3. Satelit
Pregled tema Uvod Lansiranje i održavanje Globalni i uski snopovi Kut satelit Zemlja 1
Uvod Treba razlikovati dvije osnovne funkcije satelitskog sustava. Komunikacijski moduli: antena i transponder (repetitor) predstavljaju teret. Moduli koji podržavaju teret kao napr. izvor električne energije, pogon, telemetrija, praćenje, itd. zovu se platforma. Sateliti u svemiru izloženi su iznimnim uvjetima: zračenje, promjene u temperaturi, meteori i vakuum. Smještanje satelita u putanju vrlo je skupo i samo bogate i razvijene države mogu si priuštiti vlastita raketna postrojenja. Sateliti mogu imati globalne ili uske snopove pokrivanja. 2
Lansiranje i održavanje Dvije vrste lansiranja satelita raketama Potrošne rakete Arianne 5 ESA Atlas Centaur, Thor Delta NASA Višekratne rakete Space Shuttle NASA Buran Roskosmos Lansiranje se može izvesti i pomoću zrakopolova te s brodova ili platformi na moru. 3
Lansiranje i održavanje Lansiranje s mora Sateliti se mogu lansirati s platformi ili brodova na moru. Položaj na ekvatoru najmanje je zahtjevan glede potrošnje goriva. Moguća je veća masa satelita (napr. 6000 kg umjesto 5250 kg ako se lansira iz Cape Canaverala). 4
Lansiranje i održavanje Lansiranje pomoću zrakoplova Pegasus (NASA) se lansira sa zrakoplova na visini od 12000 m, bez utjecaja vremenskih neprilika. Ne zahtjeva zemaljske instalacije. Ova metoda se rabi za postavljanje malih satelita (do 450 kg) u LEO putanje. 5
Lansiranje i održavanje Lansiranje Ariane 5 ECA iz Francuske Gvajane radi postavljanja dva telekomunikacijska satelita JCSat-12 i Optus D3 u GEO putanju. Vrijeme: 22:09 UTC/GMT, 21 kolovoz 2009 (+2h za Hrvatsku) 6
Lansiranje i održavanje Prijelazna putanja je nužna Postupak je opisan na slijedećoj stranici. 7
Lansiranje i održavanje Ariane 5 ECA je raketa koja može ponijeti 9,6 tona tereta u GEO putanju. Kod lansiranja, prvo se pali glavni motor s tekućim kriogenskim gorivom. Sedam sekundi nakon toga pale se i pomoćni raketni motori s krutim gorivom. Počinje podizanje u zrak. Pomoćni se raketni motori odbacuju 2 min i 19 s nakon polijetanja. 3 min i 10 s nakon polijetanja, dio oklopa koji je štitio teret kroz atmosferu se također odbacuje. Glavni motor gasi se 8 min i 51 s nakon polijetanja. Šest sekundi kasnije dolazi do odvajanja donjeg dijela rakete (s potrošenim gorivom). Četiri sekunde nakon toga pali se motor u gornjem dijelu rakete s teretom (tekuće gorivo). On se gasi 24 min i 35 s nakon polijetanja. U tom trenutku satelit se nalazi na visini od 417,6 km i leti brzinom od 34400 km/h ili 9563 m/s. To je prijelazna putanja. Uvjeti za GEO putanju su postignuti. Perigej prijelazne putanje je na 417,6 km a apogej na 36 000 km (GEO visina). 8
Lansiranje i održavanje Moguća je i varijanta sa LEO putanjom 9
Lansiranje i održavanje Utjecaj Sunca i Mjeseca Klizanje prema sjeveru i jugu Kutni pomak od 0,75-0,94 stupnja godišnje Zajedno s utjecajem Zemlje (elipsa) satelit radi osmice Ispravljanje putanje Za satelit mase 400 kg kroz 5 godina treba 40 kg goriva + gorivo za dovođenje u nazivni položaj Utjecaj vakuuma Tlak na površini zemlje jednak je 101,325 kpa (1013 hpa) Tlak na 47 km je 110 Pa i pada s udaljenošću od Zemlje Zbog male kolizije s atmosferom dolazi do skidanja oksida s površine i ljepljenja površina potrebno podmazivanje metala 10
Lansiranje i održavanje Utjecaj mikrometeora Masa meteora je u prosjeku 0,81 g a brzina 3 km/s i opada s veličinom Uništavaju solarne ćelije Zaštitni sloj kvarca od 0,3 µm osigurava 5000 dana u putanji uz smanjenje snage na 80% početne Solarne ćelije Raspon 16 m Težina 80 kg Snaga 1-6 kw 11
Globalni i uski snopovi Prednost uskog snopa Uski snopovi smanjuju potrebnu veličinu zemaljske postaje Umjesto 30 m antene dovoljne su 3 m antene Cijena umjesto 60 mil. Kn dovoljno 300 000 Kn Nedostatak Postaje koje nisu pokrivene snopovima moraju se povezati zemaljskim vezama 12
Globalni i uski snopovi Globalni snop - SVT WORLD 13
Globalni i uski snopovi Uski snop - Astra 14
Kut satelit Zemlja Geografska širina (latitude) i dužina (longitude) Zagreb 45,5N 15,58E 16 meridijan na križanju Držićeve i Vukovarske ulice 15
Kut satelit Zemlja http://itouchmap.com/latlong.html http://www.satsig.net/maps/lat-long-finder.htm 16
Kut satelit Zemlja Slučaj kad zemaljska postaja ima istu dužinu (meridijan) kao i točka ispod satelita 2 2 2 = e + + e e + e d r h r 2r h r cosγ ( ) ( ) 17