Poprzednia

ⓘ Sztuczny satelita




Sztuczny satelita
                                     

ⓘ Sztuczny satelita

Sztuczny satelita – satelita wykonany przez człowieka poruszający się po orbicie wokół ciała niebieskiego. Pierwszym sztucznym satelitą był Sputnik 1, wyniesiony na orbitę wokół Ziemi przez Związek Radziecki 4 października 1957 roku.

Jest to statek kosmiczny z załogą lub bez załogi okrążający ciało niebieskie np. planetę, Księżyc po orbicie zamkniętej. Najliczniejszą grupę stanowią sztuczne satelity Ziemi. Wyniesiono również w przestrzeń kosmiczną sztuczne satelity Księżyca, Marsa, Wenus, Słońca np. Helios 1, Pioneer 6 i 9, Jowisza Galileo, Saturna Cassini, Merkurego MESSENGER, planetoidy Westa Dawn, planety karłowatej Ceres Dawn i innych ciał. Zdecydowana większość sztucznych satelitów wprowadzana jest na orbitę wokół Ziemi. Wprowadzenie na orbitę sztucznych satelitów Ziemi odbywa się za pomocą rakiety nośnej, której zadaniem jest wyniesienie satelity poza gęste warstwy atmosfery i nadanie jemu odpowiedniej prędkości i kierunku. Dalszy lot statku odbywa się ruchem bezwładnym w polu grawitacyjnym ciała obieganego. Na ogół tor lotu orbita jest w przybliżeniu orbitą keplerowską, czyli elipsą. Orbita ulega zakłóceniom pod wpływem oporu górnych warstw atmosfery, nierównomierności rozkładu masy oraz spłaszczenia ciała obieganego, a także wskutek przyciągania innych ciał. Sztuczne satelity innych ciał niebieskich to na ogół sondy kosmiczne, wprowadzone najpierw na orbitę okołosłoneczną. Po zbliżeniu się do docelowego ciała, sondy te włączały silniki, które zmniejszały odpowiednio prędkość, aby wejść na orbitę wokół tego ciała. Sztuczny satelita zwany sterowanym jest wyposażony w silniki rakietowe, umożliwiające zmiany orbity i jej nachylenia, a także obrót statku. Silniki te umożliwiają także stabilizację orbity, przeciwstawiając się wymienionym powyżej czynnikom. Odpowiednią orientację satelity w przestrzeni zapewnia stabilizacja aktywna, dokonywana za pomocą małych silników rakietowych lub systemów żyroskopowych, m.in. dzięki temu anteny satelitów telekomunikacyjnych są skierowane cały czas we właściwym kierunku. Większość sztucznych satelitów nie jest sprowadzanych na Ziemię. Satelity na niskich orbitach, na ogół po pewnym czasie, wchodzą w atmosferę. Ulegają w niej całkowitemu lub częściowemu spaleniu. Satelity na dalszych orbitach mogą pozostawać na orbitach przez setki lat np. Vanguard 1 lub dłużej. Szczególnie ważną grupę sztucznych satelitów Ziemi stanowią załogowe statki kosmiczne, w tym statki wielokrotnego użytku – wahadłowce oraz stacje orbitalne umieszczane na orbitach wokółziemskich. Sprowadzenie sztucznego satelity za Ziemię w tym załogowego statku kosmicznego wymaga zmniejszenia prędkości za pomocą silników do mniejszej niż prędkość orbitalna. Dalsze hamowanie odbywa się w atmosferze Ziemi, podczas którego następuje silne rozgrzanie się satelity.

Sondy znajdujące się na orbicie wokołosłonecznej w zasadzie powinny być nazywane sztucznymi planetoidami przez pewien stosowano to określenie, lecz nie przyjęło się.

W 2015 roku zastosowano nową metodę umieszczania satelitów na orbicie – zostały one wpierw wyniesione na ISS, a z niej umieszczone na właściwej trajektorii.

                                     

1. Historia

Sputnik 1 - pierwszy sztuczny satelita Ziemi 1957 r.

Sputnik 2 – pierwszy sztuczny satelita z żywym zwierzęciem na pokładzie pies Łajka, wysłany bez możliwości powrotu na Ziemię 1957 r.

Explorer 1 - odkrycie pasów radiacji tzw. pasy Van Allena – pierwszy ważny wynik naukowy misji kosmicznej dotyczący przestrzeni okołoziemskiej 1958 r.

Vanguard 1 - pierwszy satelita wyposażony w baterie słoneczne dzięki temu dostarczał danych przez szereg lat 1958 r.

Łuna 1 Mieczta – pierwsza sonda, która osiągnęła drugą prędkość kosmiczną i weszła na orbitę okołosłoneczną

Discoverer 2 – pierwszy sztuczny satelita sprowadzony częściowo na Ziemię sprowadzona specjalna kapsuła, oraz pierwszy wywiadowczy satelita w ramach programu Corona, 1959 r.

Echo 1A – pierwszy satelita telekomunikacyjny pasywny, 1960 r.

Tiros 1 – pierwszy sztuczny satelita meteorologiczny 1960 r.

Wostok 1 - pierwszy sztuczny satelita Ziemi z ludzką załogą J. Gagarin, 1961 r.

Telstar 1 - pierwszy aktywny satelita telekomunikacyjny m.in. dokonał transmisji sygnału telewizyjnego z USA do Europy w 1962 r.

ANNA1B - pierwszy sztuczny satelita geodezyjny 1962 r.

Syncom 2 - pierwszy satelita telekomunikacyjny umieszczony na orbicie geosynchronicznej 1963 r.

Syncom 3 - pierwszy satelita telekomunikacyjny umieszczony na orbicie geostacjonarnej 1964 r.

Transit - pierwszy system nawigacji satelitarnej operacyjny od 1964 r.

Luna 10 - pierwszy sztuczny satelita Księżyca 1966 r.

Gemini 8 - pierwsze połączenie dwóch satelitów na orbicie załogowy statek Gemini 8 i bezzałogowy Agena, 1966.

Apollo 8 - pierwszy sztuczny satelita Księżyca z ludzka załogą 1968 r.

Sojuz 4 i Sojuz 5 - pierwsze połączenie na orbicie dwóch załogowych statków kosmicznych 1969 r.

Apollo 10 i moduł księżycowy Snoopy - pierwsze połączenie załogowych satelitów na orbicie okołoksiężycowej 1969 r.

SERT 2 - pierwszy sztuczny satelita wyposażony w silnik jonowy 1970 r.

Mars 2 - pierwszy sztuczny satelita Marsa 1971 r.

Wenera 9 - pierwszy sztuczny satelita Wenus 1975 r.

ISE 3 - pierwsza sonda umieszczona w punkcie libracyjnym Ziemi punkt L1 1978 r.

STS 1 - pierwszy lot systemu wielokrotnego użytku wahadłowiec Columbia, 1981 r.

Galileo - pierwszy sztuczny satelita Jowisza 1995 r.

GPS - pierwszy globalny ogólnodostępny system nawigacyjny w pełni operacyjny od 1995 r.

NEAR Shoemaker - pierwszy sztuczny satelita planetoidy Eros w 2000 r.

Cassini - pierwszy sztuczny satelita Saturna 2004 r.

MESSENGER - pierwszy sztuczny satelita Merkurego 2011 r.

Dawn - pierwszy sztuczny satelita planetoidy Westa 2011 r.

Rosetta - pierwszy sztuczny satelita komety kometa 67/P 2014 r.

Dawn - pierwszy sztuczny satelita planety karłowatej Ceres 2015 r.

                                     

2. Typy sztucznych satelitów

Podział ze względu na przeznaczenie:

  • satelita jonosferyczny
  • satelita biologiczny
  • satelita geodezyjny
  • satelita badawczy naukowy
  • satelita astronomiczny
  • satelita oceanograficzny
  • satelita geofizyczny
  • teledetekcyjne środowiskowy, ang. remote sensing, np. Landsat, IKONOS, SPOT, Resus, QuickBird
  • geostacjonarne, np. Meteosat, Goes, Insat, GMS, Goms, Feng Yun 2
  • satelita meteorologiczny
  • okołobiegunowe, np. NOAA, Meteor, Feng Yun 1, Terra, Metop
  • satelita telekomunikacyjny
  • bezpośredniej transmisji
  • satelita nawigacyjny
  • aktywny czynny
  • satelita technologiczny techniczny, doświadczalny
  • pasywny bierny
  • satelita rozpoznawczy szpiegowski, satelita-szpieg
  • stacja orbitalna
  • teleskop kosmiczny

Inne: użyteczny, wieloczynnościowy, operacyjny.

                                     

3. Liczba satelitów według organizacji zarządzającej

Organizacje zarządzające aktywnymi satelitami Ziemi według stanu na lipiec 2017:

  • Chile – 1
  • Pakistan – 1
  • Boliwia – 1
  • Luksemburg – 1
  • Filipiny – 1
  • Indonezja – 9
  • Malezja – 4
  • Holandia – 3
  • Republika Południowej Afryki – 5
  • SES S.A. – 50
  • Algieria – 4
  • Asia Satellite Telecommunications Company – 6
  • Wietnam – 3
  • Japonia – 82
  • International Mobile Satellite Organization – 12
  • Australia – 10
  • Nigeria – 3
  • International Telecommunications Satellite Organization – 36
  • Izrael – 14
  • Włochy – 15
  • Dania – 4
  • Laos – 1
  • Chiny – 203
  • Iran – 1
  • Asia Broadcast Satellite – 7
  • Arab Satellite Communications Organization – 6
  • Francja i Włochy wspólnie – 2
  • Estonia – 1
  • Europejska Agencja Kosmiczna – 45
  • Międzynarodowa Stacja Kosmiczna – 5
  • Wspólnota Niepodległych Państw – 145
  • Meksyk – 4
  • Urugwaj – 1
  • Korea Południowa – 13
  • Eutelsat – 33
  • Kanada – 31
  • Hiszpania – 16
  • Czechy – 1
  • Norwegia – 6
  • Ukraina – 2
  • Turcja – 9
  • Wielka Brytania – 22
  • Szwajcaria – 2
  • Azerbejdżan – 1
  • O3b Networks – 12
  • Chiny i Brazylia wspólnie – 1
  • Kazachstan – 5
  • RascomStar-Qaf – 1
  • Egipt – 2
  • Singapur – 10
  • Pendrell Corporation – 1
  • Belgia – 3
  • Orbcomm – 42
  • Tajlandia – 5
  • European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites – 6
  • Irak – 1
  • Ekwador – 2
  • Austria – 3
  • Globalstar – 34
  • Peru – 1
  • Grecja – 4
  • Polska – 4
  • Niemcy – 27
  • Finlandia – 2
  • Wenezuela – 2
  • Argentyna – 11
  • Francja – 22
  • Białoruś – 2
  • Brazylia – 13
  • nieustalone – 25
  • Korea Północna – 1
  • Litwa – 1
  • Turkmenistan i Monako wspólnie – 1
  • Szwecja – 2
  • Stany Zjednoczone – 657
  • Singapur i Tajwan wspólnie – 1
  • Indie – 55
  • Tajwan – 7
  • Zjednoczone Emiraty Arabskie – 7
  • Arabia Saudyjska – 11