Zašto je za prijenos, primjerice, televizijskog signala iz New Yorka u Moskvu potrebno lansirati neku vrstu aparata daleko u svemir? Odgovor na ovo pitanje je vrlo jednostavan: Zemlja je sferna. Radio valovi, koji prenose zvuk, slike, pa čak i računalne podatke kao elektromagnetski valovi, putuju ravnom linijom. Oni ne mogu obići Zemlju i ne mogu proći kroz njenu debljinu. Bez obzira gdje na Zemlji šaljemo radio valove, oni će neizbježno otići s našeg planeta u svemir. Istina, dio radio valova reflektira se od ionosfere - posebnog sloja koji okružuje Zemlju, kao iz zrcala. Reflektira se i ponovno pada na površinu planeta, mnogo stotina i tisuća kilometara od odašiljača. Na ovom se fenomenu temelji radiokomunikacija na velikim udaljenostima. Zato uz pomoć običnog prijemnika možemo čuti radijske emisije iz Amerike ili Kine.

No problem je u tome što se uz pomoć takvih valova (nazivaju se kratkim, srednjim i dugim) ne može prenijeti ni televizijska slika, ni kvalitetan zvuk, niti velika količina podataka. Za prijenos televizijskog signala ili kvalitetne glazbe potrebni su posebni radio valovi s visokom frekvencijom osciliranja. Nazivaju se ultrakratkim. Ultrakratki valovi se ne reflektiraju od ionosfere i slobodno idu u svemir. Kako možemo osigurati da se televizijske slike na ultrakratkim valovima mogu prenositi na velike udaljenosti? Pravo! Moramo uhvatiti valove u svemiru i preusmjeriti ih natrag na Zemlju. Gdje se nalazi prijamnik. Tome služe komunikacijski sateliti. Pojednostavljeno rečeno, komunikacijski satelit je ogledalo za radio valove koji lebde u svemiru. Satelit visi tako visoko da su za njega gradovi koji se nalaze daleko jedan od drugog, na primjer, London i Istanbul, "vidljivi" na prvi pogled. Radio valovi mogu slobodno putovati u oba grada sa satelita bez ikakvih prepreka. A valovi također slobodno putuju do satelita iz ovih prijestolnica (i s mnogih drugih mjesta na Zemlji). Satelit pomaže radijskom signalu da "skoči" preko zakrivljenosti globusa.

Na neki način, komunikacijski satelit je sličan visokim televizijskim tornjevima. Uostalom, što je toranj viši, to se dalje može prenositi radio signal. Ako je vrh TV tornja unutar linije vidljivosti, možete primati TV emisije s njega na svom TV-u. Ali čim se odvezete dalje, toranj će nestati iza horizonta (odnosno iza krivulje Zemlje) Sada radio valovi neće doprijeti do vašeg televizora. Satelit je desetke tisuća kilometara viši od najvišeg tornja. Stoga može istovremeno odašiljati svoje valove na ogroman dio zemaljske kugle.

Međutim, postoji značajna razlika između satelita i tornja. Ako televizijski toranj stoji na jednom mjestu, tada satelit mora letjeti ogromnom brzinom (više od 8 kilometara u sekundi!) oko Zemlje. Inače će samo pasti. To su zakoni fizike. Kako možemo biti sigurni da je, poput vrha TV tornja, uvijek na istoj točki? Sateliti koji promatraju Zemljinu površinu ili svemirske letjelice u orbiti ne lete jako visoko - otprilike na visini od 200 - 300 kilometara. Za dobre vedre noći mogu se vidjeti čak i sa Zemlje. Iznad horizonta pojavila se svijetla točka, preletjela nebom i nakon nekoliko minuta ponovno nestala iza horizonta. I premda se točka na Zemlji u kojoj stoji promatrač, kao i satelit, okreću oko zemljine osi, letjelica prestiže zemljinu površinu. On leti brže nego što se Zemlja okreće.

Da bi satelit stalno bio na istoj točki na nebu, mora se lansirati na vrlo veliku visinu. Tada će se orbita - putanja koju će opisati oko našeg planeta - pokazati vrlo dugom. Orbitalno vrijeme satelita i orbitalno vrijeme bilo koje točke na zemljinoj površini oko osi planeta postat će isto. Znanstveno govoreći, kutna brzina satelita i površine planeta bit će jednaka.

To se može razumjeti na vrlo jednostavnom primjeru. Pričvrstite li, primjerice, dvije kuglice od plastelina na rotirajući kotač - jednu s vanjske strane kotača, drugu s unutarnje strane, bliže osi, tada ćete primijetiti da se kuglica u blizini ruba kreće velikom brzinom, a onaj u središtu jedva se miče. Međutim, jedan u odnosu na drugoga oni su nepomični i nalaze se na istoj liniji. Imaju istu kutnu brzinu. Lopta na osi je površina Zemlje. Kuglica s vanjske strane kotača je komunikacijski satelit koji se okreće u orbiti.

Orbita koja omogućuje satelitu da nepomično visi iznad Zemljine površine naziva se geostacionarna. Ima oblik kruga i prolazi otprilike iznad Zemljinog ekvatora - linije koja odvaja sjevernu hemisferu od južne. Upravo s takvog satelita, udaljenog 35 - 40 tisuća kilometara, primamo televizijske programe na “antene” koje su malo-pomalo počele rasti u našim domovima.

Suvremeni ljudski život već je nezamisliv bez umjetnih zemljinih satelita, budući da pomoću njih pratimo vrijeme i pravimo njegovu prognozu, sateliti omogućuju ljudima komunikaciju na velikim udaljenostima, uz pomoć satelita ljudi provode jedinstvena i raznolika istraživanja svemira, što je u osnovi nemoguće učiniti na Zemlji. Ali životna povijest satelita još nije stara 60 godina. Prvi umjetni Zemljin satelit lansiran je u SSSR-u 4. listopada 1957., prije točno 56 godina. U ovom trenutku ogroman broj različitih satelita leti oko našeg planeta u različitim orbitama, obavljajući različite poslove. Dakle, kakva vrsta satelita služi ljudima?

Sateliti koji omogućuju komunikaciju vjerojatno su najpopularnija vrsta satelitskog rada i, da tako kažemo, najočitija, jer na velikim visinama signali koje prima i emitira satelit mogu biti primljeni na točkama na zemlji koje se nalaze na znatnoj udaljenosti jedna od druge. Uz pomoć komunikacijskih satelita gledamo TV emisije, razgovaramo telefonom i pristupamo internetu.

Sateliti koji omogućuju navigaciju na zemlji. Sigurno su mnogi čuli za GPS navigaciju, uz pomoć koje osoba može s velikom točnošću odrediti lokaciju određenih objekata. To je upravo posao koji obavljaju satelitski navigatori. Uz pomoć GPS navigatora ugrađenih u mobilne telefone, dlanovnike i automobilska računala svatko može odrediti svoju lokaciju i iscrtati rute uzimajući u obzir prometne znakove, tražiti kuće i ulice koje su mu potrebne na karti itd.

Sljedeći najpopularniji satelit je meteorološki satelit koji prati promjene vremena na Zemlji i proučava klimu našeg planeta. Upravo zahvaljujući meteorološkim satelitima prognostičari prave svoje vremenske prognoze.

Naravno, vojska nije mogla propustiti tako sjajnu priliku da špijuniraju jedni druge iz svemira. Kako kažu, sjedim visoko i gledam daleko. Špijunski sateliti mogu snimati fotografije objekata na Zemlji visoke razlučivosti, slušati komunikacijske sustave, vršiti nadzor i tako dalje.

Sateliti su također nezamjenjivi pomoćnici znanstvenika u njihovim znanstvenim istraživanjima. Istraživački sateliti proučavaju Zemljino magnetsko polje i uvjete zračenja; koriste ih geodeti, kartografi i drugi stručnjaci. Posebna vrsta istraživačkih satelita su biosateliti, na kojima znanstvenici izvode svoje pokuse, rješavaju različite tehničke probleme astronautike itd.

I naravno, satelite u svojim istraživanjima koriste astronomi koji iz svemira mogu promatrati udaljene galaksije i druge svemirske objekte, dok zemljina atmosfera ne iskrivljuje signale primljene iz svemira. Jedan od najpoznatijih astronomskih satelita je poznati teleskop Hubble.

Čemu služe sateliti?

Tko od nas nije radosno povikao, gledajući u duboko zvjezdano nebo: - Vidi, vidi, satelit leti! I ovaj satelit uopće nije bio povezan ni s čim drugim osim sa svemirom.
Ali sada je to sasvim druga priča! Sateliti omogućuju komunikaciju, televiziju, određivanje koordinata, sigurnost i internet. I ljudi će smisliti mnogo više stvari kako bi svemirske tehnologije služile ljudima na dobrobit.
A mi ćemo vam reći zašto i koje su metode korištenja satelitskih sustava danas najpopularnije.

Zašto ponekad samo satelitske tehnologije mogu biti jedina opcija razvoja?
Kod postavljanja kopnenih linija koriste se žice - optička ili bakrena, ili kod bežične tehnologije - mobilne mreže ili radio Internet. Svi ovi prilično skupi radovi uvijek imaju značajne nedostatke:

• ograničeno pokrivanje teritorija. Svaki odašiljač ili prijamnik signala ima određeno radno područje, koje ovisi o snazi ​​i krajoliku područja;
• pitanja modernizacije mreže uvijek se odnose na tehničke mogućnosti i izvedivost trošenja financijskih sredstava;
• Često je nemoguće brzo rastaviti opremu i postaviti stanicu na novo mjesto.

A u nekim slučajevima, tehnički i financijski najopravdanije za osiguranje pouzdane i kvalitetne komunikacije je korištenje satelitskih sustava.

Sateliti će nas uvijek pronaći

Bez satelitske tehnologije nikada ne bismo imali priliku pronaći jedni druge na našem velikom planetu.
Globalni koordinatni sustav omogućuje vam da točno odredite lokaciju objekata (geografsku dužinu, širinu, pa čak i nadmorsku visinu), kao i smjer kretanja i brzinu ovog objekta.
Poznati američki GPS (Global Positioning System) sustav uključuje 24 umjetna satelita, široku mrežu zemaljskih stanica koje imaju neograničeni kapacitet povezivanja korisničkih terminala.
GPS sustav radi neprekidno. Može ga koristiti bilo tko na planeti, samo trebate kupiti GPS navigator. Proizvođači nude prijenosne, automobilske, zrakoplovne i brodske modele. Operacije potrage i spašavanja ni u jednoj zemlji na svijetu nisu potpune bez pomoći GPS-a.

Nedavno je Rusija postavila svoj navigacijski sustav GLONASS, sličan američkom, s istom razinom točnosti u određivanju koordinata.
Oba sustava su potpuno dostupna i besplatna.

Sateliti nas štite

To se posebno odnosi na automobilsku industriju. Glavni sigurnosni sustav uspješno se kombinira sa satelitskim komunikacijskim kanalima, GPS-om i tradicionalnim radarskim metodama.
Kako rade satelitski sigurnosni sustavi?
Centralna jedinica sa sigurnosnim senzorima diskretno je ugrađena na automobil. U slučaju nužde, signal iz središnje jedinice prenosi se putem komunikacijskih kanala do vlasnika ili dispečera. GPS sustav pomaže pratiti rutu, lokaciju i način vožnje u stvarnom vremenu.

Sateliti nas zabavljaju

Najaktualnija i najpoznatija tema je satelitska televizija. Ali već smo toliko navikli na ploče na našim kućama da to praktički ne primjećujemo. Ali samo tri uređaja: antena, prijemnik, pretvarač pružaju nam izvanredan užitak gledanja omiljenih televizijskih programa.
Razlika od tradicionalne televizijske antene je u tome što umjesto tornja djeluje satelit i odašilje digitalni signal. To rezultira velikim izborom kanala i kvalitetom slike.

Sateliti nas povezuju s prijateljima

Najčešći i najpoznatiji globalni satelitski komunikacijski sustavi (GCSS): Globalstar, Inmarsat, Iridium, Thuraya. Na samom početku njihovog nastanka pretpostavljalo se da će ovi sustavi organizirati mobilnu i fiksnu telefoniju tamo gdje nema komunikacijskih linija. Daljnjim razvojem pojavile su se nove mogućnosti: pristup Internetu, prijenos informacija u različitim formatima. I GSSS je postao multiservisni.
Ako ukratko opišemo rad ovih sustava, izgledat će ovako.
Satelit prima signal pretplatnika i šalje ga do najbliže stanice na Zemlji. Stanica utvrđuje signal, odabire rutu i šalje ga kroz zemaljske mreže ili satelitski kanal do prijemne točke.
Razlika između globalnih satelitskih komunikacijskih sustava je u cijeni prometa, veličini i cijeni korisničkih terminala, područjima pokrivenosti, kao iu tehničkim karakteristikama koncepta samog sustava.

Sateliti nam pomažu da živimo udobno

Satelitski sustav terminala s vrlo malim otvorom (VSAT) aktivno se razvija. Ovaj sustav je kao osnova za dizajnera: možete dodati opremu i dobiti pristup internetu, drugu opremu - i lokalne mreže korisnika na različitim teritorijima već su ujedinjene. Također možete prikupljati podatke, rezervirati komunikacijske kanale, upravljati raznim proizvodnim procesima, organizirati udaljene video i audio konferencije.
Takav sustav je lako implementirati i početi raditi. Kvalitetu komunikacije, jednostavnost održavanja i korištenja već su cijenile financijske institucije, trgovački lanci i velika industrijska poduzeća.

Mreža temeljena na VSAT-u sastoji se od središnje kontrolne stanice (CCS), korisničkih terminala i relejnog satelita.
Daljnjim razvojem neizbježno će svi sustavi postati dostupniji, jeftiniji, praktičniji i lakši za upravljanje i razumijevanje tekućih procesa asimilacije našeg svakodnevnog života sa satelitskim tehnologijama.

Sada, sanjivo gledajući noćno nebo i gledajući zvijezdu koja se kreće, pomislit ćete da oni, sateliti, uvelike olakšavaju i diverzificiraju život. I to je super.

Sateliti i planeti Sunčeva sustava

Prirodni sateliti planeta igraju veliku ulogu u životu ovih svemirskih objekata. Štoviše, čak i mi ljudi možemo osjetiti utjecaj jedinog prirodnog satelita našeg planeta – Mjeseca.

Prirodni sateliti planeta Sunčevog sustava od davnina su izazivali veliko zanimanje među astronomima. Do danas ih znanstvenici proučavaju. Koji su to svemirski objekti?

Prirodni sateliti planeta su kozmička tijela prirodnog porijekla koja kruže oko planeta. Najzanimljiviji su nam prirodni sateliti planeta Sunčevog sustava, budući da su nam u neposrednoj blizini.

U Sunčevom sustavu postoje samo dva planeta koja nemaju prirodne satelite. To su Venera i Merkur. Iako se pretpostavlja da je Merkur ranije imao prirodne satelite, ovaj planet ih je u procesu svoje evolucije izgubio. Što se tiče ostalih planeta u Sunčevom sustavu, svaki od njih ima barem jedan prirodni satelit. Najpoznatiji od njih je Mjesec, koji je vjerni kozmički pratilac našeg planeta. Mars ima, Jupiter -, Saturn -, Uran -, Neptun -. Među tim satelitima možemo pronaći i vrlo neugledne predmete, koji se uglavnom sastoje od kamena, i vrlo zanimljive primjerke koji zaslužuju posebnu pozornost, a o kojima ćemo raspravljati u nastavku.

Klasifikacija satelita

Znanstvenici dijele planetarne satelite u dvije vrste: satelite umjetnog podrijetla i prirodne. Sateliti umjetnog podrijetla ili, kako ih još nazivaju, umjetni sateliti su svemirske letjelice koje su stvorili ljudi i koje omogućuju promatranje planeta oko kojeg kruže, kao i drugih astronomskih objekata iz svemira. Obično se umjetni sateliti koriste za praćenje vremena, radijskih emisija, promjena u topografiji površine planeta, a također iu vojne svrhe.

ISS je najveći umjetni satelit Zemlje

Treba napomenuti da nije samo Zemlja ta koja ima satelite umjetnog podrijetla, kako mnogi vjeruju. Više od desetak umjetnih satelita koje je stvorilo čovječanstvo kruži oko dva nama najbliža planeta - Venere i Marsa. Omogućuju vam praćenje klimatskih uvjeta, promjena terena, ali i primanje drugih relevantnih informacija o našim svemirskim susjedima.

Ganimed je najveći mjesec u Sunčevom sustavu

Druga kategorija satelita - prirodni sateliti planeta - od velikog je interesa za nas u ovom članku. Prirodni sateliti razlikuju se od umjetnih po tome što ih nije stvorio čovjek, već sama priroda. Vjeruje se da su većina satelita Sunčevog sustava asteroidi koje su uhvatile gravitacijske sile planeta ovog sustava. Nakon toga, asteroidi su poprimili sferni oblik i, kao rezultat toga, počeli se okretati oko planeta koji ih je zarobio kao stalnog pratioca. Postoji i teorija koja kaže da su prirodni sateliti planeta fragmenti samih planeta koji su se iz ovog ili onog razloga odvojili od samog planeta tijekom procesa njegovog formiranja. Inače, prema ovoj teoriji, tako je nastao Zemljin prirodni satelit, Mjesec. Ovu teoriju potvrđuje kemijska analiza sastava Mjeseca. Pokazao je da se kemijski sastav satelita praktički ne razlikuje od kemijskog sastava našeg planeta, gdje su prisutni isti kemijski spojevi kao i na Mjesecu.

Zanimljivosti o najzanimljivijim satelitima

Jedan od najzanimljivijih prirodnih satelita planeta Sunčevog sustava je prirodni satelit. Haron je, u usporedbi s Plutonom, toliko ogroman da mnogi astronomi ova dva svemirska objekta nazivaju ništa više od dvostrukog patuljastog planeta. Planet Pluton samo je dvostruko veći od svog prirodnog satelita.

Prirodni satelit je od velikog interesa za astronome. Većina prirodnih satelita planeta Sunčevog sustava sastavljena je prvenstveno od leda, stijena ili obojega, što rezultira time da nemaju atmosferu. No, Titan ima i ovo, i to prilično gusto, kao i jezera tekućih ugljikovodika.

Još jedan prirodni satelit koji znanstvenicima daje nadu za otkrivanje izvanzemaljskih oblika života je Jupiterov satelit. Vjeruje se da se ispod debelog sloja leda koji prekriva satelit nalazi ocean unutar kojeg se nalaze termalni izvori - potpuno isti kao na Zemlji. Budući da neki dubokomorski oblici života na Zemlji postoje zahvaljujući ovim izvorima, vjeruje se da bi slični oblici života mogli postojati i na Titanu.

Planet Jupiter ima još jedan zanimljiv prirodni satelit -. Io je jedini satelit planeta u Sunčevom sustavu na kojem su astrofizičari prvi otkrili aktivne vulkane. Upravo je iz tog razloga od posebnog interesa za istraživače svemira.

Istraživanje prirodnih satelita

Istraživanje prirodnih satelita planeta Sunčevog sustava zanimalo je umove astronoma od davnina. Od izuma prvog teleskopa ljudi su aktivno proučavali te nebeske objekte. Proboj u razvoju civilizacije omogućio je ne samo otkrivanje ogromnog broja satelita različitih planeta Sunčevog sustava, već i postavljanje čovjeka na glavni, nama najbliži satelit Zemlje - Mjesec. Američki astronaut Neil Armstrong je 21. srpnja 1969. godine, zajedno s posadom svemirske letjelice Apollo 11, prvi put kročio na površinu Mjeseca, što je izazvalo veselje u srcima tadašnjeg čovječanstva, a i danas se smatra jednim od najvećih važni i značajni događaji u istraživanju svemira.

Osim Mjeseca, znanstvenici aktivno proučavaju i druge prirodne satelite planeta Sunčevog sustava. Da bi to učinili, astronomi koriste ne samo vizualne i radarske metode promatranja, već koriste i moderne svemirske letjelice, kao i umjetne satelite. Na primjer, svemirska letjelica “” po prvi je put poslala na Zemlju slike nekoliko najvećih Jupiterovih satelita:,. Konkretno, zahvaljujući tim slikama znanstvenici su uspjeli zabilježiti prisutnost vulkana na mjesecu Io i oceana na Europi.

Danas se globalna zajednica svemirskih istraživača i dalje aktivno bavi proučavanjem prirodnih satelita planeta Sunčevog sustava. Osim raznih državnih programa, postoje i privatni projekti usmjereni na proučavanje ovih svemirskih objekata. Konkretno, svjetski poznata američka tvrtka Google trenutno razvija turistički lunarni rover, na kojem bi mnogi ljudi mogli prošetati Mjesecom.

Telekomunikacijski sateliti obično se postavljaju u geostacionarnu orbitu (GEO). koja je kružna orbita s nadmorskom visinom od 35.786 kilometara iznad Zemljinog ekvatora i prati smjer Zemljine rotacije. Objekt u GEO ima orbitalni period jednak njegovom rotacijskom periodu, tako da promatračima sa zemlje izgleda stacionarno i zauzima fiksni položaj na nebu.

Sateliti u GEO omogućuju stalnu komunikaciju, odašiljanje radiofrekventnih signala s fiksnih antena. Ti se signali ne razlikuju mnogo od onih koji se koriste u zemaljskom televizijskom prijenosu i obično su 3 do 50 puta višu frekvenciju. Signal koji prima satelit se pojačava i šalje natrag na Zemlju, omogućujući komunikaciju između točaka udaljenih tisućama kilometara.

Posebno svojstvo koje geostacionarne satelite čini iznimno atraktivnim je njihov sposobnost prijenosa informacija. Antene mogu primiti proslijeđeni signal bilo gdje unutar područja pokrivenosti satelita, koje se može usporediti s veličinom zemlje, regije, kontinenta ili čak cijele hemisfere. Svatko tko ima malu antenu promjera 40-50 cm može postati izravni korisnik satelita.

Satelit koji radi u geostacionarnoj orbiti ne treba nikakav motor i njegov boravak u Zemljinoj orbiti može trajati mnogo godina. Trenje iz tanke gornje atmosfere će ga na kraju usporiti i uzrokovati da potone niže i na kraju izgori u nižim slojevima atmosfere.

Ako je satelit lansiran iz veliki iznos goriva, kreće se brže i radijus orbite mu je veći. Velika orbita znači da je kutno kretanje satelita oko Zemlje sporije. Na primjer, Mjesec, koji se nalazi 380.000 km od Zemlje, ima orbitalni period od 28 dana.

Sateliti niske Zemljine orbite (LEO), kao što su , mnogi znanstveni i promatrački sateliti rade na puno nižim visinama: oni kruže oko Zemlje za otprilike 90 minuta na visinama od nekoliko stotina kilometara.

Telekomunikacijski sateliti također mogu biti na LEO i biti vidljivi s bilo kojeg mjesta 10-20 minuta. Kako bi se zajamčio kontinuitet prijenosa informacija u ovom slučaju, bit će potrebno postavljanje desetaka satelita.

Telekomunikacijski sustavi LEO mogu zahtijevati 48, 66, 77, 80 ili čak 288 satelita za pružanje potrebnih usluga. Nekoliko ovih sustava postavljeno je za pružanje komunikacije za mobilne terminale. Koriste relativno niske frekvencije (1,5-2,5 GHz), koje su u istom rasponu kao i frekvencije koje se koriste u GSM mobilnim mrežama. Činjenica da ova vrsta satelita ne zahtijeva nikakve skupe uređaje za odašiljanje i prijam je za njih plus: u ovom slučaju nije potrebno pažljivo praćenje satelita. Osim toga, niska nadmorska visina smanjuje vremensko kašnjenje signala i zahtijeva manje snage odašiljača za uspostavljanje komunikacije.