# Τεχνητός δορυφόρος

Στρατιωτικός δορυφόρος τύπου *Ultra High Frequency Follow-On (UFO)*.
**Τεχνητός δορυφόρος**, συχνά αποκαλούμενος απλά ως **δορυφόρος**, είναι οποιαδήποτε κατασκευή που δημιουργήθηκε από τον άνθρωπο και τοποθετείται σε τροχιά γύρω από ένα ουράνιο σώμα. Ειδικότερα, τεχνητός δορυφόρος της Γης λέγεται κάθε αντικείμενο που τοποθετείται από τον άνθρωπο σε τροχιά γύρω από αυτήν.

Αντιθέτως, όλα τα ουράνια σώματα που είναι μέρη του ηλιακού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης και της Γης, είναι δορυφόροι είτε του Ήλιου είτε άλλων ουράνιων σωμάτων. Αυτοί οι δορυφόροι λέγονται φυσικοί δορυφόροι, προκειμένου να διακρίνονται από τους τεχνητούς.

Η εκτόξευση και η τοποθέτηση σε κατάλληλη τροχιά γίνεται με πυραύλους, οι οποίοι συνήθως αποτελούνται από πολλά μέρη (ορόφους). Κάθε όροφος είναι ένας ξεχωριστός πύραυλος, ο οποίος αρχίζει να λειτουργεί όταν εξαντληθούν τα καύσιμα του προηγούμενου ορόφου, ο οποίος αποσπάται και απορρίπτεται. Με τον τρόπο αυτόν το μέρος που απομένει έχει μικρότερο βάρος και συνεχίζει το ταξίδι του με ολοένα μεγαλύτερη ταχύτητα, μέχρι να φτάσει στο προβλεπόμενο ύψος και με την απαραίτητη ταχύτητα.

Επεικόνιση τυπικού επιστημονικού δορυφόρου με όργανα TEMPO.Στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, η χρήση τεχνητών δορυφόρων γνώρισε μεγάλη ανάπτυξη λόγω της μεγάλης χρησιμότητάς τους σε τηλεπικοινωνιακούς, επιστημονικούς (π.χ. μετεωρολογικοί δορυφόροι), αλλά και στρατιωτικούς (π.χ. κατασκοπευτικοί δορυφόροι) σκοπούς.

Τεχνητοί δορυφόροι έχουν τεθεί κατά καιρούς σε τροχιά γύρω και από τους περισσότερους πλανήτες του ηλιακού συστήματος αλλά και τη Σελήνη.

Στις 1 Απριλίου 2023 υπήρχαν 10.290 δορυφόροι που συνέχιζαν να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη, με 7.800 εξ αυτών να παραμένουν επιχειρησιακοί. Ενώ έως σήμερα (κατάσταση 2023), έχουν εκτοξευθεί πάνω από 15.550 δορυφόροι στο σύνολο από την αρχή της Εποχής του Διαστήματος, σύμφωνα με το *Γραφείο των Ηνωμένων Εθνών για Υποθέσεις Διαστήματος*. Μία δεκαετία πριν ο αριθμός ετήσιων εκτοξεύσεων δορυφόρων ανερχόταν στις 210, ενώ το 2023 οι εκτοξεύσεις είχαν αυξηθεί σημαντικά, φθάνοντας τις 2.588.

## Είδη τεχνητών δορυφόρων

Οι δορυφορικές τροχιές περί της Γης (εκτός των αναφερόμενων στο κείμενο: *HEO-High Elliptical Orbit*, Ελλειπτική τροχιά).
Οι τεχνητοί δορυφόροι μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με το ύψος ή το είδος της τροχιάς τους:

* Δορυφόροι χαμηλής περί της γης τροχιάς - ΧΓΤ (αγγλ. *Low Earth Orbit – LEO*)
* Δορυφόροι μεσαίας περί της γης τροχιάς - ΜΓΤ (αγγλ. *Medium Earth Orbit – MEO*)
* Δορυφόροι γεωστατικής τροχιάς - ΓΕΤ (αγγλ. *Geostationary Orbit – GEO*)
* Δορυφόροι ηλιοσύγχρονης τροχιάς (αγγλ. *Sun-Synchronous Orbit - SSO*)
* Δορυφόροι γεωστατικής τροχιάς μεταφοράς (αγγλ. *Geostationary Transfer Orbit - GTO*)

Απεικόνιση του στρατιωτικού μικροδορυφόρου *ICEYE SAR*.
Αλλά και βάσει του ρόλου τους:

* Τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος
* Μετεωρολογικός δορυφόρος
* δορυφόροι πλοήγησης (GPS, Galileo)
* δορυφόροι παρατήρησης της Γης
* στρατιωτικοί/κατασκοπικοί δορυφόροι
* επιστημονικοί/ερευνητικοί δορυφόροι

Ένα ζεύγος κυβοδορυφόρων, με τη Γη στο βάθος, φαίνονται στιγμές μετά από την εκτόξευσή τους από έναν εκτοξευτή μικρών δορυφόρων (J-SSOD), έξω από την ιαπωνική εργαστηριακή μονάδα του ΔΔΣ *Kibō*. 2017.
Μπορούν επίσης να διαχωριστούν βάσει της μάζας τους:

* Μεγάλοι δορυφόροι: > 1.000kg
* Μεσαίοι δορυφόροι: 500–1.000kg
* Μίνι δορυφόροι (Mini Satellites): 100–500kg

* Μικροδορυφόροι: 10–100kg
* Νανοδορυφόροι: 1–10kg
* Πικοδορυφόροι: 0.1–1kg
* Φεμτοδορυφόροι: < 100g
* Κυβοδορυφόροι, γνωστοί και ως *CubeSats*: ειδική κατηγορία νανοδορυφόρων με τυποποιημένες διαστάσεις 1U (10×10×10 cm) και πολλαπλάσια.
	+ Οι διαστάσεις σε U (αγγλ. «*Units*» - «μονάδες») έχουν την ακόλουθη μάζα:
		- 1U = 2kg
		- 1.5U = 3kg
		- 2U = 4kg
		- 3U = 6kg
		- 6U = 12kg
		- 12U = 24kg

## Ιστορικά στοιχεία

Οι πρώτες εκτοξεύσεις πυραύλων για λόγους θεάματος, αλλά και στρατιωτικούς, είχε πραγματοποιηθεί στην Κίνα πριν από αρκετούς αιώνες, αλλά με στοιχειώδη μέσα και χωρίς σοβαρές επιστημονικές γνώσεις.

Η πρώτη επιστημονική μελέτη του πυραύλου άρχισε στη Ρωσία από τον Κονσταντίν Τσιολκόφσκι, από το 1883 μέχρι το 1941. Όμοια, ο Ρόμπερτ Γκόνταρντ συνεχίζει τις σχετικές μελέτες και προσπάθειες. Οι πρώτες οργανωμένες προσπάθειες έγιναν στη ναζιστική Γερμανία με γενναία κρατική χρηματοδότηση και με κύριο υπεύθυνο τον Βέρνερ φον Μπράουν, ο οποίος υπήρξε και ο μεγαλύτερος ειδικός σε θέματα πυραύλων. Το 1942 εκτοξεύτηκε με επιτυχία ο πρώτος πύραυλος V–2, που έφτασε σε ύψος 95 χλμ. Ακολούθησε μια σειρά πυραύλων του ίδιου τύπου, που χρησιμοποιήθηκε από τους ναζί για πολεμικές επιχειρήσεις κατά της Μεγάλης Βρετανίας.

Η ιδέα για τη χρήση δορυφόρων σε γεωσύγχρονη (ή *γεωστατική*) τροχιά γύρω από τη Γη επαναδιατυπώθηκε από τον επιστήμονα και συγγραφέα Άρθουρ Κλαρκ το 1945. Μετά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο και την κατάρρευση της ναζιστικής Γερμανίας, στηριγμένοι σε γερμανική πυραυλική τεχνολογία και το ήδη ειδικευμένο προσωπικό των Γερμανών, αλλά και σε δοκιμές δικών τους επιστημόνων, Σοβιετικοί και Αμερικανοί άρχισαν δοκιμές για την αποστολή δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τη Γη. Και οι δύο μεγάλες δυνάμεις της εποχής συνεχίζουν τις τελειοποιήσεις κάτω από συνθήκες άκρας μυστικότητας, για την κατασκευή διηπειρωτικών και άλλων πυραύλων.

Μοντέλο του σοβιετικού δορυφόρου Σπούτνικ 1.
Ο Εξπλόρερ 1 στην τροχιακή του διαμόρφωση, με το τέταρτο στάδιο του οχήματος εκτόξευσης συνδεδεμένο.
Κατά τη διάρκεια του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους (1957) και συγκεκριμένα στις 4 Οκτωβρίου 1957 εκτοξεύτηκε ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος της Γης, ο σοβιετικός Σπούτνικ 1. Η ημέρα αυτή θεωρείται επίσημα ως η αρχή της εποχής του διαστήματος. Λίγο αργότερα ακολούθησε και ο Αμερικάνικος Εξπλόρερ 1. Έτσι, στη δεκαετία του 1950, οι στρατιωτικοί πύραυλοι έχουν τελειοποιηθεί και χρησιμοποιούνται ευρύτατα στα οπλοστάσια πολλών κρατών.

Κατά την ίδια εποχή άρχισαν να χρησιμοποιούνται «ειδικοί» πύραυλοι και για επιστημονικούς σκοπούς. Έτσι, τα έτη 1957–1958, κατά τον προγραμματισμό του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους (ΔΓΕ), αποφασίστηκε να εκτοξευθούν και τεχνητοί δορυφόροι για τη μελέτη ενός ευρύτατου πεδίου, που ενδιέφερε άμεσα τους γεωφυσικούς, τους γεωλόγους, τους σεισμολόγους, τους αστρονόμους κλπ, από 66 χώρες.

## Γενικές αρχές

Για να εκτοξευθεί με επιτυχία ένας τεχνητός δορυφόρος, πρέπει να κινηθεί τουλάχιστον με την κρίσιμη ταχύτητα διαφυγής, η οποία δίδεται από τη σχέση:

```
V2=2g*(M/R)
```

όπου g είναι η σταθερά παγκόσμιας έλξης, M η μάζα της Γης και R η ακτίνα της. Αν πάντως η εκτόξευση γίνεται από κάποιο ύψος I, αντί του R τίθεται (R+Ι) και η απαιτούμενη ταχύτητα ελαττώνεται. Η ταχύτητα διαφυγής στην επιφάνεια της Γης είναι 11,18 km/sec, ενώ στην επιφάνεια της Σελήνης 2,38 km/sec. Ο επόμενος πίνακας δίνει την ταχύτητα διαφυγής σε διάφορα ύψη από την επιφάνεια της Γης:

| Ύψος | Ταχύτητα διαφυγής |
| --- | --- |
| 0 km | 11,18 km/sec |
| 200 km | 11,01 km/sec |
| 400 km | 10,85 km/sec |
| 600 km | 10,69 km/sec |
| 800 km | 10,54 km/sec |
| 1.000 km | 10,40 km/sec |

Μετά την εκτόξευση, και εφόσον ο τεχνητός δορυφόρος φτάσει σε ορισμένο ύψος, η ταχύτητά του πρέπει να αλλάξει διεύθυνση και να γίνει κάθετη προς την ευθεία που ορίζεται από το κέντρο της Γης και το σκάφος (θεωρουμένο ως σημείο). Τότε, εφόσον και πάλι η ταχύτητα είναι σωστή, γίνεται τεχνητός δορυφόρος και περιφέρεται γύρω από τη Γη. Η κίνηση των τεχνητών δορυφόρων ακολουθεί τους νόμους του Κέπλερ, όπως ακριβώς και οι φυσικοί δορυφόροι. Έτσι, τη μία εστία της ελλειπτικής τροχιάς κατέχει το κέντρο της μάζας της Γης. Το ακριβές σχήμα της έλλειψης εξαρτάται από το ύψος, στο οποίο ο δορυφόρος θα τοποθετηθεί στην τροχιά του, από τη ταχύτητα την οποία θα έχει ο δορυφόρος κατά την είσοδο του στην τροχιά και από τη διεύθυνσή του ως προς την ευθεία που ορίζεται από το κέντρο της Γης και τον δορυφόρο. Είναι δυνατόν η ελλειπτική τροχιά να συμπίπτει σχεδόν με κύκλο, οπότε αποκαλείται κυκλική. Στην περίπτωση αυτή, σε κάθε ύψος αντιστοιχεί ορισμένη ταχύτητα του δορυφόρου και ορισμένη περίοδο.

Αν ο δορυφόρος τοποθετηθεί σε κυκλική τροχιά, σε ύψος 35.900 km, και κινείται παράλληλα προς τον Ισημερινό κατά τη φορά περιστροφής της Γης, τότε, επειδή χρειάζεται 24 ώρες για μία πλήρη περιφορά, όσο και ένα σημείο της γήινης επιφάνειας, θα φαίνεται σαν να είναι σε σταθερή θέση πάνω από έναν τόπο, χωρίς να κινείται. Οι δορυφόροι αυτού του τύπου λέγονται *στάσιμοι* ή *γεωσύγχρονοι*.

Η ταχύτητα την οποία πρέπει να έχει ένα σώμα για να τοποθετηθεί σε κυκλική τροχιά, σε ορισμένο ύψος, ονομάζεται *πρώτη κοσμική ταχύτητα*. Αν ένα σώμα κινείται με την ταχύτητα διαφυγής, δηλαδή 11,18 km/sec, θα διαγράψει παραβολική τροχιά, ενώ αν εκτοξευτεί με ταχύτητα μεγαλύτερη από 11,18 km/sec, θα διαγράψει υπερβολική τροχιά. Και στις δύο αυτές περιπτώσεις θα διαφύγει στο διάστημα, εγκαταλείποντας τη Γη, χωρίς να ξαναπέσει πάνω σε αυτήν. Αυτή η ταχύτητα διαφυγής ονομάζεται και παραβολική ταχύτητα ή *δεύτερη κοσμική ταχύτητα*.

Αν ένα σώμα κινηθεί με την ταχύτητα αυτή, τότε απελευθερώνεται μεν από την έλξη της Γης, αλλά όχι και από εκείνη του Ηλίου. Έτσι, θα συνεχίσει την κίνηση του γύρω από τον Ήλιο σαν τεχνητός πλανήτης. Αν θέλουμε να εκτοξεύσουμε ένα σώμα, το οποίο να εγκαταλείψει το ηλιακό σύστημα και να κινηθεί στον μεσοαστρικό χώρο, τότε θα πρέπει, κατά την εκτόξευση, να έχει ταχύτητα τουλάχιστον 16,6 km/sec, η οποία λέγεται *τρίτη κοσμική ταχύτητα.*

Την τρίτη κοσμική ταχύτητα έχουν τα δύο διαστημόπλοια Βόγιατζερ τα οποία προγραμματίστηκαν να περάσουν κοντά από τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα και μετά να συνεχίσουν στο μεσοαστρικό διάστημα. Γι’ αυτό και φέρουν πλάκες ενδεικτικές του τόπου της προέλευσής τους, ώστε να αναγνωριστούν από άλλα λογικά όντα στην περίπτωση που θα έχουν μία τέτοια συνάντηση στις αιώνιες περιπλανήσεις τους στο αχανές.

## Εκτόξευση δορυφόρου

Η αποβολή ενός δορυφόρου αρχίζει πάντοτε με την εκτόξευσή του με τον πύραυλο–φορέα. Οι πολλοί μικροί δορυφόροι και μάλιστα κατά τα πρώτα εγχειρήματα εκτοξεύτηκαν με απλό πύραυλο, από εκείνους που ήδη χρησιμοποιούνται για στρατιωτικούς σκοπούς, όπως οι Άτλας και Κένταυρος. Όταν οι απαιτήσεις έγιναν μεγαλύτερες, είτε γιατί το ύψος των τροχιών ήταν μεγαλύτερο είτε γιατί το βάρος ήταν πολύ μεγαλύτερο, τότε, άρχισαν να χρησιμοποιούνται συνδυασμένοι πύραυλοι στην αρχή και αργότερα οι πύραυλοι πολλών ορόφων, όπως αναφέρονται στην αρχή.

Επειδή η Γη περιφέρεται γύρω από τον άξονα της από Δυσμάς προς Ανατολάς, η εκτόξευση γίνεται πάντοτε κατά την ίδια κατεύθυνση με σκοπό να γίνει αντικείμενο εκμετάλλευσης και η ταχύτητα περιστροφής της Γης, η οποία στον Ισημερινό είναι 465 m/sec, ενώ σε γεωγραφικό πλάτος 30° φτάνει τα 402 m/sec και σε πλάτος 45° τα 328 m/sec. Και βέβαια, το σημείο εκτόξευσης πρέπει να βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στον Ισημερινό, ώστε να προστεθεί και η αντίστοιχη ταχύτητα της Γης, γιατί, αν και η αρχική διεύθυνση του πυραύλου είναι κατακόρυφη ως προς τον τόπο εκτόξευσης, η κίνησή του ως προς το κέντρο της Γης είναι σύνθετη, με μια συνιστώσα κατακόρυφη και μια οριζόντια, που είναι η κίνηση της Γης. Όταν ο πύραυλος φτάσει στο προϋπολογισμένο ύψος και με την προϋπολογισμένη ταχύτητα, παίρνει κλίση προς Ανατολάς και αρχίζει την κυκλική ελλειπτική τροχιά του. Τότε, με ειδικούς μικρούς πυραύλους, ο δορυφόρος αποχωρίζεται από τον τελευταίο όροφο του πυραύλου και αρχίζει την αποστολή του. Αν χρειάζεται διόρθωση ή οποιαδήποτε μεταβολή η τροχιά του δορυφόρου, επιφέρεται με ειδικούς μικρούς πυραύλους που πυροδοτούνται με εντολές που δίνονται με ραδιοσήματα.

Όλες οι φάσεις της εκτόξευσης και όλα τα σχετικά στοιχεία έχουν προϋπολογιστεί και εξαρτώνται από τα συστήματα που χρησιμοποιούνται σε κάθε αποστολή, όπως ο τύπος του πυραύλου–φορέα, ο τύπος του δορυφόρου, η αντοχή των οργάνων και των συσκευών τους στις μεγάλες επιταχύνσεις κτλ. Ειδικοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές, εγκατεστημένοι στο κέντρο παρακολούθησης, συνδέονται με κεραίες εκπομπής και λήψης ραδιοσημάτων, ώστε να παρακολουθούν τον πύραυλο και τον δορυφόρο σε κάθε στιγμή και να κάνουν αυτόματα τις απαιτούμενες διορθώσεις. Επιπλέον, ένα επιτελείο από ειδικούς επιστήμονες και τεχνικούς βρίσκεται σε επιφυλακή ώστε να αντιμετωπίσουν οποιαδήποτε απρόοπτη εξέλιξη που θα μπορούσε να παρουσιαστεί, παρά το λεπτομερέστατο προγραμματισμό των ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Η δυσκολότερη φάση του εγχειρήματος είναι η τελική τοποθέτηση του δορυφόρου στην τροχιά του, η οποία διαρκεί μερικά δευτερόλεπτα μόνο. Κατά τη διάρκεια της, συνήθως, προκύπτουν τόσα προβλήματα, ώστε για να διατυπωθούν και να λυθούν χρειάζονται 10 μαθηματικοί, οι οποίοι θα εργάζονται επί 10 χρόνια. Και όμως, με τα αυτόματα συστήματα και τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές, που χρησιμοποιούνται, όχι μόνο αναγνωρίζονται, διατυπώνονται και λύνονται τα προβλήματα αυτά, αλλά και οι λύσεις τους στέλνονται στο σκάφος και εφαρμόζονται σε λίγα μόλις δευτερόλεπτα. Είναι φανερό, ότι δε θα μπορούσε να γίνει εκτόξευση και επιτυχής τοποθέτηση σε τροχιά κανενός δορυφόρου, αν δεν είχαν αναπτυχθεί τα αυτόματα συστήματα παρακολούθησης και οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές.

## Στοιχεία δορυφόρων

## Τμήματα δορυφόρου

Ανεξάρτητα από τη χρήση τους, οι τεχνητοί δορυφόροι έχουν ορισμένα στοιχεία όλων των δορυφόρων που είναι τα κολάνια.

### Σύστημα σταθεροποίησης

Για να σταθεροποιηθεί ένας δορυφόρος, έχει ένα σύστημα που τον κρατά ομοιόμορφα εντός της τροχιάς του, καθώς οι μετρήσεις και οι εικόνες ενός δορυφόρου θα είναι ανακριβείς και συγκεχυμένες εάν αυτός δεν είναι σταθερός. Για να διατηρούνται σταθεροί, οι δορυφόροι χρησιμοποιούν συχνά περιστροφική ή γυροσκοπική κίνηση. μπλε

### Σώμα δορυφόρου

Το σώμα ενός δορυφόρου, επίσης γνωστό ως λεωφορείο του δορυφόρου, περιέχει όλο τον επιστημονικό εξοπλισμό και άλλα απαραίτητα συστατικά του δορυφόρου. Οι δορυφόροι συνδυάζουν πολλά διαφορετικά υλικά που αποτελούν τα συστατικά μέρη τους. Δεδομένου ότι οι δορυφόροι είναι ουσιαστικά κομμάτια του επιστημονικού ή εξοπλισμού επικοινωνιών που πρέπει να πάει στο διάστημα, οι μηχανικοί πρέπει να σχεδιάσουν ένα λεωφορείο που θα μεταφέρει τον εξοπλισμό ακίνδυνα στο διάστημα.

Υπάρχουν διάφορα σημεία που οι μηχανικοί πρέπει να προσέξουν κατά την επιλογή των υλικών για το λεωφορείο του δορυφόρου. Μεταξύ αυτών είναι:

* Εξωτερικό στρώμα: προστατεύει τον δορυφόρο από τις συγκρούσεις με μικρομετεωρίτες ή άλλα μόρια που αιωρούνται στο διάστημα
* Αντιραδιενεργή προστασία: προστασία του δορυφόρου από την ακτινοβολία του Ήλιου
* Θερμική κάλυψη: χρησιμοποίηση της θερμικής κάλυψης για να διατηρείται ο δορυφόρος στην ιδανική θερμοκρασία που χρειάζονται τα όργανα για να λειτουργήσουν ομαλά
* Σύστημα απομάκρυνσης της θερμότητας μακριά από τα ζωτικής σημασίας όργανα του δορυφόρου
* Δομική υποστήριξη
* Σύνδεση των υλικών

Γενικά, όσο μικρότερος είναι ένας δορυφόρος, τόσο καλύτερος είναι. Κατά την επιλογή των υλικών για το κυρίως σώμα του, συνήθως λαμβάνονται υπόψη και οι ακόλουθοι παράγοντες: κόστος, βάρος, μακροζωία (πόσο καιρό θα αντέξει το υλικό), και εάν το υλικό έχει αποδειχθεί λειτουργικό σε άλλους δορυφόρους πριν.

### Επικοινωνία

Όλοι οι δορυφόροι πρέπει να έχουν μερικούς τρόπους επικοινωνίας με τη Γη, καθώς ο δορυφόρος πρέπει να είναι σε θέση να λαμβάνει οδηγίες και να διαβιβάζει πληροφορίες που συλλέγει, αλλά και να μπορεί να αναμεταδώσει τις πληροφορίες που στέλνονται σε αυτόν σε μια άλλη περιοχή στη γη. Αυτό γίνεται γενικά χρησιμοποιώντας κάποιον τύπο κεραίας.

Οι κεραίες είναι απλό κομμάτι του εξοπλισμού, που επιτρέπει τη μετάδοση και την υποδοχή των ραδιοσημάτων. Δεδομένου ότι οι πληροφορίες μεταδίδονται χρησιμοποιώντας τα ραδιοκύματα, τα οποία κινούνται με την ταχύτητα του φωτός, αυτή η μέθοδος επιτρέπει πολύ γρήγορες επικοινωνίες, με μία πολύ μικρή χρονική καθυστέρηση.

### Εσωτερικός υπολογιστής

Όλοι οι δορυφόροι έχουν υπολογιστή, ο οποίος επεξεργάζεται τις πληροφορίες που συλλέγονται από τον δορυφόρο, και ελέγχει τα διάφορα συστήματά του. Το δορυφορικό υποσύστημα που εκπληρώνει αυτόν τον ρόλο καλείται καταδίωξη και έλεγχος τηλεμετρίας (TT&C). TT&C είναι ο εγκέφαλος του δορυφόρου και του λειτουργικού συστήματός του. Καταγράφει κάθε δραστηριότητα του δορυφόρου, λαμβάνει τις πληροφορίες από τον επίγειο σταθμό, και φροντίζει οποιαδήποτε γενική συντήρηση που πρέπει να κάνει ο δορυφόρος.

### Ενέργεια

Κάθε δορυφόρος χρειάζεται κάποια πηγή ενέργειας, η οποία συνήθως είναι:

* Ηλιακοί συλλέκτες
* Μπαταρίες
* Πυρηνική ενέργεια
* Γεννήτριες θερμότητας

## Τροχιές

  LEO
  MEO
  δορυφόροι συστήματος GPS
  GEOΓια την αποφυγή προβλημάτων παρεμβολών και συγκρούσεων, με διάφορες κυβερνητικές και διακρατικές συμφωνίες έχει οριστεί το ποιος θα χρησιμοποιεί δορυφόρους, σε ποια τροχιά και συχνότητα.

### Δορυφόροι χαμηλής περί της Γης τροχιάς (LEO)

Αυτού του είδους οι δορυφόροι δεν είναι γεωστατικοί (δεν βρίσκονται συνεχώς πάνω από το ίδιο σημείο). Έχουν επίσης την πιο μικρή σε ύψος τροχιά από όλους τους δορυφόρους (100-300 μίλια από την επιφάνεια της Γης). Συμπληρώνουν τον κύκλο της τροχιάς τους σε 15 λεπτά.

Η τεχνολογία που χρησιμοποιούν επιτρέπει τη σύνδεση μέσω συχνοτήτων με μη κατευθυνόμενη κεραία (η κεραία μπορεί να στείλει προς όλες τις κατευθύνσεις σήματα). Οι περισσότεροι από αυτούς χρησιμοποιούν τη ζώνη συχνοτήτων L. Επίσης υπάρχει επικοινωνία μεταξύ των δορυφόρων στο κανάλι ζώνης K.

#### Πλεονεκτήματα

* μικρότερο κόστος εκτόξευσης-τροχιοθέτησης, κατανάλωσης ενέργειας
* μικρές καθυστερήσεις στη μετάδοση
* ασήμαντα σφάλματα (path loss errors)
* λήψη σήματος από αδύνατους πομπούς

#### Μειονεκτήματα

* μικρός χρόνος ζωής (1-3 μήνες), ανάγκη για αντικατάσταση
* συγκρούσεις των ζωνών ραδιοσυχνοτήτων, παρεμβολές στη μετάδοση του σήματος

Αυτού του είδους οι δορυφόροι είναι συμφέροντες για επιχειρήσεις που έχουν διάσπαρτα τμήματα, στην περίπτωση που θέλουν να αποκτήσουν ένα ολοκληρωμένο δίκτυο.

### Δορυφόροι μεσαίας περί της γης τροχιάς (MEO)

Είναι δορυφόροι οι οποίοι κινούνται με μεγαλύτερη ταχύτητα από τη Γη, οπότε δεν φαίνονται στατικοί από κάποιο σημείο. Βρίσκονται σε τροχιές μεταξύ των LEO και GEO, ύψους από 6.000-12.000 μίλια. Συμπληρώνουν τον κύκλο της τροχιάς τους σε 2-4 ώρες. Έχουν ίδια τεχνολογία μετάδοσης με τους LEO.

#### Πλεονεκτήματα

* μέτριο κόστος τροχιοθέτησης
* μεσαίες καθυστερήσεις στη μετάδοση

#### Μειονεκτήματα

* τακτά σφάλματα (path loss errors)

### Δορυφόροι γεωστατικής τροχιάς (GEO)

Αυτού του είδους οι δορυφόροι είναι οι πιο οικονομικοί για επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις σε σχέση με τα υπερπόντια καλώδια. Βρίσκονται σε τροχιά 22.300 μιλίων από την επιφάνεια της Γης (35.800 km). Βρίσκονται σε γεωστατική τροχιά (GEO - αγγλ. GE*ostationary* *Orbit*, επίσης γνωστοί ως αγγλ. *Geosynchronous Equatorial Orbit*), συμπληρώνοντας μια τροχιά κάθε 24 ώρες (23 ώρες, 56 λεπτά και 4,09 δευτερόλεπτα, κινούνται με ταχύτητα 7.000 μίλια την ώρα από την ανατολή στη δύση) και βρίσκονται πάνω από τον Ισημερινό της γης. Επειδή κινούνται με την ίδια ταχύτητα και κατεύθυνση με τη γη φαίνονται ακίνητοι όταν παρατηρούνται από ένα συγκεκριμένο σημείο. Ο πρώτος επικοινωνιακός δορυφόρος αυτού του είδους ήταν ο Syncom 2, τον οποίο έθεσε σε τροχιά η NASA (*National Aeronautics and Space Administration*) το 1963. Τα κύρια κανάλια συχνοτήτων που χρησιμοποιούν αυτού του είδους οι δορυφόροι είναι το κανάλι ζώνης C (4–6 GHz) και Ku (12–14 GHz).

#### Πλεονεκτήματα

* καλύπτει το 42,2% της γήινης επιφάνειας
* «βλέπει» πάντα την ίδια περιοχή
* δεν έχει προβλήματα εξαιτίας του φαινομένου Ντόπλερ
* δυνατότητα μετάδοσης σήματος (σημείο-πολυσημειακή σύνδεση)

#### Μειονεκτήματα

* τροχιά μεγάλης περιφέρειας
* ακριβοί σταθμοί σε σχέση με τα ασθενή σήματα

## Διάρκεια ζωής δορυφόρου

Διάρκεια ζωής ονομάζεται το χρονικό διάστημα κατά το οποίο ο δορυφόρος μπορεί να παραμείνει στην τροχιά του και εξαρτάται από το ύψος και τη μορφή του. Η επιχείρηση εκεί διάρκεια ζωής ενός τέχνη του δορυφόρου, δεν σχετίζεται με την τροχιακή χρονική διάρκεια αλλά συγκρίνει με την υπολογιζόμενη κατά σχεδίαση διάρκεια ζωής. Ανάλογα με το σκοπό που εξυπηρετεί να δορυφόρος ( επιστημονικό, πολιτικό, στρατιωτικό κοκ) φέρει και τον ανάλογο εξοπλισμό. Ο εξοπλισμός που φέρουν οι τεχνητοί δορυφόροι περιέχεται και στηρίζεται στο εσωτερικό ή στο εξωτερικό μέρος του διαστημικού σκάφους, η κατασκευή αυτή αποκαλείται διαστημική πλατφόρμα.

Η κατασκευή καθώς και η επιλογή πλατφόρμας γίνεται με βάση τον όγκο του εξοπλισμού που θα φέρει ο δορυφόρος και συνήθως είναι ένα τυποποιημένο μεγέθους ως προς τις διαστάσεις του σκάφους και την μάζα. Το πρώτο χαρακτηριστικό (οι διαστάσεις) σχετίζεται άμεσα με το κόστος τοποθετήσεις σε τροχιά, αφού σε μία αποστολή μπορεί να τοποθετηθούν περισσότεροι του ενός από τον φορέα εφόσον το επιτρέπουν οι διαστάσεις τους, και συνεπώς να μειωθεί το κόστος ανα δορυφόρο. Το άλλο μέγεθος (η μάζα), εκτός του κόστους αποστολής, σχετίζεται και με την επιχειρησιακή διάρκεια του δορυφόρου, αφού θα έχει σαν συνέπεια την μικρότερη κατανάλωση στους βοηθητικούς κινητήρες που έχει το σκάφος, προκειμένου να διορθώνει την τροχιά του.

## Δείτε επίσης

* Φυσικός δορυφόρος
* Τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος
* Μετεωρολογικός δορυφόρος
* Δορυφόροι Έκο

## Πηγές

* Εγκυκλοπαίδεια Υδρία (Εταιρία Ελληνικών Εκδόσεων Α.Ε.)
* Δορυφόρος σε πραγματικό χρόνο (Ελληνικά)

## Παραπομπές