typen existieren und mehrere Beispiele geben

Illustration eines natürlichen Satelliten

Was sind künstliche Satelliten?

Der Künstliche Satelliten Sie werden ausdrücklich gebaut.

Das Weltraumrennen zwischen den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion förderte die künstliche Satellitenindustrie. Der erste in Orbit erfolgreich gestellte sowjetische Sputnik-Satelliten im Jahr 1957 und gab Signale im Bereich von 20 bis 40 MHz heraus.

Es folgte die Einführung des Echo I durch die Vereinigten Staaten zu kommunischen Gründen. Seitdem fanden zahlreiche Umlaufbahn sowohl von Mächten statt, und später schlossen sich viele Länder der neuen Technologie an.

Was sind künstliche Satelliten für?

Künstliche Satelliten haben verschiedene Anwendungen:

• In Telekommunikation, für die Übertragung von Radio-, Fernseh- und Handynachrichten.
• In wissenschaftlicher und Wetterforschung, einschließlich Kartographie und astronomischen Beobachtungen.
• Für militärische Geheimdienstziele.
• Für Navigations- und Standortnutzungen, das GPS (Global Positioning System) des bekanntesten ist.
• Überwachung der Erdoberfläche.
• In Raumstationen, die das Leben außerhalb der Erde erleben sollen.

Künstliche Satellitenstruktur

Künstliche Satelliten enthalten verschiedene komplexe Mechanismen, um ihre Funktionen auszuführen, die die Rezeption, Verarbeitung und Sende verschiedener Arten von Signalen umfassen. Sie müssen auch leicht sein und eine Operation Autonomy haben. 

Die Hauptstrukturen sind allen künstlichen Satelliten gemeinsam, die wiederum mehrere Subsysteme entsprechend dem Zweck haben. Sie sind in einem Gehäuse aus Metall oder anderen leichten Verbindungen montiert, was als Stütze dient und genannt wird Bus.

Im Bus finden Sie:

• Das zentrale Steuermodul, das den Computer enthält, mit dem die Daten verarbeitet werden.
• Empfangen Sie Antennen und Stationen zur Kommunikation und Übertragung von Daten mithilfe von Funkwellen sowie Teleskope, Kameras und Radare.
• Ein System von Sonnenkollektoren in den Flügeln, um die erforderlichen Energie und wiederaufladbaren Batterien zu erhalten, wenn sich der Satellit im Schatten befindet. Laut Orbit benötigen Satelliten etwa 60 Minuten Sonnenlicht, um ihre Batterien aufzuladen, wenn sie sich in einer niedrigen Umlaufbahn befinden. Die fernen Satelliten verbringen viel länger der Sonnenstrahlung aus. 

Kann Ihnen dienen: Entfernungskräfte

Da Satelliten viel Zeit verbringen, die dieser Strahlung ausgesetzt sind, ist ein Schutzsystem erforderlich, um Schäden an anderen Systemen zu vermeiden. 

Die exponierten Teile sind viel erhitzt, während sie im Schatten sehr niedrige Temperaturen erreichen, da es keine ausreichende Atmosphäre gibt, die die Veränderungen reguliert. Daher sind Heizkörper erforderlich, um Wärme- und Aluminiumabdeckungen zu beseitigen, die bei Bedarf Wärme beibehalten.

Arten von künstlichen Satelliten

Nach ihrer Flugbahn können künstliche Satelliten elliptisch oder kreisförmig sein. Natürlich hat jeder Satelliten eine zugewiesene Umlaufbahn, die normalerweise im gleichen Sinne wie die Erde heißt, genannt Asynchrone Umlaufbahn. Wenn der Satelliten aus irgendeinem Grund im Gegenteil reist, dann hat es Retrograde Umlaufbahn.

Unter Schwerkraft bewegen sich Objekte in Flugbahnen Elliptik Nach Keplers Gesetzen. Künstliche Satelliten entkommen dem nicht, aber einige elliptische Umlaufbahnen haben eine so kleine Exzentrizität, die berücksichtigt werden kann Kreisförmig.

Umlaufbahnen können auch in Bezug auf die Ecuador der Erde geneigt werden. Eine Neigung ist 0º. Dies ist Äquatorialbahnen, Wenn sie 90 ° sind, sind sie Polarbahnen. 

Die Satellitenhöhe ist ebenfalls ein wichtiger Parameter, da zwischen 1500 und 3000 km hoch Van Allens erster Gürtel ist, eine Region, die durch seine hohe Strahlungsrate vermieden wird.

Umlaufbahnen, Höhen und Geschwindigkeiten künstlicher Satelliten. An die Friedhofsumlaufbahn geht die Satelliten nicht ausgebraucht, obwohl es in allen Umlaufbahnen Überreste gibt. Quelle: Wikimedia Commons.

Satellitenbahnen

Die Satellitenumlaufbahn wird gemäß der Mission ausgewählt, da es mehr oder weniger günstige Höhen für verschiedene Operationen gibt. Nach diesem Kriterium werden Satelliten als:

• Leo (Low Earth Orbit), Sie sind zwischen 500 und 900 km hoch und beschreiben eine kreisförmige Flugbahn mit einer Perioden von ungefähr 1 Stunden und einer Neigung von 90 °. Sie werden für Handy, Fax, persönliche Locators, für Fahrzeuge und für Schiffe verwendet.
• Meo (mittelgroße Erdumlaufbahn), Sie befinden sich in einer Höhe zwischen 5000 und 12000 km, eine Neigung von 50 ° und eine Periode von ca. 6 Stunden. Sie sind auch im Handy eingesetzt.
• Geo (Geosynchroner Erdumlaufbahn), oder der geostationären Umlaufbahn, obwohl es einen kleinen Unterschied zwischen beiden Begriffen gibt. Ersteres kann von variabler Neigung sein, während letztere immer bei 0 ° sind. 

Kann Ihnen dienen: Druckzähler

In jedem Fall befinden sie sich in hoher Höhe -36.000 km mehr oder weniger-. Sie reisen kreisförmige Umlaufbahnen in Zeiten von 1 Tag. Dank ihnen gibt es unter anderem Faxe, Ferngeschlüsse und Satellitenfernsehen.

Geostationäre Satelliten

Zu Beginn hatten die Kommunikations -Satelliten Perioden, die sich von der der Rotation der Erde unterschieden, aber dies erschwerte die Positionierung der Antennen und die Kommunikation schwierig. Die Lösung bestand darin, den Satelliten in einer Höhe zu platzieren, so dass seine Periode mit der der terrestrischen Rotation zusammenfiel.

Auf diese Weise der Orbit -Satellit zusammen mit der Erde und scheint in Bezug auf ihn behoben zu werden. Die notwendige Höhe, um einen Satelliten in der Geosíncrona -Umlaufbahn zu platzieren, beträgt 35786.04 km und ist unter dem Namen von bekannt Clarke Belt.

Die Höhe der Umlaufbahn kann berechnet werden, indem der Zeitraum durch den folgenden Ausdruck festgelegt wird, der aus Newtons universellem Gravitationsgesetz und Keplers Gesetzen abgeleitet wird:

P = 2π (a³/Gm)^½

Wo p die Zeit ist, Zu Es ist die Länge der größten Semi -Achse der elliptischen Umlaufbahn, G Es ist die universelle Gravitationskonstante und M Es ist die Masse der Erde. 

Da sich die Ausrichtung des Satelliten in Bezug auf die Erde nicht ändert.

Beispiele für künstliche Satelliten

Sputnik

Es war der erste künstliche Satelliten in der Geschichte der Menschheit, der im Oktober 1957 von der ehemaligen Sowjetunion in die Umlaufbahn gebracht wurde. Dieser Satelliten folgten weitere 3 als Teil des Sputnik -Programms.

Der erste Sputnik war ziemlich klein und leicht: 83 kg Aluminium hauptsächlich. Er konnte Frequenzen zwischen 20 und 40 MHz abgeben. Er war drei Wochen im Orbit, danach fiel er auf die Erde.

Sputnik Replicas sind heute in vielen Museen der Russischen Föderation, Europa und sogar Amerika zu sehen.

GPS -Satelliten

Es ist weithin bekannt. Das GPS -Netzwerk besteht aus mindestens 24 Satelliten in hoher Höhe, von denen immer 4 Satelliten von der Erde sichtbar sind.

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Das Hubble -Weltraumteleskop

Es handelt.

Internationale Raumstation 

Bekannt als ISS (International Space Station), handelt es sich um ein Orbit -Forschungslabor, das von fünf Weltraumagenturen auf der ganzen Welt verwaltet wird. Bisher ist es der größte künstliche Satellit, der existiert.

Chandra

Dieser künstliche Satellit ist ein Observatorium zum Nachweis von X -Strahlen, die von der Atmosphäre der Erde absorbiert werden und daher nicht von der Oberfläche untersucht werden können. Die NASA stellte es 1999 durch die Weltraumfähre Columbia in die Umlaufbahn.

Iridium Communication Satelliten

Sie bilden ein Netzwerk von 66 Satelliten bei 780 km hoch in LEO -Typen mit einem Zeitraum von 100 Minuten. Sie wurden von der Telefónica Motorola Company entworfen, um eine Telefonkommunikation an wenig zugänglichen Standorten bereitzustellen. Es ist jedoch ein sehr kostengünstiger Service.

Galileo -Satellitensystem

Es ist das von der Europäischen Union entwickelte Positionierungssystem, entspricht dem GPS und für die zivile Nutzung. Derzeit sind 22 Satelliten betrieben, aber noch im Bau. Es ist in der Lage, eine Person oder ein Objekt mit einer Genauigkeit von 1 Meter in der offenen Version zu lokalisieren und ist mit den GPS -Systemsatelliten interoperabel.

Landsat -Serie

Sie sind speziell entwickelte Satelliten zur Beobachtung der Erdoberfläche. Sie begannen ihre Arbeit im Jahr 1972. Unter anderem befassen sie sich mit der Kartierung des Geländes, der Registrierung von Informationen über die Eisbewegung in den Polen und die Erweiterung der Wälder sowie die Bergbau -Prospektion.

Glonasssystem

Es ist das Geolokalisierungssystem der Russischen Föderation, entspricht GPS und dem Galileo -Netzwerk.

Verweise

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2. Giancoli, d. 2006. Physik: Prinzipien mit Anwendungen. 6. Ed Prentice Hall.
3. Maran, s. Astronomie für Dummies.
4. TOPF. Über das Hubble -Weltraumteleskop. Erholt von: NASA.Regierung.
5. Wikiversität. Künstliche Satelliten. Geborgen von: ist.Wikiversität.Org.