Künstliche Satelliten

Ein künstlicher Satellit ist ein Objekt, das Menschen mit Raketen hergestellt und in die Umlaufbahn gebracht haben. Derzeit gibt es über tausend aktive Satelliten, die die Erde umkreisen. Die Größe, Höhe und das Design eines Satelliten hängen von seinem Zweck ab.

Größen und Höhen der Satelliten

Satelliten variieren in der Größe. Einige Würfelsatelliten sind so klein wie 10 cm. Einige Kommunikationssatelliten sind etwa 7 m lang und haben Sonnenkollektoren, die weitere 50 m verlängern. Der größte künstliche Satellit ist die Internationale Raumstation (ISS). Der Hauptteil davon ist so groß wie ein großes Haus mit fünf Schlafzimmern, aber einschließlich Sonnenkollektoren ist es so groß wie ein Rugbyfeld.

Höhen von Satelliten über der Erdoberfläche variieren ebenfalls. Dies sind drei gemeinsame Umlaufbahnen:

• Low Earth Orbit (LEO) – von 200 bis 2.000 km, zum Beispiel umkreist die ISS bei 400 km mit einer Geschwindigkeit von 28.000 km / Stunde, und die Zeit für eine Umlaufbahn beträgt etwa 90 Minuten.
• Mittlere Erdumlaufbahn (MEO) – Die meisten MEO-Satelliten befinden sich in einer Höhe von 20.000 km und die Zeit für eine Umlaufbahn beträgt 12 Stunden.
• Geostationäre Umlaufbahn (GEO) – 36.000 km über der Erde. Die Zeit für eine Umlaufbahn beträgt 24 Stunden. Dies soll der Rotation der Erde entsprechen, so dass der Satellit über dem gleichen Punkt über der Erdoberfläche zu bleiben scheint. Dies wird für viele Kommunikations- und Wettersatelliten verwendet.

Die für einen Satelliten gewählte Höhe hängt von der Aufgabe ab, für die er ausgelegt ist.

Satellitentypen

Navigationssatelliten
Das GPS (Global Positioning System) besteht aus 24 Satelliten, die in einer Höhe von 20.000 km über der Erdoberfläche umkreisen. Der Zeitunterschied für Signale, die von vier Satelliten empfangen werden, wird verwendet, um den genauen Standort eines GPS-Empfängers auf der Erde zu berechnen.

Kommunikationssatelliten
Diese werden für Fernseh-, Telefon- oder Internetübertragungen verwendet, beispielsweise befindet sich der Optus D1-Satellit in einer geostationären Umlaufbahn über dem Äquator und hat eine Reichweite, um Signale nach ganz Australien und Neuseeland zu liefern.

Wettersatelliten
Diese werden verwendet, um Wolken abzubilden und Temperatur und Niederschlag zu messen. Je nach Art des Wettersatelliten werden sowohl geostationäre als auch erdnahe Umlaufbahnen verwendet. Wettersatelliten werden verwendet, um eine genauere Wettervorhersage zu ermöglichen.

Erdbeobachtungssatelliten
Diese werden verwendet, um die Erde zu fotografieren und abzubilden. Niedrige Erdumlaufbahnen werden hauptsächlich verwendet, damit ein detaillierteres Bild erzeugt werden kann.

Astronomische Satelliten
Diese werden verwendet, um den Weltraum zu überwachen und abzubilden. Ein Satellit wie das Hubble-Weltraumteleskop umkreist in einer Höhe von 600 km und liefert sehr scharfe Bilder von Sternen und fernen Galaxien. Andere Weltraumteleskope sind Spitzer und Chandra.

Internationale Raumstation (ISS)
Dies ist ein bewohnbares Weltraumlabor. In einer Höhe von 400 km fährt die ISS mit einer Geschwindigkeit von 28.000 km / h und umkreist die Erde alle 92 Minuten. Wissenschaftler in der ISS sind in der Lage, viele wertvolle Experimente in einer Mikrogravitationsumgebung durchzuführen.

Satellitendesign

Jeder Satellit hat einige der gleichen grundlegenden Teile:

• Der Bus – das ist der Rahmen und die Struktur des Satelliten, an dem alle anderen Teile befestigt sind.
• Eine Stromquelle – Die meisten Satelliten verfügen über Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung. Batterien speichern einen Teil dieser Energie für Zeiten, in denen sich der Satellit im Schatten der Erde befindet.
• Wärmekontrollsystem – Satelliten sind aufgrund der Sonneneinstrahlung extrem hohen Temperaturen ausgesetzt. Es muss eine Möglichkeit geben, Wärme zu reflektieren und abzustrahlen. Elektrische Komponenten des Satelliten können auch viel Wärme erzeugen.
• Computersystem – Satelliten benötigen Computer, um ihre Funktionsweise zu steuern und Dinge wie Höhe, Orientierung und Temperatur zu überwachen.
• Kommunikationssystem – Alle Satelliten müssen in der Lage sein, Daten an Bodenstationen auf der Erde oder an andere Satelliten zu senden und zu empfangen. Gebogene Satellitenschüsseln werden als Antennen verwendet
• Lageregelungssystem – dies ist das System, das einen Satelliten in die richtige Richtung zeigt. Gyroskope und Raketentriebwerke werden häufig verwendet, um die Orientierung zu ändern. Lichtsensoren werden häufig verwendet, um zu bestimmen, in welche Richtung ein Satellit zeigt.
• Ein Antriebssystem – Ein Raketentriebwerk auf dem Satelliten kann verwendet werden, um den Satelliten in die richtige Umlaufbahn zu bringen. Einmal im Orbit, Satelliten brauchen keine Raketen, um sie in Bewegung zu halten. Kleine Raketen, sogenannte Thruster, werden jedoch verwendet, wenn ein Satellit die Umlaufbahn leicht ändern muss.

Neben diesen grundlegenden Teilen tragen Satelliten die Ausrüstung, die für ihren spezifischen Zweck benötigt wird.

Den Weltraum zugänglich machen

Einen Satelliten in den Weltraum zu bringen, ist ein sehr teures Geschäft, das sich nur wenige leisten können. Rocket Lab, ein vom Neuseeländer Peter Beck gegründetes Unternehmen, wurde mit der Vision gegründet, „den Weltraum zugänglicher zu machen“.

Peter hat die Vision, dass ein erschwinglicher Zugang zum Weltraum einen starken globalen Wandel ermöglichen wird – zum Beispiel Entwicklungsländern einen besseren Zugang zum Internet ermöglichen. Im Jahr 2012 initiierte Peter das Electron-Programm, um sich auf die Bereitstellung kostengünstiger Raketen und Startdienste zu konzentrieren, die Organisationen einen besseren Zugang zu Weltraum- und Satellitentechnologie ermöglichen.