Vệ tinh là gì?
Khái niệm về vệ tinh?
Vệ tinh là một vật thể trong không gian quay xung quanh một vật thể lớn hơn. Có hai loại vệ tinh: tự nhiên (chẳng hạn như mặt trăng quay quanh Trái đất) hoặc nhân tạo (chẳng hạn như Trạm vũ trụ quốc tế quay quanh Trái đất).
Có hàng chục đến hàng chục vệ tinh tự nhiên trong hệ mặt trời, với hầu hết mọi hành tinh đều có ít nhất một mặt trăng. Ví dụ, sao Thổ có ít nhất 53 vệ tinh tự nhiên, và từ năm 2004 đến năm 2017, nó cũng có một vệ tinh nhân tạo – tàu vũ trụ Cassini, khám phá hành tinh có vành đai và các mặt trăng của nó.
Tuy nhiên, vệ tinh nhân tạo đã không trở thành hiện thực cho đến giữa thế kỷ 20. Vệ tinh nhân tạo đầu tiên là Sputnik, một tàu thăm dò không gian có kích thước bằng quả bóng của Nga cất cánh vào ngày 4 tháng 10 năm 1957. Hành động đó đã gây sốc cho phần lớn thế giới phương Tây, vì người ta tin rằng Liên Xô không có khả năng đưa vệ tinh vào khoảng trống.
Hoạt động của vệ tinh
Nếu một vệ tinh di chuyển đủ nhanh, nó sẽ vĩnh viễn “rơi” về phía Trái đất, nhưng dô độ cong của Trái đất nên vệ tinh sẽ rơi quanh hành tinh của chúng ta thay vì đâm trở lại bề mặt. Các vệ tinh đi gần Trái đất có nguy cơ rơi xuống vì lực cản của các phân tử trong khí quyển sẽ làm vệ tinh đi chậm lại. Những quỹ đạo xa Trái đất hơn có ít phân tử hơn để gây ra điều trên.
Cách hoạt động của vệ tinh
Vệ tinh về cơ bản là một hệ thống liên lạc khép kín với khả năng nhận tín hiệu từ Trái đất và truyền lại những tín hiệu đó bằng cách sử dụng một bộ thu và phát tín hiệu vô tuyến tích hợp.
Một vệ tinh phải chịu được cú sốc khi được tăng tốc trong quá trình phóng lên đến vận tốc quỹ đạo 28.100 km (17.500 dặm) một giờ và môi trường không gian thù địch, nơi nó có thể chịu bức xạ và nhiệt độ khắc nghiệt để tuổi thọ hoạt động dự kiến của nó có thể kéo dài. lên đến 20 năm.
Ngoài ra, vệ tinh phải nhẹ, vì chi phí phóng vệ tinh khá đắt và dựa trên trọng lượng. Để đáp ứng những thách thức này, vệ tinh phải nhỏ và được làm bằng vật liệu nhẹ và bền. Chúng phải hoạt động với độ tin cậy rất cao hơn 99,9% trong môi trường không gian mà không có triển vọng bảo trì hoặc sửa chữa.
Vệ tinh nhân tạo là gì?
Mỗi vệ tinh nhân tạo có thể sử dụng – cho dù đó là người máy.
Vệ tinh nhân tạo có bốn phần chính của nó: hệ thống điện (ví dụ: có thể là năng lượng mặt trời hoặc hạt nhân), bộ phận kiểm soát trạng thái của nó, một ăng-ten để truyền và nhận thông tin, và một trọng tải để thu thập thông tin (chẳng hạn như máy ảnh hoặc máy dò hạt).
Tuy nhiên, như sẽ thấy bên dưới, không phải tất cả các vệ tinh nhân tạo đều nhất thiết phải hoạt động được. Ngay cả một con ốc vít hay một chút sơn cũng được coi là một vệ tinh “nhân tạo”, mặc dù thiếu những bộ phận này
Các loại vệ tinh
Vệ tinh điều hướng
GPS (hệ thống định vị toàn cầu) được tạo thành từ 24 vệ tinh quay quanh ở độ cao 20.000 km so với bề mặt Trái đất. Sự khác biệt về thời gian tín hiệu nhận được từ bốn vệ tinh được sử dụng để tính toán vị trí chính xác của máy thu GPS trên Trái đất.
Vệ tinh thông tin liên lạc
Chúng được sử dụng cho truyền hình, điện thoại hoặc internet, ví dụ, vệ tinh Optus D1 nằm trong quỹ đạo địa tĩnh phía trên đường xích đạo và có vùng phủ sóng để cung cấp tín hiệu cho toàn bộ Australia và New Zealand.
Vệ tinh thời tiết
Chúng được sử dụng để hình ảnh các đám mây và đo nhiệt độ và lượng mưa. Cả quỹ đạo địa tĩnh và quỹ đạo thấp của Trái đất đều được sử dụng tùy thuộc vào loại vệ tinh thời tiết. Vệ tinh thời tiết được sử dụng để giúp dự báo thời tiết chính xác hơn.
Vệ tinh quan sát trái đất
Chúng được sử dụng để chụp ảnh và hình ảnh Trái đất. Các quỹ đạo thấp của Trái đất chủ yếu được sử dụng để có thể tạo ra hình ảnh chi tiết hơn.
Vệ tinh thiên văn
Chúng được sử dụng để giám sát và không gian hình ảnh. Một vệ tinh như Kính viễn vọng Không gian Hubble quay quanh ở độ cao 600 km và cung cấp hình ảnh rất sắc nét về các ngôi sao và các thiên hà ở xa. Các kính viễn vọng không gian khác bao gồm Spitzer và Chandra.
Trạm vũ trụ quốc tế (ISS)
Đây là một phòng thí nghiệm không gian có thể sinh sống được. Ở độ cao 400 km, ISS di chuyển với tốc độ 28.000 km / h và quay quanh Trái đất 92 phút một lần. Các nhà khoa học bên trong ISS có thể thực hiện nhiều thí nghiệm có giá trị trong môi trường vi trọng lực.
