[/caption]
Umetni satelit je čudež tehnologije in inženiringa. Edina stvar, ki je primerljiva s podvigom v tehnološkem smislu, je znanstveno znanje, ki je namenjeno postavljanju in ohranjanju enega v orbiti okoli Zemlje. Samo razmislite, kaj morajo znanstveniki razumeti, da bi se to zgodilo: najprej je tu gravitacija, nato celovito poznavanje fizike in seveda narava samih orbit. V resnici je vprašanje, kako sateliti ostanejo v orbiti, multidisciplinarno, ki vključuje veliko tehničnega in akademskega znanja.
Prvič, da bi razumeli, kako satelit kroži okoli Zemlje, je pomembno razumeti, kaj pomeni orbita. Johann Kepler je bil prvi, ki je natančno opisal matematično obliko orbit planetov. Medtem ko so veljali, da so orbite planetov okoli Sonca in Lune okoli Zemlje popolnoma krožne, je Kepler naletel na koncept eliptičnih orbit. Da bi predmet ostal v orbiti okoli Zemlje, mora imeti dovolj hitrosti, da se vrne na svojo pot. To velja tako za naravni satelit kot za umetnega. Iz Keplerjevega odkritja so lahko znanstveniki tudi sklepali, da bližje kot je satelit objektu, močnejša je sila privlačnosti, zato mora potovati hitreje, da ohrani orbito.
Nato sledi razumevanje same gravitacije. Vsi objekti imajo gravitacijsko polje, vendar se ta sila čuti le pri posebej velikih objektih (t.j. planetih). V primeru Zemlje je gravitacijska sila izračunana na 9,8 m/s2. Vendar je to poseben primer na površini planeta. Pri izračunu objektov v orbiti okoli Zemlje velja formula v=(GM/R)1/2, kjer je v hitrost satelita, G gravitacijska konstanta, M masa planeta in R razdalja iz središča Zemlje. Na podlagi te formule lahko vidimo, da je hitrost, potrebna za orbito, enaka kvadratnemu korenu razdalje od objekta do središča Zemlje, pomnoženemu s pospeškom zaradi gravitacije na tej razdalji. Če bi torej želeli postaviti satelit v krožno orbito na 500 km nad površjem (kar bi znanstveniki poimenovali LEO z nizko zemeljsko orbito), bi potreboval hitrost ((6,67 x 10-11 * 6,0 x 1024)/( 6900000))1/2 ali 7615,77 m/s. Večja kot je višina, manjša hitrost je potrebna za vzdrževanje orbite.
Zmožnost satelita, da ohrani svojo orbito, je torej posledica ravnovesja med dvema dejavnikoma: njegovo hitrostjo (ali hitrostjo, s katero bi potoval v ravni črti) in gravitacijskim vlekom med satelitom in planetom, ki kroži. Višja kot je orbita, manjša je potrebna hitrost. Bližje kot je orbita, hitreje se mora premikati, da ne pade nazaj na Zemljo.
Za Universe Today smo napisali veliko člankov o satelitih. Tukaj je članek o umetni sateliti , in tukaj je članek o geosinhroni orbiti.
Če želite več informacij o satelitih, si oglejte te članke:
Orbitalni objekti
Seznam satelitov v geostacionarni orbiti
Posneli smo tudi epizodo Astronomy Cast o vesoljskem čolnu. Poslušaj tukaj, Epizoda 127: Ameriški vesoljski šatl .
Viri:
http://en.wikipedia.org/wiki/ Satelit
http://science.howstuffworks.com/satellite6.htm
http://www.bu.edu/satellite/classroom/lesson05-2.html
http://library.thinkquest.org/C007258/Keep_Orbit.htm#
