Vesmír a umelé družice Zeme

Vesmír a umelé družice Zeme

1. Družicové spojenie

Od roku 1957, ked bola vypustená prvá umelá družica Zeme Sputnik 1, družice spôsobili revolúciu v prenose iformácií a zbere údajov. Telekomunikacnými družicami sa z jednej casti zemegule na inú prenáša pomocou mikrovln šíriacich sa rýchlostou svetla televízny obraz, telefonické hovory a internetové dáta. Iné typy družíc zhromaždujú údaje o pocasí, sledujú zmeny životného prostredia a osídlenia, vyhladávajú náleziská surovín a prenášajú navigacné signály. Za posledných 40 rokov vyniesli rakety alebo viacnásobne použitelné vesmírne plavidlá (napr. raketoplán Space Shuttle) do vesmíru niekolko tisíc družíc. Ak sa družica pohybuje rýchlostou vhodnou pre danú zemepisnú šírku, vdaka gravitacnej prítažlivosti Zeme sa dostane na kruhovú alebo eliptickú obežnú dráhu. Väcšina spojových družíc sa pohybuje po vysokej geostacionárnej dráhe. Na nej obiehajú okolo Zeme s rovnakou periódou, s akou Zem rotuje okolo vlastnej osi, takže si udržiavajú stálu polohu nad zemským povrchom. Tieto družice sa spravidla vypustia na nízku obežnú dráhu, a až potom sa preveddú na definityvnu orbitu. Ked sa dostanú na požadovanú dráhu, využívajú na cinnost svojich operacných systémov elektrinu z fotoclánkov inštalovaných na rroztvorených slnecných paneloch. Reaktívne motory a gyroskopy napomáhajú udržiavat orientáciu družice a nasmerovat jej antény na Zem. Telekomunikacné družice prijímajú údaje v podobe rádiových signálov z pozemských vysielacov aa cez tanierovité antény vysielajú signaály na prijímace umiestnené na lubovolnom mieste na Zemi. Kedže objem prennášaných údajov stále rastie, narastá nebezpecenstvo, že sa vycerpajú dnes používané mikrovlnové páma. V roku 1993 NASA vyslala experimentálnu kozmickú lod ACTS urcenú na prenos signálov s ovela väcšími frekvenciami než v prípadebežných družíc. Vdaka tomu ACTS prijíma a prenáša omnoho viac údajov za sekundu než satelity využívajúce signály s nižšími frekvenciami a doshuje ovela vyššiu presnost nasmerovania na cielovú stanicu na Zemi.  SPUTNIK V okróbri roku 1957 vypustil vtedajší Sovietsky zväz prvú umelú družicu vôbec. Bol to Sputnik 1, hliníková gula s priemerom iba 58 cm. V priebehu svojho krátkeho pobytu vo vesmíre skúmal zemskú atmosféru. O mesiac neskôr bolavypustená družica Sputnik 2 a v nej bol prvý živý tvor vypustený do vesmíru – pes Lajka.  Obežné dráhy družíc Výšku, tvar a uhol sklonu obežnej dráhy družice urcuje jej poslanie. Väcšina komunikacných družíc sa nachádza nad rovníkom a obletí zemegulu za 24 hodín, teda za rovnaký cas, za aký sa otocí Zem okolo vlastnej osi. Na takejto geostacionárnej dráhe zostáva družica stále nad jedným bodom na zemskom povrchu. Družice na dilkové snímanie zasa obletia Zem niekolkokrát za den po nízkej polárnej dráhe.  IUE Jednou z astronomiských družíc je IUE (International Ultraviolet Explorer – Medzinárodný ultrafialový bádatel). Monitoruje ultrafialové kozmické žiarenie. Bola vypustená roku 1978 a predpokladanou životnostou 3 roky, ale pracuje ešte stále. Prenos obrazu z družice do monitorovacích pozemných staníc – jednej v Amerike a jednej v Španielsku – trvá iba 8 minút.

2. Kozmické sondy

Kozmické sondy sú bezpoátkové lode, vyslané do vesmíru, aby skúmali slnecnú sústavu a informovali nás o nej. Urobili mnohé objavy, ktoré by zo Zeme neboli možné. Navštívené boli všetky planéty okrem Pluta, Slnko, kométy a planétky.  Sonda Galileo Kozmická sonda Galileo bola vypustená roku 1989. Po šestrocnej ceste sa koncom roku 1995 dostala k Jupiteru. Najväcšia cast sondy – orbitálny modul – bude dalšie dva roky krúžit okolo planéty a jej najväcších mesiacov. Zostupná menšia cast sondy vnikne do atmosféry Jupiter kvôli výskumu planéty zblízka.  Sonda Viking V priebehu 60. a 70. rokov 20. storocia Americania aj Rusi vypustili sondy, ktoré obiehali Mars a pristáli na nom. Pristávacie moduly sond Viking 1 a Viking 2 úspešne pristáli na povrchu Marsa v júli a septembri 1976. Vyslali na Zem takmer 3 000 snímok, študovali martanskú pôdu robili meteorologické merania a hldali stopy života.

3. Clovek vo Vesmíre

V roku 1961 sa prvý clovek dostal do vesmíru. Bol to sovietsky kozmonaut Jurij Gagarin, ktorý raz obletel Zem. Dnes sa na cestu do vesmíru vydáva vela mužov aj žien, väcšina na pár dní, ale niektorí na mesiace. Aj tak však ostáva vesmír pre cloveka nevlúdnym prostredím.  Beztiažový stav Zemská prítažlivost neustále pôsobí na naše telá - to udáva našu hmotnost. Ked ste však vo výtahu, ktorý sa rúti dolu, cítite sa lahší. Tento efekt je mnohonásobne znásobený v kozmickej lodi. Ked kozmická lod padá v gravitacnom poli, kozmonauti v nej padajú rovnakou rýchlostou – takže strácajú hmotnost. Na štúddium efektov beztiažového stavu sa uskutocnili experimenty vo vesmíre na zvieratách a rastlinách. Realizovali sa v nom aj niektoré pokusy, ktoré sa na Zemi robit nedali.  Mesacné misie Na sklonku 50. rokov prebiehali preteky o prvenstvo vo vyslaní cloveka na obežnú dráhu okolo Zeme: kozmický vek sa zacal. Roku 1969 Americania slúbili, že koncom dekády vysadia na Mesiaci cloveka. Uskutocnili to. Roku 1969 Neil Armstrong ako prvý clovek chodil po Mesiaci. V období 1969 – 1972 sa uskutocnilo niekolko ciest na Mesiac a nazad. V tomto obddobí strávili astronauti a kozmonauti na povrchu Mesiaca takmer 80 hodín.

4. Zaujímavosti

 Úniková rýchlost Ak hodime loptu do vzduchu, zemská prítažlivost ju zacne pomaly pribrzšovat, až napokon lopta spadne dolu. Ak by sme boli schopní vyhodit ju rýchlostou 40 000 km/h, tiež by sa jej let spomaloval, ale i spomalená rýchlost by ešte stacila na to, aby sa lopta vymaanila z gravitácie Zeme a dostala sa do vesmíru. Takáto rýchlost sa nazýva úniková rýchlost. Túto rýchlost musia dosiahnut rakety, ak majú uniknút zo sféry prítažlivosti Zeme.  Návštevy sond 1959 – Prvá sonda, Luna 2, ktorá úspešne dosiahla Mesiac 1962 – Sonda Mariner 2, ktorá prvá úspešne obletela Venušu 1969 – Apollo 11 je prvá kozmická lod, ktorá doniesla mesacné vvzorky na Zem 1973 – Vypustenie sondy Mariner 10, prvej, ktorá navštívila dve planéty – Venušu a Merkúr 1976 - Sondy Viking 1 a Viking 2 pristáli na Marse 1977 - Sondy Voyager 1 a Voyager 2 vyslané k Jupiteru, Saturnu, Uránu a Neptúnu 1985 – Pät sond vyslaných na výskum kométy Halley 1990 – Štart sondy Ulysses k letu nad pólmi Slnka  Kozmické stanice 1971 – Vypustenie prvej sovietskej kozmickej stanice – Salutu 1973 – Vypustenie prvej americkej kozmickej stanice – Skylab-u 1980 – Skylab znicený pri návrate do zemskej atmosféry 1983 – Štart prvého úcelového kozmického laboratória, nazvaného Spacelab 1986 – Z kozmodrómu Bajkonur v Kazachstane vypustená naajväcšia kozmická stanica – Mir 1987 – Sovietsky kozmonaut Jurij Romanenko sa vracia na Zem zo stanice Mir po rekordnom 326-dnovom pobyte vo vesmíre.