Satellieten

1. Waarvoor worden satellieten gebruikt?
2. Satellietbanen

Op 4 oktober 1957 werd de eerste door de mens gemaakte satelliet door de Russen in een baan rond de aarde gebracht: de Spoetnik 1. Het enige wat deze bol van 83 kilogram deed, was om de paar seconden een radiosignaal (een eenvoudige 'piep') naar de aarde sturen. Iedereen kon dit signaal horen via de radio, ook de Amerikanen. Die konden er allerminst mee lachen.
Sinds die dag zijn er wereldwijd meer dan 3000 satellieten succesvol gelanceerd (waarvan 1400 Russische en ca. 1000 Amerikaanse). Daarvan zijn er vandaag nog ongeveer 800 operationeel. Elk jaar worden er nog nieuwe satellieten gelanceerd. Via The Satellite Encyclopedia krijg je een overzicht van alle met succes gelanceerd satellieten. Op de website van de NASA vind je een '3D Satellite Tracker' waar je kan zien waar de meeste satellieten zich nu bevinden.

De Russische Spoetnik 1.

Behalve satellieten draaien er nog meer dan 5000 andere menselijke objecten rond de aarde, het zgn. 'space junk': puin en afval van ruimtemissies zoals bouten, brokstukken van raketmotoren, lenzen...

naar boven

1. Waarvoor worden satellieten gebruikt?
Communicatiesatellieten
Navigatiesatellieten
Satellieten voor wetenschappelijke doeleinden
Weersatellieten
Satellieten voor militaire doeleinden
Satellieten kunnen verschillende fucties hebben. In ons dagelijks leven maken we steeds meer gebruik van satellieten: internet, GSM, weersvoorspellingen, GPS, we hebben het allemaal aan satellieten te danken.

We kunnen satellieten naar hun functie in 5 groepen indelen:
1) communicatiesatellieten: dienen voor het doorsturen van signalen van een zendstation op aarde naar een ontvangststation op aarde;
2) navigatiesatellieten: bepalen de positie van een object op aarde, vooral gebruikt in de scheep- en luchtvaart, meer en meer ook door particulieren;
3) satellieten voor wetenschappelijke doeleinden: de studie van de aarde, de atmosfeer en het heelal;
4) weersatellieten: observeren de toestand van de atmosfeer;
5) satellieten voor militaire doeleinden, bv. spionage.

naar boven

Communicatiesatellieten
Onbewust gebruiken we dagelijks communicatiesatellieten. Radio, televisie, internet, gsm, bijna altijd maken deze toepassingen gebruik van satellieten. Een gronstation stuurt een signaal naar een satelliet, dat datzelfde signaal doorstuurt naar een ontvangststation ergens anders op aarde. Eventueel komen er meerdere satellieten aan te pas. Er zijn minstens drie satellieten nodig om een signaal één maal rond de aarde te sturen.
naar boven

Navigatiesatellieten
Het eerste GPS-ontwerp, 'NAVSTAR' dateert van 1973. Een jaar later werd de eerste satelliet voor NAVSTAR gelanceerd. De huidige 24 satellieten die ervoor zorgen dat men wereldwijd van GPS gebruik kan maken, zijn sinds 1993 operationeel.
Aanvankelijk werd het Amerikaanse GPS (Global Positioning System) enkel gebruikt door het Amerikaanse leger. Dat leger had het systeem immers ontwikkeld. Toen in 1983 een Koreaans passagiersvliegtuig door een navigatiefout per ongeluk in het Russische luchtruim terechtkwam, werd het door een Russisch gevechtsvliegtuig neergehaald. 269 burgers kwamen hierbij om. Dit incident was de directe aanleiding (naast andere redenen) om GPS ook beschikbaar te maken voor civiele lucht- en scheepvaart. Vandaag kan iedereen die dat wil gebruik maken van GPS. Steeds meer auto's bevatten een navigatiesysteem dat gebruik maakt van GPS.

Een GPS-ontvanger bevestigd op een motorfiets.
Het principe van GPS kan je min of meer vergelijken met driehoeksmeetkunde, maar dan in 3D. Wanneer een satelliet een signaal uitzend, kan dat signaal op aarde door een ontvangsttoestel 'gelezen' worden. Dit signaal bevat de identiteit van de satelliet (en dus de plaats waar die zich bevindt) en het nauwkeurige tijdstip (gemeten m.b.v. een atoomklok) waarop het signaal verzonden werd. Zo kan het ontvangsttoestel berekenen hoe lang het signaal onderweg is geweest en kan het dus zijn afstand tot die satelliet berekenen. In principe heeft zo'n toestel een signaal van drie satellieten nodig, maar om nauwkeurigere resultaten te bekomen, gebruikt men steeds vier satellieten.
Ook Rusland heeft zijn eigen navigatiesysteem, GLONASS, eveneens bestaande uit 24 satellieten. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA werkt momenteel aan haar eigen navigatiesysteem, Galileo genaamd, dat zal bestaan uit 30 satellieten (27 + drie reserve). Deze satellieten zullen in een baan op 23 222 km boven de aarde draaien. Wanneer Galileo volledig operationeel is, moet het een plaatsbepaling tot op een meter nauwkeurig kunenn geven. Dat is nauwkeuriger dat het Amerikaanse en het Russische systeem. Door het grotere aantal satellieten en het grotere aantal controle-grondstations zal Galileo niet alleen nauwkeuriger maar ook betrouwbaarder zijn. Daarenboven moet Galileo betere resultaten leveren voor plaatsen die ver van de evenaar liggen, zoals Scandinavië.

De GIOVE-A satelliet op een Russische Soyuz-raket de avond voor de lancering. (foto: ESA)

Op 28 december 2005 werd GIOVE-A, de eerste experimentele Galileo-satelliet gelanceerd. Twee weken later werden de eerste Galileo-signalen op aarde ontvangen. Galileo moest met zijn 30 satellieten en verschillende grondstations normaal gezien dit jaar (2008) volledig operationeel zijn. Het programma heeft in 2007 echter grote vertraging opgelopen, vermits de meeste privépartners zich uit het project terugtrokken wegens niet rendabel. Als alles goed loopt, worden er dit jaar twee nieuwe experimentele satellieten gelanceerd. Tegen eind 2008 of 2009 moeten dan de eerste vier operationele satellieten rond de aarde draaien, waardoor het systeem in gebruik kan genomen worden.
Galileo-website van de ESA: http://www.esa.int/esaNA/galileo.html
naar boven

Satellieten voor wetenschappelijke doeleinden
Satellieten spelen tegenwoordig een belangrijke rol bij de studie van de aarde. Ze worden ingeschakeld bij de observatie van de oceanen, het aardoppervlak met zijn plantengroei en de atmosfeer. Men bestudeert niet alleen het zichtbare licht dat door de aarde weerkaatst wordt, maar ook andere straling van het elektromagnetisch spectrum, zoals infrarood en UV.

naar boven

2. Satellietbanen

Geostationaire of geosynchrone baan

naar boven

Polaire of heliosynchrone baan