Fizika dolgozatom:
Mesterséges égitestek
A műhold alapvetően és eredendően kommunikációs eszköz. Arra találták ki, hogy a világ számtalan jelenségéről gyűjtsön és továbbítson információt, a távoli csillagoktól az utcán haladó autó rendszámáig. Amúgy mellékesen pedig, mint kiderült, arra is jó, hogy átjátszóállomásként vegye a Föld egyik pontjáról kiinduló rádióadást, felerősítse, majd adóként tovább sugározza a Földnek egy másik helyére. Ezen a felismerésen alapul a műholdas adattovábbítás, a műholdas műsorszórás és a műholdas telefonálás.
A műhold, akárcsak az igazi, a Föld körül kering, időről időre visszatérve ugyanarra a helyre. Egészen pontosan, mindig egy hajszálnyit közelebb érkezik vissza a Földhöz, mert lassul, de ezt most figyelmen kívül hagyhatjuk. Az út, amit megtesz, a pályája, amit az alakja, az a szög, amit az egyenlítő síkjával bezár és a magassága jellemez. Ezeket a paramétereket aszerint választják meg, hogy mi a műhold feladata. A legtöbb mesterséges égitestet körpályára helyezik, de előfordul ellipszis alakú is. Az, hogy a műhold mennyi idő alatt kerüli meg a Földet, a repülési magasságtól függ, akárcsak az, hogy a Földnek mekkora része látható róla egyszerre. Attól függően, hogy milyen szöget zár be a műhold pályája az Egyenlítő síkjával, halad el a műhold az északi, illetve a déli félteke egyes részei fölött. Vannak pontosan az Egyenlítő fölött repülő műholdak is.
Geostacionárius (GEO) egyenlítői pályáról akkor beszélünk, ha a műhold azon a különleges magasságon kering, ahol a Földdel együtt halad, mindig állni látszik ugyanazon pont felett. Ez a távolság mintegy 5,6-szerese a Föld sugarának, tehát 35800 kilométer körül van. GEO műholdak a világűri közvetlen tévéadók és a nagy sávszélességű internetsugárzók. Vannak különféle megfigyelő műholdak - például kémholdak -, amelyek szintén geostacionárius pályán keringenek a Föld körül.
Alacsony pályán
A legfeljebb kétezer kilométer körüli magasságban keringő műholdakra azt mondja a szakirodalom, hogy alacsony a pályájuk. A pályára állítása során minden műhold alacsonyan kezdi, ide juttatják föl rakétával, és saját hajtóműve emeli a kijelölt magasságba. Előnye az alacsony pályának, hogy közelebb van a Földhöz, innen a műhold műszereivel, fényképezőgépével jobban meg tudja figyelni, mi történik a felszínen, és a vele való rádiós kapcsolattartás viszonylag kis energiát igényel. Alatta van ez a pálya a nagy energiájú részecskékkel zsúfolt Van Allen-gyűrűnek is. A rádiójel gyorsabban eléri, és onnan is gyorsabban jut a Földre, mint a magasabb pályán lévő műholdról, ezért az alacsony pályára állított mesterséges égitest jól használható a kommunikációban.
Közepes magasságú pálya
Tízezer kilométer magasság és az alacsony és a geostacionárius pályák előnyeinek-hátrányainak kiegyenlítődése jellemzi a közepes pályamagasságot. Általában navigációs és kommunikációs műholdak kerülnek ide. Az amerikai navigációs rendszer, a Navstar Global Positioning System (GPS), az orosz globális navigációs rendszer és az Odyssey privát amerikai kommunikációs program egyaránt a közepes magasságú pályára állítja műholdjait. Poláris pálya az, amikor a műhold elhalad az Északi- és a Déli-sark fölött. A legtöbb poláris műhold alacsony pályán halad. Az amerikai nemzeti óceán- és atmoszféraigazgatás két poláris műholdja folyamatosan mér, és hatóránként jelent a Földre bárhol foghatóan időjárási adatokat.
Energia- és térellátás
A műholdnak ahhoz, hogy kapcsolatot tudjon tartani a Földdel, teljesíteni tudja a feladatát, energiára van szüksége. Ezt általában a Naptól kapja, és fényelemekkel alakítja át villanyárammá. A Hubble űrteleszkópot egy kétszázkilencven négyzetméteres, öt és fél kilowattos, a Global Positioning System műholdjait 4,6 négyzetméteres, hétszáz wattos naperőmű szolgálja ki.
Mára szinte megteltek a Föld körül azok a sávok, ahol a legjobb pályák vannak. Amikor új műholdat helyeznek pályára, pontosan ki kell számolni, hogy hova kerüljön ebben a tülekedésben, rádióadása hol nem fogja zavarni a már pályán lévőket, és viszont, azok hol nem fogják őt zavarni. Amikor egy műhold befejezte küldetését, lelassítják, míg csak be nem ér a sűrűbb légtérbe, és el nem ég. Sajnos vannak pályák és műholdak, amelyeknél ez nem történik meg maradéktalanul, szétesnek, és egyes részeik becsapódnak a Földbe. Szerencsére baleset ebből még nem következett be.
Egy kis történelem
A Szputnyik 1. volt az első műhold, amit sikerült pályára állítani. 1957. október negyedikén lőtték fel, elliptikus pályára, aminek a legnagyobb távolsága kilencszázötven, a legkisebb kétszázhuszonöt kilométer a Földtől. Az első szputnyik huszonegy napig sugározta adását, ami egy egyszerű "bip-bip"-ből állt, majd lelassulva 1958. január 4-én a Föld sűrű légterébe lépve elégett. Az első élőlényt, a Lajka kutyát is a Szovjetunióból állították Föld körüli pályára 1957. november 3-án. Néhány napig utazott a Szputnyik 2. fedélzetén, aztán elaltatták, mielőtt elfogyott volna a levegője.
Az Amerikai Egyesült Államok első műholdja, az Explorer 1. 1958. január 31-én állt elliptikus pályára. Föld-közeli pontja háromszázhatvan, a legtávolabbi pedig kétezer-ötszáz kilométer magasságban volt. James Van Allen az általa a Földre sugárzott jeleket elemezve jutott arra a következtetésre, hogy létezik a Föld körül egy kettős gyűrű nagy energiájú részecskékből, pontosabban elektronokból és protonokból. Ez a Van Allen sugáröv.
Az 1960. augusztus 10-én felbocsátott megfigyelő műhold, a Discoverer 13. volt az első, amelynek visszatérő részegysége is volt. Kidobott egy kapszulát, amit meg is találtak a haditengerészek. Azóta is rendszeresen dobnak le műholdak exponált filmtekercseket. |
AJÁNLOM AZ OLDALT
Új bejegyzés
Frissítés
