Vệ tinh thông tin

Vệ tinh thông tin (tiếng Anh: communications satellite, đôi khi viết tắt là SATCOM) là vệ tinh nhân tạo đặt trong không gian dùng cho viễn thông. Vệ tinh thông tin hiện đại có nhiều loại quỹ đạo như quỹ đạo địa tĩnh, quỹ đạo Molniya, quỹ đạo elip, quỹ đạo (cực và phi cực) Trái Đất thấp.
Vệ tinh thông tin là kỹ thuật tiếp sức vô tuyến vi ba bên cạnh thông tin cáp quang biển trong truyền dẫn điểm điểm cố định. Nó cũng được dùng trong các ứng dụng di động như thông tin cho tàu xe, máy bay, thiết bị cầm tay và cho cả tivi và quảng bá khi mà các kỹ thuật khác như cáp không thực tế hoặc không thể.

Lịch sử

Xem: Quỹ đạo địa tĩnh và Quỹ đạo đồng bộ với Mặt Trời Satellites.

Sứ mệnh ban đầu

Vệ tinh nhân tạo đầu tiên là Sputnik 1 của Liên Xô, được dẫn lên vào ngày 4 tháng 10 năm 1957, và được trang bị cùng với máy phát radio làm việc trên hai tân số 20,005 và 40,002  MHz. Vệ tinh đầu tiên để liên lạc của Mĩ là kế hoạch SCORE năm 1958 sử dụng băng từ để ghi tin nhắn âm thanh. Nó được sử dụng để ghi và gửi một lời chúc mừng giáng sinh đến thế giới của tổng thống Mĩ Dwight D. Eisenhower. NASA phóng vệ tinh Echo vào năm 1960; một quả cầu 30m được mạ lớp PETfilm năm 1960; để phục vụ như là một gương phản xạ bị động cho việc liên lạc vô tuyến. Courier 1B được xây dựng bởi Philco cũng được phóng lên vào năm 1960 và là vệ tinh nhắc chủ động đầu tiên trên thế giới.
Telstar là vệ tinh liên lạc tiếp âm trực tiếp và động đầu tiên. Thuộc về công ty điện thoại, điện báo Mỹ (AT&T) như là một phần của hợp đồng đa quốc gia giữa AT&T, phòng thí nghiệm điện thoại Bell, NASA, bưu điện Anh, viễn thông Pháp để phát triển vệ liên lạc vệ tinh, nó được phóng lên bởi NASA từ mũi Canaveral vào ngày 10 tháng 7 năm 1962, là cuộc phóng vào không gian của tư nhân đầu tiên. Telstar được đặt trên một quỹ đạo elip (hoàn thành một chu kỳ sau 2 giờ and 37 phút), quay ở một góc 45° trên xích đạo.
Một tiền lệ trực tiếp của vệ tinh địa tĩnh là Huges Syncom 2 được phóng lên vào 26 tháng 7 năm 1963. Syncom 2 quay quanh Trái Đất mỗi lần một ngày với tốc độ không đổi, nhưng do vẫn còn có sự vận động bắc-nam, vẫn cần có thiết bị đặc biệt để theo dõi nó.

Điện thoại

Ứng dụng lịch sử đầu tiên và quan trọng nhất cho liên lạc vệ tinh là điện thoại xuyên lục địa. Mạng lưới điện thoại cố định công cộng tiếp âm những cuộc gọi từ đường dây dưới đất lên trạm trên không, nơi mà sau đó được chuyển đến vệ tinh địa tĩnh. Đường xuống là một đường analog. Sự cải tiến trong liên lạc bằng dây dưới biển, qua đó việc sử dụng sợi cáp quang, là nguyên nhân của một vài sự suy tàn trong việc sử dụng vệ tinh cho điện thoại cố định trong thế kỷ 20, nhưng chúng vẫn phục vụ những đảo xa như đảo Ascension, Saint Helena, Diego Gảcia, và Easter Island, nơi mà viễn thông chưa có nhiều, ví dụ như vùng rộng lớn của nam Mĩ, châu Phi, Canada, Trung Quốc, Nga, và Australia. Liên lạc vệ tinh còn cung cấp sự kết nối cho rìa của Antarctica và Greenland.
Điện thoại vệ tinh kết nối trực tiếp đến một chòm của vệ tinh địa tĩnh hoặc vệ tinh quỹ đạo thấp. Cuộc gọi được chuyển đến cổng vệ tinh viễn thông kết nối được với mạng điện thoại công cộng.

Công nghệ vệ tinh di động

Ban đầu 
Initially available for broadcast to stationary TV receivers, by 2004 popular mobile direct broadcast applications made their appearance with that arrival of two satellite radio systems in the United States: Sirius and XM Satellite Radio Holdings. Một số nhà sản xuất còn giới thiệu những ăng ten đặc biệt cho việc thu ti vi DBS di động. Sử dụng công nghệ GPS như là một sự tham khảo, những ăng ten này tự động nhắm tới vệ tinh không quan trọng nó ở đâu và được gắn trên phương tiện nào. Những ăng ten vệ tinh di động này được phổ biến với một số phương tiện giải trí. Ăng ten di động DBS còn được sử dụng bởi JetBlue Airline cho truyền hình trực tiếp, mà hành khách có thể xem trên màn hình LCD trên khoang được gắn với ghế ngồi.

Radio nghiệp dư

Những nhà hoạt động radio nghiệp dư phải truy cập tới những vệ tinh OSCAR được thiết kế đặc biệt để mang sự truyền phát của radio nghiệp dư. Hầu hết các vệ tinh như thế hoạt động như là những thiết bị nhắc không gian, và thường được truy nhập những người nghiệp dư được trang bị bằng thiết bị radio siêu cao tần UHF (Ultra High Frequency) hoặc VHF và ăng ten định hướng cao như ăng ten Yagi, hay ăng ten chảo. Vì chi phí phóng, hầu hết những vệ tinh không chuyên được phóng ở những quỹ đạo Trái Đất thấp, và được thiết kế để phân phối một số lượng có hạn các liên lạc trong một thời gian cho trước nào đó. Một số vệ tinh còn cung cấp dịch vụ chuyển dữ liệu sử dụng AX.25 hay các giao thức tương tự.

Ứng dụng trong quân đội

Liên lạc vệ tinh được sử dụng trong các ứng dụng thông tin liên lạc quân đội, như "hệ thống chỉ huy và điều khiển toàn cầu" (Global command and control systems). Một số ví dụ về hệ thống sử dụng liên lạc vệ tinh trong quân đội như: MILSTAR, DSCS, FLTSATCOM của quân đội Mĩ, những vệ tinh NATO, những vệ tinh của Anh, những vệ tinh của liên bang Sô Viết. Rất nhiều các vệ tinh quân sự hoạt động ở giả tân X, và một số còn sử dụng sóng radio UHF, trong khi đó MILSTAR còn tận dụng giải Ka.

Dẫn đường

Một trong những ứng dụng lôi cuốn của vệ tinh là hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System). Nó là ứng dụng trực tiếp cho dẫn đường. Có một mạng lưới 24 đến 32 vệ tinh trong quỹ đạo trung bình Trái Đất quay đều vòng quanh Trái Đất trong những đường bay chồng chéo lên nhau cho mục đích này. Chúng sử dụng vi sóng tần số khoảng 1,57542 GHz và 1,2276 GHz. Máy thu trên Trái Đất nhận lấy tín hiệu từ 4 vệ tinh đồng thời. Máy thu sử dụng bộ vi sử lý tính toán và hiển thị chính xác vị trí theo dạng kinh độ và vĩ độ.