artificiella satelliter
en artificiell satellit är ett objekt som människor har gjort och lanserat i omloppsbana med hjälp av raketer. Det finns för närvarande över tusen aktiva satelliter som kretsar runt jorden. Storleken, höjden och utformningen av en satellit beror på dess syfte.
storlekar och höjder av satelliter
satelliter varierar i storlek. Vissa kubsatelliter är så små som 10 cm. Vissa kommunikationssatelliter är cirka 7 m långa och har solpaneler som sträcker sig ytterligare 50 m. Den största artificiella satelliten är den internationella rymdstationen (ISS). Huvuddelen av detta är lika stor som ett stort hus med fem sovrum, men inklusive solpaneler är det lika stort som ett rugbyfält.
Satellithöjder över jordens yta varierar också. Dessa är tre vanliga banor:
- låg jordbana (LEO) – från 200 till 2000 km, till exempel ISS-banor vid 400 km med en hastighet på 28 000 km/timme, och tiden för en bana är cirka 90 minuter.
- Medium Earth orbit (MEO) – de flesta Meo-satelliter ligger på en höjd av 20 000 km och tiden för en bana är 12 timmar.
- geostationär bana (GEO) – 36 000 km över jorden. Tiden för en bana är 24 timmar. Detta för att matcha jordens rotation så att satelliten verkar ligga över samma punkt ovanför jordens yta. Detta används för många kommunikations-och vädersatelliter.
höjden som valts för en satellit beror på vilket jobb den är avsedd för.
typer av satelliter
navigationssatelliter
GPS (global positioning system) består av 24 satelliter som kretsar i en höjd av 20 000 km över jordens yta. Skillnaden i tid för signaler som tas emot från fyra satelliter används för att beräkna den exakta platsen för en GPS-mottagare på jorden.
kommunikationssatelliter
dessa används för TV -, Telefon-eller internetöverföringar, till exempel är Optus D1-satelliten i en geostationär bana ovanför ekvatorn och har ett täckningsavtryck för att ge signaler till hela Australien och Nya Zeeland.
vädersatelliter
dessa används för att avbilda moln och mäta temperatur och nederbörd. Både geostationära och låga jordbanor används beroende på typen av vädersatellit. Vädersatelliter används för att hjälpa till med mer exakta väderprognoser.
jordobservationssatelliter
dessa används för att fotografera och avbilda jorden. Låga jordbanor används huvudsakligen så att en mer detaljerad bild kan produceras.
astronomiska satelliter
dessa används för att övervaka och bildutrymme. En satellit som Hubble Space Telescope kretsar i en höjd av 600 km och ger mycket skarpa bilder av stjärnor och avlägsna galaxer. Andra rymdteleskop inkluderar Spitzer och Chandra.
International Space Station (ISS)
Detta är ett beboeligt rymdlaboratorium. På en höjd av 400 km färdas ISS med en hastighet av 28 000 km/h och kretsar jorden en gång var 92: e minut. Forskare inom ISS kan utföra många värdefulla experiment i en mikrogravitationsmiljö.
Satellitdesign
varje satellit har några av samma grundläggande delar:
- bussen-det här är ramen och strukturen för satelliten som alla andra delar är fästa på.
- en kraftkälla – de flesta satelliter har solpaneler för att generera el. Batterier lagrar en del av denna energi för tider som satelliten är i jordens skugga.
- Värmekontrollsystem – satelliter utsätts för extremt höga temperaturer på grund av exponering för solen. Det måste finnas ett sätt att reflektera och reradiera värme. Elektriska komponenter i satelliten kan också producera mycket värme.
- datorsystem – satelliter behöver datorer för att kontrollera hur de fungerar och även för att övervaka saker som höjd, orientering och temperatur.
- kommunikationssystem – alla satelliter måste kunna skicka och ta emot data till markstationer på jorden eller till andra satelliter. Böjda parabolantenner används som antenner
- Attitydkontrollsystem – det här är systemet som håller en satellit spetsig i rätt riktning. Gyroskop och raketpropellrar används ofta för att ändra orientering. Ljussensorer används ofta för att bestämma vilken riktning en satellit pekar.
- ett framdrivningssystem – en raketmotor på satelliten kan användas för att placera satelliten i rätt bana. En gång i omlopp behöver satelliter inga raketer för att hålla dem i rörelse. Små raketer som kallas thrusters används dock om en satellit behöver byta bana något.
förutom dessa grundläggande delar bär satelliter den utrustning som behövs för deras specifika syfte.
att göra utrymme tillgängligt
att få en satellit i rymden är ett mycket dyrt företag som få har råd med. Rocket Lab, ett företag som inrättats av nya Zeelander Peter Beck, inrättades med en vision att ”göra rymden mer tillgänglig”.
Peter har en vision att överkomlig tillgång till rymden kommer att möjliggöra kraftfull global förändring – till exempel att ge utvecklingsländer bättre tillgång till internet. Under 2012 initierade Peter Electron-programmet för att fokusera på att tillhandahålla kostnadseffektiva raketer och lanseringstjänster som ger organisationer bättre tillgång till rymd-och satellitteknik.
vetenskapens Natur
driften av den internationella rymdstationen beror på samarbete mellan länder. Det gör det möjligt för forskare att samla sina resurser när det gäller vetenskaplig kunskap och ekonomi. Som ett resultat kan större och mer omfattande projekt genomföras för att få mer tillförlitliga resultat. Denna forskning är till nytta internationellt.
relaterat innehåll
läs om naturliga satelliter, kommunikationssatelliter och lär dig om hur satelliter lanseras i rymden och hur några av dem har blivit rymdskräp.
aktivitetsideer
få dina elever att vända ögonen mot natthimlen för att observera naturliga satelliter och att upptäcka konstgjorda satelliter – som ISS – när de passerar över huvudet. Tillbaka inomhus kan eleverna jaga efter satelliter online med en webquest.
två aktiviteter använder modeller för att undervisa vetenskapskoncept. Skalmodell för satellitbanor utforskar satellithöjder och satellitrörelse. Undersökande parabolantenner använder ett paraply som en krökt reflektor för att öka en mobiltelefons Wi-Fi-signal.
användbara länkar
högupplösta bilder från Geoeye-1-satelliten.
ta reda på mer om den internationella rymdstationen från NASA.
denna nyhet från November 2016 täcker tillkännagivandet av lanseringen av Nya Zeelands andra regionala forskningsinstitut, Center for Space Science Technology, kommer att undersöka användningen av rymdbaserade mätningar och satellitbilder. Se centrumets hemsida.