https://frosthead.com

Küsi Smithsonianilt: kuidas satelliit püsib?

Mis üles tõuseb, peab alla tulema, eks? See ei pea tingimata paika kosmoses, kus satelliidid tiirlevad ümber planeedi ja on lukustatud kiirustega, mis aitavad alistada raskusjõu langust.

Ehkki satelliite taandub nendel päevadel sagedamini - enamasti kavandatud vananemise tagajärjel -, on mõned hõljunud aastaid, kui mitte aastakümneid, ilma eelnevalt programmeeritud tagasitulekuta Maale. Ja see seob orbitaalruumi.

Mis hoiab neid orbiidil? Satelliite - see tähendab tehissatelliite, erinevalt looduslikest satelliitidest nagu Kuu - kannavad kosmosesse raketid. Rakett peab lendama atmosfäärist välja jõudmiseks 100–200 kilomeetrit maapinnast kõrgemale. Kui rakett on etteantud orbiidi kõrgusel, hakkab ta liikuma külgsuunas kiirusega kuni 18 000 miili tunnis, ütles Massachusettsi osariigis Cambridge'is asuva Harvardi-Smithsoni astrofüüsikakeskuse astronoom Jonathan McDowell.

Rakett lülitub välja ja kukub välja oma kasulik koormus - satelliit -, mis on nüüd samal orbiidil, suumides sama kiirusega. Maa kummardub, samal ajal kui rakett ja satelliit "kukuvad" Maa ümber. Satelliit püsib sellel orbiidil seni, kuni see hoiab kiirust, et vastutuulega tasakaalus püsida.

Neil kõrgustel on atmosfäär lihtsalt piisavalt õhuke, et takistada satelliidi põlemist - kuna see langeb madalamale ja puutub kokku paksema õhuga, mis põhjustab suuremat vastutuult ja seega suuremat hõõrdumist.

Enamik satelliite langeb maapinnast kuni 2000 km kõrgusele. Selle vahemiku kõige madalamas otsas olevad satelliidid püsivad tavaliselt vaid paar nädalat kuni paar kuud. Nad satuvad sellesse hõõrumisse ja sulavad põhimõtteliselt kokku, väidab McDowell.

Kuid 600 km kõrgusel - kus rahvusvaheline kosmosejaam tiirleb - võivad satelliidid püsida üleval aastakümneid. Ja see võib olla probleem. Nad sõidavad nii kiiresti - 5 miili sekundis -, et nende jalajälg võib olla sadu miile pikk. "Kui mõelda neile kui suurele, ei näe ruum äkki enam nii tühi, " ütleb McDowell.

Esimese satelliidi asutas endine NSV Liit 1957. aasta lõpus. Sputnik-1 sai modernsuse ikooniks ja aitas USA-l veelgi kiirendada oma kosmoseuuringute plaane. Vahetult pärast Sputnikut käivitas Ameerika Ühendriigid Explorer-1. Vahepealsete aastakümnete jooksul on kosmosesse kantud tuhandeid satelliite.

McDowell hoiab tegevust tihedalt silma peal. Tema arust on orbiidil umbes 12 000 kosmoseprügi ja mitu tuhat satelliiti, pisut üle tuhande on endiselt aktiivsed. Aktiivne arv “on aga ebamäärane, kuna nende satelliitide omanike raadiosaatjate jälgimist ei tehta laialdaselt - välja arvatud võib-olla Riikliku Julgeoleku Agentuuri poolt - ja mõnikord ei tea omanikud, eriti sõjaväelased, mulle, millal nende satelliidid on välja lülitatud, ”ütleb McDowell.

Umbes kolmandik satelliitidest kuulub erinevatele sõjavägedele, kellest kolmandikku kuni pool kasutatakse jälitustegevuseks, ütles ta. Veel üks kolmandik kuulub tsiviilomandisse ja viimane kolmandik on kaubanduslikud. Venemaa, USA, Hiina ja Euroopa on käivitamisäris peamised osalised, kuid paljudel teistel riikidel on võimalusi või arendatakse neid edasi. Ja kümned riigid on ehitanud oma satelliidid, mille on käivitanud teised rahvad või kaubandusliku kosmoseettevõtted.

Ja suundumus on saata pika elueaga seadmeid - keskmiselt 10 kuni 20 aastat. Lisaks sellele jäävad pensionile jäänud või surnud satelliidid enamasti orbiidile, toites päikesepaneele.

Lisamine segule: kasvav “isiklik” satelliidiettevõte. Neid mikro-satelliite on suuresti välja töötanud ja kasutanud ülikoolid, kuid vähemalt üks ettevõte müüb otse avalikkusele ja on ka meisterdamissaite.

Satelliittehnoloogia levikut juhivad osaliselt samad tegurid, mille tagajärjel on levinud ka teised varem keerulised tehnoloogiad, näiteks geenijärjestus - rohkem teadmisi, kiirem andmetöötlus ja odavamad seadmed. Kuid ka „saadaval on rohkem pileteid sõitmiseks“ - rohkem käivitusvõimalusi, ütleb McDowell.

Kõik see loob üha rahvarohkema orbitaalruumi.

Ligi möödalaskmisi on palju - insenerid täidavad Maalt lennujuhtimise rolli, manööverdades satelliite vajaduse korral kahjulike teede alt välja. NASA, teiste kosmoseagentuuride hulgas, on palunud satelliitide omanikel astuda samme, et vähendada tõenäosust, et tänapäeva hinnatud lendav masin ei muutu homseks ujuvaks rämpsu ämbriks. Seda tehakse, lükates madalad orbiidid läbipõlemise tsooni või krahvitades tahtlikult suuri satelliite Vaikse ookeani lõunaosale, teatas McDowell.

Vahepeal võib Maa juba jõudma objektide orbiidile.

Nii nagu inimesed on muutunud teadlikumaks maapealse keskkonna hooldamise vajalikkusest, "peab McDowell ütlema, et peame suhtuda kosmose lähiümbruse ökoloogiasse tõsiselt."

Seotud sisu

  • Küsi Smithsonianilt: mis on kõige sügavam auk, mis eales olnud?
  • Selle aasta käivitamine uue satelliitvõrgu eesmärk on parandada ilmaennustust
  • USA spioonsatelliitide jubedad, Kitschy ja Geeky paigad
  • Kas peaksime kasutama satelliite, et hoida silma peal Amazonase kaugetel hõimudel?

On teie kord küsida Smithsonianilt

Küsi Smithsonianilt: kuidas satelliit püsib?