kunstig satellitt

Illustrasjon av en geostasjonær kommunikasjonssatellitt.
USAF.
Lisens: USAF public domain

Kunstig satellitt er eit objekt som er plassert i bane rundt ein himmellekam. Ein satellitt er eit naturleg objekt som går i bane rundt ein himmellekam. I daglegtale blir ordet satellitt oftast brukt om kunstige satellitter. Kunstige satellitter har fleire ulike bruksområde, til dømes fins kommunikasjonssatellittar, jordobservasjonssatellittar og navigasjonssatellittar. Satellittar kan ha mange ulike storleikar, som variera frå nokre få gram til fleire tonn masse.

Bruksområde

Ein satellitt kan operere på eigahand, eller den kan vere del av ein konstellasjon med fleire satellittar som løyser ei felles oppgåve. Satellittar kan bli brukt til ei eller fleire oppgåver:

Kommunikasjon

Kommunikasjonssatellittar vert brukt til å sende informasjon mellom ein eller fleire brukarar. Dette kan vere dataoverføring mellom brukarar på Jorda, eller til dømes mellom romsondar og Jorda.

Satellittar i geostasjonær bane spela ei stor rolle med å binde saman verdsdelane, sidan ein ved å bruke desse kan sende både TV og telefonsamtaler mellom kontinenta. I dag går det meste av kommunikasjonen mellom kontinenta via undersjøiske fiberoptiske kablar, som gir større kapasitet og kortare forseinking av signalet. Geostasjonære satellittar vert brukt til kringkasting av TV-signal, og for kommunikasjon over hav og område utan anna kommunikasjonsinfrastruktur.

Navigasjonssatellittar slik som GPS, Gallileo, Beidu og Glonass er også ei form for kommunikasjonssatellittar, sidan dei sender svært nøyaktige tidssignal til brukarar på jorda slik at ein kan fastslå posisjonen til mottakaren ved å måle tidsdifferansen.

Fjernmåling

Illustrasjon av Envisat i bane rundt Jorden. Det er den største jordobservasjonssatellitten som er bygget.
Av .
Lisens: ESA-lisens

Satellittar vert ofte brukt til fjernmåling. Då nyttar ein ulike passive eller aktive instrument til å observere eit fjernt objekt. Passive instrument kan vere kamera i ein jordobservasjonssatellitt for overvaking av vær, eller eit radioteleskop som observerer universet. Døme på eit aktivt instrument er ein radar som kartlegg månen.

Satellittar både i låg jordbane og i geostasjonær bane vert brukte til å observere jorda med ulike instrument, mellom anna for å skaffe informasjon til lage vêrmeldingar, eller for å overake naturressursar.

Ein av dei største satellittane i bane rundt jorda er den europeiske observasjonssatellitten Envisat. Denne satellitten er på storleik med ein dobbeldekker buss. Mellom 2002 og 2012 samla den inn data om jorda ved hjelp av ni ulike instrument.

In-situ-eksperiment

Omgrepet in-situ vert brukt om eksperiment på staden. Med dette meinast til dømes eksperiment i mikrogravitasjon ombord på Den internasjonale romstasjonen eller måling av stråling i bana ein satellitt går i.

Storleik

Satellittar kan ha mange ulike storleikar, som variera frå nokre få gram til fleire tonn masse.

Det som ofte blir referert til som tradisjonelle satellittar er store satellittar med ei masse over eitt tonn. Ein liten satellitt (engelsk: small satellite) er ofte definert som ein satellitt med masse mindre enn 500 kg. Vidare er omgrep som minisatellitt (masse under 250 kg), mikrosatellitt (masse under 50 kg) og nanosatellitt (masse under 10 kg) brukt for dei mindre satellittane.

Størrelsen til satellitten heng saman med bruksområdet, nyttelasta og effekta ein treng for at nyttelasta skal kunne utføre oppgåva si.

Oppbygging og delsystem

Ein satellitt vert sett saman av fleire delsystem. Definisjonane av delsystema kan variere litt mellom dei enkelte satellittane, men vanlegvis er oversikta under dekkande.

  • Mekanisk delsystem (engelsk: mechanical subsystem): Omfattar mekaniske strukturar, slik som rammer og eventuelle delar som kan bevege seg.
  • Termisk delsystem (engelsk: thermal subsystem): Omfattar det som trengst for å regulere temperaturen om bord i satellitten. Dette kan inkludere passivt å fjerne varme-energi frå varme komponentar slik som ein forsterkar, eller aktivt å kjøle ned spesielle kamerasensorar eller varme opp batteri der det er nødvendig.
  • Framdrift (engelsk: propulsion subsystem): Somme satellittar har behov for å endre bana dei går i, eller å justere fart for å halde seg på rett plass i bana. Desse treng eit delsystem for framdrift. Desse satellittane har ein eller fleire små motorar (engelsk: thruster). Dette kan til dømes vere rakettmotorar, kald-gass thruster eller elektrisk thurster (ofte ionemotor).
  • Retningskontroll og stabilitet (engelsk: attitude determination and control subsystem): Oppgåva til dette delsystemet er å sørge for at satellitten peikar i den retninga den skal, og endre retninga når det er nødvendig. Dette kan vere å peike eit kamera mot eit mål på jorda, eller ei antenne mot ein brukar på bakken.
  • Energi (engelsk: electrical subsystem): Alle satellittar og romsondar treng eit delsystem for å hauste og lagre energi. Dette omfattar vanlegvis solceller til å generere elektrisk energi frå sollys og lagring av denne energien på eit batteri. Delsystemet har også ansvar for å fordele og overvake bruken av energi i satellitten. Somme romsondar til ytre solsystemet og til andre planetar nyttar andre kjelder for elektrisk energi, slik som termo-elektriske radioisotopgeneratorar.
  • Telemetri (engelsk: telemetry subsystem): Dette delsystemet samlar inn data frå ulike målepunkt om bord i satellitten. Dette kan vere temperatur til ulike komponentar, straumforbruk, spenningsnivå, minnebruk, oversikt over eventuelle feil og så vidare. Telemetridata vert sendt til bakken og er viktig for å kunne ha oversikt over helsa til satellitten.
  • Datahandtering, kommando og lagring (engelsk: on-board command and data handeling): Dette delsystemet har ansvaret for å handtere kommandoar frå bakken, handtere og lagre data om bord i satellitten før denne kan overførast til bakken.
  • Nyttelast (engelsk: payload): Nyttelasta er delsystemet som utfører oppgåva til satellitten.

Kommunikasjon kan også i somme tilfelle bli sett på som eit delsystem, men ofte er dette ein del av telemetri-delsystemet og/eller datahandtering, kommando og lagring. Ofte treng ein eit eige radiosystem for å overføre data frå ei nyttelast ned ttil bakken. I andre tilfelle er nyttelasta sjølv eit kommunikasjonssystem, slik som for ein kringastingssatellitt. Delsystemet omfattar radioar, antenner og handtering av desse, både i rommet og på bakken.

Historie

Telstar 1. Den første kommunikasjonssatellitten som knytte saman Europa og USA.
NASA.
Lisens: NASA public domain

Den første satellitten som vart skote opp i bane var den sovjetiske satellitten Sputnik 1 som vart skote opp 4. oktober 1957. Dette var ein svært enkel satellitt som mellom anna sende ut ulike radiosignal som varierte med temperaturen inne i satelliten.

Den første telekommunkasjonssatellitten som kunne brukast til å kringkaste sendingar mellom Europa og USA var Telestar 1 (10. juli 1962).

Sidan den gang har knapt 9000 satellittar vorte skotne opp i bane. Dei fleste av desse fungerer ikkje lenger. Satellittar i låge baner vert heile tida bremsa opp slik at dei etterkvart kjem inn i atmosfæra og brenn opp, men mange satellittar vert værandes i bane etter at dei sluttar å fungere. Desse er dermed romskrot. Det finst omtrent 2000 operasjonelle satellittar i bane. Det er planlagt å skyte opp svært mange satellittar dei kommande åra i fleire megakonstellasjonar for kommunikasjonssatellittar.

Noreg har per juli 2020 fem eigne operasjonelle satellittar i bane.

Satellittbaner

Ulike satellittbaner rundt jorda.
1: GEO-bane
2: HEO-bane
3: MEO-bane
4: LEO-bane
Satellittbaner
Lisens: CC BY NC SA 3.0

Satellittar vert ofte klassifisert etter i kva slags bane dei er plasserte i.

De vanlegaste inndelingane er:

  • lågbanesatellittar (engelsk: Low Earth Orbit – LEO): banehøgd mellom 200 og 1200 km over jordoverflata. Ofte brukt til jordobservasjonssatellittar.
  • satellittar i middels høge baner (engelsk: Medium Earth Orbit – MEO): banehøgd mellom 1200– 35 786 km. Ofte brukt til navigasjonssatellittar.
  • geosynkrone og geostasjonære baner (engelsk: Geo stationary Orbit – GEO): banehøgd på 35 786 km, der geostasjonære baner er geosynkrone med 0 graders ekvatorvinkel. Ofte brukt til kringkasting- og kommunikasjonssatellittar.
  • høge baner (engelsk: Higly Elliptical Orbit – HEO): banehøgd over 35 786 km

Av spesielle baner finst polarebaner, der satellittane går over polområda med ekvatorvinklar på 80–100 grader, og dei solsynkrone (engelsk: Sun Synchronius Orbit (SSO), der satellittane passerer over dei same punkta på jordoverflata til same tid.

Satellittar kan også plasserast i sokalla Lagrange-punkt.

Les meir i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg