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Satelliten: Die himmlischen Orbitalsphären


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Nicht zu viele übrig, die für 1945 ein ereignisreiches Jahr bürgen konnten - es sah das Ende des massivsten globalen Konflikts, den die Welt je gekannt hat; Der am längsten laufende US-Präsident jemals Franklin Delano Roosevelt (unser 32nd-Präsident) ging in die Ewigkeit über und wurde von seinem Vizepräsidenten Harry S. Truman gefolgt; Die Vereinten Nationen wurden vorgeschlagen und etabliert bis Oktober desselben Jahres und schließlich, Arthur C. Clarke, Bemerkt Erfinder, Physiker, Unterwasser-Explorer und Science-Fiction-Autor, korrekt prognostiziert die Advent und Hauptnutzung von künstlichen Satelliten.

Herr Clarke fuhr fort, einer der Top-drei Science-Fiction-Schriftsteller seiner Ära zu werden und auch erfolgreich das Aufkommen von Handys und GPS in 1956 vorhergesagt. Er wurde für seine zivilen und wissenschaftlichen Errungenschaften in AD 2000 gezeugt und verstarb in 2008. Er hat seine Satellit Vorhersage im britischen Wissenschaftsmagazin Wireless World als Brief an den Redakteur. Sie können es mit diesem Link anschauen: Lakdiva.org/clarke/1945ww/1945ww_feb_058.html.

fig04Clarke machte tatsächlich 2 Briefe in diesem Jahr: Eines, das er an die Zeitschrift geschickt hat, und einen zweiten, viel detaillierteren Brief, der eine begrenzte Auflage sah. Ursprünglich die Satellit Der Begriff hat viel Ähnlichkeit mit einer Raumstation. Es sollte ein an Bord befindliches Personal haben und würde auch als Tanken für Raketen sowie seine Kommunikationsanwendungen dienen. Er prophezeite das Aufkommen von Satelliten in etwa 50 Jahren, aber es geschah viel schneller als das; Allerdings gab es keine Bestimmung für seine Verwendung bei der Unterstützung von Raumfahrzeugen, wie er vorgeschlagen hatte. Das Konzept der geostationären Satelliten (oder Kugeln, die an einem Ort bleiben und der Erdrotation folgen) war nicht originalklar zu Clarke; Er baute auf der Arbeit von Konstantin Tsiolkovsky auf.

Der Russe Satellite Sputnik erreichte die Umlaufbahn im späten 1957. Nur 4 Monate später, im frühen 1958, hatten die USA auch eine Satellit (Der Explorer I) in der Umlaufbahn. In 1959 startete die US Navy das erste Wetter Satellit: Die Vanguard 2, die nicht so gut geklappt hat, wie erwartet, aber ein wenig mehr als ein Jahr später in 1960 von TIROS 1 gefolgt wurde, das denselben Zweck wie sein Vorgänger hatte; Im selben Jahr die erste Mitteilung Satellit, Das Echo, wurde gestartet. Das Echo war passiv Satellit; Es war nur etwas, um Signale abzuspringen. 1962 sah den Start der ersten beiden aktiven Kommunikationssatelliten: das Relais und den Telstar. In 1964, dem ersten geostationären Satellit, Die Syncom 3, wurde gestartet. In den letzten Jahren hat sich die Anzahl der Satelliten in der Umlaufbahn um 1000 oder so geschwebt. Aber nur wenige militärische Satelliten sind für extreme Nahaufnahmen der Erde zugelassen.

Die größte künstliche Satellit (Die wir kennen (Cue dramatische Musik)) ist die Internationale Raumstation. Ohne die aktuelle "Ernte" von Satellitensat3 Vor kurzem gestartet, ist die Anzahl der gesendeten Satelliten über fünfundsechzig hundert. Die Satelliten von heute füllen eine Vielzahl von Arten und Funktionen, wie: Intelligenz / Aufklärung (Militär / Regierung), Kommunikation und Erdbeobachtung (Kommerziell, wie für Wettervorhersage und Kartenherstellung), aber für die Raumbeobachtung gibt es die So genannte Killer Satellites (Military), die zur Verteidigung benutzt werden, indem sie feindliche Raketen zerstören und durch die Zerstörung von gegnerischen Räumen (dh anderen Satelliten) angreifen. Bisher konnten nur die Vereinigten Staaten, China und Russland Ziele im Weltraum zerstören. Navigations-Satelliten werden für GPS verwendet. Biosatelliten werden gemacht, um lebende Materialien in den Weltraum (in der Regel nicht-menschlichen) für die Forschung zu tragen.

Satelliten haben auch eine Vielzahl von Bahnen, die nach ihrem Zweck (oder durch Unglück und Orbitalverfall) ausgewählt werden. Orbits haben viele Komponenten; Diese sind: Höhen, Centric, Exzentrizität, Neigung, Pseudo, Special und Synchronous. Die Höhe ist der Abstand der Oberfläche von der Oberfläche, die umkreist ist. Erdumlaufbahnen haben 4-Höhen, von niedrigen (bis zu 1240 Meilen), durch Mittel (bis zu 22,236) und Geosynchronous (22,236 Meilen bis genau) und bis hin zur High Earth Orbit (jenseits von 22,236 Meilen, aber immer noch in der Erde Schwerkraftfeld). Man-made-Satelliten in der Hocherd-Umlaufbahn haben typischerweise ihre Nützlichkeit überdauert und sind auf dieser Höhe platziert, um sie aus dem Weg anderer Satelliten zu halten; Diese Art von Umlaufbahn wird oft als Veräußerung oder Kram oder Graveyard Orbit (als Referenz, der Mond ist in der Regel 238,900 Meilen über der Erde). Wenn ein Satellit Ist in der geosynchronen Umlaufbahn, seine orbital Geschwindigkeit ist um 9800 Füße pro Sekunde; Auf dieser Höhe nimmt es das Objekt 1 siderischen Tag, um unseren Planeten zu umkreisen (ein durchschnittlicher siderischer Tag ist knapp unter 4 Minuten weniger als 24 Stunden), die mit der Drehzahl der Erde entspricht.

03_Clarke_BeltDie zentrischen Umlaufbahnen, die unsere Satelliten benutzen, sind: Geozentrisch (um die Erde), Heliocentric (um die Sonne) und Areozentrisch (um den Mars). Exzentrizität ist im Wesentlichen, ob oder nicht SatellitDie Umlaufbahn ist kreisförmig oder elliptisch. Es gibt 4 Standard elliptische Erdumlaufbahnen: geosynchrone Transferbahn, geostationäre Transferbahn, Molniya Orbit und Tundra Orbit. Eine Tundra-Umlaufbahn hat eine Neigung von 63. 4 ° und umkreist den Planeten an einem siderischen Tag; Im Wesentlichen bleibt es in einem festen Bereich (aber nicht so genau wie eine Geostationäre Umlaufbahn) über dem Planeten, wobei seine Höhe je nach dem Muster seiner Ellipse variiert. Die Neigung der Umlaufbahn ist die SatellitAbweichung von einer reinen Äquatorialbahn - also eine polare Umlaufbahn ist fast fast 90 °. Pseudobahnen umfassen mehrere komplizierte Orbitalmuster; Eines der einfachsten Beispiele dafür ist die retrograde Umlaufbahn, die einfach bedeutet, dass sie sich gegen die Richtung dreht, in der sich der himmlische Körper umkreist; Retrograde Orbit wird selten verwendet, weil es mehr Kraftstoff braucht, um eine dauerhafte stationäre Bahn zu etablieren. Spezielle Orbits sind Sun-Synchron-Orbit und Moon Orbit, Moon Orbit ist so ziemlich das, was es klingt wie. Sun-Synchron-Orbit ist ein anderer Affe ganz; In dieser Form der Umlaufbahn, der Satellit Über die gleichen Standorte an der gleichen Sonnenzeit jeden Tag; Wenn gewünscht, kann die Umlaufbahn so eingestellt werden, dass sie immer im Sonnenlicht auftritt, was für eine klare Vorstellung sehr förderlich ist, und alle Schatten, denen es begegnet, sind jeden Tag fast in der gleichen Lage.

Wie bereits erwähnt, machen die Satelliten in einer synchronen Umlaufbahn eine Umdrehung um den Himmelskörper, die sie in der Richtung, in der sich der Körper dreht, umkreisensat1 die gleiche Zeit, die der Körper braucht, um sich einmal zu drehen; Alle verschiedenen Varianten synchroner Bahnen sind Variationen oder Verfeinerungen davon. Wenn ein Satellit Oder Himmelskörper umkreist einen größeren Himmelskörper mit einer anderen Neigung als 0 ° und wird von einer festen Stelle (im Allgemeinen als die Oberfläche der Erde angenommen) betrachtet, das Bewegungsmuster davon Satellit, Wenn man sie in regelmäßigen Abständen betrachtet, scheint eine Variation eines verzogenen 8-Musters im Himmel zu verfolgen; Dieses Muster heißt ein Analemma. Wenn Orbit und Rotation konstant und synchron sind, ändert sich die genaue Form dieses seltsamen 8-Musters nicht. Eine Vielzahl von Faktoren bestimmen die genaue Permutation des Musters einer solchen "mutierten" Figur acht Muster. EIN Satellit mit einem kreisförmigen Orbitalmuster bei einer 0-Neigung soll ein geostationärer Orbit (alias „Clarke“ - nach dem Autor) sein. Es scheint zu jeder Zeit auf einer Höhe von 22,236 Meilen über dem Planeten an genau derselben Stelle zu bleiben. Es erscheint stationär; Es ist in der Tat, durch den Himmel auf 9800 Füße pro Sekunde zu putzen, um seinen Platz relativ zur Erde zu erhalten.

Nach der ersten Welle der Satelliten fingen wir an, komplexere und teure Satelliten zu bauen, indem wir immer mehr Glocken und Pfeifen, mehr Sensoren, Fancier-Kommunikations-Arrays etc. hinzufügen. Für eine lange Zeit, Besitz eines Satellit War nur für bestimmte Regierungen und eine sehr kleine Anzahl von Mammut-Korporationen möglich, aufgrund der Kosten und der technischen Expertise, die zur Erhaltung eines Satellit im Orbit. Dieses Muster hat eine radikale Wende in letzter Zeit genommen; Ein neuer Trend ist entstanden. Die große Sache in den Satelliten ist jetzt kleiner und billiger. So genannte Nanosatelliten haben den Himmel getroffen; Die "1- Rakete / 1-Satellit"Paradigma ist nicht mehr unversehrt. Die großen fancy satellites sind noch nötig - versteh mich nicht falsch; Aber diese nächste Welle von Satellit Tech bietet neue Möglichkeiten. Jetzt kann ein einziger Startaufsatz von dreißig Satelliten enthalten. Wegen des technologischen Fortschritts können viele dieser kleinen Satelliten die gleichen Fähigkeiten haben, die der Sputnik hatte, außer, kleiner zu sein, billiger und viel zu rechnen, viel schneller. Wegen der Kosten und der Orbitalbedürfnisse konnten nur bestimmte ausgewählte Flecken auf der Erde beeinflusst / beobachtet werden Satellit regelmäßig. Das fängt jetzt an zu ändern; Das Aufkommen von kleinen und billigen Satelliten wird eine schwindelerregende Reihe von neuen Optionen in Kommunikation, Rundfunk und Forschung zu öffnen.


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Ryan Salazar

Chefredakteur, Herausgeber at Broadcast Beat Magazine, LLC.
Ryan begann im jungen Alter von zwölf Jahren in der Rundfunk- und Postproduktionsindustrie zu arbeiten! Er hat Fernsehprogramme produziert, große Postproduktionsanlagen gebaut, für einige der führenden Publikationen der Branche geschrieben und war ca. 14 Jahre Tontechniker. Ryan schrieb vorher für Broadcast Engineering Magazine, Creative COW und seine Projekte wurden in Dutzenden von Publikationen vorgestellt.
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