umělé satelity
umělý satelit je objekt, který lidé vyrobili a vypustili na oběžnou dráhu pomocí raket. V současné době obíhá kolem Země přes tisíc aktivních satelitů. Velikost, Nadmořská výška a konstrukce satelitu závisí na jeho účelu.
velikost a nadmořská výška satelitů
satelity se liší velikostí. Některé satelity krychle jsou malé až 10 cm. Některé komunikační satelity jsou dlouhé asi 7 m a mají solární panely, které se rozprostírají o dalších 50 m. Největší umělou družicí je Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Hlavní část je velká jako velký pětipokojový dům, ale včetně solárních panelů je stejně velká jako ragbyové pole.
výšky satelitů nad zemským povrchem se také liší. To jsou tři běžné dráhy:
- Nízké oběžné dráze (LEO) – od 200 do 2 000 km, například, ISS obíhá rychlostí 400 km s rychlostí 28 000 km/hodinu, a čas jednoho oběhu je asi 90 minut.
- Střední oběžná dráha Země (MEO) – většina satelitů MEO je ve výšce 20 000 km a čas na jednu oběžnou dráhu je 12 hodin.
- geostacionární oběžná dráha (GEO) – 36 000 km nad zemí. Čas na jednu oběžnou dráhu je 24 hodin. To má odpovídat rotaci Země, takže se zdá, že satelit zůstává nad stejným bodem nad zemským povrchem. Používá se pro mnoho komunikačních a meteorologických družic.
Nadmořská výška zvolená pro satelit závisí na úloze, pro kterou je určen.
Typy satelitů
Navigační satelity
GPS (global positioning system) je tvořen 24 satelity, které obíhají ve výšce 20 000 km nad povrchem Země. Časový rozdíl pro signály přijaté ze čtyř satelitů se používá k výpočtu přesné polohy přijímače GPS na Zemi.
Komunikační satelity
Tyto se používají pro televizi, telefon nebo internetové přenosy, například, Optus D1 satelitu v geostacionární oběžné dráze nad rovníkem a má pokrytí stopy poskytovat signály do celé Austrálii a na Novém Zélandu.
meteorologické satelity
používají se k zobrazování mraků a měření teploty a srážek. Geostacionární i nízké oběžné dráhy Země se používají v závislosti na typu družice počasí. Meteorologické satelity se používají k přesnější předpovědi počasí.
satelity pro pozorování Země
ty se používají k fotografování a zobrazování země. Nízké oběžné dráhy Země se používají hlavně proto, aby bylo možné vytvořit podrobnější obraz.
astronomické satelity
ty se používají k monitorování a obrazu prostoru. Satelit, jako je Hubbleův vesmírný dalekohled, obíhá v nadmořské výšce 600 km a poskytuje velmi ostré obrazy hvězd a vzdálených galaxií. Mezi další vesmírné dalekohledy patří Spitzer a Chandra.
Mezinárodní vesmírná stanice (ISS)
Jedná se o obytnou vesmírnou laboratoř. V nadmořské výšce 400 km se ISS pohybuje rychlostí 28 000 km / ha obíhá kolem Země jednou za 92 minut. Vědci uvnitř ISS jsou schopni provádět mnoho cenných experimentů v prostředí mikrogravitace.
Satelitní design
Každý satelit má některé stejné základní části:
- autobus – to je rámec a struktura satelitní které všechny jsou připojeny ostatní části.
- zdroj energie-většina satelitů má solární panely pro výrobu elektřiny. Baterie ukládají část této energie na dobu, kdy je satelit ve stínu Země.
- systém řízení tepla-satelity jsou vystaveny extrémně vysokým teplotám v důsledku vystavení slunci. Musí existovat způsob, jak reflektovat a reradiovat teplo. Elektrické komponenty satelitu mohou také produkovat hodně tepla.
- počítačový systém-satelity potřebují počítače řídit, jak fungují, a také sledovat věci, jako je nadmořská výška, orientace a teplota.
- komunikační systém-všechny satelity musí být schopny odesílat a přijímat data do pozemních stanic na zemi nebo do jiných satelitů. Zakřivené satelitní antény se používají jako antény
- systém řízení polohy-to je systém, který udržuje satelit směřující správným směrem. Gyroskopy a raketové trysky se běžně používají ke změně orientace. Světelné senzory se běžně používají k určení, jakým směrem satelit směřuje.
- pohonný systém-raketový motor na družici může být použit k tomu, aby pomohl umístit družici na správnou oběžnou dráhu. Jakmile jsou satelity na oběžné dráze, nepotřebují žádné rakety, aby je udržely v pohybu. Malé rakety zvané trysky se však používají, pokud satelit potřebuje mírně změnit oběžnou dráhu.
stejně jako tyto základní části nesou satelity vybavení potřebné pro jejich konkrétní účel.
zpřístupnění prostoru
pro získání satelitu do vesmíru je velmi nákladná záležitost, kterou si málokdo může dovolit. Rocket Lab, společnost založená Novozélanďanem Peterem Beckem, byla založena s vizí „zpřístupnit prostor“.
Peter má vizi, že Cenově dostupný přístup do vesmíru umožní silné globální změny – například umožní rozvojovým zemím lepší přístup k internetu. V roce 2012, Peter inicioval Elektron programu se zaměřují na poskytování nákladově efektivní rakety a spustit služby, které umožní organizacím lepší přístup do vesmíru a satelitní technologie.
Nature of science
provoz Mezinárodní vesmírné stanice závisí na spolupráci mezi zeměmi. Umožňuje vědcům sdružovat své zdroje z hlediska vědeckých poznatků a financí. V důsledku toho lze provádět větší a podstatnější projekty, aby bylo dosaženo spolehlivějších výsledků. Tento výzkum je přínosem v mezinárodním měřítku.
související obsah
Přečtěte si o přírodních satelitech, komunikačních satelitech a dozvíte se, jak jsou satelity vypuštěny do vesmíru a jak se některé z nich staly vesmírným odpadem.
Aktivity nápady
Dostat své studenty, obrátit oči k noční obloze pozorovat přirozené satelity a na místě umělé družice – jako ISS – jak se projít hlavou. Zpět uvnitř, studenti mohou lovit satelity online pomocí webquestu.
dvě aktivity používají modely k výuce vědeckých konceptů. Model v měřítku pro oběžné dráhy družic zkoumá nadmořské výšky družic a pohyb družic. Zkoumání satelitních antén používá deštník jako zakřivený reflektor ke zvýšení signálu Wi-Fi mobilního telefonu.
užitečné odkazy
snímky s vysokým rozlišením ze satelitu Geoeye-1.
Zjistěte více o Mezinárodní vesmírné stanici od NASA.
tato zpráva z listopadu 2016 se týká oznámení o zahájení druhého regionálního výzkumného ústavu Nového Zélandu, Centra pro technologii kosmických věd, bude zkoumat využití kosmických měření a satelitních snímků. Podívejte se na webové stránky centra.