Druzice

Umelé kozmické teleso je objekt, vytvorený človekom (prípadne inou inteligentnou bytosťou), ktorý sa pohybuje vesmírom. Z hľadiska funkcie ich zvyčajne rozdeľujeme na:
· funkčné kozmické telesá, medzi ktoré patria umelé družice, kozmické sondy, kozmické lode a kozmické stanice,
· nefunkčné kozmické telesá, najmä od funkčných telies oddelené posledné stupne nosných rakiet a ďalšie už nepotrebné časti a úlomky vzniknuté rozpadom alebo explóziou umelých kozmických telies, zvyčajne súhrnne označované ako kozmický odpad.
Umelé kozmické telesá sú dopravované na obežnú dráhu spravidla nosnými raketami alebo kozmickými raketoplánmi. Za kozmické teleso sa podľa definície prijatej medzinárodným výborom pre kozmický výskum COSPAR pokladá taký hmotný objekt, ktorý vykoná okolo Zeme najmenej jeden úplný obeh, alebo zotrvá v kozmickom priestore najmenej 90 minút. Vzhľadom k tomu, že hranice kozmického priestoru neboli doposiaľ právne stanovené, je táto definícia do značnej miery vágna. Pre účely registrácie svetových rekordov súvisiacich s kozmonautikou stanovila Medzinárodná letecká federácia FAI ako hranicu medzi atmosférou a kozmickým priestorom výšku 100 km nad geoidom.





Ruská umelá družica Venera 7
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
Štát Rok štartu Prvý satelit
Rusko (bývalý Sovietsky zväz) 1957 "Sputnik 1"
Spojené štáty 1958 "Explorer 1"
Francúzsko 1965 "Astérix"
Japonsko 1970 "Osumi"
Čína 1970 "Dong Fang Hong I"
Spojené kráľovstvo 1971 "Prospero X-3"
India 1980 "Rohini"
Izrael 1988 "Ofek 1"
Sputnik 1




Model družice Sputnik 1
Sputnik 1 bola prvá umelá družica Zeme.
Na obežnú dráhu ju vyniesla 4. októbra 1957 nosná raketa R-7 konštruktéra Sergeja Koroljova, ktorá štartovala o 19:28 UTC z kozmodrómu Bajkonur. Družica bola aktívna do 8. januára 1958.
Priemer mala 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 éry.
Parametre obežnej dráhy
· perihélium 215 km
· afélium 939 km
· sklon 65,1°
· excentricita 0,05201
· doba obehu 96,2 minút
· rýchlosť 7,8 km/s
Počty registrovaných kozmických telies
(stav k 2. 1. 2006)
Stav Družice a sondy Raketové stupne Kozmický odpad Celkom
Vo vesmíre 3088 1710 4812 9610
Zanikli 3289 3381 12641 19311
Celkom 6377 5091 17453 28921

Sputniku 2, družici ktorá dopraví do vesmíru živého tvora. Nová družica je pripravovaná veľmi narýchlo, dokonca niet času ani na technickú dokumentáciu. 3. novembra 1957 štartuje do vesmíru Sputnik 2 s hmotnosťou 508 kg a na jeho palube bude päť dní žiť fenka sibírskeho poľovného plemena lajka (pomenovali ju Limončik - Citrónik, ale zvykli si jej hovoriť Lajka).
Pretože ešte nebol navrhnutý systém návratu na Zem a Lajka sa nemohla vrátiť, bola po piatich dňoch usmrtená v spánku vypnutím prívodu kyslíka. Vo svete vzbudil Sputnik 2 ešte väčšiu senzáciu aj vďaka tomu, že sa letová časť s Lajkou neoddelila od posledného stupňa rakety a tak radary zaznamenali vo vesmíre teleso dlhé až 30 m. Sprvu to spôsobilo mierne zdesenie u Američanov, pretože sa zdalo že Rusi majú tak veľké rakety, že vedia vypustiť aj obrovské družice. Aj z hľadiska Sovietskej propagandy bolo dobré, že každý mohol na vlastné oči vidieť jasnú družicu krúžiacu nad našimi hlavami. Ako tretí letel do vesmíru Sputnik 3, veľká vedecká družica, ktorá mala byť pôvodne vyslaná do vesmíru ako prvá. Družica vážiaca 1 328 kg štartovala 28. apríla 1958, ale pre závadu na rakete vybuchla.
Rovnaký záložný exemplár štartoval už 15. mája. Svojimi prístrojmi meral Sputnik 3 vlastnosti vesmírneho priestoru, napríklad kozmické žiarenie. Medzitým sa podarilo Američanom vypustiť 1. februára 1958 svoju prvú malú družicu Explorer 1(hmotnosť iba 14 kg a jej dĺžka bola 203 cm.).Vysielala 112 dní informácie o mikrometeoritoch a vesmírnom žiarení.

1. Družicové spojenie

Od roku 1957, keď bola vypustená prvá umelá družica Zeme Sputnik 1, družice spôsobili revolúciu v prenose iformácií a zbere údajov. Telekomunikačnými družicami sa z jednej časti zemegule na inú prenáša pomocou mikrovĺn šíriacich sa rýchlosťou svetla televízny obraz, telefonické hovory a internetové dáta. Iné typy družíc zhromažďujú údaje o počasí, sledujú zmeny životného prostredia a osídlenia, vyhľadávajú náleziská surovín a prenášajú navigačné signály. Za posledných 40 rokov vyniesli rakety alebo viacnásobne použiteľné vesmírne plavidlá (napr. raketoplán Space Shuttle) do vesmíru niekoľko tisíc družíc. Ak sa družica pohybuje rýchlosťou vhodnou pre danú zemepisnú šírku, vďaka gravitačnej prítažlivosti Zeme sa dostane na kruhovú alebo eliptickú obežnú dráhu. Väčšina 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. Keď sa dostanú na požadovanú dráhu, využívajú na činnosť svojich operačných systémov elektrinu z fotočlánkov inštalovaných na rroztvorených slnečných paneloch. Reaktívne motory a gyroskopy napomáhajú udržiavať orientáciu družice a nasmerovať jej antény na Zem. Telekomunikačné družice prijímajú údaje v podobe rádiových signálov z pozemských vysielačov aa cez tanierovité antény vysielajú signaály na prijímače umiestnené na ľubovoľnom mieste na Zemi. Keďže objem prennášaných údajov stále rastie, narastá nebezpečenstvo, že sa vyčerpajú dnes používané mikrovlnové páma. V roku 1993 NASA vyslala experimentálnu kozmickú loď ACTS určenú na prenos signálov s oveľa väčšími frekvenciami než v prípadebežných družíc. Vďaka tomu ACTS prijíma a prenáša omnoho viac údajov za sekundu než satelity využívajúce signály s nižšími frekvenciami a doshuje oveľa vyššiu presnosť nasmerovania na cieľovú stanicu na Zemi.

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 loď, ktorá doniesla mesačné vzorky 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 – Päť sond vyslaných na výskum kométy Halley
1990 – Štart sondy Ulysses k letu nad pólmi Slnka

Nosná raketa

Nosná raketa, tiež nazývaná kozmický nosič, je dopravný prostriedok poháňaný raketovými motormi a určený na vynášanie užitočných nákladov (umelých družíc, kozmických sond, kozmických lodí) do kozmického priestoru.
Po technickej stránke predstavuje nosná raketa jednostupňovú alebo viacstupňovú raketu. Väčšinou sú tieto dopravné prostriedky určené na jedno použitie, iba výnimočne sú niektoré časti nosiča viacenásobne použitľné (pozri napr. kozmický raketoplán). Aby nosná raketa mohla dopraviť užitočný náklad na obežnú dráhu, musí dosiahnúť minimálne prvú kozmickú rýchlosť.