Dragoslav Dobričić: Satelitska TV - demistifikacija
jednog sna (5).
TOP ZA LAJKU
Eto, pošto smo nekako preživeli "svetleće,
nisko leteće autobuse", hajde da vidimo kako uopšte neki
"autobus" ili neko drugo telo postaje Zemljin veštački satelit.
Kada su Sovjeti u oktobru 1957. izbacili prvi
veštački satelit, a malo kasnije i drugi, sa prvim svemirskim putnikom - psom
Lajkom, sa čijom smo se neminovnom smrću teško mirili, i sve se nekako potajno
nadali da će ipak da se vrati na Zemlju živa i zdrava, mi klinci, koji smo tada
bili u osnovnoj školi, dobili smo jedno novo polje na kome smo mogli da pustimo
mašti na volju. Tako smo, na krilima mašte, iz tropskih prašuma u kojima je
gospodario Tarzan (a pomalo i Džejn), i prerija Divljeg zapada, postojbine
Vinetua, Old Šeterhenda i ostalih Indijanaca, i naravno neizbežnih kauboja,
počeli da letimo po svemirskom prostranstvu u kome se Flaš Gordon već uveliko
borio sa silama zla koje su vrebale iz tamnih prostranstava svemira.
Kako lete sateliti?
Međutim, za neke od nas, postojalo je i nešto što je
pomalo kvarilo zadovoljstvo tih dečijih maštarija. Bilo je to pitanje:
"Kako je uopšte moguće da neki ovozemaljski objekat postane svemirski
objekat, tj. vestački satelit naše planete?"
Ne sećam se kada je tačno to pitanje u mojoj glavi
dobilo konačan odgovor i kada je razumevanje tih principa bilo kompletirano,
ali se sećam kako je izgledao put do odgovora.
Evo, u najkraćem ponoviću ga, jer se i mi sada
nalazimo pred istim pitanjem, i očekujemo odgovor na njega.
Pripremi se ...!
Zamislimo da nam je neko dao zadatak da izbacimo
neko telo u svemir tako da ono ostane tamo i skoro večno obilazi našu planetu,
tj. da postane veštački zemljin satelit. Prva stvar koja se nameće je da nam je
potreban neki uređaj koji će to telo da "ispali" u svemir. Naravno,
danas klinci znaju da je to raketa, znali smo i mi tada, ali je nikada do tada
nismo videli, pa nam je nekako mnogo bliže bilo da to, poput Žila Verna,
zamišljamo kao jedan veliki top koji ispaljuje đule.
Da bi stvar bolje funkcionisala, mogli smo taj top i
da postavimo na vrh neke visoke planine, recimo na Kilimandžaro i tako malo
skratimo put, a i smanjimo otpor vazduha.
Nišani ... pali!
Top napunimo, ispalimo đule prema istoku i ono
poleti i posle nekog vremena i predjenog puta: pljus! padne u Indijski okean. Pojačamo top, povećanim
barutnim punjenjem i opet ispalimo đule, i ono posle nesto dužeg vremena opet
pljus! ali sad u Tihi okean na suprotnoj strani Zemlje. Ponovo povećamo
punjenje i opet đule posle dužeg vremena padne, ali iza naših leđa pošto je
obišlo celu Zemlju. Još malo povećamo punjenje topa, ispalimo i čekamo, čekamo,
i odjednom đule prozviždi iznad naše glave.
Sačekamo jos toliko vremena i evo ga opet, prozviždi
đule ... pardon ...prozviždi naš veštački zemljin satelit. Ura! Uspeli smo!
Znači, ako imamo dovoljno jak top, raketu ili bilo
šta drugo što "autobus" za koji hoćemo da bude veštački satelit može
da ubrza do dovoljno velike brzine, on se više neće vratiti na Zemlju, već će
ostati da obilazi oko nje. Ta brzina je specifična za svako nebesko telo, jer
zavisi od njegove mase, odnosno gravitacije, i zove se Prva kosmička brzina.
Ona na Zemlji iznosi oko 8 km/s.
Naravno da naš satelit mora da kruži dovoljno visoko
da ga otpor vazduha gornjih slojeva atmosfere ne bi kočio i tako vratio na
Zemlju. Ono sa zviždanjem đuleta iznad glave na vrhu Kilimandžara je, razume
se, bila samo stilska figura.
Najniži sateliti, koji su na visini od par stotina
kilometara, obiđu zemlju za oko jedan i po do dva sata. Sa povećanjem visine
raste i vreme potrebno za obilazak satelita, tako da kada visina dostigne oko
36000 km satelitu je potrebno 24 sata za obilazak, i ako je satelit u
ekvatorijalnoj ravni mi ga vidimo sa zemlje kao nepokretnu tačku na nebeskoj
sferi. Sa daljim povećanjem visine sve više raste vreme potrebno za obilazak
satelita oko Zemlje i kada dođe do visine oko 380000 km onda mu je za obilazak
potrebno oko 28 dana, što je upravo slučaj sa Mesecom.
Kako uštedeti barut
Postići brzinu od 8 km/s ili skoro 29000 km/h, što
je više nego 24 puta brže od zvuka, nije baš laka stvar gledano sa
tehničko-tehnološkog aspekta. Može li se tu nekako uštedeti? Ispostavilo se da
može. Naime, Prva kosmička brzina je ista za Zemlju i kada ona rotira oko svoje
ose i kada ne rotira, tj. ona ne zavisi od toga da li telo oko koga postavljamo
satelit rotira ili ne. Ako je to već tako, dosetili su se naučnici, može se
iskoristiti već postojeća periferijska brzina koju imaju sva tela na površini Zemlje
usled njene rotacije. To je prilično velika brzina i ona je najveća na
ekvatoru, a najmanja na polovima. Ona na ekvatoru iznosi oko 450 m/s ili
oko1620 km/h a na polovima je 0 km/h, odnosno telo na severnom i juznom polu
takodje zajedno sa Zemljom rotira oko svoje, tj. Zemljine ose jer se one
poklapaju.
Sada postaje jasno zašto sve države koje lansiraju
svoje veštačke satelite grade kosmodrome i lansirne rampe tako da one budu što
bliže ekvatoru, naravno onoliko koliko im to njihov geografski položaj teritorije
dozvoljava. Takvom lokacijom se najviše dobije na početnoj brzini koja je, kao
što rekosmo, posledica periferijske brzine na površini Zemlje usled njene rotacije. Međutim razlika između
periferijske brzine na ekvatoru od 0.45km/s i potrebne, Prve kosmičke brzine od
8 km/s iznosi 7.55 km/s i ona se mora nadoknaditi raketom nosačem. Lansiranje
se stoga uvek izvodi prema istoku pod nekim malim uglom u odnosu na vertikalni pravac.
Svaki na svoje radno mesto
Zavisno od njihove namene, sateliti se postavljaju
na odgovarajuće orbite, koje mogu biti na različitim visinama, i u raznim
ravnima, tj. pod različitim uglovima u odnosu na ekvatorijalnu ravan. Sateliti
obilaze oko Zemlje po eliptičnim orbitama, pa u tom smislu orbite mogu biti
manje ili više ekscentrične, tj. izdužene.
Na niskim orbitama se nalazi većina meteoroloških,
vojnih, navigacionih, naučno-istraživačkih i telekomunikacionih satelita.
Na Klarkovoj ili geostacionarnoj orbiti se nalaze
svi oni sateliti za koje je važno da budu, gledano sa Zemlje, stacionarni, kao
što su SAT TV, globalni meteorološki, globalno-navigacioni i drugi.
U sledećem broju bavićemo se satelitima za SAT TV i
tehničkim zahtevima koji se pred njih postavljaju zbog njihove specifične
namene.
do sledećeg broja ....