Satelita geostacjonarny - definicja, wzór, podział, śmieci kosmiczne.

Na zajęcia z fizyki przygotowałem pewną pracę, którą miałem zrobić jak zadanie domowe. Postanowiłem ją udostępnić, aby pozostali użytkownicy - co nie ulega wątpliwości - poszerzyć swoją wiedzę

1. Satelita geostacjonarny – co to jest?
Satelita geostacjonarny jest sztucznym satelitą Ziemi umieszczonym na tzw. orbicie geostacjonarnej w płaszczyźnie równikowej w odległości 35 830 km od równika. Orbita ta charakteryzuje się tym, że umieszczony na niej obiekt porusza się synchronicznie do obrotu kuli ziemskiej niezależnie od swojej masy. Czas obiegu Ziemi jest dla takiego satelity dokładnie równy dobie astronomicznej. Oznacza to, że obieg satelity wokół środka Ziemi trwa tyle samo co obrót Ziemi wokół osi.

2. Promień satelity geostacjonarnego – wzór oraz obliczenia.
Satelita geostacjonarny, krąży po orbicie o promieniu równym ok. 42 200km.
Można to obliczyć ze wzoru:

3. Podział satelitów sztucznych

- satelita badawczy (naukowy)
-- satelita astronomiczny
-- satelita biologiczny
-- satelita geodezyjny
-- satelita geofizyczny
-- satelita jonosferyczny
-- satelita oceanograficzny

- satelita meteorologiczny
-- geostacjonarne
-- okołobiegunowe

- teledetekcyjne
- satelita nawigacyjny
- satelita technologiczny (techniczny, doświadczalny)

- satelita telekomunikacyjny (komunikacyjny, łącznościowy, przekaźnikowy)
-- aktywny (czynny) - bezpośredniej transmisji
-- pasywny (bierny)

- satelita rozpoznawczy (szpiegowski, satelita-szpieg)
- stacja orbitalna

Podział sztucznych satelitów ze względu na rodzaj orbity:
- biegunowy
- stacjonarny (np. geostacjonarny)
- równikowy
- synchroniczny (np. synchroniczny ze Słońcem)

4. Śmieci kosmiczne
Kosmiczne śmieci lub kosmiczne odpadki (def.) - obiekty na orbitach wokół Ziemi wytworzone przez człowieka, ale niesłużące już żadnemu celowi. Składa się na nie wszystko, poczynając od zużytych rakiet wielostopniowych, nieczynnych satelitów, po fragmenty kolizji i pozostałości eksplozji.

Orbita geostacjonarna jest bardzo zatłoczona. Według portalu http://telesip.gik.pw.edu.pl wokół Ziemi krąży około pół miliona obiektów, których średnica jest większa od 1cm, zaś obiektów, których wymiary są większe od 10 cm jest ok. 16 tysięcy – te obiekty mogą już być katalogowane oraz monitorowane. W skład tych 16 tysięcy obiektów, krążących wokół Ziemi, wchodzi: około 6% satelitów działających, 16% niedziałających (zużytych), 12% odłamków rakietowych, odrzuconych w chwili wejścia satelity na orbitę. Pozostałe obiekty, to m.in. części satelitów, skafandry kosmonautów, śmieci ze stacji kosmicznych, narzędzia gubione przez astronautów. Najwięcej śmieci powstaje w skutek zestrzeliwania satelitów, oraz zderzeń obiektów w kosmosie. Jednym z przykładów zestrzeliwania satelitów, jest zestrzelenie w 2007r. przez Chiny własnego satelity meteorologicznego, co wzbogaciło orbitę w ok. 4 tysiące dodatkowych śmieci.

Śmieci kosmiczne stanowią bardzo duże zagrożenie, mogą uszkodzić statek kosmiczny, satelity, utrudniają wystrzeliwanie nowych obiektów na orbitę, a więc zagrażają astronautom oraz powodują wysokie straty materialne.

Rosyjscy eksperci twierdzą, że jeśli nie poczynimy odpowiednich kroków w sprawie zmniejszenia ilości śmieci kosmicznych, w ciągu 2-3 lat ich liczba może wzrosnąć nawet 2-3 krotnie. Powstało więc kilka pomysłów na ich likwidację. Jednym z nich jest wykorzystanie laserów do spalania śmieci (wielkości piłeczki tenisowej), co miałoby prowadzić do usuwania śmieci na drodze Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Zastosowanie tej metody nie jest jednak obecnie możliwe, przez międzynarodową ustawę o zakazie używania broni laserowej w przestrzeni kosmicznej.

Inną metodą usuwania śmieci kosmicznych, jest skonstruowany przez Brytyjskich naukowców kosmiczny harpun. Harpun, wystrzelony z dużą prędkością, ma wbijać się w kosmiczne śmieci i zmniejszać ich prędkość, dzięki czemu odłamki mają spadać.

Reasumując, śmieci kosmiczne są bardzo niebezpieczne i jest ich dużo, jednak naukowcy opracowują coraz nowsze metody pozbywania się ich, więc można mieć nadzieję, na zmniejszenie się ich ilości w przeciągu kilku/kilkunastu kolejnych lat.