Satellieten moeten voor hun eigen stroom zorgen. Dat doen ze meestal met grote zonnepanelen ('vleugels') die zijn bedekt met lichtgevoelige zonnecellen. De panelen zijn meterslang en zijn tijdens de lancering opgevouwen.
Signalen worden verzonden via krachtige zendantennes op aarde.Deze worden in de satelliet versterkt en vervolgens teruggezonden naar de aarde. De apparatuur in de satelliet heeft elektriciteit nodig, die door zonnepanelen wordt opgewekt.
Tegenwoordig vertrouwen de meeste satellieten op geavanceerde zonnecellen met een efficiëntie van ongeveer 30% en op Li-ionbatterijen . Wanneer de afstand tot de zon te groot wordt, d.w.z. meestal voorbij Jupiter, kan de zonneflux niet langer effectief worden gebruikt en zijn kernbronnen de enige optie die overblijft.
Je tankt satellieten niet bij. Als een satelliet zonder brandstof komt te zitten, wordt hij gewoon niet meer gebruikt. Of hij wordt naar een "begraafplaats"-baan verplaatst voordat hij helemaal zonder brandstof komt te zitten, of hij verbrandt in de atmosfeer als hij in een lage baan om de aarde draait.
Een satelliet kan lang achtereen in dezelfde baan blijven dankzij het evenwicht tussen de aantrekkingskracht van de aarde en de centrifugale kracht. Omdat de omloopbaan buiten de atmosfeer ligt, is er geen luchtweerstand.
Satellieten kunnen blijven cirkelen rond de aarde zonder te vallen, omdat twee krachten – “zwaartekracht” en “middelpuntvliedende kracht” – het evenwicht bewaren. Zwaartekracht is de kracht waarmee de aarde satellieten trekt. Middelpuntvliedende kracht is de kracht waarmee satellieten zich van de aarde af bewegen door eromheen te cirkelen.
Het bouwen van een satelliet, afhankelijk van de grootte, duurt gemiddeld 30 maanden. De levensduur kan variëren tussen de 12 en 15 jaar, afhankelijk van hoe snel de brandstof van de bijsturende raketjes op is.
Een satelliet die dichter bij de aarde draait, heeft meer snelheid nodig om de sterkere zwaartekracht te weerstaan. Satellieten hebben wel hun eigen brandstofvoorraad , maar in tegenstelling tot hoe een auto benzine gebruikt, is deze niet nodig om de snelheid voor de baan te behouden. Deze is gereserveerd voor het veranderen van de baan of het vermijden van een botsing met puin.
Er zijn verschillende typen motoren. Ruimtevaartuigen maken bochten en draaien om hun eigen as met behulp van straalpijpen. Deze sturen met hoge snelheid hete gassen de ruimte in. Sommige satellieten hebben ionenmotoren.
De baan waarin ze draaien is te groot , en dus is het zeldzaam dat de satelliet kan crashen. De onderzoekers lanceren satellieten op verschillende tijdstippen. De baan van elke satelliet wordt bepaald met precieze berekeningen door ruimteonderzoekers. Als twee satellieten dichterbij komen, veranderen de onderzoekers hun pad.
Er zijn naar schatting momenteel 6.402 Starlink-satellieten in een baan om de aarde, waarmee het bedrijf van Musk, SpaceX, veruit de grootste hemelvervuiler is. Ter vergelijking, de belangrijkste concurrent van SpaceX, OneWeb, heeft er minder dan 1.000.
Deze stroom wordt geleverd door oplaadbare batterijen. Deze batterijen worden opgeladen door zonne-energie wanneer de zon zichtbaar is. Wanneer de zon door de aarde wordt verduisterd, kunnen de opgeladen batterijen de satelliet nog steeds van stroom voorzien en kunnen ze worden opgeladen wanneer de baan van de satelliet hem weer in het zonlicht brengt.
Het creëren van een ruimtegebaseerd zonne-energiesysteem zou vereisen dat er een aantal significante capaciteitstekorten worden aangepakt . Onderzoekers zouden manieren moeten vinden om grote systemen in een baan om de aarde te assembleren en te onderhouden, die systemen in staat te stellen autonoom te werken en efficiënte power-beaming te ontwikkelen om de geoogste energie naar de aarde te brengen.
Veelgestelde vragen | Satellietbanen
Wat is een geostationaire baan? Een geostationaire baan is een satellietbaan om de aarde recht boven de evenaar waarbij de omlooptijd van de satelliet gelijk is aan de rotatietijd van de aarde (23 uur 56 min).
Vandaag de dag kost een satelliet tussen de 100.000 dollar (93.000 euro) en een paar miljoen, schrijft Vance in zijn boek. Vaak zijn de satellieten ontworpen om in gecoördineerde groepjes te werken en wordt na drie of vijf jaar de houdbaarheidsdatum overschreden.
Om zichzelf in de ruimte te positioneren, moet een satelliet manoeuvreren met behulp van zijn eigen kleine raketmotoren . Hij moet ook zijn oriëntatie behouden met behulp van stuwraketten of gyroscopen, anders zal hij langs zijn baan tuimelen en zal zijn antenne uit de uitlijning met de aarde drijven.
Sinds de jaren vijftig worden satellieten in de ruimte aangedreven door de giftige en zeer explosieve brandstof hydrazine.
De meeste satellieten hebben eenvoudige, betrouwbare chemische stuwraketten (vaak monostuwraketten) of resistojetraketten om hun ruimtestation te behouden, terwijl een paar gebruikmaken van momentumwielen voor de positieregeling.
Er kunnen twee dingen gebeuren met oude satellieten: Voor de dichtstbijzijnde satellieten gebruiken ingenieurs het laatste beetje brandstof om ze af te remmen, zodat ze uit hun baan vallen en in de atmosfeer verbranden . Verdere satellieten worden in plaats daarvan nog verder van de aarde af gestuurd. Zoals elke andere machine gaan satellieten niet eeuwig mee.
Eigenlijk valt een satelliet continu naar beneden. De aarde trekt de satelliet naar zich toe, maar stort niet op de aarde omdat de satelliet gewoon een grote snelheid heeft. Hoe hoger de snelheid, hoe groter de baan van de satelliet overeenkomt met het oppervlak van de aarde.
Stroom naar de sondes
Elk van NASA's Voyager-sondes is uitgerust met drie radio-isotopen thermo-elektrische generatoren (RTG's) , waaronder degene die hier is afgebeeld. De RTG's leveren stroom voor het ruimtevaartuig door de warmte die wordt gegenereerd door het verval van plutonium-238 om te zetten in elektriciteit.
De Metop satellieten draaien in een baan over de polen op ongeveer 800 kilometer hoogte, en kunnen op die manier elke plek op aarde in één dag zien. Aan boord zitten verschillende instrumenten die onder andere informatie geven over temperatuur, luchtvochtigheid, wind, ozon, stofdeeltjes en luchtvervuilingsgassen.
Satellieten in lage banen op een hoogte van een paar honderd kilometer van de grond zullen de atmosfeer binnendringen en binnen enkele jaren tot enkele decennia opbranden. Aan de andere kant zullen satellieten in hoge banen van meer dan 1.000 km nog meer dan 100 jaar blijven draaien.
Het wordt drukker in de kosmos
Het schat dat al meer dan 23.000 objecten, groter dan 10 centimeter, werden gelanceerd. 7500 daarvan draaien nog steeds rond in de ruimte. Amper 6% is operationeel. De helft van alle objecten bestaat uit niet langer werkende satellieten, trappen van raketten of andere grote objecten.