Yapay uydu nedir, ne işe yarar? Yapay uyduların çeşitleri, yükseklikleri, kullanım alanları nelerdir? Ne için kullanılır, nasıl tasarlanırlar?
Yapay uydular
Yapay uydu, insanların roketler kullanarak yaptığı ve yörüngeye fırlattığı bir nesnedir. Şu anda Dünya’nın etrafında dönen binden fazla aktif uydu var. Bir uydunun boyutu, yüksekliği ve tasarımı amacına bağlıdır.
Kullanım Alanları
Yapay uydular şunlar için kullanılabilir:
- İletişim – uydu televizyonu ve telefon görüşmeleri;
- Dünya gözlemi – hava tahmini, fırtınaları ve kirliliği izleme, casusluk ve uydu fotoğrafçılığı dahil;
- Navigasyon – Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) dahil;
- Astronomi – güneş sistemimizden dış uzaya bakmak.
Uydu türleri
Navigasyon uyduları
GPS (küresel konumlandırma sistemi), Dünya yüzeyinden 20.000 km yükseklikte yörüngede dönen 24 uydudan oluşur. Dört uydudan alınan sinyallerin zaman farkı, bir GPS alıcısının Dünya üzerindeki tam konumunu hesaplamak için kullanılır.
İletişim uyduları
Bunlar televizyon, telefon veya internet yayınları için kullanılır, örneğin Optus D1 uydusu, ekvatorun üzerinde sabit bir yörüngede bulunur ve tüm Avustralya ve Yeni Zelanda’ya sinyal sağlamak için bir kapsama alanına sahiptir.
Hava Durumu uyduları
Bunlar bulutları görüntülemek ve sıcaklık ile yağmuru ölçmek için kullanılır. Hava durumu uydusunun türüne bağlı olarak hem sabit hem de düşük Dünya yörüngeleri kullanılır. Hava durumu uyduları, daha doğru hava tahminlerine yardımcı olmak için kullanılır.
Dünya gözlem uyduları
Bunlar Dünya’yı fotoğraflamak ve imgelemek için kullanılır. Düşük Dünya yörüngeleri, daha ayrıntılı bir görüntü üretilebilmesi için esas olarak kullanılır.
Astronomik Amaçlı uydular
Bunlar, izleme ve görüntü alanı için kullanılır. Hubble Uzay Teleskobu gibi bir uydu, 600 km yükseklikte yörüngede döner ve yıldızların ve uzak galaksilerin çok net görüntülerini sağlar. Diğer uzay teleskopları arasında Spitzer ve Chandra bulunur.
Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS)
Burası yaşanabilir bir uzay laboratuvarı. 400 km yükseklikte, ISS 28.000 km / s hızla hareket eder ve her 92 dakikada bir Dünya’nın yörüngesinde döner. ISS içindeki bilim adamları, bir mikro yerçekimi ortamında birçok değerli deney gerçekleştirebilirler.
Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS)
Uyduların boyutları ve rakımları
Uyduların boyutları değişir. Bazı küp uydular 10 cm kadar küçüktür. Bazı iletişim uyduları yaklaşık 7 m uzunluğundadır ve 50 m daha uzanan güneş panellerine sahiptir. En büyük yapay uydu, Uluslararası Uzay İstasyonu’dur (ISS). Bunun ana kısmı beş yatak odalı büyük bir ev kadar büyük, ancak güneş panelleri de dahil olmak üzere, bir rugby sahası kadar büyük.
Dünya yüzeyinin üzerindeki uyduların rakımları da değişir. Bunlar üç ortak yörünge:
- Düşük Dünya yörüngesi (LEO) – 200 ila 2.000 km, örneğin, ISS 400 km’de 28.000 km / saat hızla yörüngede dönüyor ve bir yörünge süresi yaklaşık 90 dakikadır.
- Orta Dünya yörüngesi (MEO) – çoğu MEO uydusu 20.000 km yüksekliktedir ve bir yörünge süresi 12 saattir.
- Sabit yörünge (GEO) – Dünyanın 36.000 km yukarısında. Bir yörünge süresi 24 saattir. Bu, uydunun Dünya yüzeyinin üzerinde aynı noktanın üzerinde kalması için Dünya’nın dönüşünü eşleştirilir. Bu, birçok iletişim ve hava durumu uydusu için kullanılır.
Bir uydu için seçilen yükseklik, onun için tasarlandığı işe bağlıdır.
Uydu tasarımı
Her uydu aynı temel parçalardan bazılarına sahiptir:
- Ana parça – bu, diğer tüm parçaların bağlı olduğu uydunun çerçevesi ve yapısıdır.
- Bir güç kaynağı – çoğu uyduda elektrik üretmek için güneş panelleri bulunur. Piller bu enerjinin bir kısmını, uydunun Dünya’nın gölgesinde kaldığı zamanlar için depolar.
- Isı kontrol sistemi – uydular, Güneşe maruz kalma nedeniyle aşırı yüksek sıcaklıklara maruz kalır. Isıyı yansıtmanın ve yeniden yaymanın bir yolu olmalı. Uydunun elektrikli bileşenleri de çok fazla ısı üretebilir.
- Bilgisayar sistemi – uyduların, nasıl çalıştıklarını kontrol etmek ve ayrıca yükseklik, yön ve sıcaklık gibi şeyleri izlemek için bilgisayarlara ihtiyacı vardır.
- İletişim sistemi – tüm uyduların Dünya üzerindeki yer istasyonlarına veya diğer uydulara veri gönderip alabilmesi gerekir. Anten olarak kavisli uydu çanakları kullanılır
- Tutum kontrol sistemi – bu, bir uyduyu doğru yöne dönük tutan sistemdir. Jiroskoplar ve roket iticileri, yönünü değiştirmek için yaygın olarak kullanılır. Işık sensörleri, bir uydunun hangi yönü gösterdiğini belirlemek için yaygın olarak kullanılır.
- Bir tahrik sistemi – uydunun doğru yörüngeye yerleştirilmesine yardımcı olmak için uydudaki bir roket motoru kullanılabilir. Yörüngeye girdikten sonra, uyduların hareket etmelerini sağlamak için herhangi bir rokete ihtiyacı yoktur. Ancak, bir uydunun yörüngesini biraz değiştirmesi gerekiyorsa, itici adı verilen küçük roketler kullanılır.
