A műholdas műtárgy csodája a technológia és a mérnöki munka. Csak mérlegelje, mit kell a tudósoknak megérteni ahhoz, hogy ez megtörténjen: először a gravitáció, aztán a fizika átfogó ismerete, és természetesen maguk a keringő pályák jellege. Tehát valójában a Műholdak pályáján tartózkodási kérdés multidiszciplináris kérdés, amely nagy műszaki és tudományos ismeretekkel jár.
Először annak megértéséhez, hogy egy műhold kering a Földön, fontos megérteni, hogy mi jár a pályán. Johann Kepler volt az első, aki pontosan leírta a bolygók pályájának matematikai alakját. Míg a Nap és a Hold körül a bolygók pályafutásait tökéletesen kör alakúnak tartották, Kepler megbotlott az elliptikus pályák koncepcióján. Annak érdekében, hogy egy tárgy a Föld körüli pályára maradjon, elegendő sebességűnek kell lennie ahhoz, hogy visszatérjen az útjához. Ugyanez igaz a természetes műholdakra, mint a mesterséges műholdakra. Kepler felfedezése alapján a tudósok arra is következtettek, hogy minél közelebb van a műholdas egy objektumhoz, annál erősebb a vonzerőerő, ennélfogva gyorsabban kell haladnia a pálya fenntartása érdekében.
Ezután a gravitáció megértése következik. Minden tárgy rendelkezik gravitációs mezővel, de csak különösen nagy tárgyak (azaz bolygók) esetén érzékelhető ez az erő. Föld esetében a gravitációs húzást 9,8 m / s2-re számítják. Ez azonban egy speciális eset a bolygó felszínén. A Föld körüli pályán lévő tárgyak kiszámításakor a v = (GM / R) 1/2 képletet kell alkalmazni, ahol v a műhold sebessége, G a gravitációs állandó, M a bolygó tömege és R a távolság a Föld központjától. Erre a képletre támaszkodva láthatjuk, hogy a pályára kerülő sebesség megegyezik a tárgytól a Föld középpontjáig mért távolság négyzetgyökével, szorozva a távolság gravitációja által okozott gyorsulással. Tehát, ha egy műholdat egy kör alakú pályára akarunk helyezni 500 km-re a felszín felett (amit a tudósok alacsony földi pálya LEO-nek hívnak), akkor a sebességre ((6,67 x 10-11 * 6,0 x 1024) / ( 6900000)) 1/2 vagy 7615,77 m / s. Minél nagyobb a magasság, annál kevesebb sebesség szükséges a pálya fenntartásához.
Tehát egy műholdak pályájának fenntartására képes képessége két tényező közötti egyensúlyhoz vezet: sebessége (vagy az egyenes vonalban történő haladás sebessége), valamint a műholdas és a bolygó körül zajló gravitációs vonzás. Minél nagyobb a pálya, annál kisebb sebességre van szükség. Minél közelebb van a pálya, annál gyorsabban kell mozognia annak biztosítása érdekében, hogy ne essen vissza a Földre.
Számos cikket írtunk a műholdakról a Space Magazine számára. Itt található egy cikk a műholdakról, és egy cikk a geoszinkron pályáról.
Ha további információt szeretne a műholdakról, olvassa el ezeket a cikkeket:
Orbitális tárgyak
A geostacionárius pályán lévő műholdak listája
Felvettük a Csillagászat szereplőinek egy epizódját az űrrepülőgépről is. Hallgassa meg itt: 127. rész: Az amerikai űrsikló.
Forrás:
http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite
http://science.howstuffworks.com/satellite6.htm
http://www.bu.edu/satellite/classroom/lesson05-2.html
http://library.thinkquest.org/C007258/Keep_Orbit.htm#
