SATÉLITES ARTIFICIALES.
Antes del 4 de octubre de 1957. Isaac Newton (1687) Mecánica celeste. ¿Cómo colocar una luna artificial? ¿Cómo hacer que un cuerpo escape de la gravedad de la Tierra? Newton demostró que cuerpos esféricos se comportan como si toda la masa estuviera concentrada en su centro. Vel.inicial=0: La trayectoria es una línea recta. Vel.i≠0, pero va en la dirección de la línea vertical: La trayectoria es de nuevo una línea recta. Si Vel.i≠0, pero tiene una componente tangencial: La trayectoria es un óvalo. En la vida real, el cuerpo lanzado choca con la superficie terrestre. Si aumentamos la velocidad de lanzamiento: El objeto está cayendo y finalmente choca con la superficie. Sigamos aumentando la velocidad: El objeto queda perpetuamente dotado de movimiento. Hay una velocidad mínima para la cual el objeto queda en órbita: Velocidad orbital: V=8000 m = 8 km/s. Sigamos aumentando la velocidad: El objeto escapa. Hay una velocidad mínima para la cual el objeto escapa (parábola): Velocidad de escape: V=11300 m = 11.3 km/s.
¿Cómo lograr velocidades tan grandes? Acción-reacción: La velocidad del globo depende de: La velocidad de salida del aire y la cantidad de gas que hay originalmente. Principio del Cohete. Velocidad de los gases: 2-3 km/s. La masa original del cohete es varias veces la masa de la carga útil. Tres fases: fase propulsada, inyección, fase balística. Para lograr en la práctica velocidades orbitales se necesitan cohetes multi-etapas.
El 4 de octubre de 1957 quedaron en realidad tres objetos en órbita terrestre: el cohete R-7, el Sputnik y el cono protector. Han existido más de 6000 lanzamientos. (EEUU, Rusia, Japón, China, Francia, India, Israel, Australia, Reino unido) Para marzo del 2009, existían 900 satélites operacionales junto con 13000 residuos espaciales rastreados (> 10 cm) con posiblemente 100.000 trozos no rastreables (0.5-10 cm).
Las órbitas de los satélites no son elipses perfectas. Existencia de varias fuerzas: No esfericidad de la tierra. Presión de la luz-radiación. La Luna y el Sol afectan la trayectoria de un satélite. La atmósfera terrestre ejerce una fuerza de resistencia que afecta el movimiento de los satélites de baja altura. Interacción de un satélite artificial con las capas altas de la atmósfera: Caída en espiral de un satélite a baja altura. Variación de la altura de la Estación Espacial Internacional. Casi siempre los satélites de baja altura se queman y desaparecen en las capas altas de la atmósfera. Algunos objetos en su reentrada no se queman totalmente y logran llegar hasta la superficie de la Tierra.
Tipos de órbitas características de los satélites: Satélites de baja altura: Altura: entre 200-1000km. Velocidad: entre 8-7.3km/s. Periodo: entre 88-105min Usos: Espionaje, Meteorológicos, Telescopios, Estaciones espaciales, Telefonía, Búsqueda de recursos. Satélites de altura intermedia: Altura: 1000-22000km. Velocidad: 7.3-3.7km/s. Periodo: 88m-13h. Usos: Telefonía, Navegación. Satélites de órbita geoestacionaria: Altura: 35800km. Velocidad: 3.0km/s. Periodo: 24 h. Usos: Comunicaciones, Meteorológicos, Alerta temprana. Órbita lunar: Altura: 380000km. Velocidad: 1km/s. Periodo: 27.3d.
Ventajas que se sacan de colocar uno o varios objetos girando sin cesar varios centenares o miles de kilómetros sobre la superficie de la Tierra: Resuelto problema de las telecomunicaciones: Las antenas parabólicas apuntan a satélites geoestacionarios. Televisión Satelital: Direct TV. Satélites de reconocimiento: Pueden identificar objetos con tamaños hasta de 10 cm: Electro-ópticos, Térmicos (ir), Radar. Satélites meteorológicos. Satélites de navegación: GPS. Recursos naturales. Telefonía global: 66 satélites en órbita baja en 8 planos a una altura de 800 km.
Exploración del espacio: Explosiones de rayos gamma. Detección de agua en exo-planetas. El ojo humano sólo es sensible a una pequeña parte del espectro electromagnético. La atmósfera bloquea gran parte del espectro. Satélites para la exploración del espacio: Los astros “centellean”. Dificultad en alcanzar los poderes de resolución teóricos de telescopios Telescopio Espacial Hubble. Satélite de baja altura cuyas fotografías son de muy alta resolución. No es el telescopio más grande del mundo, pero tiene la ventaja de que está por encima de la atmósfera. Los satélites llevan 52 años y han cambiado nuestra forma de vida y la manera como vemos al mundo y al Universo.
Antes del 4 de octubre de 1957. Isaac Newton (1687) Mecánica celeste. ¿Cómo colocar una luna artificial? ¿Cómo hacer que un cuerpo escape de la gravedad de la Tierra? Newton demostró que cuerpos esféricos se comportan como si toda la masa estuviera concentrada en su centro. Vel.inicial=0: La trayectoria es una línea recta. Vel.i≠0, pero va en la dirección de la línea vertical: La trayectoria es de nuevo una línea recta. Si Vel.i≠0, pero tiene una componente tangencial: La trayectoria es un óvalo. En la vida real, el cuerpo lanzado choca con la superficie terrestre. Si aumentamos la velocidad de lanzamiento: El objeto está cayendo y finalmente choca con la superficie. Sigamos aumentando la velocidad: El objeto queda perpetuamente dotado de movimiento. Hay una velocidad mínima para la cual el objeto queda en órbita: Velocidad orbital: V=8000 m = 8 km/s. Sigamos aumentando la velocidad: El objeto escapa. Hay una velocidad mínima para la cual el objeto escapa (parábola): Velocidad de escape: V=11300 m = 11.3 km/s.
¿Cómo lograr velocidades tan grandes? Acción-reacción: La velocidad del globo depende de: La velocidad de salida del aire y la cantidad de gas que hay originalmente. Principio del Cohete. Velocidad de los gases: 2-3 km/s. La masa original del cohete es varias veces la masa de la carga útil. Tres fases: fase propulsada, inyección, fase balística. Para lograr en la práctica velocidades orbitales se necesitan cohetes multi-etapas.
El 4 de octubre de 1957 quedaron en realidad tres objetos en órbita terrestre: el cohete R-7, el Sputnik y el cono protector. Han existido más de 6000 lanzamientos. (EEUU, Rusia, Japón, China, Francia, India, Israel, Australia, Reino unido) Para marzo del 2009, existían 900 satélites operacionales junto con 13000 residuos espaciales rastreados (> 10 cm) con posiblemente 100.000 trozos no rastreables (0.5-10 cm).
Las órbitas de los satélites no son elipses perfectas. Existencia de varias fuerzas: No esfericidad de la tierra. Presión de la luz-radiación. La Luna y el Sol afectan la trayectoria de un satélite. La atmósfera terrestre ejerce una fuerza de resistencia que afecta el movimiento de los satélites de baja altura. Interacción de un satélite artificial con las capas altas de la atmósfera: Caída en espiral de un satélite a baja altura. Variación de la altura de la Estación Espacial Internacional. Casi siempre los satélites de baja altura se queman y desaparecen en las capas altas de la atmósfera. Algunos objetos en su reentrada no se queman totalmente y logran llegar hasta la superficie de la Tierra.
Tipos de órbitas características de los satélites: Satélites de baja altura: Altura: entre 200-1000km. Velocidad: entre 8-7.3km/s. Periodo: entre 88-105min Usos: Espionaje, Meteorológicos, Telescopios, Estaciones espaciales, Telefonía, Búsqueda de recursos. Satélites de altura intermedia: Altura: 1000-22000km. Velocidad: 7.3-3.7km/s. Periodo: 88m-13h. Usos: Telefonía, Navegación. Satélites de órbita geoestacionaria: Altura: 35800km. Velocidad: 3.0km/s. Periodo: 24 h. Usos: Comunicaciones, Meteorológicos, Alerta temprana. Órbita lunar: Altura: 380000km. Velocidad: 1km/s. Periodo: 27.3d.
Ventajas que se sacan de colocar uno o varios objetos girando sin cesar varios centenares o miles de kilómetros sobre la superficie de la Tierra: Resuelto problema de las telecomunicaciones: Las antenas parabólicas apuntan a satélites geoestacionarios. Televisión Satelital: Direct TV. Satélites de reconocimiento: Pueden identificar objetos con tamaños hasta de 10 cm: Electro-ópticos, Térmicos (ir), Radar. Satélites meteorológicos. Satélites de navegación: GPS. Recursos naturales. Telefonía global: 66 satélites en órbita baja en 8 planos a una altura de 800 km.
Exploración del espacio: Explosiones de rayos gamma. Detección de agua en exo-planetas. El ojo humano sólo es sensible a una pequeña parte del espectro electromagnético. La atmósfera bloquea gran parte del espectro. Satélites para la exploración del espacio: Los astros “centellean”. Dificultad en alcanzar los poderes de resolución teóricos de telescopios Telescopio Espacial Hubble. Satélite de baja altura cuyas fotografías son de muy alta resolución. No es el telescopio más grande del mundo, pero tiene la ventaja de que está por encima de la atmósfera. Los satélites llevan 52 años y han cambiado nuestra forma de vida y la manera como vemos al mundo y al Universo.
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