Kunstmaan

De geopende Spoetnik 1.

Een kunstmaan oftewel satelliet is een object in een baan om een hemellichaam. Kunstmanen zijn onbemande toestellen die door de mens in een baan zijn gebracht. Natuurlijke manen zijn meestal objecten met de structuur van een kleine planeet of planetoïde die door de zwaartekracht van de planeet in hun baan worden gehouden.

Historie

De eerste succesvol in een baan om de aarde gebrachte satelliet is de Spoetnik 1 van de Sovjet-Unie op 4 oktober 1957. Vaak wordt deze datum gezien als het begin van het moderne ruimtevaarttijdperk. De eerste Amerikaanse satelliet die in een baan om te aarde gebracht werd was de Explorer 1.

Classificatie

Afhankelijk van de toepassing kunnen satellieten als volgt worden geclassificeerd:

• Communicatiesatelliet: verzorging van telefoon, radio, televisie, internet over lange afstanden zoals Artemis
• Navigatiesatelliet: voor plaatsbepaling op aarde met bijvoorbeeld GPS of Galileo
• Observatiesatelliet: observatie van bijvoorbeeld milieuverontreiniging, maken van landkaarten en observeren van het heelal, bijvoorbeeld Envisat of ANS
• Onderzoekssatelliet: voor wetenschappelijk onderzoek bijvoorbeeld naar gewichtloosheid, Sloshsat-FLEVO
• Spionagesatelliet: veelal militaire toepassingen, bv. CORONA (Satelliet)
• Weersatelliet: toegepast bij het doen van weersvoorspellingen, bv Meteosat

Een aparte categorie vormen de ruimtestations die in zekere zin ook satellieten zijn.

Lancering

De traditionele manier om een satelliet in een baan om de aarde te brengen is door middel van een lanceerraket, zoals de Europese Ariane-raket. Afhankelijk van de voortstuwingskracht van de raket en van het gewicht van de satellieten, kunnen soms meerdere satellieten tegelijk gelanceerd worden. Na de lancering komt een satelliet meestal in een tijdelijke overgangsbaan, om daarna door zijn eigen motor naar de gewenste definitieve baan te worden gestuwd.

Een andere manier om satellieten in de ruimte te brengen, is ze aan boord van de Space Shuttle mee te nemen en in de ruimte uit te zetten, zoals met de Hubble ruimtetelescoop is gebeurd.

Een raket kan ook vanaf een vliegtuig gelanceerd worden, dat de raket tot op een grote hoogte (ongeveer 12 kilometer) brengt en daar lanceert. Dit heeft als voordeel dat de raket zelf kleiner, en dus goedkoper, kan zijn, omdat ze slechts een deel van de zwaartekracht van de aarde moet overwinnen. De commerciële ruimtevaartfirma Orbital voert dergelijke lanceringen uit met de Pegasusraket die vanaf een Lockheed L-1011 TriStar wordt gelanceerd.

Plaatsing

Een satelliet kan in een geostationaire of niet geostationaire baan om de aarde worden gebracht. Een geostationair geplaatste satelliet hangt op een hoogte van ongeveer 36.000 km op een vast punt boven de evenaar. Op die hoogte is de omlooptijd van de satelliet namelijk exact gelijk aan de rotatiesnelheid van de aarde om haar eigen as (ongeveer 24 uur). Het idee van geostationaire kunstmanen werd oorspronkelijk door de sciencefictionschrijver Arthur C. Clarke geopperd. Geostationaire satellieten zijn bij uitstek geschikt voor observatie en telefoon- en andere communicatieverbindingen, omdat antennes op aarde naar een vast punt gericht kunnen blijven. Wel is de vertraging in de communicatie iets groter (ongeveer 0.25 seconde) dan voor een satelliet in een lagere baan. Ook staat op zeer hoge breedtegraden (dicht bij de polen) de satelliet nauwelijks boven de horizon.

Een niet-geostationair geplaatste satelliet beweegt met een bepaalde snelheid ten opzichte van het aardoppervlak. Dit komt doordat de hoeksnelheid van de kunstmaan groter (op lage hoogte) of kleiner (op grote hoogte) is dan de hoeksnelheid van de aardrotatie. Voor elke cirkelbeweging van een kunstmaan dient de middelpuntzoekende kracht gelijk te zijn aan de zwaartekracht. Naarmate de baan hoger is, is de zwaartekracht lager. Als gevolg daarvan is in hogere banen de baansnelheid lager.

Satellietbanen kunnen cirkelvormig of elliptisch zijn, met de aarde in een brandpunt van de ellips. In een cirkelvormige baan blijft de satelliet altijd even hoog boven het aardoppervlak; een ellipsvormige baan wordt gekenmerkt door de laagste hoogte (het perigeum) en de grootste hoogte (het apogeum). De omlooptijd van de satelliet is de tijd nodig om één volledige baan uit te voeren; hierbij geldt dat hoe hoger de satelliet zich boven het aardoppervlak bevindt, hoe langer de omlooptijd is.

Daarnaast wordt een satellietbaan gekenmerkt door de inclinatie, dat wil zeggen, de hoek ervan met de evenaar. Een polaire baan staat loodrecht op de evenaar (inclinatie 90°) en loopt dus over de twee polen; dit heeft als voordeel, dat de satelliet het volledige aardoppervlak kan overvliegen en observeren. Dit is onder meer het geval voor de commerciële satelliet IKONOS die gedetailleerde beelden van elk deel van de aarde kan maken. Geostationaire satellieten hebben een inclinatie van 0° (ze blijven boven de evenaar).

Trivia

Op dinsdag 10 februari 2009 botsten op 780 kilometer hoogte boven Siberië een Russische communicatiesatelliet (Cosmos 2251 (93-036A)) en een Amerikaanse communicatiesatelliet (Iridium 33 (97-051C))op elkaar. Beide satellieten vielen in brokstukken uiteen, en zullen waarschijnlijk in de dampkring verbranden. Het ISS ruimtestation, die in een lagere baan om de aarde draait, heeft naar verwachting geen last van de brokstukken.

Zie ook

• Satelliet, andere betekenissen van "kunstmaan" (doorverwijzing).
• Artemis
• Chandra X-Ray Observatory
• Envisat
• Explorer 1
• Hubble-ruimtetelescoop
• Lijst van satellieten voor röntgenastronomie
• Meteosat
• Iridium
• SPOT

Externe links

• satellietforum
• Java-applet voor realtime weergave van groot aantal satellieten
• satellietfoto's van Vlaanderen
• satellietfoto's van de USA
• Welke satelliet kan je vandaag zien passeren vanop Aarde

  Vrije mediabestanden over Satellites op Wikimedia Commons