ดาวเทียมอวกาศ

ดาวเทียมต้องใช้กำลังไฟฟ้าเพื่อทำให้วิทยุและเครื่องมือทำงาน

 สปุทนิค เป็นดาวเทียมที่ไม่ประทับใจมากนักเมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐานที่ใช้อยู่ทุกวันนี้ มีน้ำหนัก 184 ปอนด์ ภายในมีเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตามสัญญาณวิทยุของมันได้ยินชัดเจนทั่วโลก ข่าวสารที่ได้ยินชัดเจนคือ สหภาพโซเวียต มีความก้าวหน้ากว่าสหรัฐอเมริกาในเทคโนโลยีอวกาศ

 

 

หนึ่งเดือนภายหลังได้ส่งสปุทนิคแล้ว สหภาพโซเวียตได้ส่งดาวเทียมดาวที่สองน้ำหนักกว่าครึ่งตันสหรัฐอเมริกาเริ่มพัฒนาจรวดขนาดใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยการจัดตั้งองค์การนาซ่าขึ้น

ในปีถัดไปสหรัฐอเมริกาได้ยิงดาวเทียมห้าดวง ดวงแรกชื่อเอ็กซโพลเลอร์ ได้ค้นพบแถบรังสีสองแถบรอบโลก ซึ่งต่อมามีชื่อว่าแถบแอนอัลเลนอีกหลายปีต่อมาดาวเทียมหลายสิบดวงก็ถูกส่งขึ้นไปโดยทั้งสองประเทศ

  ดาวเทียมมักถูกส่งจากจรวดที่มีหลายตอน ตอนแรกเรียกว่า บู้สเตอร์ (booster) ปกติมันจะทำงานเป็นเวลาหนึ่งนาทีก่อนจะใช้เชื้อเพลิงหมดแล้วตกลงมา ตอนต่อไปจะติดไฟและดันจรวดให้สูงขึ้น ตอนสุดท้ายบรรจุสิ่งของซึ่งได้แก่ดาวเทียมตอนต่าง ๆ ของจรวด อาจใช้เชื้อเพลิงแข็งหรือเชื้องเพลิงเหลวก็ได้

ตอนแรกถูกส่งขึ้นไปเกือบตรง เมื่อถึงเวลาปล่อยดาวเทียมจรวดจะวิ่งเป็นแนวราบ จรวดจะถูกขับขี่โดยเครื่องยนต์จรวดขนาดเล็กเครื่องยนต์จรวดขนาดเล็กเหล่านี้จะยิงเข้าไปในด้านหนึ่งของจรวดหลักโดยดันมันให้ไปสู่ทิศทางที่ถูกต้อง

 ดาวเทียมมักถูกวางไว้ให้โคจรรอบโลกในตำแหน่งเดียวกับโลก โดยอยู่ใกล้ชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก การอยู่ในตำแหน่งเดียวกับโลกโดย เสมอทำให้ง่ายสำหรับดาวเทียมที่จะส่งและรับสัญญาณวิทยุ การโคจรในระดับเดียวกับโลกถูกตัดเป็นครั้งแรกโดยออร์เธอร์ ซีคล็าก นักเขียนนวนิยายวิทยาศาสตร์ในปี 1945

 การโคจรที่ต่ำสุดมีความสูงน้อยกว่า 100 ไมล์ ในระดับความสูงเหนือน้ำทะเลนี้ ยังมีอากาศเพียงพอที่จะทำให้เกิดการเสียดสี ดาวเทียมในวงโคจรเหล่านี้อาจอยู่ได้ไม่กี่ปี ในขณะที่อากาศทำให้มันช้าลง มันก็จะตกลงสู่โลกเผาไหม้ในบรรยากาศ

 การโคจรในระดับเดียวกับโลกอาจอยู่ที่ขั้วโลกหรือที่แถบเส้นศูนย์สูตร ดาวเทียมที่โคจรที่ขั้วโลกจะข้ามขั้วโลกเหนือและใต้ ในขณะที่โลกหมุนอยู่ใต้มัน โลกโคจรเล็กน้อยในขณะการโคจรใหม่ทุกครั้ง ดาวเทียมจะอยู่เหนือจุดที่แตกต่างบนพื้นดินในแนวทางดังกล่าว ดาวเทียมที่โคจรรอบขั้วโลกจะครอบคลุมทุกจุดบนโลก ดาวเทียมทางทหารมักจะถูกส่งไปโคจรรอบขั้วโลก

 การโคจรที่แถบเส้นศูนย์สูตรคือการโคจรโดยตรงเหนือเส้นศูนย์สูตรขอบโลก เมื่อจรวดถูกยิงไปทางตะวันออก มั่นจะได้รับกำลังพิเศษเพราะโลกหมุนในทิศทางนั้น ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิง ดังนั้นดาวเทียมส่วนใหญ่จึงถูกส่งด้วยวิธีนี้

 ดาวเทียมโคจรต่ำเท่าไร มันต้องเคลื่อนไหวให้เร็วขึ้นเพื่อสู่กับแรงโน้มถ่วงดาวเทียมที่โคจรในระดับความสูง 200 ไมล์ ต้องเคลื่อนไหวให้เร็วกว่า 17,000 ไมล์ต่อชั่วโมง เพื่อกันการหล่น ในอัตราความเร็วขนาดนี้ มันหมุนรอบโลกในเวลา 90 นาที ดาวเทียมที่โคจรในจังหวะเดียวกับโลกในระดับความเร็ว 22,300 ไมล์ เหนือเส้นศูนย์สูตรต้องโคจรในอัตรา 6,875 ไมล์ต่อชั่วโมงเพื่อหักล้างแรงโน้มถ่วง

 ดาวเทียมบางดวงไม่ได้ถูกส่งขึ้นจากพื้นดิน กระสวยอวกาศสามารถพาดาวเทียมไปโคจรแล้วปล่อยดาวเทียมออกจากห้องบรรทุกสินค้า ปกติจะมีเครื่องยนต์จรวดขนาดเล็กติดกับดาวเทียมเพื่อส่งให้ดาวเทียมโคจรในระดับสูงขึ้น แต่เนื่องจากกระสวยมีภารกิจมากนักวิทยาศาสตร์ จึงไม่สามารถใช้กระสวยส่งดาวเทียมได้บ่อย ๆ