Sterrekunde

Wanneer sou ons 'n klein meter grootte natuurlike satelliet in 'n geostasionêre baan opspoor?

Wanneer sou ons 'n klein meter grootte natuurlike satelliet in 'n geostasionêre baan opspoor?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

'N Natuurlike, klein (meter-grootte, miskien 10.000 kg massa) natuurlike satelliet kan in 'n geostasionêre baan vasgevang word. Ek het nogal lank gewonder:

Wanneer en hoe kan ons hierdie satelliete opspoor?

Ek neem aan die afstand van 35.700 km te ver vir die opsporing van blote oog. Die volgende realistiese geleentheid sou dus Galilei gewees het wat teleskope vir wetenskaplike waarnemings aan die hemelruim gebruik het. Kon hy so 'n voorwerp opgespoor het?

Selfs as hy genoeg resolusie gehad het, het hy beslis nie stelselmatig die geheel bespreek nie 4$ pi $ van die lug (veral omdat die satelliet sinchronies met die ander kant van die aarde kon wees, en hy dit nooit kon sien nie).

Sou dit dan in die tye van Hubble wees (as gevolg van die Mount Wilson Observatory en ander soortgelyke kragtige teleskope)? Sou dit op die tye wees dat gehalte-toerusting vir stokperdjie-sterrekundiges goedkoop geword het en dus wydverspreid genoeg was (om groot dele van die lug te bedek)? Of sou ons - tot vandag - nie sulke voorwerpe kon opspoor nie?

Om hierdie vraag te beantwoord, moet u beide die tegniese vermoë en die oppervlakte van die lug in ag neem.


In die eerste orde: die verhouding van die maan se radius tot die afstand van die aarde is

$ frac {1740e3} {380e6} = 0,004578947 $

en die verhouding van 'n 5 m radius-satelliet by 'n geosinkroniese baan is ongeveer

$ frac {5} {36e6} = 1.388889e-07 $

Dit beteken, vir soortgelyke albedo's, die lig wat u teleskoop (of oog) bereik $ ( frac {1.388889e-07} {0.004578947}) ^ 2 = 9.200339e-10 $ soveel lig soos die volmaan. U gaan dit nie eers met 'n goeie teleskoop sien nie.

Wysig

Soos die kommentaar daarop gewys het, was ek daar te lekker. As u weet waar om te kyk, kan 'n ordentlike 20 cm (ook bekend as 8 duim) teleskoop maklik 'n voorwerp van daardie skynbare omvang toon. Die lekkerte van geostasionêre is dat u baie nagte kan spandeer om die moontlike lugstreke te vee; die satelliet sal nie beweeg nie.


tl; dr: Op afstande ver genoeg van die Aarde af dat die beweging ten opsigte van die sterre stadig was, kan 'n groot fotografiese plaat van 'n groot genoeg teleskoop 'n spoor vang en in 'n dubbele serendipitous situasie dit sou dalk 'n kort blootstelling gewees het, die volgende nag gedupliseer, 'n aarde-baan vermoed en 'n jag op 'n tweede Aarde-satelliet begin.

Die begin van die 1960's en 1970's deur radar- en visuele skanderings vir kunsmatige satelliete in 'n baan om die aarde sou egter die natuurlike satelliet in die aarde gevind het as dit laag genoeg was.


Ek sal begin met @ CarlWitthoft se 5 meter asteroïde, verwys na hierdie antwoord en veral hierdie antwoord. Twee ekwivalente vergelykings om die absolute grootte van 'n asteroïde te kry, is:

$$ H = C - 5 log_ {10} D - 2.5 log_ {10} p_V $$

waar $ H $ is absolute grootte, $ p_V $ is albedo, D is in km, en $ C $ = 15,618, en

$$ M_ {Abs} = 5 links ( log_ {10} (1329) - frac {1} {2} log_ {10} ( text {albedo}) - log_ {10} (D_ {km }) regs.. $$

'N Asteroïde van 5 meter met 'n albedo van 0.1 het 'n absolute grootte van +29,6.

Die skynbare omvang van hierdie antwoord:

As u die absolute grootte van 'n voorwerp ken, bereken u die skynbare grootte $ m $ gebruik:

$$ m = M_ {Abs} + 5 log_ {10} links ( frac {d_ {SR} d_ {RE}} {1 teks {AU} ^ 2 O (1)} regs), $$

waar $ d_ {SR} $ en $ d_ {RE} $ is die Sun-Roadster en Roadster-Earth Son-satelliet- en satelliet-aarde-afstande, elk genormaliseer deur 1 AU, en die faktor $ O (1) $ is die fase-integraal, van orde-eenheid, met inagneming van die hoekverskil tussen die rigting van die beligting en die rigting van die kyk. In 'n grootteorde berekening word dit eers regtig belangrik as die liggaam tussen die son en die kyker beweeg. Sien https://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_magnitude#Solar_System_bodies_(H).

Kom ons kies twee afstande. Die een is die geostasionêre afstand waar dit lyk asof die satelliet bo die waarnemer sweef en waarskynlik op en af ​​dryf in 'n ruwe vorm van die annelem omdat die aarde se oblantheid uiteindelik die baan sal kantel. Kyk na Geostationêre wentelbaan; Orbitale stabiliteit. Dit sal 'n afstand so naby aan die aarde hê 36 000 km.

Die ander is 'n lae Aarde-baan, maar hoog genoeg dat dit nie sal verval nie as gevolg van te vroeg sleep. Roep dit 1000 km hoogte, of 'n sirkelbaan met 'n semi-hoofas van 7378 km.

As ek dit alles in die vergelyking hierbo aansluit, kry ek:

baan naaste afstand visuele grootte Geosinchrone hoogte 36.000 km +20.6 Laaste baan van die aarde 1.000 km +16.7

In 'n lae baan om die aarde is die skynbare grootte amper so helder soos Pluto, maar dit gaan redelik vinnig beweeg. $ sqrt (GM / a) $ gee 7350 m / s, op 'n afstand van 1000 km, dit is ongeveer 0,4 grade per sekonde. Enige groot teleskoop wat in die sterrekunde gebruik word, sal die beweging van sterre, of naby daaraan, volg, dus sal dit 'n sneltrein van +17 in plaas van 'n punt wees en slegs 'n fraksie van 'n sekonde duur. Dit sou waarskynlik nie 'n fotografiese plaat blootlê nie, of as dit wel sou gebeur, sou dit as 'n artefak, meteoor of kras afgemaak word. Visueel sou dit nie raakgesien word nie.

Op GEO-tipe afstande en 'n grootte van +20,6 sal die voorwerp binne 'n minuut ongeveer 0,25 grade beweeg, sodat dit ook op 'n foto vasgelê kan word, maar teen die tyd dat die plaat ontwikkel is, is dit onmoontlik om te weet wanneer dit op 'n lang tyd verskyn blootstelling. As die blootstelling (byvoorbeeld by die Hale 200 duim-teleskoop) kort was, is dit regtig moontlik dat daar op 'n korttermynbaan op die hemelse sfeer oorweeg kan word. Die probleem is dat niemand sou vermoed dat dit in 'n baan om die aarde was nie, en dat hulle na 'n heliosentriese baan sou ekstrapoleer en dit nooit weer sou vind nie.

As die plaat toevallig 'n reeks was en daar die volgende aand weer 'n ander blootstelling aan dieselfde hemelruim was, dan sou hulle dit weer sien en redelik agterdogtig raak dat dit in 'n wentelbaan was.

In 'n post-Sputnik-era van die koue oorlog was radar en optiese soektogte in die lug vir voorwerpe in 'n wentelbaan egter besonder interessant.

Ek sou dus sê dat satellietopnames (beide opties en radar) in die 1960's en 1970's die eerste sou wees waarskynlike kandidate om hierdie albedo-satelliet van 5 meter te vind.


Vir 'n bietjie insig in optiese opsporing, sien die twee video's wat gekoppel is in. Word kommersiële kommunikasiesatelliete in GEO voortdurend deur teleskope gemonitor ?. Tans bring u hierdie skakels na 'n nuwe oortjie met die YouTube-video:

https://www.youtube.com/watch?v=8ebIAUjFfZM

https://www.youtube.com/watch?v=4FXX1kSNljU

As u hulle hier wil sien, lewer dan 'n opmerking of antwoord of stem by Interest om die YouTube-kyker by te voeg ?.


Natuurlike satelliet

A natuurlike satelliet, of maan, is in die algemeenste gebruik 'n astronomiese liggaam wat om 'n planeet of klein planeet wentel (of soms 'n ander klein sonnestelselliggaam).

In die sonnestelsel is daar ses planetêre satellietsisteme wat 205 bekende natuurlike satelliete bevat. Daar is ook bekend dat dwergplanete wat deur IAU gelys is, natuurlike satelliete het: Pluto, Haumea, Makemake en Eris. [1] Vanaf September 2018 [update], is daar 334 ander klein planete waarvan daar mane is. [2]

'N Planeet het gewoonlik ongeveer 10000 maal die massa van enige natuurlike satelliete wat dit wentel, met 'n ooreenstemmend groter deursnee. [3] Die aarde-maanstelsel is die unieke uitsondering in die sonnestelsel op 3 474 km (2,158 myl) dwars, die maan is 0,273 keer die deursnee van die aarde. [4] Die naasgrootste verhoudings is Neptunus op 0,055, Saturnus op 0,044, Jupiter op 0,038 en Uranus op 0,031. Vir die kategorie planetoïede, onder die vyf wat in die sonnestelsel bekend is, het Charon die grootste verhouding, 0,52 die deursnee van Pluto.


Die eerste satelliete

Die eerste kunsmatige satelliet heet Sputnik 1. Dit is in 1957 deur die Sowjetunie (USSR) gelanseer. Sputnik was 'n klein aluminiumkogel, omtrent so groot soos 'n strandbal, met vier lang antennas en aangedryf deur batterye. Binne Sputnik was radiosenders wat 'n "piep, piep" -geluid uitgestuur het wat regoor die wêreld gehoor is. Sputnik het slegs ongeveer drie weke lank 'n sein gestuur, maar hierdie klein en eenvoudige satelliet het die begin van die ruimtetydperk aangedui. Kort daarna het Sputnik 2 die eerste lewende passasier in 'n baan gedra, 'n hond genaamd Laika. In 1958 het die Verenigde State sy eerste satelliet, Explorer 1, gelanseer. 'N Jaar later het NASA se Explorer 6 die eerste satellietfoto's van die aarde gestuur, en teen 1962 het die eerste satelliet om die aarde langtermyndiens gelewer.

Beeld: NASA

Sedert daardie tyd het die aantal satelliete en hul kompleksiteit steeds toegeneem. Sedert 1957 is meer as 8 000 satelliete van meer as 50 lande gelanseer. Ongeveer 3 600 mensgemaakte satelliete bly vandag in 'n baan, waarvan ongeveer 1 000 tans funksioneer. As u op 'n helder nag na buite gaan en 'n helder lig oor die lug sien, kan dit 'n satelliet wees wat die sonlig weerkaats.


Ander natuurlike satelliete in ons sonnestelsel

Planete, asteroïdes en komete wentel om sterre soos ons Son en kan dus ook as natuurlike satelliete beskou word. Ons sonnestelsel het agt amptelike planete, asook miljoene kleinplanete, asteroïdes, komete en ander voorwerpe wat om die son wentel. Al hierdie dinge kan as natuurlike satelliete beskou word.

Al hierdie natuurlike satelliete word in 'n baan gehou deur die aantrekkingskrag van swaartekrag tussen die satelliet en die voorwerp wat dit wentel.


Inhoud

Oorsprong tot eerste kunsmatige satelliet Edit

Die konsep van die geostationêre kommunikasiesatelliet is die eerste keer deur Arthur C. Clarke voorgestel, tesame met Mikhail Tikhonravov en Sergey Korolev, wat voortgebou is op die werk van Konstantin Tsiolkovsky. [5] In Oktober 1945 publiseer Clarke 'n artikel met die titel "Buitenaardse relais" in die Britse tydskrif Draadlose wêreld. [6] Die artikel beskryf die grondbeginsels agter die ontplooiing van kunsmatige satelliete in geostasionêre wentelbane met die doel om radioseine oor te dra. Daarom word Arthur C. Clarke dikwels die uitvinder van die konsep van die kommunikasiesatelliet genoem, sowel as die term 'Clarke Belt' as 'n beskrywing van die baan. [7]

Die eerste kunsmatige satelliet op aarde was Sputnik 1. Die Sowjetunie is op 4 Oktober 1957 in 'n wentelbaan toegerus en was toegerus met 'n radio-sender aan boord wat op twee frekwensies van 20.005 en 40.002 MHz gewerk het, oftewel 7 en 15 meter golflengte. . Die satelliet is nie in 'n baan geplaas met die doel om data van een punt op aarde na 'n ander te stuur nie. Die radiosender moes die eienskappe van radiogolfverspreiding deur die ionosfeer bestudeer. Die bekendstelling van Sputnik 1 was 'n belangrike stap in die verkenning van ruimte- en vuurpylontwikkeling en is die begin van die ruimtetydperk. [8]

Vroeë aktiewe en passiewe satellieteksperimente

Daar is twee hoofklasse kommunikasiesatelliete, passief en aktief. Passiewe satelliete weerspieël slegs die sein wat van die bron af kom, in die rigting van die ontvanger. By passiewe satelliete word die gereflekteerde sein nie by die satelliet versterk nie, en slegs 'n baie klein hoeveelheid van die versende energie bereik die ontvanger. Aangesien die satelliet so ver bo die aarde is, word die radiosein verswak weens verlies van vrye ruimte, dus is die sein wat op die aarde ontvang word baie, baie swak. Aan die ander kant versterk aktiewe satelliete die ontvangsein voordat dit weer na die ontvanger op die grond oorgedra word. [4] Passiewe satelliete was die eerste kommunikasiesatelliete, maar word nou min gebruik.

Werk wat in 1951 op die gebied van die versameling van elektriese intelligensie by die Amerikaanse Naval Research Laboratory begin is, het gelei tot 'n projek genaamd Communication Moon Relay. Militêre beplanners het al lank 'n belangrike belangstelling getoon in veilige en betroubare kommunikasielyne, en die uiteindelike doel van hierdie projek was die skepping van die langste kommunikasiekring in die mensegeskiedenis, met die maan, die natuurlike satelliet van die aarde, as 'n passiewe aflos . Nadat die eerste transoseaniese kommunikasie tussen Washington, DC en Hawaii op 23 Januarie 1956 bereik is, is hierdie stelsel in die openbaar ingehuldig en in Januarie 1960 in formele produksie geplaas. [9]

Die eerste satelliet wat spesiaal gebou is om kommunikasie aktief deur te stuur, was Project SCORE, gelei deur die Advanced Research Projects Agency (ARPA) en op 18 Desember 1958 van stapel gestuur, wat 'n bandopnemer gebruik het om 'n gestoorde stemboodskap te dra, sowel as om te ontvang, op te slaan, en stuur boodskappe weer oor. Dit is gebruik om 'n Kersgroet van die Amerikaanse president Dwight D. Eisenhower na die wêreld te stuur. Die satelliet het ook verskeie realtime-uitsendings uitgevoer voordat die nie-herlaaibare batterye op 30 Desember 1958 na 8 uur se werklike werking misluk het. [10] [11]

Die direkte opvolger van SCORE was 'n ander deur ARPA geleide projek genaamd Courier. Courier 1B is op 4 Oktober 1960 van stapel gestuur om te ondersoek of dit moontlik sou wees om 'n wêreldwye militêre kommunikasienetwerk te vestig deur gebruik te maak van 'vertraagde herhaler'-satelliete, wat inligting ontvang en bewaar totdat hulle beveel is om dit weer uit te saai. Na 17 dae het die kommunikasie vanaf die satelliet beëindig deur 'n mislukking in die kommandostelsel. [12] [13]

NASA se satellietapplikasieprogram het op 12 Augustus 1960 die eerste kunsmatige satelliet wat vir passiewe afloskommunikasie gebruik is, in Echo 1 geloods. Echo 1 was 'n gealuminiseerde ballonsatelliet wat as 'n passiewe weerkaatser van mikrogolfseine opgetree het. Kommunikasie-seine is van die een punt op die aarde na die ander van die satelliet gebons. Hierdie eksperiment het probeer om die uitvoerbaarheid van wêreldwye uitsendings van telefoon-, radio- en televisie-seine te bepaal. [13] [14]

Meer eerstes en verdere eksperimente

Telstar was die eerste aktiewe, direkte afloskommunikasiesatelliet en was die eerste transatlantiese uitsending van televisie-seine. Aangesien dit by AT & ampT betrokke is as deel van 'n multinasionale ooreenkoms tussen AT & ampT, Bell Telephone Laboratories, NASA, die Britse Algemene Poskantoor en die Franse Nasionale PTT (Poskantoor) om satellietkommunikasie te ontwikkel, is dit op 10 deur NASA van Kaap Canaveral gelanseer Julie 1962, in die eerste privaat geborgde ruimtelansering. [15] [16] [17]

'N Ander passiewe afloseksperiment wat hoofsaaklik vir militêre kommunikasiedoeleindes bedoel was, was Project West Ford, wat gelei is deur die Lincoln Laboratory van Massachusetts Institute of Technology. [18] Na 'n aanvanklike mislukking in 1961 het 'n lansering op 9 Mei 1963 350 miljoen kopernaalddipole versprei om 'n passiewe weerkaatsband te skep. Alhoewel slegs ongeveer die helfte van die dipole behoorlik van mekaar geskei is, [19] kon die projek suksesvol eksperimenteer en kommunikeer met behulp van frekwensies in die SHF X-bandspektrum. [20]

Die Hughes Aircraft Company se Syncom 2, wat op 26 Julie 1963 van stapel gestuur is, was 'n onmiddellike voorganger van die geostasionêre satelliete. Syncom 2 was die eerste kommunikasiesatelliet in 'n geosinchrone baan. Dit het een keer per dag met konstante spoed om die aarde gedraai, maar omdat dit steeds noord-suid-beweging gehad het, was spesiale toerusting nodig om dit op te spoor. [21] Sy opvolger, Syncom 3, wat op 19 Julie 1964 van stapel gestuur is, was die eerste geostationêre kommunikasiesatelliet. Syncom 3 het 'n geosinchrone baan gekry, sonder 'n noord-suid-beweging, wat dit van die grond af as 'n stilstaande voorwerp in die lug laat verskyn het. [22]

'N Direkte uitbreiding van die passiewe eksperimente van Project West Ford was die Lincoln Experimental Satellite-program, wat ook deur die Lincoln Laboratory uitgevoer is namens die Amerikaanse departement van verdediging. [18] Die LES-1-aktiewe kommunikasiesatelliet is op 11 Februarie 1965 gelanseer om die uitvoerbaarheid van aktiewe X-band langafstand militêre kommunikasie te ondersoek. Altesaam nege satelliete is tussen 1965 en 1976 gelanseer as deel van hierdie reeks. [23] [24]

Internasionale kommersiële satellietprojekte

In die Verenigde State is daar in 1962 'n private korporasie Communications Satellite Corporation (COMSAT) gestig, wat onderhewig was aan instruksies van die Amerikaanse regering oor aangeleenthede van nasionale beleid. [25] Oor die volgende twee jaar het internasionale onderhandelinge gelei tot die Intelsat-ooreenkomste, wat weer gelei het tot die bekendstelling van Intelsat 1, ook bekend as Early Bird, op 6 April 1965, en wat die eerste kommersiële kommunikasiesatelliet was wat geplaas is. in 'n geosinchrone baan. [26] [27] Daaropvolgende Intelsat-bekendstellings in die 1960's het diens- en video-, klank- en datadiens aan skepe op see verskaf (Intelsat 2 in 1966–67) en die voltooiing van 'n volledig wêreldwye netwerk met Intelsat 3 in 1969–70. Teen die 1980's, met beduidende uitbreidings in die kommersiële satellietkapasiteit, was Intelsat op pad om deel te word van die mededingende private telekommunikasiebedryf, en het hulle mededinging begin kry soos PanAmSat in die Verenigde State, wat ironies genoeg dan gekoop is. deur sy aartsrival in 2005. [25]

Toe Intelsat van stapel gestuur is, was die Verenigde State die enigste lanseringsbron buite die Sowjetunie, wat nie aan die Intelsat-ooreenkomste deelgeneem het nie. [25] Die Sowjetunie het op 23 April 1965 sy eerste kommunikasiesatelliet gelanseer as deel van die Molniya-program. [28] Hierdie program was destyds ook uniek vir die gebruik van wat toe bekend geword het as die Molniya-baan, wat 'n hoogs elliptiese baan beskryf, met daagliks twee hoë apogeë oor die noordelike halfrond. Hierdie wentelbaan bied 'n lang tydsduur oor Russiese gebied sowel as oor Kanada op hoër breedtegrade as geostationêre wentelbane oor die ewenaar. [29]

Kommunikasiesatelliete het gewoonlik een van drie primêre soorte wentelbane, terwyl ander wentelklassifikasies gebruik word om die baanbesonderhede verder te spesifiseer. MEO en LEO is 'n nie-geostasionêre baan (NGSO).

  • Geostasionêre satelliete het 'n geostasionêre baan (GEO), wat 35 785 km van die aarde se oppervlak af is. Hierdie baan het die spesiale kenmerk dat die skynbare posisie van die satelliet in die lug as dit deur 'n grondwaarnemer gekyk word, nie verander nie, dit lyk asof die satelliet 'stilstaan' in die lug. Dit is omdat die wentelperiode van die satelliet dieselfde is as die rotasiesnelheid van die Aarde. Die voordeel van hierdie baan is dat grondantenne nie die satelliet oor die lug hoef op te spoor nie; dit kan vasgestel word om te wys op die plek in die lug waar die satelliet verskyn.
  • Medium aarde wentelbaan (MEO) satelliete is nader aan die aarde. Orbitale hoogtes wissel van 2 000 tot 36 000 kilometer (1 200 tot 22 400 myl) bokant die aarde.
  • Daar word na die streek onder mediumbane verwys lae aarde wentelbaan (LEO), en is ongeveer 160 tot 2000 kilometer (99 tot 1 243 myl) bo die aarde.

Aangesien satelliete in MEO en LEO vinniger om die aarde wentel, bly hulle nie aanhoudend soos 'n geostasionêre satelliet in die lug op 'n vaste punt op die aarde nie, maar lyk dit vir 'n grondwaarnemer om die lug oor te steek en te "sit" wanneer hulle agter die Aarde anderkant die sigbare horison. Daarom is 'n groter aantal satelliete nodig om deurlopende kommunikasievermoë met hierdie laer wentelbane te bied, sodat een van hierdie satelliete altyd in die lug sigbaar sal wees vir die oordrag van kommunikasie-seine. As gevolg van hul relatiewe klein afstand tot die aarde, is hul seine egter sterker. [ opheldering nodig ]

Lae aarde wentelbaan (LEO) Wysig

'N Lae baan (LEO) is gewoonlik 'n sirkelvormige baan ongeveer 160 tot 2000 kilometer (99 tot 1 243 myl) bokant die aardoppervlak en dienooreenkomstig 'n periode (tyd om om die aarde te draai) van ongeveer 90 minute. [30]

Vanweë hul lae hoogte is hierdie satelliete slegs sigbaar binne 'n radius van ongeveer 1000 kilometer vanaf die sub-satellietpunt. Daarbenewens verander satelliete in 'n lae baan vinnig hul posisie in verhouding tot die grondposisie. Dus, selfs vir plaaslike toepassings, is baie satelliete nodig as die missie ononderbroke verbinding benodig.

Satelliete wat om die aarde beweeg, is minder duur om in die baan as geostationêre satelliete te stuur en benodig weens die nabyheid van die grond nie so hoë seinsterkte nie (die seinsterkte val af as die vierkant van die afstand vanaf die bron, dus die effek is aansienlik). Daar is dus 'n kompromie tussen die aantal satelliete en hul koste.

Daarbenewens is daar belangrike verskille in die boord- en grondtoerusting wat nodig is om die twee soorte missies te ondersteun.

Satellietkonstellasie Redigeer

'N Groep satelliete wat in konsert werk, staan ​​bekend as 'n satellietkonstellasie. Twee sulke konstellasies, wat bedoel is om satelliet-telefoondienste te lewer, hoofsaaklik in afgeleë gebiede, is die Iridium- en Globalstar-stelsels. Die Iridium-stelsel het 66 satelliete.

Dit is ook moontlik om ononderbroke dekking aan te bied deur gebruik te maak van 'n satelliet met 'n lae aarde-baan wat die data kan stoor wat ontvang is terwyl dit oor een deel van die aarde gaan en dit later kan oordra terwyl dit oor 'n ander deel gaan. Dit sal die geval wees met die CASCADE-stelsel van die CASSIOPE-kommunikasiesatelliet in Kanada. 'N Ander stelsel wat hierdie winkel- en vooruitmetode gebruik, is Orbcomm.

Medium aarde baan (MEO) Redigeer

'N MEO is 'n satelliet in 'n wentelbaan tussen 2000 en 35 786 kilometer (1 243 en 22 236 myl) bo die aardoppervlak. MEO-satelliete is soortgelyk aan LEO-satelliete in funksionaliteit. MEO-satelliete is vir baie langer tydperke sigbaar as LEO-satelliete, gewoonlik tussen 2 en 8 uur. MEO-satelliete het 'n groter dekkingsarea as LEO-satelliete. 'N MEO-satelliet se langer sigbaarheid en 'n groter voetspoor beteken dat minder satelliete in 'n MEO-netwerk nodig is as 'n LEO-netwerk. Een nadeel is dat die afstand van 'n MEO-satelliet 'n langer tydsvertraging en 'n swakker sein gee as 'n LEO-satelliet, hoewel hierdie beperkings nie so erg is as dié van 'n GEO-satelliet nie.

Soos satelliete, hou hierdie satelliete nie 'n stilstaande afstand van die aarde af nie. Dit is in teenstelling met die geostationêre baan, waar satelliete altyd 35 786 kilometer van die aarde af is.

Gewoonlik is die baan van 'n medium satellietbaan ongeveer 16.000 kilometer (10.000 myl) bo die aarde. In verskillende patrone maak hierdie satelliete die reis ongeveer 2 tot 8 uur om die aarde.

Voorbeelde van MEO Edit

  • In 1962 het die kommunikasiesatelliet, Telstar, is van stapel gestuur. Dit was 'n medium satelliet aarde satelliet wat ontwerp is om hoë spoed telefoon seine te vergemaklik. Alhoewel dit die eerste praktiese manier was om seine oor die horison uit te stuur, is die grootste nadeel daarvan gou besef. Omdat die wenteltyd van ongeveer 2,5 uur nie ooreenstem met die aarde se rotasieperiode van 24 uur nie, was ononderbroke bedekking onmoontlik. Dit was duidelik dat verskeie MEO's gebruik moes word om deurlopende dekking te bied.
  • In 2013 is die eerste vier van 'n konstellasie van 20 MEO-satelliete van stapel gestuur. Die O3b-satelliete bied breëband-internetdienste, veral op afgeleë plekke en gebruik op die see en in die vlieg, en wentel op 'n hoogte van 8.063 kilometer (5.010 myl). [31]

Geostationêre baan (GEO) Wysig

Vir 'n waarnemer op aarde lyk 'n satelliet in 'n geostasionêre baan roerloos, in 'n vaste posisie in die lug. Dit is omdat dit om die aarde draai teen die eie hoeksnelheid van die aarde (een omwenteling per steredag ​​in 'n ekwatoriale baan).

'N Geostasionêre baan is nuttig vir kommunikasie, omdat grondantennes op die satelliet gerig kan word sonder dat hulle die satelliet se beweging hoef op te spoor. Dit is relatief goedkoop.

In toepassings wat baie grondantenne benodig, soos DirecTV-verspreiding, kan die besparing in grondtoerusting meer as die koste en die kompleksiteit van die plasing van 'n satelliet in 'n wentelbaan weeg.

Voorbeelde van GEO Edit

  • Die eerste geostasionêre satelliet was Syncom 3, op 19 Augustus 1964 gelanseer en gebruik vir kommunikasie oor die Stille Oseaan, begin met televisiedekking van die Olimpiese Somerspele in 1964. Kort na Syncom 3 is Intelsat I, ook bekend as Vroeë voël, is op 6 April 1965 van stapel gestuur en in 'n wentelbaan op 28 ° wes-lengte geplaas. Dit was die eerste geostasionêre satelliet vir telekommunikasie oor die Atlantiese Oseaan.
  • Op 9 November 1972 is die eerste geostasionele satelliet van Kanada wat die kontinent bedien, Anik A1, deur Telesat Canada gelanseer, met die Verenigde State wat volg, met die lansering van Westar 1 deur Western Union op 13 April 1974.
  • Op 30 Mei 1974 is die eerste geostationêre kommunikasiesatelliet ter wêreld wat drie-as gestabiliseer is, gelanseer: die eksperimentele satelliet ATS-6 wat vir NASA gebou is.
  • Na die bekendstelling van die Telstar deur Westar 1-satelliete het RCA Americom (later GE Americom, nou SES) Satcom 1 in 1975 geloods. Dit was Satcom 1 wat instrumenteel was in die hulp van vroeë kabel-TV-kanale soos WTBS (nou TBS), HBO, CBN (nou Freeform) en The Weather Channel word suksesvol, omdat hierdie kanale hul programme versprei het na al die plaaslike kabel-TV-hoofde met behulp van die satelliet. Boonop was dit die eerste satelliet wat televisie-netwerke in die Verenigde State, soos ABC, NBC en CBS, gebruik het om programme na hul plaaslike filiaalstasies te versprei. Satcom 1 is wyd gebruik omdat dit twee keer die kommunikasiekapasiteit van die mededingende Westar 1 in Amerika gehad het (24 transponders in teenstelling met die 12 van Westar 1), wat laer transponder-gebruikskoste tot gevolg gehad het. Satelliete in latere dekades was geneig om selfs hoër transpondergetalle te hê.

Teen 2000 het Hughes Ruimte en Kommunikasie (nou Boeing Satellite Development Centre) het byna 40 persent van die meer as honderd satelliete wat wêreldwyd in diens is, gebou. Ander groot satellietvervaardigers sluit in Space Systems / Loral, Orbital Sciences Corporation met die Star Bus-reeks, die Indian Space Research Organization, Lockheed Martin (die voormalige RCA Astro Electronics / GE Astro Space-onderneming), Northrop Grumman, Alcatel Space, nou Thales Alenia Space. , met die Spacebus-reeks, en Astrium.

Molniya-baan Redigeer

Geostasionêre satelliete moet bo die ewenaar werk en moet dus laer op die horison verskyn namate die ontvanger verder van die ewenaar af kom. Dit sal probleme veroorsaak vir uiterste noordelike breedtegrade, wat die konnektiwiteit beïnvloed en interferensie veroorsaak (veroorsaak deur seine wat van die grond af in die grondantenne weerkaats).

Dus, vir gebiede naby die Noord- (en Suid-) pool, kan 'n geostasionêre satelliet onder die horison verskyn. Daarom is satellietbane van Molniya, hoofsaaklik in Rusland, gelanseer om hierdie probleem te verlig.

Molniya-bane kan in sulke gevalle 'n aantreklike alternatief wees. Die Molniya-baan is baie geneig, wat 'n goeie hoogte bo die geselekteerde posisies gedurende die noordelike deel van die baan waarborg. (Hoogte is die omvang van die satellietposisie bo die horison. Dus, 'n satelliet aan die horison het geen hoogte en 'n satelliet direk bokant die hoogte van 90 grade.)

Die Molniya-baan is so ontwerp dat die satelliet die grootste deel van sy tyd deurbring oor die verre noordelike breedte, waartydens sy grondvoetspoor net effens beweeg. Die tydperk is een halwe dag, sodat die satelliet elke tweede omwenteling ses tot nege uur lank in die betrokke streek beskikbaar is. Op hierdie manier kan 'n konstellasie van drie Molniya-satelliete (plus onderdele in die baan) ononderbroke dekking bied.

Die eerste satelliet van die Molniya-reeks is op 23 April 1965 gelanseer en is gebruik vir eksperimentele uitsending van TV-seine vanaf 'n Moskou-uplinkstasie na downlink-stasies in Siberië en die Russiese Verre Ooste, in Norilsk, Khabarovsk, Magadan en Vladivostok. In November 1967 het Sowjet-ingenieurs 'n unieke stelsel van nasionale TV-netwerk van satelliet-televisie, genaamd Orbita, geskep wat op Molniya-satelliete gebaseer was.

Polêre wentelbaan wysig

In die Verenigde State is die National Polar-Orbiting Operational Environmental Satellite System (NPOESS) in 1994 gestig om die polêre satellietbedrywighede van NASA (National Aeronautics and Space Administration) NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) te konsolideer. NPOESS bestuur 'n aantal satelliete vir verskillende doeleindes, byvoorbeeld METSAT vir meteorologiese satelliet, EUMETSAT vir die Europese tak van die program en METOP vir meteorologiese operasies.

Hierdie wentelbane is son-sinchroon, wat beteken dat hulle elke dag op dieselfde plaaslike tyd oor die ewenaar gaan. Byvoorbeeld, die satelliete in die NPOESS (burgerlike) baan sal die ewenaar oorsteek, van suid na noord, soms 13:30, 17:30 en 21:30.

Kommunikasiesatelliete bestaan ​​gewoonlik uit die volgende substelsels:

  • Kommunikasie-lading, gewoonlik saamgestel uit transponders, antennas en skakelstelsels
  • Enjins wat gebruik word om die satelliet op sy gewenste baan te bring
  • 'N Substelsel vir die opsporing en stabilisering van stasies wat gebruik word om die satelliet in die regte baan te hou, met sy antennas in die regte rigting, en sy kragstelsel na die son toe
  • Krag-substelsel, wat gebruik word om die satellietstelsels aan te dryf, gewoonlik saamgestel uit sonselle, en batterye wat krag handhaaf tydens sonsverduistering
  • Command and Control-substelsel, wat kommunikasie met grondbeheerstasies onderhou. Die grondbeheer Aardstasies monitor die satellietprestasie en beheer die funksionaliteit daarvan gedurende verskillende fases van sy lewensiklus.

Die bandwydte wat vanaf 'n satelliet beskikbaar is, hang af van die aantal transponders wat deur die satelliet verskaf word. Elke diens (TV, stem, internet, radio) benodig 'n ander hoeveelheid bandwydte om te versend. Dit staan ​​gewoonlik bekend as skakelbegroting en 'n netwerksimulator kan gebruik word om die presiese waarde te bereik.

Toekenning van frekwensies aan satellietdienste is 'n ingewikkelde proses wat internasionale koördinering en beplanning vereis. Dit word onder die vaandel van die Internasionale Telekommunikasie-unie (ITU) gedoen. Om frekwensiebeplanning te vergemaklik, is die wêreld in drie streke verdeel:

  • Streek 1: Europa, Afrika, die Midde-Ooste, wat voorheen die Sowjetunie was, en Mongolië
  • Streek 2: Noord- en Suid-Amerika en Groenland
  • Streek 3: Asië (uitgesonderd gebied 1-gebiede), Australië en die suidweste van die Stille Oseaan

Binne hierdie streke word frekwensiebande aan verskillende satellietdienste toegeken, hoewel 'n gegewe diens verskillende frekwensiebande in verskillende streke kan toeken. Sommige dienste wat deur satelliete gelewer word, is:

Telefonie Redigeer

Die eerste en histories belangrikste toepassing vir kommunikasiesatelliete was interkontinentale langafstandtelefonie. Die vaste openbare skakelaarnetwerk stuur telefoonoproepe vanaf vaste telefone na 'n aardstasie, waar dit dan na 'n geostasionêre satelliet gestuur word. Die afskakel volg 'n analoog pad. Verbeterings in onderzeese kommunikasiekabels deur die gebruik van optiese vesel het aan die einde van die 20ste eeu 'n afname in die gebruik van satelliete vir vaste telefonie veroorsaak.

Satellietkommunikasie word vandag nog in baie toepassings gebruik. Afgeleë eilande soos Ascension Island, Saint Helena, Diego Garcia en Easter Island, waar geen ondersese kabels gebruik word nie, het satelliet-telefone nodig. Daar is ook streke van sommige vastelande en lande waar telekommunikasie op die landlyne skaars tot nie bestaan ​​nie, byvoorbeeld groot streke in Suid-Amerika, Afrika, Kanada, China, Rusland en Australië. Satellietkommunikasie bied ook verbinding met die rand van Antarktika en Groenland. Ander landgebruik vir satellietfone is toerusting op see, 'n rugsteun vir hospitale, weermag en ontspanning. Skepe op die see, sowel as vliegtuie, gebruik dikwels satellietfone. [32]

Satellietfoonstelsels kan op verskillende maniere bereik word. Op groot skaal sal daar dikwels 'n plaaslike telefoonstelsel in 'n geïsoleerde gebied wees met 'n skakel na die telefoonstelsel in 'n hooflandgebied. Daar is ook dienste wat 'n radiosein na 'n telefoonstelsel kan laai. In hierdie voorbeeld kan byna enige soort satelliet gebruik word. Satellietfone verbind direk met 'n konstellasie van satelliete met geostationêre of satellietbane. Oproepe word dan deurgestuur na 'n satelliet-teleport wat gekoppel is aan die openbare skakelaarnetwerk.

Televisie Edit

Aangesien televisie die hoofmark geword het, was die vraag na gelyktydige lewering van relatief min seine van groot bandwydte aan baie ontvangers 'n meer presiese ooreenstemming met die vermoëns van geosinchrone comsats. Twee satellietsoorte word vir Noord-Amerikaanse televisie en radio gebruik: direkte uitsaaisatelliet (DBS) en vaste dienssatelliet (FSS).

Die definisies van FSS- en DBS-satelliete buite Noord-Amerika, veral in Europa, is 'n bietjie meer dubbelsinnig. Die meeste satelliete wat in Europa vir direk-tuis-televisie gebruik word, het dieselfde hoë kraglewering as DBS-klas-satelliete in Noord-Amerika, maar gebruik dieselfde lineêre polarisasie as FSS-klas-satelliete. Voorbeelde hiervan is die ruimtetuie Astra, Eutelsat en Hotbird in 'n baan oor die Europese vasteland. As gevolg hiervan word die terme FSS en DBS meer in die Noord-Amerikaanse vasteland gebruik, en kom dit ongewoon voor in Europa.

Satelliete met vaste dienste gebruik die C-band en die onderste dele van die Ku band. Hulle word normaalweg gebruik vir uitsaai-feeds van en na televisienetwerke en plaaslike aangeslote stasies (soos programfeeds vir netwerk- en gesindikeerde programmering, regstreekse opnames en terugwerk), en word ook gebruik vir afstandsonderrig deur skole en universiteite, saketelevisie ( BTV), videokonferensies en algemene kommersiële telekommunikasie. FSS-satelliete word ook gebruik om nasionale kabelkanale na kabeltelevisiehoofde te versprei.

Gratis satelliet-TV-kanale word gewoonlik ook op FSS-satelliete in die K verspreiu band. Die Intelsat Americas 5, Galaxy 10R en AMC 3-satelliete oor Noord-Amerika bied 'n redelike groot hoeveelheid FTA-kanale op hul Ku band transponders.

Die American Dish Network DBS-diens het ook onlangs ook FSS-tegnologie gebruik vir hul programmeerpakkette wat hul SuperDish-antenne benodig, omdat Dish Network meer kapasiteit benodig om plaaslike televisiestasies te dra volgens die FCC se "moet-dra" -regulasies, en vir meer bandwydte dra HDTV-kanale.

'N Satelliet met direkte uitsending is 'n kommunikasiesatelliet wat na klein DBS-satellietskottels (gewoonlik 18 tot 24 duim of 45 tot 60 cm in deursnee) oordra. Direkte uitsaaisatelliete werk gewoonlik in die boonste gedeelte van die mikrogolf Ku band. DBS-tegnologie word gebruik vir DTH-georiënteerde (Direct-To-Home) satelliet-TV-dienste, soos DirecTV, DISH Network en Orby TV [33] in die Verenigde State, Bell Satellite TV en Shaw Direct in Kanada, Freesat en Sky in die Verenigde Koninkryk, Ierland en Nieu-Seeland en DSTV in Suid-Afrika.

FSS-satelliete benodig laer frekwensie en laer krag as DBS, en benodig 'n veel groter skottel vir ontvangs (3 tot 8 voet (1 tot 2,5 m) in deursnee vir Ku band, en 12 voet (3,6 m) of groter vir C-band). Hulle gebruik lineêre polarisasie vir die RF-invoer en -uitvoer van die transponders (in teenstelling met sirkelvormige polarisasie wat deur DBS-satelliete gebruik word), maar dit is 'n klein tegniese verskil wat gebruikers nie raaksien nie. FSS-satelliettegnologie is oorspronklik ook gebruik vir DTH-satelliet-TV vanaf die laat 1970's tot die vroeë 1990's in die Verenigde State in die vorm van TVRO-ontvangers en skottelgoed. Dit is ook in sy K gebruiku bandvorm vir die Primertar-satelliet-TV-diens wat nou verval het.

Sommige satelliete is gelanseer met transponders in die Ka band, soos DirecTV se SPACEWAY-1-satelliet, en Anik F2. NASA en ISRO [34] [35] het ook eksperimentele satelliete geloods wat Ka band bakens onlangs. [36]

Sommige vervaardigers het ook spesiale antennas bekendgestel vir mobiele ontvangs van DBS-televisie. Met behulp van GPS-tegnologie (Global Positioning System) as verwysing, rig hierdie antennas outomaties die satelliet, ongeag waar of hoe die voertuig (waarop die antenna gemonteer is) geleë is. Hierdie mobiele satellietantennes is gewild by sommige eienaars van ontspanningsvoertuie. Sulke mobiele DBS-antennas word ook deur JetBlue Airways gebruik vir DirecTV (verskaf deur LiveTV, 'n filiaal van JetBlue), wat passasiers aan boord kan sien op LCD-skerms wat in die sitplekke gemonteer is.

Radio-uitsending Edit

Satellietradio bied klankuitsaaidienste in sommige lande, veral die Verenigde State, aan. Met mobiele dienste kan luisteraars op 'n kontinent dwaal en oral na dieselfde klankprogrammering luister.

'N Satellietradio of inskrywingsradio (SR) is 'n digitale radiosein wat deur 'n kommunikasiesatelliet uitgesaai word, wat 'n baie groter geografiese omvang dek as aardse radiosignale.

Satellietradio bied 'n betekenisvolle alternatief vir grondradiodienste in sommige lande, veral die Verenigde State. Mobiele dienste, soos SiriusXM, en Worldspace, stel luisteraars in staat om oor 'n hele vasteland rond te loop en na dieselfde klankprogrammering te luister oral waar hulle gaan. Ander dienste, soos Music Choice of Muzak se satellietafleweringsinhoud, benodig 'n vaste-ontvanger en 'n skottelantenne. In alle gevalle moet die antenne 'n duidelike uitsig op die satelliete hê. In gebiede waar hoë geboue, brûe of selfs parkeergarages die sein verduister, kan herhalers geplaas word om die sein aan die luisteraars beskikbaar te stel.

Dit was aanvanklik beskikbaar vir uitsending aan stilstaande TV-ontvangers. Teen 2004 het gewilde toepassings vir direkte regstreekse uitsending hul verskyning gemaak met die aankoms van twee satellietradiostelsels in die Verenigde State: Sirius en XM Satellite Radio Holdings. Later het hulle saamgesmelt tot die konglomeraat SiriusXM.

Radiodienste word gewoonlik deur kommersiële ondernemings gelewer en is gebaseer op intekenare. Die verskillende dienste is eie seine wat spesiale hardeware benodig vir dekodering en afspeel. Verskaffers het gewoonlik 'n verskeidenheid nuus-, weer-, sport- en musiekkanale, terwyl die musiekkanale gewoonlik kommersieel vry is.

In gebiede met 'n relatiewe hoë bevolkingsdigtheid is dit makliker en goedkoper om die grootste deel van die bevolking met aardse uitsendings te bereik. In die Verenigde Koninkryk en sommige ander lande is die hedendaagse evolusie van radiodienste dus gefokus op DAB-dienste (Digital Audio Broadcasting) of HD-radio, eerder as op satellietradio.

Amateurradio Redigeer

Amateurradiooperateurs het toegang tot amateur-satelliete, wat spesifiek ontwerp is om radioradioverkeer te vervoer. Die meeste sulke satelliete werk as ruimteherhalers en word gewoonlik verkry deur amateurs wat toegerus is met UHF- of VHF-radiotoerusting en hoogs rigtinggewende antennas soos Yagis of skottelantennes. As gevolg van die lanseringskoste word die meeste huidige amatorsatelliete in redelike lae Aarde-bane gelanseer, en is dit ontwerp om slegs op 'n gegewe tydstip 'n beperkte aantal kort kontakte te hanteer. Sommige satelliete lewer ook data-aanstuurdienste met behulp van die X.25 of soortgelyke protokolle.

Toegang tot internet

Na die negentigerjare is satellietkommunikasietegnologie gebruik om via internetverbindings via breëband-dataverbindings aan te sluit. Dit kan baie nuttig wees vir gebruikers wat in afgeleë gebiede geleë is, en nie toegang tot 'n breëbandverbinding het nie, of 'n hoë beskikbaarheid van dienste benodig.

Militêre wysiging

Kommunikasiesatelliete word gebruik vir militêre kommunikasie-toepassings, soos Global Command and Control Systems. Voorbeelde van militêre stelsels wat kommunikasiesatelliete gebruik, is die MILSTAR, die DSCS en die FLTSATCOM van die Verenigde State, Navo-satelliete, Verenigde Koninkryk-satelliete (byvoorbeeld Skynet) en satelliete van die voormalige Sowjet-Unie. Indië het sy eerste militêre kommunikasiesatelliet GSAT-7 geloods. Sy transponders werk in UHF, F, C en Ku orkes. [37] Militêre satelliete werk gewoonlik in die UHF, SHF (ook bekend as X-band) of EHF (ook bekend as Ka band) frekwensiebande.

Data-insameling Wysig

Omgewingsmoniteringstoerusting naby die grond (soos weerstasies, weerboeie en radiosondes) kan satelliete gebruik vir eenrigtingdata-oordrag of tweerigting-telemetrie en telekontrole. [38] [39] Dit kan gebaseer wees op 'n sekondêre loonvrag van 'n weersatelliet (soos in die geval van GOES en METEOSAT en ander in die Argos-stelsel) of in toegewyde satelliete (soos SCD). Die datatempo is gewoonlik baie laer as in satelliet-internettoegang.


Die ongemerkte 'mini-mane' van die aarde kan sorg vir opwindende nuwe sterrekunde

So kort-kort vang ons planeet 'n 'mini-maan', 'n klein asteroïde wat 'n bietjie in ons baan uithang voordat dit weer die diepte van die ruimte aandurf. Nuwe navorsing dui daarop dat hierdie klein, tydelike natuurlike satelliete geweldige wetenskaplike en kommersiële geleenthede bied - maar die truuk is om dit te vind.

Twaalf jaar gelede het sterrekundiges met die Catalina Sky Survey ons planeet se eerste en enigste bekende natuurlike satelliet behalwe die maan opgespoor. Met die naam 2006 RH120, meet dit ongeveer 6 tot 10 voet lank (2-3 meter) en betree dit elke twintig jaar of so tydelik die baan van die aarde voordat dit terugkeer na sy gewone baan om die son. Verbasend genoeg, en ten spyte van bestendige verbeterings aan die teleskooptegnologie, bly dit die enigste bekende mini-maan, oftewel TCO (tydelik gevange wentelbaan).

Dit is jammer, volgens nuwe navorsing wat in Frontiers in Astronomy and Space Science gepubliseer is, aangesien mini-mane ons kan help om asteroïdes en vorming van asteroïdes, die dinamika van die Aarde-Maanstelsel en ander hemelse verskynsels beter te verstaan. Dit gesê, sê die skrywers van die nuwe studie, onder leiding van Robert Jedicke van die Instituut vir Sterrekunde aan die Universiteit van Hawai'i-Mānoa, dat ons op die punt is om 'n instrument te kry wat geskik is vir die opsporing van TCO's, naamlik die Large Synoptic Survey Telescope (LSST) word tans in Noord-Chili gebou.

“Mini-mane kan interessante wetenskaplike en tegnologiese toetsbeddens in die nabye aarde bied,” het Jedicke in 'n verklaring gesê. 'Hierdie asteroïdes word vanaf die hoofsteroïedgordel tussen Mars en Jupiter na die aarde gelewer via gravitasie-interaksies met die son en planete in ons sonnestelsel. Die uitdaging lê daarin om hierdie klein voorwerpe te vind, ondanks die nabyheid daarvan. ”

Dit is inderdaad moeilik om hierdie kortstondige, vinnig bewegende voorwerpe op te spoor, hoewel dit waarskynlik in groot oorvloed sal bestaan ​​(hoewel dit 'n aanname is wat nog moet bewys word). Mini-mane meet 1-3 of 10 meter in deursnee en maak een of meer wentelbane van die aarde voordat hulle losbreek. Soms neem hulle 'n kort vlug, swaai verby die aarde en neem 'n nuwe baan om die son aan sonder om 'n volledige baan van ons planeet te maak. Soos die outeurs van die nuwe studie opmerk, het ons baie om oor hierdie geheimsinnige voorwerpe te leer.

'Die binnestruktuur van meteoroïede op meterskaal is grotendeels onbekende gebied wat met 'n minimoon getoets kan word. die binnestruktuur van asteroïdes van enige grootte is grotendeels onbekend, ”skryf die skrywers in die studie. "Daar is in wese geen gegewens om modelle te beperk wat wissel van 'sandkastele' wat deur samehangende kragte tot soliede, monolitiese strukture saamgehou word nie."

Wat meer is, meteoriete wat na die aarde neerstort, bied slegs 'n indirekte manier om asteroïdes te bestudeer, aangesien die aarde se atmosfeer swakker materiale vernietig wat in die voorwerpe voorkom. Mini-mane, sê die outeurs, is 'perfekte teikens' vir ruimtesendings, aangesien dit in groot hoeveelhede na die aarde gebring kan word vir ontleding en beskerm kan word teen die gevolge van atmosferiese toegang.

Die navorsers noem vier maniere waarop mini-mane nuwe wetenskaplike geleenthede kan bied: die bestudering van die dinamika van die Aarde-Maan-stelsel, die toetsing van modelle van die produksie en evolusie van klein asteroïdes vanaf die asteroïde gordel, vinnige en gereelde missies om verskeie mini- mane en maniere om mini-mane te ontleed en selfs te onttrek vir verdere analise. Vanuit tegnologiese en kommersiële perspektiewe kan dit 'n ideale geleentheid bied vir:

(1) die ontwikkeling en toetsing van planetêre verdedigingstegnologieë (bv. Die afbuiging van 'n asteroïde) (2) validering en verbetering van nabyheidsgeleiding, navigasie en beheeralgoritmes, (3) toetsing van prosedures en protokolle vir die nabyheid, vir veilige werking van bemanning missies rondom asteroïdes, en (4) om die haalbaarheid van asteroïde-ontginningstegnologieë vir toekomstige kommersiële toepassings vas te stel, alles in 'n omgewing waar die vertraging van 'n retoertyd 'n paar sekondes is. Hierdie kort lys illustreer dat minimoonskappe verreikende nie-wetenskaplike implikasies vir verskillende belanghebbendes het.

"Sodra ons mini-mane in 'n groter tempo begin vind, sal dit perfekte teikens vir satellietmissies wees," het Mikael Granvik, 'n mede-outeur van die studie en 'n sterrekundige by die Luleå Universiteit vir Tegnologie in Swede, in 'n verklaring gesê. "Ons kan kort en dus goedkoper missies van stapel stuur deur dit te gebruik as toetsbeddens vir groter ruimtesendings en die geleentheid bied vir die nuwe asteroïedebedryf om hul tegnologie te toets."

Soos opgemerk, sal die LSST die ideale hulpmiddel wees om hierdie mini-maan op te spoor, en dit sal na verwagting oor vyf jaar aan die gang wees. Sodra dit voltooi is, sal hierdie teleskoop toegerus wees met 'n reusagtige spieël om lig van dowwe voorwerpe te versamel, en 'n kamera met 'n ruim gesigsveld wat die hele lug meer as een keer per week sal skandeer. Sterrekundiges wat saam met die LSST werk, moet die bestaan ​​van minymane kan opspoor en bevestig en hul baanpaaie rondom die aarde kan opspoor. Sodra wetenskaplikes opgespoor word, kan hulle potensiële missies beplan.

"Ek hoop dat mense eendag die S olar S ystem sal aandurf om die planete, asteroïdes en komete te verken - en ek beskou minimane as die eerste stapstene op daardie reis," het Granvik gesê.


Misterie-voorwerp kan die tweede 'minimoon' wees wat ooit op aarde gevind is, sê sterrekundiges

Sterrekundiges het 'n klein, geheimsinnige voorwerp opgemerk wat om die aarde wentel, wat die tweede 'minimoon' is wat in 'n baan om ons planeet ontdek word.

Die voorwerp, wat deur die Minor Planet Centre van die Internasionale Astronomiese Unie 2020 as die voorlopige benaming 2020 CD3 aangewys is, is op 15 Februarie die eerste keer waargeneem deur sterrekundiges Kacper Wierzchos en Teddy Pruyne by die Catalina Sky Survey & mdash wat vanaf die Universiteit van Arizona se Lunar and Planetary Laboratory in Tucson.

Sedertdien het 'n span by die internasionale Gemini-sterrewag daarin geslaag om 'n boeiende volkleurbeeld van die voorwerp vas te lê.

Op die oomblik is dit nie duidelik of 2020 CD3 'n natuurlike oorsprong is nie en mdasha klein ruimterots bekend as 'n 'minimoon', byvoorbeeld & mensgemaakte tegnologie, soos 'n satelliet of ander stuk ruimterommel.

As die voormalige hipotese korrek is, sou die ontdekking besonder belangrik wees, aangesien slegs een natuurlike satelliet behalwe die maan voorheen rondom die aarde opgespoor is.

Hierdie voorwerp, genaamd 2006 RH120, is 'n amper 10 voet breë asteroïde wat normaalweg om die son wentel, maar in 2006 tydelik deur die Aarde se swaartekrag vasgevang is voordat dit weer in die ruimte geskiet is.

"Hoe dit ook al sy [2020 CD3] is 'n baie dwingende voorwerp en benodig meer data om te bepaal wat dit is," het Grigori Fedorets, hoof-sterrekundige van die Tweeling-waarnemings van die Queen's University Belfast in die Verenigde Koninkryk, in 'n verklaring gesê.

"As dit inderdaad van natuurlike oorsprong sal wees, sal dit die tweede tydelike maan in die ruimte wees wat 'n bevolking sal vestig," het Fedorets gesê Newsweek. "Dit sal meer kennis verskaf oor die samestelling van die kleinste asteroïdes in die sonnestelsel en waarvan nie veel bekend is nie en wat verband hou met die algemene fundamentele vraag na die vorming van die sonnestelsel."

Die Gemini-beeld en die opname wat deur die Gemini North-teleskoop op die kruin van Maunakea op Hawaii op 24 Februarie & mdashshows 2020 CD3 vasgevang is, is 'n klein ligvlek te midde van die ligspore van verskeie sterre. Die prent is geskep deur drie verskillende beelde te kombineer wat met verskillende kleure filters geknip is.

"Die sterre hang agter omdat hierdie voorwerp in verhouding tot die agtergrondsterre beweeg en die 8-meter Gemini-Noord-teleskoop het hierdie voorwerp dopgehou," het Fedorets gesê.

Die neem van beelde van vinnig bewegende, klein voorwerpe soos hierdie met groot teleskope wat soortgelyk is aan Tweeling is 'n uitdaging.

"Die verkryging van die beelde was 'n geskarrel vir die Tweeling-span omdat die voorwerp vinnig flouer word namate dit van die aarde af wegbeweeg. Dit sal na verwagting in April heeltemal uit die baan van die aarde geskiet word," het John Blakeslee, hoof van die wetenskap van die internasionale Gemini-sterrewag. , het in 'n verklaring gesê.

Volgens Fedorets probeer sterrekundiges nou meer oor die voorwerp leer om vas te stel wat dit is en waar dit vandaan kan kom. Die bepaling van die reflektiwiteit van CD3 van 2020 kan wetenskaplikes byvoorbeeld help om te ontsyfer of dit deur die mens of natuurlik is, aangesien mensgemaakte voorwerpe, soos ruimtevuurpuin, meer reflektief is as byvoorbeeld rotsstukke.

Alhoewel daar nog net een asteroïdes van minimoon en mdashtiny met 'n deursnee van ongeveer 80 sentimeter en mdash bevestig is, is wetenskaplikes van mening dat daar eintlik duisende van hierdie voorwerpe op een slag om ons planeet kan wentel, volgens 'n studie wat in die tydskrif gepubliseer is. Grense in sterrekunde en ruimte.

Dit kan dikwels onopgemerk word deur tradisionele asteroïde-opnames omdat dit so klein, flou en vinnig beweeg. Desondanks kan opkomende sterrewagte en mdashs soos die Vera C. Rubin-sterrewag en mdash moontlik nog minions opspoor.

Ons verwag om 'n bevolking van hierdie voorwerpe te vind sodra die Rubin-sterrewag in werking is, "het Fedorets gesê. 'Bly ingeskakel!'

Hierdie artikel is bygewerk om addisionele opmerkings van Grigori Fedorets in te sluit.


7 antwoorde 7

Kunsmatige satelliete wat om die aarde wentel, is redelik maklik om op te spoor, want dit lyk as helder, vinnig bewegende voorwerpe oor die naghemel. Dit selfs in 'n ligbesoedelde omgewing soos 'n moderne stad. Ek onthou dat ek gesien het hoe satelliete as 'n kind in die lug beweeg wat na die lug opkyk sonder kennis van sterrekunde. Dit was nog opwindender om hulle raak te sien as om 'n ster te sien.

In 'n plaasbeskawing wat vir sy eie rykdom afhanklik is van die merk van die seisoene deur die lugwaarneming, sou so 'n voorwerp onmiddellik opgemerk word.

Die beskawings wat in Mesopotamië, Egipte en die Indusvallei woon, sou daarvan bewus wees sodra hulle stelselmatig in die lug begin opkyk.

Dit benodig tegnologie soos Galileo se teleskoop om dit beter waar te neem en die vorm daarvan te verstaan, en dan waarskynlik radiotegnologie om die kommunikasie daarvan op te spoor.

Soos baie ander opmerkings voorgestel het, is baanhoogte 'n belangrike parameter om te bepaal hoe sigbaar die satelliet sal wees. Orbitale hoogte bepaal egter ook hoe lank die voorwerp in 'n baan sal bly - spesifiek die perigee (laagste punt) hoogte.

Gestel die satelliet was in 'n ongeveer sirkelvormige baan van 400 km, ongeveer die baan van die Internasionale Ruimtestasie. Laat ons ook aanneem dat die satelliet weer soos 'n wit skoolbus was. Dit sou dit baie dowwer maak as wat die ISS sou wees (ISS is groot!), Maar ek dink dat dit soms in die naghemel sigbaar moet wees as dit langs die breë kant is. Uiteindelik dink ek dat dit opgemerk sou word, maar as gevolg van atmosferiese weerstand sou dit binne 'n jaar of twee verswak. U kan natuurlik stuwers gebruik om u baan te onderhou, maar uiteindelik sal die brandstof opraak. Die meeste tyd wat u sou kon verwag om so 'n lae baan te handhaaf, sou ongeveer 'n dekade of twee wees, en selfs dit druk die moderne tegnologie² in.

As u die perigee verdubbel het tot byvoorbeeld 800 km, het u uself ongeveer 100 jaar gegee as die baan ietwat sirkelvormig is. Die satelliet sal net 1 / 4de so helder wees as dit direk oorhoofse is, wat dit aansienlik moeiliker maak om op te let. Maar namate die baan verval, sal dit stadig sigbaarder word totdat almal dit raaksien. En dan plof, dit sou skielik verdwyn as dit êrens buite die mens se sienning in die oseaan val.

Verby 'n perigee van 800 km neem die tyd wat u satelliet in 'n baan bly dramaties toe. Op 'n ongeveer 1000 km wentelbaan praat jy ongeveer duisend jaar. As die eksentrisiteit van die baan hoog is, kan dit 'n paar duisend jaar in 'n baan wees.

Geosinchrone baan is ongeveer 35.780 km. Daardie voëls gaan feitlik ewig wees en blywend wees eons. Dit sal egter waarskynlik onsigbaar wees vir enige samelewing sonder die optika van die vroeë 20ste eeu: 8000 keer minder helder as op 400 km.

Alhoewel ek regtig geen idee het wanneer 'n samelewing sou besef dat dit nie 'n natuurlike satelliet was nie, sou ek moes raai, sou ek sê dat dit iets nodig sou wees in die orde van die optika uit die middel van die 20ste eeu. Hierdie antwoord toon 'n uitstekende voorbeeld van die soort beeld van 'n voorwerp op 400 km met 'n 0,64 m teleskoop. U kan 'n foto van die ruimtetuig in die prentjie sien, sodat u dit vir skaal kan gebruik: 'n skoolbus kan maklik in die laaibak pas.

Enigiets op 'n geosinchrone baan sal waarskynlik ongemerk of van min belang bly tot in die 1960's, wanneer dit uiteindelik met behulp van radar opgespoor en gekatalogiseer word. Daar sou aanvanklik aanvaar word dat dit natuurlik was, maar uiteindelik sou wetenskaplikes dit waarskynlik van naderby wou ondersoek (laat 1970's?), En dan sou die jig op wees.

My begrip is dat moderne spioenasiesatelliete dikwels baie eksentrieke wentelbane het met perigeëhoogtes van 250 km-600 km.

² Daar is min kans dat enige baanmasjien wat met behulp van tegnieke uit die 21ste eeu gebou is, funksioneel sal bly in enige hoedanigheid van die afgelope 100 jaar sonder onderhoud. Ruimte is 'n baie harde en onvergewensgesinde omgewing.


Die Groter Aarde Stelsel

In hierdie artikel word die konsep bekendgestel dat Groter Aarde is nie net 'n streek wat deur hemelmeganika en die wette van fisika gedefinieer word nie, maar is ook 'n onderling afhanklike dinamiese stelsel wat bygedra het tot die ontstaan ​​en evolusie van die lewe op aarde. Die gebied buite die aarde se atmosfeer en strek tot net anderkant die baan van die maan, insluitend die Aarde-maan Lagrangiese punte, word na verwys as sislunarruimte. Hierdie streek bevat ongeveer 95% van al die mensdom se ruimtebates. Geolunaruimte is die streek van die maan tot die aarde-son Lagrangian-punte, wat 1,5 miljoen km na buite geleë is, waar die swaartekrag-invloed van die aarde teen dié van die son gebalanseer word. [2] Aangesien alle hemelliggame met 'n beduidende gekonsentreerde massa 'n gravitasie-aantrekkingskrag rondom hul kerne uitoefen wat strek tot op die punt van tangensiële kruising met ander hemelliggame, dui dit op die ware kosmiese grens van ons planeet, wat lei tot 'n bol met 'n deursnee van 3 miljoen km, wat ons 'n streek noem Groter Aarde [3]. Die begrip van die dinamiese aard van hierdie uitgebreide streek van die Aarde en hoe dit op 'n unieke en ongelooflike manier gefunksioneer het, gee insig oor die toekomstige rol van die menslike spesie in die evolusie van die lewe op Aarde en in sy verhouding tot die Kosmos.

Die vorming van die aarde en die maan

Op grond van die standaardmodel van kosmologie is die Sonnestelsel ongeveer 4,6 miljard jaar gelede gevorm uit die ineenstorting van die swaartekrag van 'n reuse-interstellêre wolk van molekules wat meestal bestaan ​​uit waterstof met 'n bietjie helium, en klein hoeveelhede swaarder elemente wat deur vorige generasies sterre versmelt is. Toe hierdie streek ineengestort het, het dit vinniger begin draai en daarna in 'n protoplanetêre skyf met ongeveer 20 AE in deursnee (1 AE = 150 miljoen km) platgeslaan met ons Son - 'n digte protostêr & # 8211 in sy middel wat al hoe warmer geword het. Die aarde is ongeveer 4,54 miljard jaar gelede gevorm deur aanwas oor 'n periode van 10-20 miljoen jaar as deel van die sirkelvormige skyf wat uit die son uitgegroei het. Ten tye van die vorming van die sonnestelsel was die meeste materiaal in die binneste sonnestelsel saamgestel uit droë, nie-koolstofhoudende materiaal, wat die rots- en metaalsamestellings van die binneste planete en asteroïdes tot gevolg gehad het, terwyl die meeste waterryke koolstofagtige voorwerpe in die buitenste dele. Waarnemings het getoon dat hierdie koolstofagtige voorwerpe wat baie swart van kleur is, en van die buitenste asteroïedegordel af tot by die Kuiper-gordel, al die interplanetêre asteroïdes ook swart is. Die meeste navorsers meen die oorspronklike water van die aarde kom van hierdie koolstofagtige meteoriete en asteroïdes wat die aarde mettertyd beïnvloed, en ander glo dat die innerlike asteroïdes moontlik nie so droog was in die vroeë vormingsperiode nie. Die aarde wentel in 365,26 dae om die son, 'n tydperk wat bekend staan ​​as 'n aardejaar.Gedurende hierdie tyd draai die aarde ongeveer 366,26 keer om sy as en aangesien hierdie as gekantel is ten opsigte van sy baanvlak, lei dit tot die produksie van die seisoene.

Die Aarde se maan, wat die Latynse naam het Luna, word vermoedelik ongeveer 4,5 miljard jaar gelede gevorm, nie lank na die vorming van die aarde nie. Daar is verskillende hipoteses vir die oorsprong daarvan, maar die mees aanvaarde verklaring, een wat die eerste keer deur die planetêre wetenskaplikes William K. Hartmann en Donald R. Davis in 1975 voorgestel is, is dat die maan gevorm is uit die rommel wat links is na 'n reuse-impak tussen die voor-aarde en 'n Mars-grootte liggaam genaamd Theia. In die Griekse mitologie is Theia 'n Titangodin en moeder van Selene, die godin van die Maan [6]. Die impak het materiaal op die aarde se baan geblaas en hierdie materiaal het dan onder die invloed van sy eie swaartekrag in 'n meer sferiese liggaam opgegaar en sodoende die Maan gevorm. Een probleem met hierdie teorie is dat so 'n impak die rotasie van die Aarde sonder meer sou bespoedig, meer as wat ons vandag waarneem. Om hierdie afwyking te kompenseer, het sommige wetenskaplikes, waaronder dr. Robin Canup, aan die Southwest Research Institute in San Antonio, wat 'n boek met die titel "Oorsprong van die aarde en die maan" geskryf het, voorgestel dat 'n tweede botsing "Big Whack II" uit 'n ander rigting kom. sou nodig gewees het. [7] Met inagneming van die stabiliserende invloed wat die Maan op die Aarde se rotasie gehad het, sou hierdie tweede impak 'n ongelooflike toeval gewees het. Daarbenewens lewer biochemiese ontleding van maanmateriaal wat deur Ruzicka, Synder en Taylor uitgevoer is, geen bewyse dat die maan van die aarde afkomstig is nie, en dui daarop dat sommige voorwerpe met maanagtige samestellings geproduseer is sonder die betrokkenheid van die aarde. Dit het addisionele onsekerheid tot die groot impak en dubbele impakteorieë toegevoeg [8].

In elk geval was die aanvanklike rotasie van die Aarde 'n oorskot van die oorspronklike hoekmomentum van die stofwolk, gesteentes en gas wat saamgeval het om die Sonnestelsel te vorm. Hierdie oerwolk bestaan ​​uit waterstof en helium wat in die oerknal geproduseer word, asook swaarder elemente wat deur supernovas uitgestoot word. Aangesien hierdie interstellêre stof heterogeen is, het enige asimmetrie tydens gravitasie-aanwas gelei tot die hoekmomentum van die uiteindelike planeet. Soos hierbo genoem, sou hierdie oerrotasietempo herstel word deur die impak van die Theia-voorwerp 4,5 miljard jaar gelede. Ongeag die snelheid en kanteling van die Aarde se rotasie voor die inslag, sou dit 'n dag ongeveer vyf uur na die inslag ervaar het wat baie sterk winde op die oppervlak tot gevolg gehad het. Gety-effekte het die Aarde se rotasieperiode dan vertraag tot sy huidige 24 uur [9].

Die maan is die enigste permanente natuurlike satelliet van die aarde en is die enigste hemelliggaam wat deur mense besoek is. Dit is die vyfde grootste natuurlike satelliet in die sonnestelsel, en die grootste onder planetêre satelliete in verhouding tot die grootte van die planeet wat dit wentel. Na Jupiter se satelliet Io is dit die tweede digste satelliet onder die mane in die Sonnestelsel waarvan die digthede bekend is. Dit is 'n derde groter as die dwergplaneet Pluto met 'n deursnee van 2 370 km [10].

Die maan se deursnee is 3 476 km vergeleke met 12 742 km van die aarde. Die oppervlakte van die maan is ongeveer 38 miljoen vierkante km, wat vergelykbaar is met die vasteland van Asië met 'n oppervlakte van 44 miljoen vierkante km. Die gravitasiekrag van die Maan is ongeveer 16,6 persent of 'n sesde van die aarde se swaartekrag [11]. Die maan is effens groter as 'n vierde of meer presies 27.322 persent van die grootte van die aarde, wat ongeveer 366% groter is as die maan. 'N Interessante toeval is dat die maan een keer elke 27.322 Aardedae om ons planeet wentel en dat dit elke 10.000 Aardae 366 wentelbane van die aarde maak. Hierdie en ander toevallige statistieke word gevind in die boek: "Wie het die maan gebou?" deur Alan Butler en Christopher Knight [12].

Die maan is in sinchrone rotasie met die aarde wat altyd dieselfde gesig vertoon en omdat sy baan nie sirkelvormig is nie, is dit soms nader aan die aarde as op ander tye. Die nabye sy word gekenmerk deur gladde donker vulkaniese maria (Latyn vir "seë") wat die spasies tussen die helder, growwer antieke kors vul terrae (“Lande”) hooglande en die prominente impakkraters. Die oppervlak is eintlik donker, alhoewel dit baie helder wit kan lyk met 'n weerkaatsing net effens hoër as die van verslete asfalt [13]. Na die son is die maan die tweede helderste hemelse voorwerp wat gereeld sigbaar is in die aarde se lug, gemeet aan die verligting van die aarde se oppervlak.

Die huidige baanafstand van die maan vanaf die aarde op 'n gemiddelde afstand van 384,403 km, wat ongeveer dertig keer die deursnee van die aarde is, met sy skynbare grootte in die lug byna dieselfde as die son, wat daartoe lei dat die maan die son feitlik presies bedek. in totale sonsverduistering. Dit is te wyte aan die feit dat die maan 400 keer kleiner en 400 keer nader aan die aarde is as die son, wat nog 'n ongewone astronomiese toeval is. Hierdie ooreenstemming met die skynbare visuele grootte sal egter nie in die verre toekoms voortduur nie. Die maan se lineêre afstand vanaf die aarde neem tans toe met 'n tempo van 3,82 ± 0,07 cm per jaar, maar hierdie tempo is nie konstant nie. 'N Nuwe studie wat in 2019 gepubliseer is, toon dat die maan in werklikheid krimp en die afgelope honderdmiljoene jare met byna 50 m dunner word, en dit veroorsaak plooie op die oppervlak sowel as maanbewings. [14]

Sommige navorsers meen dat die elemente van water, veral waterstof, 'n bestanddeel kon wees in die vorming van die aarde wat uit die sonnevel [15] gekom het. Aangesien daar onlangs groot afsettings water op die Maan opgespoor is, wat eens as droog beskou is, sal addisionele navorsing nodig wees, nie net oor die vorming van die maan nie, maar ook oor die relevansie daarvan vir die skepping van water op aarde. Navorsing wat in 2019 gepubliseer is, dui daarop dat Theia moontlik met betrekking tot die groot impaksteorie in die buitenste sonnestelsel ontstaan ​​het en moontlik groot hoeveelhede water aan die aarde gelewer het. Volgens hierdie wetenskaplikes sou die botsing voldoende koolstofagtige materiaal kon verskaf om die hele hoeveelheid water op aarde te kan verantwoord, wat later die lewe kon laat verskyn [16] [17].

Die maan en die aarde kan beskou word as 'n interafhanklike stelsel waarin die aarde se swaartekrag die maan in 'n wentelbaan hou. Die gravitasie-invloed van die maan op die aarde produseer die getye van die oseaan, die getye van die aarde of die liggaam, die effense verlenging van die dag en beïnvloed die rotasietydperk daarvan. Hierdie invloed is ook verantwoordelik vir die bult rondom die Aarde se ewenaar, en die Aarde se swaartekraginvloed veroorsaak ook 'n soortgelyke bult as die Maan se ewenaar. Omdat die swaartekrag sterker is vir die water aan die kant wat die naaste aan die Maan is, val water vinniger na die Maan en styg dit tot by die getybult naby die kant. En omdat die aantrekkingskrag aan die oorkant swakker is, val die water stadiger na die maan as die res van die aarde. Ongeveer twee keer per maand wanneer die son, maan en aarde 'n lyn vorm, genaamd a sysigie ('n belyning van drie of meer hemelse voorwerpe in 'n swaartekragstelsel) versterk die getykrag as gevolg van die son die as gevolg van die maan. Die son veroorsaak 'n tweede stel getybultjies wat in die rigting van die son wys, maar die sterkte van die getye is minder as die helfte van die as gevolg van die maan [18]. Die baan van die maan op 28 dae dien as 'n stabiliserende invloed op die skuinsheid van die Aarde se draai-as, wat veroorsaak dat dit stabiel is vir lang geologiese periodes en klimaatsuiterstes voorkom.

In vroeëre tye was die maan baie nader aan die aarde en die swaartekrag-invloed daarvan was baie sterker, en sommige wetenskaplikes het daartoe gelei dat die maan 'n belangrike rol gespeel het in die vroeë evolusie van die lewe, aangesien die enorme getykragte reaksies in die organiese sop kon veroorsaak van die vroeë aarde. Oor miljoene jare het die rotasie van die aarde aansienlik vertraag deur getyversnelling deur gravitasie-interaksies met die Maan en die Son. Die gravitasie-invloed van die Maan het moontlik 'n belangrike rol gespeel in die aardspesifieke verskynsels van plaattektoniek en kontinentale drywing, kragte wat moontlik ook belangrik was vir die evolusie van lewe op aarde. Plaat-tektoniek kom nie voor op Venus wat geen maan het nie, en ook nie op Mars watter mane te klein is om beduidende gety-effekte op die oppervlak te hê nie [19].

Die oorsprong van die lewe op aarde

Behalwe verskillende godsdienstige verklarings vir die oorsprong van lewe op aarde, bestaan ​​daar twee wetenskaplike teorieë. Die algemeenste aanvaarde teorie is die van Neo-Darwinisme wat die genetiese werk van Gregor Mendel opneem in die kernbegrippe van Charles Darwin. Neo-Darwiniste neem aan dat, onder gunstige omstandighede, lewe van nie-lewende materiaal soos organiese verbindings verskyn het via 'n proses genaamd abiogenese [20]. Evolusie word toevallig aangedryf, en toevallige mutasies beïnvloed die DNA (Deoksiribonukleïensuur) effens. Groter veranderinge is die gevolg van rekombinasie, 'n genetiese proses waarin DNA-stringe omgeruil, oorgedra of verdubbel word. Die meganismes agter evolusie is mutasie en rekombinasie, wat nuwe betekenis skep in DNA deur aanpassing en die proses van natuurlike seleksie. Die groot getyskragte hierbo genoem, kan gunstig wees vir die vermeerdering en herkombinasie van DNA in die organiese sop. DNA is egter so 'n komplekse molekule dat dit moeilik is om voor te stel dat dit deur 'n suiwer ewekansige proses plaasgevind het. Inderdaad, DNA kan nie sonder lewe bestaan ​​nie, en lewe kan nie sonder DNA bestaan ​​nie, aangesien die twee geheel en al afhanklik is van mekaar. Waar kom die oorspronklike DNA vandaan?

'N Antwoord op hierdie vraag word moontlik gevind in 'n mededingende evolusieteorie panspermie [21] [22]. Die Griekse filosoof Anaxagoras (500 vC - 428 vC), wat glo die onderwyser van Sokrates was, het hierdie teoretiese konsep eers wetenskaplik verwoord. Dit veronderstel dat lewe deur die heelal versprei word in die vorm van kieme of spore en dat die koms van sulke mikrobes bygedra het tot die ontstaan ​​van lewe op aarde. Hierdie mikrobiotiese elemente het aangekom via impak komete en meteore, of in die geval van gerigte panspermie, is doelbewus deur gevorderde buitenaardse beskawings na die Kosmos gestuur.

'N Meer onlangse weergawe van die gerigte panspermia-teorie word' Cosmic Ancestry 'genoem, wat beweer dat lewe op aarde deur bakteriese mikrobes uit die ruimte gesaai is wat die genetiese programme bevat wat nodig is vir die evolusie van die lewe. In hierdie scenario word evolusie vooraf in hierdie gene geprogrammeer om tot steeds hoër organismes te lei. Britse sterrekundiges Frank Hoyle en Chandra Wickramasinghe het in die 1970's aangekondig dat die interstellêre ruimte 'organiese verbindings' bevat en dat komete sulke verbindings oor die groot afstande van die heelal kan vervoer en dit selfs kan beskerm teen die gevare van UV-straling. Onlangse wetenskaplike ontdekkings van antieke bakterieë wat vyandige omgewings sowel hier op aarde as in die ruimte oorleef het, verleen geloof aan die teoretiese bespiegelinge van panspermia [23].

Astrobiologie, 'n term wat die eerste keer deur die Russiese sterrekundige Gavriil Thkhov in 1953 voorgestel is, ondersoek die verband tussen lewe en die heelal, wat die soeke na buiteaardse lewe insluit, maar ook die studie van lewe op aarde, die oorsprong daarvan, die evolusie en die perke daarvan insluit. [24] In 1998 het NASA die Astrobiologie Instituut wat 'n wye verskeidenheid aktiwiteite onderneem wat basiese navorsing, tegnologie-ontwikkeling en vlugmissies insluit, om wetenskaplikes te help om die toekomstige lewensloop op aarde te verstaan. Astrobioloë spreek drie fundamentele vrae aan: Hoe begin en ontwikkel die lewe? Is daar elders in die heelal lewe? Wat is die toekoms van die lewe op aarde en daarna? [25] Of die lewe op Aarde spontaan uit die oorspronklike organiese sop verskyn, of as die saadjies van die lewe uit 'n buitenaardse bron gekom het, die dinamiese wisselwerking tussen die son, die maan en die aarde het 'n omgewing gegee wat bevorderlik is vir lewe om te ontwikkel sodra dit verskyn .

Die Son-Aarde-Maanstelsel van die Groter Aarde

Die afstand van die aarde na die son is 150 miljoen km, wat een astronomiese eenheid of AU genoem word. Daar is 'n toevallige aspek oor hierdie afstand tussen die aarde en die son wat ook verband hou met die maan. Om dit te verstaan, moet ons besef dat daar 109,2 Aarddiameters (12 742 km) oor die Son se deursnee is (1 391 426 km). Daar is ook 109,2 sondiameters tussen die aarde en die son op sy verste baanpunt (151.943.763 km). As 'n mens die ekwatoriale omtrek van die Maan (10 921 km) met 100 deel, is die resultaat die getal 109.2. Net so, as 'n mens die omtrek van die Maan (10 921 km) vermenigvuldig met die omtrek van die Aarde (40.075 km), wat gelyk is aan 437'659'075 en deel dit met 100, is die resultaat, wat akkuraat is tot 99.9%, die omtrek van die Son (4'376'590 km). Die verhouding van die aarde se deursnee tot die maan se deursnee is 0.273. (Die maan is 27,3% so groot soos die aarde en wentel om ons planeet teen 'n tempo van een keer elke 27.322 Aardedae). Die verhouding tussen die son en die aarde is 109,2 = 4 x 27,3. [26]

Alle hemelliggame met 'n beduidende gekonsentreerde massa oefen 'n aantrekkingskragveld rondom hul kerne uit, wat tot op die punt van raaklyn kruising met ander hemelliggame strek. Die aarde se swaartekraginvloed strek 1,5 miljoen kilometer in alle rigtings vanaf sy middelpunt waar dit die swaartekraginvloed van die son ontmoet. Hierdie afstand is 100 ste AU. Hierdie afstand dui die radius en buitenste grens aan van 'n streek wat genoem word Groter Aarde en skep 'n bol met 'n deursnee van 3 miljoen km. Hierdie sfeer met ons planeet in die middel het 13 miljoen keer die volume van die fisiese aarde en gaan daardeur meer as 55 000 keer die hoeveelheid sonenergie wat beskikbaar is op die oppervlak van die planeet. Binne hierdie sfeer is die maan en af ​​en toe verbygaande asteroïdes.

Die son se energie wat die aarde se oppervlak bereik, verwarm die planeet, dryf die hidrologiese siklus aan en is die primêre bron van energie vir die klimaatsisteem wat die aarde geskik hou vir lewe. Daar is getoon dat sonaktiwiteit wat die invloei van galaktiese kosmiese strale (hoëspoeddeeltjies wat die aarde vanuit die ruimte tref) regstreeks beïnvloed, die wolkvorming beïnvloed en dit is gekorreleer met warmer periodes tydens hoë sonaktiwiteit en afkoeltydperke gedurende lae vlakke van sonaktiwiteit. [27] Nadat water op die aarde gekom het, het die son se energie, sy sonaktiwiteitsiklusse en sy swaartekraginvloed op die aarde en die maan 'n komplekse, interaktiewe en dinamiese stelsel geskep. Hierdie kosmiese dans tussen die aarde, die maan en die son het dus beslis 'n belangrike bydrae gelewer tot die ontstaan ​​van lewe in die oseane, en later kan die periodieke getyskommelings gelei het tot die daaropvolgende ontwikkeling van landwesens as waterdiere wat aangepas is vir kort tydperke van blootstelling op droëland. Die stabiliserende effek van die maan op die kanteling van die aarde binne die smal bereik van 21,5 o en 24,5 o, het die impak van uiterste klimaatsveranderinge verminder, wat die omgewing vir intelligente lewe verbeter het. Sonder hierdie dinamiese verhouding tussen die son, die maan en die aarde, kan die mensdom dus nooit op ons planeet ontstaan ​​en ontwikkel het nie. [28]

Waarskynlik die eerste wetenskaplike vermelding oor hoe hierdie dinamiese stelsel op Aarde begin funksioneer het, was deur die Skotse wetenskaplike James Hutton, toe hy die aarde in 1785 'n lewende superorganisme noem en sê dat die regte fisiologie daarvan behoort te bestudeer. [29] Hutton het geglo dat die aarde voortdurend gevorm word en hy het besef dat die geskiedenis van die aarde bepaal kan word deur te begryp hoe prosesse soos erosie en sedimentasie in die huidige dag werk [30] [31].

150 jaar later het die Russiese geochemikus Vladimir Ivanovich Vernadsky, wat die bekendste is vir sy boek uit 1926 “Die biosfeer”Het die lewe“ 'n verspreiding van rots ”genoem, omdat hy die lewe gesien het as 'n chemiese proses wat rots omskep in hoogs aktiewe lewende materie en terug, dit opbreek en in 'n eindelose sikliese proses beweeg, in effek dat die lewe 'n geologiese krag is wat vorm die Aarde. Vernadsky het voorgestel dat die aarde deur drie fases van ontwikkeling gaan: die geosfeer (lewelose saak) wat getransformeer is deur die biosfeer (biologiese lewe) wat omskep word in die noosfeer deur die opkoms van menslike kognisie. [32]

Aangesien die beginsels van sowel lewe as kognisie noodsaaklike kenmerke van die evolusie van die aarde is, het Vernadsky geglo dat dit implisiet in die aarde moes gewees het, en uiteindelik 'n sfeer van menslike denke gevorm het wat die aarde omring het en erken dat die mensdom 'n kragtige geologiese krag word. [33] Die konsep van die noosfeer, wat afgelei is van "nous" die Griekse woord vir die verstand, word gesamentlik toegeskryf aan Pierre Teilhard de Chardin, Édouard Le Roy en Vernadsky wat destyds almal met mekaar in kontak was. [34] Die Britse bioloog George E. Hutchinson, wat beskou word as die "vader van die moderne ekologie", was een van die eerste Westerse wetenskaplikes wat 'n belangstelling uitgespreek het in die siening dat lewe 'n geochemiese proses van die Aarde is en dat alle prosesse van ekologiese stelsels: of dit nou biologies, fisies of geologies is, moet saam oorweeg word. 35]

Hierdie insigte is almal ontwikkel voor die koms van ruimtevaart in die 20ste eeu en bied 'n agtergrond vir die Gaia hipotese. Oorspronklik voorgestel deur die chemikus James Lovelock en mede-ontwikkel deur die mikrobioloog Lynn Margulis in die 1970's en nou erken as 'n teorie, het dit gefokus op die waarneming van hoe die biosfeer en die evolusie van lewensvorme bydra tot die stabiliteit van die wêreldtemperatuur, oseaansout, suurstof in die atmosfeer en ander faktore van bewoonbaarheid in 'n voorkeur-homeostase. [36] Lovelock, 'n wetenskaplike en uitvinder van 'n apparaat genaamd die elektronopvangdetektor (ECD) wat gebruik word om klein hoeveelhede chemiese verbindings in die atmosfeer op te spoor, is in die 1960's deur NASA genooi om hulle te help om instrumente te ontwerp om die teenwoordigheid van lewe op te spoor. Mars. Lovelock het besef dat as die lewe op Mars bio-chemies of fisies anders was as die aardse lewe, of as die sonde in 'n gebied van die planeet sou beland wat lewenslank afwesig was, sou sulke instrumente oneffektief wees. Daarna volg hy 'n holistiese benadering tot die probleem en besef dat die lewe op aarde die atmosfeer radikaal verander, en redeneer dat die ontleding van die atmosfeer van Mars 'n beter benadering kan wees.Hy was daarvan bewus dat die atmosfeer van Mars en Venus in 'n toestand van chemiese ewewig is, wat meestal uit koolstofdioksied bestaan ​​en dat dit dus in wese dood was, terwyl die aarde se atmosfeer ver van ewewig was en vol baie aktiewe chemiese prosesse was. Vir hom was dit 'n aanduiding dat daar lewe op aarde was en dat ons dit kon gebruik om elders in die kosmos na lewe te soek.

Lovelock het ontdek dat hierdie prosesse so op aarde werk om die omgewing te reguleer deur dit lewenslank aangenaam te hou, alhoewel die son se temperatuur oor millennia geleidelik toegeneem het. Hieruit teoretiseer hy dat die lewe op aarde werk soos 'n superorganisme wat intiem 'n aantal gekoördineerde en onderling gekoppelde prosesse behels wat die atmosfeer, die aardkors, die oseane en al die lewensvorme betrek, wat saamwerk om die samestelling van die atmosfeer en die temperatuur te reguleer sodat die lewe kan bestaan ​​en floreer. ons planeet. Hierdie geïntegreerde selfregulerende terugvoerstelsel wat hy genoem het Gaia - van die Griekse godin van die aarde en die moeder van alle lewens - hou al miljarde jare aan soos die lewe ontwikkel het. [37] Die belangrikste kritiek op die Gaia-teorie is dat dit blyk dat dit a teleologiese aspek dat die stelsel op die een of ander manier blyk te funksioneer met 'n doel of doel en dat dit nie empiriese wetenskaplike bewyse het nie. Lovelock het sedertdien verklaar dat hy nêrens in sy geskrifte die idee uitgespreek het dat planetêre selfregulering doelgerig is, of dat dit vooruitskouing of beplanning van die biota behels nie. Hy handhaaf egter sy geloof in die Gaia-teorie, wat eenvoudig gesê word dat ons bewoon en deel vorm van 'n kwasi-lewende entiteit wat die vermoë het om wêreldwyd homeostase te wees. [38]

Aangesien planete net die regte samestelling moet hê en in die regte verhouding met hul ster moet wees om so lewendig te word soos die aarde, beskryf evolusiebioloog en futuris Elisabet Sahtouris, geïnspireer deur die werk van Lovelock en Margulis, hierdie proses van evolusie deur wat aandui dat lewe nie net op die aarde se oppervlak verskyn het nie, maar dat die hele planeet lewend geword het deur 'n ingewikkelde web van samewerkende onderlinge afhanklikheid. Sy beskou die lewe as 'n outo-poëties stelsel wat so groot soos die aarde of selfs groter kan wees, en die van Aardlewe om 'n planetêre proses te wees namate die chemiese reaksies van die aardkors versnel, transformeer dit die korsstof in 'n deken van massas mikrobes, wat weer meer van die kors in hul leefbare huis verander. As sodanig kan 'n mens die aarde as 'n self-skeppende lewende planeet beskou om dit te onderskei van 'n nie-lewende planeet met lewe daarop. [39]

Aardstelselwetenskap (ESS), wat baie korrelasies met die Gaia-teorie het, is 'n relatief nuwe dissipline wat interaksies tussen die atmosfeer van die aarde, die hidrosfeer, die kryosfeer, die geosfeer, die pedosfeer, die biosfeer en selfs die magnetosfeer - asook die die impak van menslike samelewings op hierdie komponente. [40] ESS bring navorsers oor sowel die natuur- as die sosiale wetenskappe byeen, van velde, waaronder ekologie, ekonomie, geologie, glaciologie, meteorologie, oseanografie, paleontologie, sosiologie en ruimtewetenskap. ESS neem 'n holistiese beskouing van die dinamiese interaksie tussen die Aarde se sfere en hul vele samestellende substelsels, die gevolglike organisasie en tydsontwikkeling van hierdie stelsels, en hul stabiliteit of onstabiliteit. [41] Een voorbeeld van ESS is dat die negatiewe terugvoermeganisme van die silikaatweerstand die bestendige verheldering van die son teëgewerk het deur koolstofdioksied uit die atmosfeer te verwyder. Hierdie verkoelingsmeganisme is egter naby die perke van die werking daarvan, omdat CO2 het tot die beperkte vlakke gedaal vir die meerderheid plante, wat die belangrikste versterkers van silikaatsverwering is. [42]

Gekombineer met die ruimtevaarder aspek hieronder genoem, kan die ESS-konsep uitgebrei word na Groter Aarde deur die addisionele sfere op te neem wat ons planeet insluit, insluitend kunsmatige satelliete in 'n baan, aktiwiteite op en om die maan en ruimtetuie wat aan die buitekant van die ware kosmiese grens van die Aarde geplaas is. Soos baie mense nou glo, leef ons in die Antroposeen-tydperk [43] waarin die mensdom, met sy tegnologiese vermoëns, die ekwivalent geword het van 'n geologiese krag wat die Aarde se omgewing, die klimaat en die omliggende ruimte bewustelik beïnvloed en verander, gee die teleologiese argument die bespreking weer in ag wanneer die mensdom se huidige en toekomstige rol in die Groter Aardstelsel.

Die ruimtevaartaspek

Vanaf 4 Oktober 1957 met die lansering van die eerste kunsmatige satelliet Sputnik 1, het die mensdom die fisiese dimensies van sy tuisplaneet voortdurend uitgebrei deur kunsmatige satelliete in die aarde te plaas. Sedertdien is ongeveer 8 100 satelliete van meer as 40 lande gelanseer. Sowat 4 900 satelliete is vanaf 2018 nog in 'n baan, waarvan ongeveer 2 100 kommunikasiesatelliete is wat deur sowel private as regeringsorganisasies gebruik word. Baie is geostasionêr rondom die ewenaar of in geosinchrone wentelbane op 35 786 km van die aardoppervlak af, en, tensy dit doelbewus verwyder word, sal die meeste van hierdie satelliete waarskynlik permanent in 'n wentelbaan bly. Die mensdom het dus binne net meer as 60 jaar die gebied van die planeet Aarde effektief uitgebrei van sy soliede afmetings van 12 756 km tot 'n deursnee van ongeveer 84 328 km met 'n satellietkring. As 'n mens in ag neem dat baie van ons wêreldwye kommunikasie, die werking van ons ekonomieë, waarnemings oor die toestand van die omgewing en ons nasionale veiligheidstelsels nou van hierdie satelliettegnologie afhanklik is, kan ons dit sien as 'n noodsaaklike tegniese infrastruktuur wat die bogenoemde moontlik gemaak het. 'Noosfeer' wat die aarde omring en wentel.

In 1959 stuur die Sowjetunie die eerste ruimtetuig Luna 1, 2 en 3 om die Maan suksesvol te wentel en te tref. In 1966 het Luna 9 en 10 die eerste sagte landings gemaak en tussen 1970 en 1976 het Luna-ruimtetuie 16, 20 en 24 monsters van maangrond en rots na die aarde terugbesorg. Twee Sowjet / Russiese Lunokhod-rovers het in 1970 en 1973 op die Maan geland. Na president John F. Kennedy se aankondiging van 1961 oor wat die Apollo-program geword het om Amerikaanse ruimtevaarders na die maan te stuur en om hulle veilig terug te besorg, is 'n aantal ruimtetuie na 'n wentelbaan gestuur. die maan. Tussen 1969 en 1972 het altesaam 24 Amerikaanse ruimtevaarders die Maan besoek. Hiervan het 12 ruimtevaarders fisies op die oppervlak geloop. Sedertdien het die Europese Ruimteagentskap, Indië, Japan en China die Maan suksesvol wentel en die ontdekking van maanwater bevestig. In 2013 het China's Change'3 'n maanrover op die maan laat beland. Change'4 behaal die eerste sagte landing van die mensdom aan die oorkant van die Maan op 3 Januarie 2019. In 2019 het die Israeliese ruimtetuig Beresheet neergestort tydens 'n sagte landing en later in 2019 het Indië Chandrayaan-2 gelanseer met 'n maanrover aan boord, maar die landing was ook onsuksesvol. Tog het al hierdie aktiwiteite die menslike beskawing verder uitgebrei tot in die streek van Groter Aarde en op die oppervlak van ons naaste hemelse buurman.

Verder is die buitenste grens van Groter Aarde bied uitstekende liggings vir die waarneming van die son, ons planeet en die hele kosmos. Op 'n afstand van 1,5 miljoen km tussen die aarde en die son is 'n plek genaamd Lagrange-punt 1 (L1). 'N Lagrange-punt is 'n plek in die ruimte waar die gesamentlike gravitasiekragte van twee groot liggame, soos die aarde en die son of die aarde en die maan, gelyk aan die sentrifugale krag wat deur 'n baie kleiner derde liggaam gevoel word. [44]

Hier is NASA se Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) en sy Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC). EPIC is ontwerp om die Aarde se klimaat te bestudeer en neem elke twee uur 'n foto van die Aarde - in wese neem ons planeet homself voortdurend waar. [45] L1 is ook 'n nuttige plek vir die waarneming van die son en die son- en helioferiese sterrewag (SOHO) en die Advanced Composition Explorer (ACE) om die struktuur van die son, die sonwind te bestudeer en om voorspellings te gee oor sonstorms. daar geplaas is.

Lagrange Point 2 (L2) is 1,5 miljoen km van die aarde af aan die oorkant van die Earth-Sun Lagrangian-stelsel geleë en is 'n geskikte punt om ruimteteleskope wat die Kosmos waarneem te posisioneer. Die Wilkinson-mikrogolfanisotropie-sonde (WMAP) wat ontwerp is om fundamentele metings van kosmologie te maak ter ondersteuning van die standaardmodel, is daar geplaas en was aktief tot 2010 toe die meer gevorderde Planck-ruimtetuig van die Europese ruimtevaart van stapel gestuur is om die kosmiese mikrogolfagtergrond (CMB) vanaf 2009 tot 2013. NASA se James Webb-ruimteteleskoop (JWST), beplan as 'n opvolger van die Hubble-ruimteteleskoop en ontwerp om 'n wye verskeidenheid ondersoeke op die gebied van sterrekunde en kosmologie te doen, sal ook in 2021 op L2 geposisioneer word. Die Large Ultra Violet Optical InfraRed (LUVOIR) landmeter wat tans beplan word om in die jaar 2030 bekendgestel te word en ook op L2 geposisioneer sal word. LUVOIR sal 'n ultraviolet, optiese en naby-infrarooi vryvlieginstrument wees met 'n gesegmenteerde ontwerp van 15,1 meter en instrumentale vermoëns is ver vooruit wat ons vandag het. LUVOIR sal nie 'n toenemende verbetering in die ruimte-gebaseerde sterrekunde wees nie, maar 'n transformerende verbetering ten opsigte van enige sterrewag wat ooit voorgestel is, aangesien dit die 2,4 meter Hubble en die 6,5 meter Webb sal verdwerg. [46] As sodanig is die ESS - konsep uitgebrei na die gebied van Groter Aarde deur hierdie addisionele sfere wat ons planeet insluit, insluitende satelliete in 'n wentelbaan, aktiwiteite op en om die maan en ruimtetuie wat aan die buitekant van die ware kosmiese grens van die aarde geplaas word.

Gevolgtrekkings

Hierdie artikel het probeer om dit aan te toon Groter Aarde is nie net 'n streek wat onder die wette van fisika en hemelmeganika werk nie, wat die ware kosmiese dimensies en funksionaliteit daarvan definieer, maar dit is ook 'n interaktiewe, onderling gekoppelde biologiese en geofisiese stelsel wat miljarde jare gelei het tot die voorkoms, evolusie en instandhouding van 'n lewende planeet. Hierdie stelsel het gelei tot die ontstaan ​​van 'n nuwe bio-tegnologiese inligtingstelsel wat die planeet omring het wat kennis skep en onmiddellik kan deel.

Die vorming van die Groter Aardstelsel was 'n gevolg van ongelooflike gelukkige kosmiese toevallighede, insluitend dat die Aarde op die regte afstand van die regte soort ster was, die regte grootte, digtheid en samestelling gehad het, en dan 'n goeie botsing met 'n ander hemelliggaam gehad het wat die maan geskep het wat 'n invloed op gravitasie gehad het wat gehelp het om die klimaat te stabiliseer en die evolusieprosesse van die lewe te kataliseer wat uiteindelik gelei het tot 'n intelligente tegnologiese spesie wat die planeet Aarde nou in staat gestel het om selfbewus te word en in staat te wees om sy "sade" na ander plekke in die onmiddellike Kosmos te versprei.

Onlangse astronomiese ontdekkings dui aan dat aardagtige planete algemeen in die bewoonbare sone van sterre voorkom, en statistiese navorsing toon dat planete met massiewe, skuins stabiliserende mane slegs in ongeveer 10% hiervan mag voorkom. [47] As 'n mens egter in ag neem dat die verskyning en evolusie van die lewe op Aarde gedurende die afgelope 3,7 miljard jaar nie 'n lineêre natuurlike seleksieproses was nie, maar eerder 'n lukrake reeks gelukkige omstandighede met baie begin en stop, insluitend 'n aantal massa uitwissings onderweg, maar tog gelei tot die uiteindelike voorkoms van 'n intelligente tegnologiese spesie wat die planeet se fisiese omgewing as geen ander spesie beïnvloed het nie, en die fisiese grootte van die planeet nou ook kunsmatig uitgebrei het buite sy atmosfeer om sy kommunikasie te verbeter vermoëns moet ons ons afvra hoe gereeld soortgelyke omstandighede in die geskiedenis van die uitgestrekte heelal saamgevoeg het, indien wel.

Namate die 21ste eeu ontvou, vind die mensdom dat dit meer ruimte en meer hulpbronne nodig het om sy getalle te handhaaf en sy dors na verdere ontwikkeling en kennis te behou. Die eindige planeetbronne wat geweldig bygedra het tot die huidige toestand, word tot onvolhoubare vlakke uitgeput en die onbeheerde gebruik daarvan in die biosfeer lei tot ernstige ekologiese skade, aangesien klimaats- en omgewingsveranderinge 'n bedreiging vir die toekoms van alle lewens inhou. Regeringsprogramme om hierdie probleme met aardse oplossings aan te spreek, sal lei tot ernstige samelewings- en geopolitieke gevolge.

Die mensdom moet dus maatreëls tref om bewustelik en intelligent in te gryp in die dinamiese lewensstelsels van die Aarde om aan te pas by veranderinge wat dit veroorsaak, sowel as aan te pas by 'n son wat konstant warm word en ander kosmiese bedreigings. Aangesien dit kort-kort nie toegerus is om 'n naburige planeet te beset en te transformeer om aan sy groeiende behoeftes te voldoen nie, sal die mensdom se volgende logiese stap wees om die laaste uithoeke van sy eie planeet te ontdek en te bewoon - om sy aktiwiteite uit te brei tot die ware grense van die Aarde soos gedefinieer deur die wette van fisika. Binne die grense van Groter Aarde ons spesies sal die nodige ruimte, hulpbronne, geleenthede en inspirasie vind wat hulle nodig sal hê om in die huidige millennium te kan oorleef en voorspoedig te wees en, met 'n bietjie geluk, uiteindelik 'n spesie vir ruimtevaart te word.

Bewustheid van Groter Aarde as 'n dinamiese stelsel verenig die groot potensiaal van ruimte-ontwikkeling met die kritieke aardse kwessies van ekologiese volhoubaarheid, herstel van die omgewing, opwekking van skoon energie, wêreldwye welvaart en internasionale veiligheid. Beset die streek van Groter Aarde insluitend die maan en die geolunige ruimte, sal daartoe bydra dat die mensdom universeel bewus word van sy verantwoordelikheid teenoor alle lewens wat sy tuisplaneet deel en van die belangrike rol en doel van die menslike spesie in die evolusie van lewe op aarde en daarbuite. Omvat die konsep van Groter Aarde as 'n nuwe persepsie van ons planeet en om dit as 'n dinamiese stelsel te verstaan, kan dit 'n lewensvatbare strategie wees om die omgewings- en ekologiese bewegings saam te smelt met die ekonomiese doelstellings van die ruimte-ontwikkelingsgemeenskap.

(*) Arthur R. Woods is 'n ruimtevaarder en onafhanklike navorser met twee kunsprojekte wat suksesvol op die Mir-ruimtestasie gevlieg is. Hy is 'n lid van die International Academy of Astronautics en mede-voorsitter van die Moon Village Association-kultuuroorwegings-werkgroep.


Feite wat almal van die ruimte ken

Kinders sal van die koel, mal, vreemde, snaakse, vreemde, vreemde, bisarre en gekke inligting hou.

Die son is meer as 300 000 keer groter as die aarde. Meer Sonfeite. Halley's Comet is laas in 1986 in die binneste sonnestelsel gesien, en dit sal êrens in 2061 weer vanaf die aarde sigbaar wees (maak u kamera gereed).

Meer komeetfeite. Venus is die warmste planeet in ons sonnestelsel met 'n oppervlaktemperatuur van meer as 450 grade celcius. Baie wetenskaplikes meen dat die asteroïde ongeveer 65 miljoen jaar gelede die uitsterwing van die dinosourusse veroorsaak het.

Meer feite oor asteroïdes. Die sonnestelsel het ongeveer 4,6 miljard jaar gelede ontstaan. Meer feite oor die sonnestelsel. Dit lyk asof die maan meer kraters en littekens het as die aarde omdat dit baie minder natuurlike aktiwiteit aan die gang het, en die aarde is voortdurend besig om sy oppervlak te hervorm deur aardbewings, erosie, reën, wind en plante wat op die oppervlak groei, terwyl die maan baie min het weer om sy voorkoms te verander. Meer feite oor die maan.

Saturnus is nie die enigste geringe planeet nie; ander gasreuse soos Jupiter, Uranus en Neptunus het ook ringe, dit is net minder voor die hand liggend. Voetspore en bandspore wat ruimtevaarders op die maan agtergelaat het, sal vir ewig daar bly, want daar is geen wind om hulle weg te waai nie.

In 2006 het sterrekundiges die definisie van 'n planeet verander. Dit beteken dat daar nou na Pluto verwys word as 'n dwergplaneet. Lees meer feite oor dwergplaneet. As gevolg van 'n laer swaartekrag, sou 'n persoon wat 200 kilogram op aarde weeg, net 76 kilogram op die oppervlak van Mars weeg.

Die enigste planeet wat soos 'n loop aan sy sy draai, is Uranus. Die enigste planeet wat agtertoe draai in verhouding tot die ander, is Venus. Sommige van die vinnigste meteoroïede kan met 'n snelheid van ongeveer 42 kilometer per sekonde (26 myl per sekonde) deur die sonnestelsel beweeg.

Kyk na meer feite oor meteoroïede of leer die verskil tussen komete, asteroïdes en meteoroïede. Die eerste voorwerp wat die mens in die ruimte gestuur is, was in 1957 toe die Russiese satelliet met die naam Sputnik gelanseer is.

Jupiter se vier grootste mane heet Europa, Ganymedes, Callisto en Io. Meer feite oor die sonnestelsel. Dit is as gevolg van die swaartekrag van die son en die maan dat ons hoë en lae getye het. Kyk na ons woordelys met maklike ruimte- en sterrekunde-definisies vir kinders vir 'n lys van belangrike ruimtedefinisies.


Maklik: Sit 'n maan reg bokant die geostasionêre baan.

As u 'n 24 uur dag het en 'n maan neem wat 25 uur neem om die planeet te omring, sal enige satellietbaan op geostasionêre hoogte heeltemal onstabiel wees. Die satelliet sal 12 dae aan die ander kant van die planeet deurbring as wat die maan doen, en dan sal dit gedurende die volgende 6 dae baie naby aan 'n baie swaar liggaam beweeg, of dit uiteindelik op die maan of planeet neerstort, of 'n slingervel om die planeet heeltemal te ontsnap.

Let daarop dat hierdie opstelling satelliete op die vyf Lagrange-punte van die planeet / maanstelsel moontlik maak, maar dit sal dieselfde wentelperiode hê as die maan, wat nie geostasionêr is nie.

U kan beslis nie 'n planeet laat draai nie te vinnig om geostasionêre wentelbane moontlik te maak, blyk dit dat die planeet op die punt van onstabiliteit sou wees.

Ek sal aanneem dat u veral belangstel in 'n geostasionêre baan, die spesifieke geval waar 'n wentelende liggaam bo dieselfde punt op die planeetoppervlak bly. Om dit te kan doen, moet die rotasietydperk van die planeet gelyk wees aan die wentelperiode, dus volgens die derde wet van Kepler moet die rotasietydperk $ P $, die massa van die planeet $ M_p $ en die wentelstraal $ r $ met $ verband hou r ^ 3 = frac<4 pi ^ 2> P ^ 2 $ Om 'n geostationêre baan onmoontlik te maak, moet die baanstraal benodig vir 'n geostationêre baan minder as $ R_p $, die radius van die planeet. Daarom is die voorwaarde wat u verlang $ R_p & gt left ( frac<4pi^2>P^2 ight)^<1/3>$ or $P<left(frac<4pi^2R_p^3> regs) ^ <1/2> = links ( frac <3 pi> regs) ^ <1/2> $ met $ rho_p $ die digtheid van die planeet. Vir 'n aardagtige planeet is die kritieke periode $ sim $ 1,40 uur.

Aan die ander kant, op daardie stadium, sou die sentifugale versnelling aan die oppervlak gelyk wees aan die swaartekrag vanaf die aarde self, en dit lyk waarskynlik dat die planeet byna vinnig genoeg sou draai om die planeet vinnig onstabiel te word. As u nadink oor die probleem wat u beskryf, is dit sinvol. U kan immers ook die kritieke periode interpreteer as die periode waarin 'n stuk van die planeet aan die oppervlak vinnig genoeg sou beweeg om 'n baan te bereik. $ ^ < dolk> $

Aan die ander kant kan u dit ook oorweeg om die rotasie van die planeet te vertraag tot 'n punt waar 'n geosinchrone baan buite die heuwelsfeer van die planeet sou wees. Buite die Hill-sfeer kan die planeet nie satelliete hou nie. Venus het byvoorbeeld 'n heuwelsfeer van ongeveer een miljoen kilometer en 'n rotasietydperk van 243 dae. 'N Voorwerp wat aan die rand van die Venus' Hill-bol wentel, sou 127 dae duur, wat beteken dat 'n geosinchrone baan onmoontlik sou wees.

Nou, by die vraag, het u gespesifiseer dat u wil hê dat 'n geosinchrone baan 'n radius benodig as die radius van die planeet. Ons het gesien dat so iets onmoontlik is. U egter kan maak geosinchrone wentelbane onmoontlik as u die vereiste verwyder.

$ ^ < dolk> $ Dit blyk ook dat die kritieke periode redelik naby is aan die dinamiese tydskaal, seker binne 'n orde van grootte - as dit sinvol is om oor so 'n hoeveelheid vir 'n vaste planeet te praat. Hopelik is dit ook intuïtief sinvol.