Vesmír a umelé družice Zeme

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.
 SPUTNIK
V okróbri roku 1957 vypustil vtedajší Sovietsky zväz prvú umelú družicu vôbec. Bol to Sputnik 1, hliníková guľa 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 určuje jej poslanie.

Väčšina komunikačných družíc sa nachádza nad rovníkom a obletí zemeguľu za 24 hodín, teda za rovnaký čas, za aký sa otočí Zem okolo vlastnej osi. Na takejto geostacionárnej dráhe zostáva družica stále nad jedným bodom na zemskom povrchu. Družice na diľkové snímanie zasa obletia Zem niekoľkokrát za deň po nízkej polárnej dráhe.

 IUE
Jednou z astronomiských družíc je IUE (International Ultraviolet Explorer – Medzinárodný ultrafialový bádateľ). Monitoruje ultrafialové kozmické žiarenie. Bola vypustená roku 1978 a predpokladanou životnosťou 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 slnečnú 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 šesťročnej ceste sa koncom roku 1995 dostala k Jupiteru. Najväčšia časť sondy – orbitálny modul – bude ďalšie dva roky krúžiť okolo planéty a jej najväčších mesiacov. Zostupná menšia časť sondy vnikne do atmosféry Jupiter kvôli výskumu planéty zblízka.

 Sonda Viking
V priebehu 60. a 70. rokov 20. storočia Američania aj Rusi vypustili sondy, ktoré obiehali Mars a pristáli na ňom. 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 marťanskú pôdu robili meteorologické merania a hľdali stopy života.

3. Človek vo Vesmíre
V roku 1961 sa prvý človek dostal do vesmíru. Bol to sovietsky kozmonaut Jurij Gagarin, ktorý raz obletel Zem. Dnes sa na cestu do vesmíru vydáva veľa mužov aj žien, väčšina na pár dní, ale niektorí na mesiace. Aj tak však ostáva vesmír pre človeka nevlúdnym prostredím.  Beztiažový stav
Zemská príťažlivosť neustále pôsobí na naše telá - to udáva našu hmotnosť. Keď ste však vo výťahu, ktorý sa rúti dolu, cítite sa ľahší. Tento efekt je mnohonásobne znásobený v kozmickej lodi. Keď kozmická loď padá v gravitačnom poli, kozmonauti v nej padajú rovnakou rýchlosťou – takže strácajú hmotnosť. Na štúddium efektov beztiažového stavu sa uskutočnili experimenty vo vesmíre na zvieratách a rastlinách. Realizovali sa v ňom aj niektoré pokusy, ktoré sa na Zemi robiť nedali.

 Mesačné misie
Na sklonku 50. rokov prebiehali preteky o prvenstvo vo vyslaní človeka na obežnú dráhu okolo Zeme: kozmický vek sa začal.

Roku 1969 Američania sľúbili, že koncom dekády vysadia na Mesiaci človeka. Uskutočnili to. Roku 1969 Neil Armstrong ako prvý človek chodil po Mesiaci. V období 1969 – 1972 sa uskutočnilo niekoľko ciest na Mesiac a nazad. V tomto obddobí strávili astronauti a kozmonauti na povrchu Mesiaca takmer 80 hodín.

4. Zaujímavosti
 Úniková rýchlosť
Ak hodime loptu do vzduchu, zemská príťažlivosť ju začne pomaly pribrzšovať, až napokon lopta spadne dolu. Ak by sme boli schopní vyhodiť ju rýchlosťou 40 000 km/h, tiež by sa jej let spomaľoval, ale i spomalená rýchlosť by ešte stačila na to, aby sa lopta vymaanila z gravitácie Zeme a dostala sa do vesmíru. Takáto rýchlosť sa nazýva úniková rýchlosť. Túto rýchlosť musia dosiahnuť rakety, ak majú uniknúť zo sféry príťažlivosti 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 loď, ktorá doniesla mesačné 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 – Päť sond vyslaných na výskum kométy Halley
1990 – Štart sondy Ulysses k letu nad pólmi Slnka

 Kozmické stanice
1971 – Vypustenie prvej sovietskej kozmickej stanice – Saľutu
1973 – Vypustenie prvej americkej kozmickej stanice – Skylab-u
1980 – Skylab zničený pri návrate do zemskej atmosféry
1983 – Štart prvého účelového kozmického laboratória, nazvaného Spacelab
1986 – Z kozmodrómu Bajkonur v Kazachstane vypustená naajväčšia kozmická stanica – Mir
1987 – Sovietsky kozmonaut Jurij Romanenko sa vracia na Zem zo stanice Mir po rekordnom 326-dňovom pobyte vo vesmíre.

Zdroje:

Encyklopédia vedy -
Ako dnes fungujú veci -