Một vệ tinh nhân tạo là một điều kỳ diệu của công nghệ và kỹ thuật. Chỉ cần xem xét những gì các nhà khoa học cần phải hiểu để thực hiện điều này: đầu tiên, có lực hấp dẫn, sau đó là một kiến thức toàn diện về vật lý, và tất nhiên là bản chất của quỹ đạo. Vì vậy, thực sự, câu hỏi làm thế nào các vệ tinh ở lại quỹ đạo, là một câu hỏi đa ngành liên quan đến rất nhiều kiến thức kỹ thuật và học thuật.
Đầu tiên, để hiểu làm thế nào một vệ tinh quay quanh Trái đất, điều quan trọng là phải hiểu những gì quỹ đạo đòi hỏi. Johann Kepler là người đầu tiên mô tả chính xác hình dạng toán học của quỹ đạo của các hành tinh. Trong khi quỹ đạo của các hành tinh về Mặt trời và Mặt trăng về Trái đất được cho là hoàn toàn tròn, Kepler tình cờ phát hiện ra khái niệm quỹ đạo hình elip. Để một vật thể ở trên quỹ đạo quanh Trái đất, nó phải có đủ tốc độ để lấy lại đường đi của nó. Điều này đúng với một vệ tinh tự nhiên giống như của một vệ tinh nhân tạo. Từ khám phá của Kepler, các nhà khoa học cũng có thể suy ra rằng vệ tinh càng ở gần vật thể thì lực hút càng mạnh, do đó nó phải di chuyển nhanh hơn để duy trì quỹ đạo.
Tiếp đến là một sự hiểu biết về trọng lực của chính nó. Tất cả các vật thể đều có trường hấp dẫn, nhưng chỉ trong trường hợp các vật thể đặc biệt lớn (tức là các hành tinh) mà lực này được cảm nhận. Trong trường hợp Trái đất, lực hấp dẫn được tính đến 9,8 m / s2. Tuy nhiên, đó là một trường hợp cụ thể ở bề mặt hành tinh. Khi tính toán các vật thể trên quỹ đạo về Trái đất, công thức v = (GM / R) 1/2 được áp dụng, trong đó v là vận tốc của vệ tinh, G là hằng số hấp dẫn, M là khối lượng của hành tinh và R là khoảng cách từ trung tâm Trái đất. Dựa vào công thức này, chúng ta có thể thấy rằng vận tốc cần thiết cho quỹ đạo bằng căn bậc hai của khoảng cách từ vật đến tâm Trái đất nhân với gia tốc do trọng lực ở khoảng cách đó. Vì vậy, nếu chúng ta muốn đặt một vệ tinh lên quỹ đạo tròn ở độ cao 500 km so với bề mặt (cái mà các nhà khoa học gọi là LEO quỹ đạo Trái đất thấp), nó sẽ cần tốc độ ((6,67 x 10-11 * 6.0 x 1024) / ( 6900000)) 1/2 hoặc 7615,77 m / s. Độ cao càng lớn, vận tốc càng cần thiết để duy trì quỹ đạo.
Vì vậy, thực sự, một vệ tinh có khả năng duy trì quỹ đạo của nó đi xuống cân bằng giữa hai yếu tố: vận tốc của nó (hoặc tốc độ mà nó sẽ đi theo đường thẳng) và lực hấp dẫn giữa vệ tinh và hành tinh mà nó quay quanh. Quỹ đạo càng cao thì càng cần ít vận tốc. Quỹ đạo càng gần, nó phải di chuyển càng nhanh để đảm bảo rằng nó không rơi trở lại Trái đất.
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về các vệ tinh cho Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, một bài viết về các vệ tinh nhân tạo, và ở đây, một bài viết về quỹ đạo không đồng bộ địa lý.
Nếu bạn thích thêm thông tin về các vệ tinh, hãy xem các bài viết sau:
Đối tượng quỹ đạo
Danh sách các vệ tinh trên quỹ đạo địa tĩnh
Chúng tôi cũng đã ghi lại một tập phim của Astronomy Cast về tàu con thoi. Nghe ở đây, Tập 127: Tàu con thoi Hoa Kỳ.
Nguồn:
http://en.wikipedia.org/wiki/Sat Vệ
http://science.how wareworks.com/sat Vệ6.htm
http: //www.bu.edu/satocate/grouproom/lesson05-2.html
http: // l Library.thinkquest.org/C007258/Keep_Orbit.htmlm#
