Sztuczny satelita

Sztuczny satelita – satelita wykonany przez człowieka poruszający się po orbicie wokół ciała niebieskiego. Pierwszym sztucznym satelitą był Sputnik 1, wyniesiony na orbitę wokół Ziemi przez Związek Radziecki 4 października 1957 roku.

Sztucznym satelitą jest statek kosmiczny (z załogą lub bez załogi) okrążający ciało niebieskie (np. planetę, Księżyc) po orbicie zamkniętej. Najliczniejszą grupę stanowią sztuczne satelity Ziemi. Wyniesiono również w przestrzeń kosmiczną sztuczne satelity Księżyca, Marsa, Wenus, Słońca (np. Helios 1, Pioneer 6 i 9), Jowisza (Galileo), Saturna (Cassini), Merkurego (MESSENGER), planetoidy Westa (Dawn), planety karłowatej Ceres (Dawn) i innych ciał. Zdecydowana większość sztucznych satelitów wprowadzana jest na orbitę wokół Ziemi. Wprowadzenie na orbitę sztucznych satelitów Ziemi odbywa się za pomocą rakiety nośnej, której zadaniem jest wyniesienie satelity poza gęste warstwy atmosfery i nadanie mu odpowiedniej prędkości i kierunku. Dalszy lot statku odbywa się ruchem bezwładnym w polu grawitacyjnym ciała obieganego. Na ogół tor lotu (orbita) jest w przybliżeniu orbitą keplerowską, czyli elipsą. Orbita ulega zakłóceniom pod wpływem oporu górnych warstw atmosfery, nierównomierności rozkładu masy oraz spłaszczenia ciała obieganego, a także wskutek przyciągania innych ciał. Sztuczne satelity innych ciał niebieskich to na ogół sondy kosmiczne, wprowadzone najpierw na orbitę okołosłoneczną. Po zbliżeniu się do docelowego ciała sondy te włączały silniki, które zmniejszały odpowiednio prędkość, aby wejść na orbitę wokół tego ciała. Sztuczny satelita zwany sterowanym jest wyposażony w silniki rakietowe, umożliwiające zmiany orbity i jej nachylenia, a także obrót statku. Silniki te umożliwiają także stabilizację orbity, przeciwstawiając się wymienionym powyżej czynnikom. Odpowiednią orientację satelity w przestrzeni zapewnia stabilizacja aktywna, dokonywana za pomocą małych silników rakietowych lub systemów żyroskopowych, m.in. dzięki temu anteny satelitów telekomunikacyjnych są skierowane cały czas we właściwym kierunku. Większość sztucznych satelitów nie jest sprowadzanych na Ziemię. Satelity na niskich orbitach, na ogół po pewnym czasie, wchodzą w atmosferę. Ulegają w niej całkowitemu lub częściowemu spaleniu. Satelity na dalszych orbitach mogą pozostawać na orbitach przez setki lat (np. Vanguard 1) lub dłużej. Szczególnie ważną grupę sztucznych satelitów Ziemi stanowią załogowe statki kosmiczne, w tym statki wielokrotnego użytku – wahadłowce oraz stacje kosmiczne umieszczane na orbitach wokółziemskich.

Sprowadzenie sztucznego satelity za Ziemię (w tym załogowego statku kosmicznego) wymaga zmniejszenia prędkości (za pomocą silników). Przy mniejszej prędkości satelita zmienia orbitę na bliższą powierzchni Ziemi i przy dostatecznie niskiej orbicie wchodzi w atmosferę, gdzie następuje dalsze hamowanie, podczas którego satelita silnie się rozgrzewa.

Sondy znajdujące się na orbicie wokołosłonecznej w zasadzie powinny być nazywane sztucznymi planetoidami (przez pewien stosowano to określenie, lecz nie przyjęło się).

W 2015 roku zastosowano nową metodę umieszczania satelitów na orbicie – zostały one wpierw wyniesione na ISS, a z niej umieszczone na właściwej trajektorii^[1].