Satellit – Fysikleksikon - Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Fysikleksikon > S > Satellit

14. januar 2019

Satellit

Grundbeskrivelse

Sputnik 1 som blev opsendt i 1957. Billedet viser en kopi af satellitten udstlillet på National Air and Space Museum i Washington. (NASA)

En satellit er et objekt, der er i kredsløb om en planet. Af naturlige satellitter er der typisk tale om måner og asteroider indfanget af tyngdekraften, men siden russerne i 1957 sendte den første menneskeskabte satellit op ved navn Sputnik 1, er det oftest de menneskeskabte satelliter, der bliver forbundet med ordet.

Der findes formentlig over tusinde brugbare satellitter i kredsløb om Jorden i dag og langt flere fragmenter fra opsendelser, sammenstød, raketdele og døde satellitter i form af rumskrot.

De fleste satellitter bliver brugt til kommunikation (TV, mobiltelefoner og radio) og af militæret (overvågning, navigation og miltærkommunikation), mens en lille håndfuld bliver brugt til videnskabelige formål (rumteleskoper, rumstationer, jordobservation, vejr og lignende).

Uddybende beskrivelse

At komme i kredsløb

Der er stor forskel på at komme op i rummet og at være i kredsløb. Grænsen til rummet er defineret ved en højde på 100 km. Det er en højde, man teoretisk kunne komme op på, hvis man byggede et højt nok tårn, men hvis man ville springe ud fra toppen af tårnet, ville man falde hurtigt ned, selv om man jo teknisk set ville være i rummet.

Kredsløb kræver så at sige, at man bevæger sig så hurtigt vandret, at Jordens krumning når at 'falde' lige så meget som een selv, og det kræver, at man bevæger sig så hurtigt, at reserve-astronauten til den første bemandede amerikanske raket i kredsløb Scott Carpenter, kaldte det "Godspeed" (Gude-hastighed). I enheder er det omkring 7,8 km/s.

Inklinationen er vinklen mellem satellittens baneplan og Jordens ækvatorplan. (Asmus Koefoed).

Med den hastighed kan man komme fra Aarhus til København på 20 sekunder, og det er også den hastighed, der gør, at friktionen får satellitter til at brænde, når de kommer ind i atmosfæren.

Satellitter sendes typisk op fra ækvator og i samme retning som Jorden drejer (mod øst), da man kan spare noget brændstof. Hastigheden, Jorden drejer rundt med ved ækvator, er ca. 0.46km/s.

Vinklen i forhold til ækvator kaldes inklinationen, og hvis en satellit skal nå over Danmark, skal den have samme inklination som vores breddegrad på omkring 56° grader eller højere. Jo højere inklinationen er, jo mindre bliver brændstofbesparelsen ved at lave opsendelsen fra ækvator. Det gør det dyrere at opsende satellitter, der kan holde øje med polerne.

Den internationale rumstation (ISS) er den største menneskeskabte satellit i bane om Jorden. Den er mere end 100m på den længste led og er samlet i Rummet. Dens bane har en inklination på omkring 52° , så den passerer en gang imellem over Hannover i Nordtyskland og kan da ses fra Danmark som et klart lys, der bevæger sig hen over sydhimlen. (NASA)

I kredsløb

Når først satelliten er i kredsløb, vil den fortsætte sin bane uafhængigt af Jordens rotation under den. Jo tættere satelliten er på Jorden jo hurtigere vil den bevæge sig som følge af Keplers love. Dvs. hvis man vil, at en satellit skal overhale en anden, så skal den faktisk bremse for at komme ned i en hurtigere bane.

Arthur C. Clarke regnede i 1945 ud, at der må være en afstand til Jorden, hvor omløbstiden er den samme som Jordens (23 timer og 56 minutter). På den måde ville satellitten kunne svæve over det samme punkt på himlen set fra Jorden. Den geostationære bane, som den kaldes, ligger på en afstand, der er ca. 1/10 af afstanden til Månen, og bliver i dag brugt til især satellit-TV, hvor det er praktisk, at folk ikke skal dreje parabolerne hele tiden for at kunne se TV.

Den lange vej, radiosignalerne skal tilbagelægge, giver en mærkbar forsinkelse. (Asmus Koefoed).

Afstanden til den geostationære bane er faktisk så stor, at der er en mærkbar forsinkelse på signalet fordi det tager tid for radiosignalet at nå 'op og ned', ca. 0,2 sek. Forsinkelsen var især noget, der plagede folk i 70'erne og 80erne, når man skulle telefonere langt som f.eks. til USA eller endnu værre, Australien, hvor signalet skulle sendes mellem flere Geostationære satellitter for at nå rundt om Jorden. Man lærte hurtigt at holde lange pauser efter hver sætning. I dag bruger vi lyslederkabler lagt på jordoverfladen til telefon og er ikke generet så meget af forsinkelsen på signalet, men hvis man ser sport 'live' på satellit tv, ser man det altid, efter det rent faktisk er sket.

Asmus Koefoed