Γεωστατικός δορυφόρος
Εισαγωγή
Ένας δορυφόρος είναι ένα αντικείμενο που περιφέρεται γύρω από τον ήλιο, τη γη ή οποιοδήποτε άλλο σώμα με μεγάλη μάζα. Όσον αφορά τους δορυφόρους, υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες ταξινόμησης:οι φυσικοί και οι ανθρωπογενείς.
Πλανήτες, φεγγάρια και κομήτες είναι παραδείγματα φυσικών δορυφόρων. Υπάρχουν 67 φυσικοί δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τον Δία. Το φεγγάρι, ο μόνος μόνιμος φυσικός δορυφόρος της γης, είναι υπεύθυνος για τις παλίρροιες της θάλασσας. Άλλα αντικείμενα (όπως αστεροειδείς) μπορούν περιστασιακά να φτάσουν στην τροχιά της γης και να χρησιμεύσουν ως φυσικοί δορυφόροι για κάποιο χρονικό διάστημα.
Εκτός από αυτά, ο πλανήτης έχει μια σειρά από τεχνητούς δορυφόρους σε τροχιά που χρησιμοποιούνται για διάφορους σκοπούς επικοινωνίας και συλλογής δεδομένων. Ένας τεχνητός δορυφόρος, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι αυτός που αποστέλλεται στο διάστημα από τον άνθρωπο και ακολουθεί την τροχιά των φυσικών δορυφόρων.
Μπορούν να συλλέγουν δεδομένα γρηγορότερα από τους αισθητήρες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο επίπεδο του εδάφους, δεδομένου ότι έχουν ένα τόσο τεράστιο οπτικό πεδίο. Εκτός από αυτό, τα σύννεφα, η σκόνη και άλλα σκοτεινά δεν εμποδίζουν την όρασή τους στο διάστημα πέρα από τη Γη, επιτρέποντας στους δορυφόρους να βλέπουν το διάστημα πολύ πιο αποτελεσματικά από τα τηλεσκόπια στη Γη.
Επί του παρόντος, η Γη βρίσκεται σε τροχιά από περίπου 2.500 τεχνητούς δορυφόρους. Η πλειοψηφία αυτών είναι ρωσικής καταγωγής. Δεδομένου του μεγέθους τους, ίσως αναρωτιέστε γιατί κανένας από αυτούς τους δορυφόρους δεν συγκρούεται μεταξύ τους. Είναι απολύτως πιθανό να συμβεί αυτό. Αν και δίνεται μεγάλη προσοχή στην εκτόξευση δορυφόρων σε ακριβείς τροχιές για την αποφυγή συγκρούσεων, αυτές οι τροχιές μπορούν να αλλάξουν. Πολλοί διεθνείς οργανισμοί έχουν συσταθεί για να αποτρέψουν τέτοιες καταστροφές. Ωστόσο, μια χούφτα ρωσικά και αμερικανικά διαστημόπλοια συγκρούστηκαν για πρώτη φορά το 2009!
Οι δορυφόροι εκτοξεύονται με συγκεκριμένο στόχο στο μυαλό για μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των επικοινωνιών, της επιστημονικής έρευνας, της πρόγνωσης καιρού και της ευφυΐας. Μόλις έρθουν σε τροχιά, όλοι οι τύποι δορυφόρων υπακούουν στις ίδιες αρχές φυσικής και καθοδηγούνται από τους ίδιους μαθηματικούς τύπους.
Διαφορετικοί τύποι δορυφόρου
Οι τεχνητοί δορυφόροι ταξινομούνται σε δύο τύπους με βάση τη χρήση για την οποία προορίζονται. Οι γεωστατικοί δορυφόροι και οι πολικοί δορυφόροι είναι οι δύο τύποι. Οι δορυφόροι διατίθενται σε διάφορα σχήματα και μεγέθη.
- Γεωστατικός δορυφόρος:Αυτοί οι δορυφόροι εκτοξεύονται σε τροχιά περίπου 35.800 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της γης. Περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση με τη γη και μια περιστροφή ενός από αυτούς τους δορυφόρους αντιστοιχεί σε μια μέρα στον πλανήτη (περίπου 24 ώρες). Όπως φαίνεται από τη Γη, αυτό σημαίνει ότι αυτοί οι δορυφόροι θα φαίνεται να βρίσκονται στο ίδιο σημείο ανά πάσα στιγμή. Ως αποτέλεσμα, οι δορυφόροι αναφέρονται ως «γεωστατικοί». Αυτοί οι δορυφόροι χρησιμοποιούνται για εφαρμογές που σχετίζονται με τον καιρό καθώς και για δορυφόρους επικοινωνίας.
- Πολικοί δορυφόροι περιφέρονται γύρω από τον πλανήτη με κατεύθυνση βορρά-νότου, σε αντίθεση με ανατολή-δύση όπως κάνουν οι γεωστατικοί δορυφόροι. Είναι ιδιαίτερα βολικά σε καταστάσεις όπου απαιτείται όραση πεδίου μιας ημέρας ολόκληρης της υδρογείου. Αυτό είναι απλό να γίνει γιατί ολόκληρη η γη μετατοπίζεται από κάτω τους. Χρησιμοποιούνται σε καιρικές εφαρμογές όταν είναι δυνατό να προβλεφθούν οι καιρικές συνθήκες και οι καταστροφές που σχετίζονται με το κλίμα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Λειτουργούν και ως σταθμοί αναμετάδοσης.
Δορυφόρος των πολικών περιοχών
Το 1998, ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) εκτοξεύτηκε στο διάστημα. Είναι ένας βιώσιμος τεχνητός δορυφόρος που μπορεί περιστασιακά να παρατηρηθεί σε καθαρές νύχτες. Χρησιμεύει ως εργαστήριο, παρατηρητήριο και βάση προσγείωσης για τυχόν μελλοντικές αποστολές.
Γεωστατική τροχιά
Ένα αντικείμενο σε μια τέτοια τροχιά έχει μια περίοδο τροχιάς ίση με την περίοδο περιστροφής της Γης, μια αστρική ημέρα, φαίνεται ακίνητο και στερεωμένο στον ουρανό σε παρατηρητές του εδάφους. Στη δεκαετία του 1940, ο συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Arthur C. Clarke έκανε δημοφιλή την έννοια της γεωστατικής τροχιάς ως τρόπο να φέρει επανάσταση στις τηλεπικοινωνίες και ο πρώτος δορυφόρος που τοποθετήθηκε σε αυτή την τροχιά εκτοξεύτηκε το 1963.
Οι γεωστατικές τροχιές χρησιμοποιούνται από δορυφόρους επικοινωνιών, έτσι ώστε οι δορυφορικές κεραίες με βάση τη Γη (που βρίσκονται στη Γη) να μην χρειάζεται να περιστρέφονται για να τις ακολουθήσουν και να μπορούν να κατευθύνονται συνεχώς στη θέση στον ουρανό όπου βρίσκονται. Οι καιρικοί δορυφόροι και οι δορυφόροι πλοήγησης τοποθετούνται επίσης σε αυτήν την τροχιά για παρακολούθηση και συλλογή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, καθώς και ένα γνωστό σημείο βαθμονόμησης για τη βελτίωση της ακρίβειας GPS.
Οι γεωστατικοί δορυφόροι εκτοξεύονται σε μια σχισμή πάνω από ένα ορισμένο σημείο στην επιφάνεια της Γης μέσω μιας παροδικής τροχιάς. Για την αποφυγή συγκρούσεων, οι σύγχρονοι δορυφόροι που δεν λειτουργούν τοποθετούνται σε τροχιά υψηλότερης νεκροταφείου, η οποία απαιτεί σημαντική τήρηση σταθμών για να διατηρήσει τη θέση της.
Συμπέρασμα
Οι γεωστατικές δορυφορικές επικοινωνίες είναι πλεονεκτικές επειδή μπορούν να φανούν από ένα ευρύ τμήμα της επιφάνειας της γης, που εκτείνεται κατά 81 μοίρες τόσο σε γεωγραφικό πλάτος όσο και σε μήκος. Φαίνονται να είναι ακίνητοι στον ουρανό, επομένως οι επίγειοι σταθμοί δεν χρειάζεται να διαθέτουν κεραίες κινητής τηλεφωνίας.
