Družice

FiLiP Antošovský 1.D

Obsah:

• Umelá družica

• História

• Úniková rýchlosť

• Kruhová rýchlosť

• Bajkonur

• Družice

• Zaujímavosti

Umelá družica:

Umelá družica (umelý satelit) je umelé kozmické teleso, ktoré sa pohybuje v prvom priblížení po uzavretej krivke (obežnej dráhe, približne po elipse) okolo prirodzeného kozmického telesa, napr. planéty alebo jej mesiaca, na rozdiel od kozmických sond, pohybujúcich sa na začiatku ich letu v gravitačnom poli Zeme po otvorených krivkách, po (parabole alebo hyperbole). Podľa špecifických vlastností obežných dráh umelých družíc potom rozoznávame ako zvláštne podkategórie družice stacionárne, polárne a heliosynchrónne .

Umelé družice rozdeľujeme do kategórií najmä práve podľa centrálneho telesa, okolo ktorého sa pohybujú, rozoznávame teda napr. umelé družice Zeme, umelé družice Mesiaca, umelé družice Marsu a pod. Umelé kozmické telesá, pohybujúce sa po eliptických dráhach okolo Slnka, sa síce v začiatkoch kozmonautiky nazývali analogicky umelé družice Slnka alebo umelé planétky, ale neskôr sa pre ne vžilo skôr označenie medziplanetárna sonda, prípadne planetárna sonda.

Iné delenie vychádza z hlavného použitia umelých družíc, podľa ktorého ich môžeme rozdeliť na:

• Vedecké družice • Vojenské a špionážne družice • Navigačné družice • Meteorologické družice • Rádioamatérske družice • Telekomunikačné družice

História: • Prvou umelou družicou Zeme sa stal Sputnik 1, vypustený z

kozmodrómu Bajkonur 4. októbra 1957• Štáty s prvou vypustenou umelou družicou:

Prvý štart podľa štátov

Štát Rok štartu Prvý satelit

Rusko (bývalý Sovietsky zväz) 1957 "Sputnik 1"

Spojené štáty 1958 "Explorer 1"

Francúzsko 1965 "Astérix"

Japonsko 1970 "Osami"

Čína 1970 "Dong Fang Hong I"

Spojené kráľovstvo 1971 "Prospero X-3"

India 1980 "Rohini"

Izrael 1988 "Ofek 1"

Úniková rýchlosť:

• Úniková rýchlosť, tiež 2. kozmická rýchlosť je najnižšia rýchlosť, ktorou sa teleso zanedbateľne malej hmotnosti v danej výške pohybuje po parabolickej dráhe okolo centrálneho telesa. Je to teda najnižšia možná rýchlosť, pri ktorej teleso môže definitívne opustiť sféru gravitačného vplyvu planéty.

• Veľkosť únikovej rýchlosti vu závisí na gravitačnom parametri centrálneho telesa μ a na výške dráhy nad povrchom r podľa vzťahu

• Zo vzorca je zrejmé, že úniková rýchlosť s výškou klesá

Výška nadpovrchom

(km)

Únikovárýchlosť(km/s)

Poznámka

0 11,180  

200 11,009 najnižšie dráhy družíc

500 10,766  

1 000 10,395  

5 000 8,370  

10 000 6,977  

18 000 5,719 navigačné družice GPS

36 000 4,337 stacionárne družice

50 000 3,760  

100 000 2,738  

360 000 1,475 dráha Mesiaca

500 000 1,255  

PlanétaÚniková rýchlosť

na povrchu(km/s)

Poznámka

Merkúr 4,25  

Venuša 10,36  

Zem 11,18  

Mars 5,03  

Jupiter 59,55 na hranici mrakov

Saturn 35,51 na hranici mrakov

Urán 21,29 na hranici mrakov

Neptún 23,50 na hranici mrakov

Pluto 1,21  

Kruhová rýchlosť• Kruhová rýchlosť tiež 1. kozmická rýchlosť je rýchlosť, ktorou sa

pohybuje po kruhovej dráhe okolo centrálneho telesa v danej výške teleso zanedbateľne malej hmotnosti.

• Veľkosť kruhovej rýchlosti vk závisí na hmotnosti M (respektive gravitačnom parametri μ) centrálneho telesa a na polomere kruhovej dráhy r podľa vzťahu, kde κ je gravitačná konštanta.

• Kruhová rýchlosť teda klesá nepriamo úmerne s odmocninou vzdialenosti. V tabuľke vpravo sú uvedené hodnoty kruhovej rýchlosti pre rôzne výšky kruhových dráh v gravitačnom poli Zeme, v nasledujúcej tabuľke kruhové rýchlosti prepočítané na povrch (resp. pri plynových obroch hornú hranicu mrakov - označené hviezdičkou) u ostatných planét Slnečnej sústavy.

Výška nadpovrchom

(km)

Kruhovárýchlosť(km/s)

Poznámka

0 7,905  

200 7,784 Najnižšie dráhy družíc

500 7,613  

1000 7,350  

5000 5,919  

10 000 4,933  

18 000 4,044 navigačne družice GPS

36 000 3,067 stacionárne družice

50 000 2,659  

100 000 1,936  

360 000 1,043 dráha Mesiaca

500 000 0,887  

Planéta vk (km/s)

Slnko* 440

Merkúr 3,01

Venuša 7,33

Zem 7,905

Mars 3,56

Jupiter* 42,11

Saturn* 25,10

Urán* 15,60

Neptún* 16,62

Pluto 0,86

Bajkonur:• Kozmodróm Bajkonur (po rusky Космодром Байконур) je hlavný ruský

kozmodróm, používaný od začiatku kozmickej éry. Jeho stred sa nachádza v bode so zemepisnými súradnicami 46°00' s. š. a 63°40' v. d.

• Postavený bol v Kzyl-Ordinskej a Karagandskej oblasti na území Kazašskej SSR (teraz Kazachstan) medzi mestami Kazalinsk a Džusaly na základe rozhodnutia vlády ZSSR č. 292-181 zo dňa 12. ferbrára 1955 ako Naučnoissledovateľskij ispytateľnyj poligon

• Prvý štart balistickej rakety sa odtiaľ uskutočnil 15. augusta 1957, od 4. októbra 1957, keď odtiaľ bola vypustená prvá umelá družica Zeme Sputnik 1, sa používa aj pre kozmické štarty.

• Z kozmodrómu sú a v minulosti boli vypúšťané všetky sovietske a ruské pilotované kozmické lode typu Vostok, Voschod a Sojuz a bezpilotné nákladné kozmické lode typu Progress, zásobujúce Medzinárodnú vesmírnu stanicu. Tiež odtiaľ štartujú stacionárne telekomunikačné družice, sondy k Mesiacu, sondy k planétam a časť vedeckých, aplikovaných a vojenských umelých družíc Zeme

• Viac ako 70 000 špecialistov a ich rodiny (stav 2002) žije a pracuje v meste Bajkonur (pôvodný názov Taškent-90, potom Tjura-Tam, potom Leninskoje, potom až do 20. decembra 1995 Leninsk, zemepisné súradnice 45°39' s. š., 63°19' v. d.) na brehu rieky Syrdaria.

Družice:

• Sputnik 1 bol prvou umelou družicou Zeme

• Na obežnú dráhu bol vynesený 4. októbra 1957 o 19:28 UTC z kozmodrómu Bajkonur nosnou raketou R-7 (raketa), konštruktéra Sergeja Koroljova a aktívny bol do 8. januára 1958. Družica mala priemer 58 cm a hmotnosť 83 kg. Na sonde bol umiestnený vysielač, ktorý bol aktívny od 4. októbra do 25. októbra 1957 v pásme 20/40 MHz; jeho pípavý signál sa stal symbolom začiatku kozmickej ér

• parametre obežnej dráhy - výška 250 km, sklon 65°, doba obehu 96 minút, rýchlost 7,8 km/s

Galileo (navigačný systém)

• Navigačný systém Galileo je plánovaný kozmický systém, ktorý by sa mal stať alternatívou k americkému armádou kontrolovanému systému GPS a ruskému systému GLONASS. Jeho výstavbu realizuje Európska únia. Systém Galileo by mal být prevádzkyschopný od roku 2010.

• Systém má pozostávať z 27 operačných družíc, obiehajúcimi vo výške približne 23 tisíc kilometrov nad povrchom Zeme po dráhach so sklonom 56° k zemskému rovníku v troch rovinách, vzájomne voči sebe posunutých o 60° (uzlovej priamky). Ďalšie tri družice, po jednej v každej rovine, budú tvoriť operačnú zálohu na obežnej dráhe, aby systém mohol byť pri technickom výpadku ktorejkoľvek družice okamžite doplnený na plný počet.

Zaujímavosti:

• Hubblov vesmírny ďalekohľad

Druh pozorovania optický, ulrafialový a blízky infračervený

Výška obežnej dráhy 600 km

Doba obehu 97 min

Dátum vypustenia 24. apríl 1990

Stiahnutie z orbitu cca 2010

hmotnosť 11 000 kg

Druh ďalekohľadu reflektor

Priemer 2,4 m

Zberná plocha zhruba 4,3 m2

Efektívna ohnisková vzdialenosť 57,6 m

Mir:

• Mir (Мир, čiže svet alebo mier) bola prvá ruská permanentne obývaná vesmírna stanica. Bola

vybudovaná na obežnej dráhe prepojením modulov Mir • Mir vo vesmíre predstavoval veľké a živé kozmické

vedecké laboratórium, ktorú obsluhovali pilotované transportné kozmické lode Sojuz a automatické nákladné lode Progress

• Mir bol veľký ako šesť školských autobusov. Vovnútri vyzeral ako labyrint plný hadíc, drôtov a vedeckých

nástrojov

• Cesta 15 rokov starej ruskej vesmírnej stanice skončila 23. marca 2001, keď Mir bol cielene navedený do zemskej atmosféry, z väčšej časti v nej zhorel a jeho zvyšky dopadli blízko Nadi (Fidži) do Pacifiku

Použité zdroje:

• www.sk.wikipedia.com

• www.google.sk

Ďakujem za vašu pozornosť

Koniec prezentácie