Satelite artifizial

Satelite artifiziala gizakiak egindako objektu bat da, jaurtigailu baten bidez espaziora bidalia izan dena eta grabitazio-indarrari esker Lurraren —edo beste planeta edota satelite natural baten— inguruan orbitatzen dabilena. Bestela esanda, satelite artifiziala da gizakiak nahita eta helburu jakin batez espazioan astro baten inguruko orbitan jarritako objektua. Satelite artifizial esaten zaio, satelite naturaletatik (Ilargia, adibidez) bereizteko.

Jaurtigailuak sateliteari emandako abiadurari esker, etengabe iraun dezake atmosferaz haragoko espazio hutsean orbitatzen. Satelitearen bizitza erabilgarria amaitu ostean, batzuk orbitan geratzen dira hondakin espazial gisa, eta beste batzuk atmosferan berriro sartu eta desegin egiten dira; orbita altuera baxukoa denean soilik gerta daiteke bigarren aukera hori.

Lehenengo satelite artifiziala Sputnik 1 izenekoa izan zen,1957an Sobiet Errepublika Sozialisten Batasunak (SESB) bidalia. Ordutik gaur egun arte (2021), 11.500 bat satelite artifizial jarri dira orbitan.

Satelite artifizialek zeregin garrantzitsua dute arlo ekonomikoan (telekomunikazioak, kokapena, aurreikuspen meteorologiko), militarrean (gps eta geolokalizazioa) eta zientifikoan (behaketa astronomikoa, mikrograbitatea, Lurraren behaketa, ozeanografia, altimetria). Bereziki, ezinbesteko tresna bihurtu dira unibertso fisikoa ulertzeko, klima-aldaketaren modelizaziorako eta informazioaren gizartearen funtzionamendurako.

Satelitearen aurrekari historikoak

Satelite artifizial baten aukerari buruz argitaratutako lehen azterketa matematikoa Isaac Newton-ek egin zuen. Gaur egun Newtonen kanoi-bola deritzona, izatez, Newtonek grabitate-indarra unibertsala zela hipotetizatuz proposaturiko "esperimentu mental" bat zen, pentsatuz indar hori unibertsala eta funtsezkoa zela planeten higiduran. Horretarako imajinatu egin zuen ezen, kanoi batetik irtendako bala batek abiadura oso handia izanez gero, posible zatekeela Ilargiaren antzeko orbita bat osatzea Lurraren inguruan. Ideia hori bera hil ondoren 1728an argitaraturiko De mundi systemate liburuan, ingelesez ere argitaratu zena, A Treatise of the System of the World izenarekin. ${\text{29 km/s}}$

Jadanik XIX. mendean sarturik, Edward Everett Hale-ren (1822-1909) The Brick Moon ('Adreiluzko ilargia'), Atlantic Monthly argitaletxeak 1869. urtean argitaraturiko eleberria, fikziozko lanetan lehena izan zen satelite artifizial bat Lurraren inguruan orbitan jartzeko jaurtiketa-prozesua deskribatzen.

Ideia hori berriro agertu zen 1879an Jules Verneren (1828-1905) Les cinq cents millions de la Bégum («Begum anderearen bostehun milioiak») liburuan. Liburu horretan, ordea, bilauaren nahigabeko emaitza bat ageri da: etsaiak suntsitzeko, artilleria-pieza erraldoi bat sortzen du, eta, proiektila jaurtitzean nahi baino abiadura handiagoa ematen dionez, satelite artifizial gisa uzten du orbitan.

Konstantin Tsiolkovski (1857-1935) errusiarrak lehen tratatu akademikoa sortu zuen espazio-ontziak jaurtitzeko suzirien inguruan, Espazio kosmikoaren esplorazioa erreakzio-motorren bitartez (1903) izenburuko liburuan. Tsiolkovskik, Lurraren inguruan orbita minimo bat mantendu ahal izateko abiadura gutxi gorabehera ${\text{8 km/s}}$ -koa zela esan zuen (gaur egun badakigu baino handiagoa izan behar dela), eta gainera adierazi zuen beharrezkoa izango zela oxigeno likidoa eta hidrogeno likidoa erregaitzat izango zituen etapa anitzeko propultsatzaile bat. Bere bizitzan 500 lan baina gehiago idatzi zituen: bidaia espazialen inguruan, etapa anitzeko propultsatzailearen inguruan, estazio espazialen inguruan, ontzi batetik espaziora irteteko eskotilen inguruan eta, baita ere, kolonia espazialei janari eta oxigenoz hornitzeko sistema biologiko itxi baten inguruan. Airea baino astunagoak diren makina hegalarien inguruko teorian ere sakondu zuen, eta independenteki lan egin zuen Wright anaiek momentu hartan burutzen ari ziren kalkulu ugarietan.

Herman Potočnik-ek (1892-1929) Das Problem der Befahrung des Weltraums - der Raketen-motor (1928) (Bidaia espazialaren arazoa - suziri-motorra) izeneko liburuan, espaziorantz aurrera egiteko eta gizakien presentzia iraunkor mantentzeko egitasmoa aztertu zituen, besteak beste. Potočnik-ek estazio espazial bat diseinatu eta beraren orbita geoegonkorra kalkulatu zuen. Horrez gain, esperimentu zientifikoak egiteko espazioko baldintzak nola erabili litezkeen deskribatu zuen, bide batez espazio-ontziak behaketak egiteko eta helburu militarretan erabiltzeko proposatuz. Liburuak satelite geoegonkorrak deskribatzen zituen, eta irrati bidez beraien eta Lurraren arteko komunikazioa aztertzen zuen. Baina ez zuen sateliteak telekomunikazioan erabiltzeari buruzko ideiarik landu, ez eta telekomunikazio-estazio modura erabiltzeko proposamenik egin.^[1]

Arthur C. Clarke (1917-2008) zientzia fikziozko idazle britainiarrak, 1945. urtean "Wireless World, Extra terrestrial relays" izeneko artikuluan, komunikazio-sateliteen serie bat erabiltzeko aukera irudikatu zuen. Clarke-ek sateliteen jaurtiketaren logistika, orbita posibleak eta beste hainbat ezaugarri aztertu zituen, satelite-sare bat sortu ahal izateko. Abiadura handiko mundu mailako komunikazio baten irabaziak azpimarratu zituen artikulu hartan. Gainera, hiru satelite geoegonkorrek planeta osoaren estaldura emango luketela iradoki zuen. Sateliteek euren bizitza erabilgarria amaitzean, ordezkatuak izateko gaitasuna izango zuten.

Satelite artifizialen historia

Bigarren Mundu Gerran(1939-1945) bukatu eta ia berehala hasi zen aro espaziala, 1946an, zientzialariak atmosferaren neurketak egiteko V-2 suziri alemaniar bahituak erabiltzen hasi zirenean. Horren aurretik, zientzialariek ${\text{30 km}}$ -ko altitudera heltzen ziren globoak eta ionosfera aztertzeko irrati-uhinak erabiltzen zituzten. Horrela, 1946-1952 bitartean V-2 eta Aerobee suziriak erabili ziren atmosferaren goialdeko aldea aztertzeko, eta ${\text{200 km}}$ ko altituderainoko dentsitate, presio eta tenperaturaren neurketak egin ahal izan ziren.

Nolanahi ere, satelite artifizialak Amerikako Estatu Batuen eta Sobietan Batasunaren arteko Gerra Hotzean bultzaturiko proiektuak izan ziren, biek ala biek espazioa menderatu nahi baitzuten.

Lehenengo satelite artifiziala

Ez daukagu informazio zehatzik ordura arte sobietarrek eginiko lanei buruz, baina kontua da eurak aurreratu zirela lehenengo satelitea orbitan jartzen. Hain zuzen, lehenengo satelite artifiziala —Sputnik 1 izenekoa— SESBk jaurti zuen 1957ko urriaren 4an, eta horixe izan zen SESBren eta Estatu Batuen arteko espazioko lasterketaren abiapuntua.

Lehenengo satelite hura azterketa zientifikoetarako erabili zen. Kasurako, Sputnik 1en orbitaren aldaketei esker, hobeto ezagutu zen goiko geruza atmosferikoen dentsitatea.

Mundua aldatu zuen Sobietar Mugarria

Sobietar Batasunak 1957an Baikonurreko kosmodromotik lehenengo satelite artifiziala jaurtitzean, hasiera eman zitzaion espazioa konkistatzeko lasterketa espazialari, eta lasterketa hartan aurre hartu zioen Ameriketako Estatu Batuei. Satelite artifizial hura prestatu zuen programari Sputnik izena eman zioten. Orbitan kokatu ostean, satelite hark irrati-seinale batzuk bidali zituen txistu modura; era horretan, Sobietar Batasuneko zientzialariek egindako lanaren arrakasta frogatu zuten.

Programa haren barnean, arrakasta izan zuten beste satelite errusiar batzuk egon ziren: Sputnik 2 eta 3 izenekoak. Azpimarratu beharra dago, Sputnik 2 programan Sobietar Batasunak animalia bat orbitan jartzea lortu zuela: Laika izeneko txakurra. Sputnik programarekin, Sobietar Batasunak Ameriketako Estatu Batuetan ziurtasun-eza sortu zuen, errusiarrek irismen handiko misilak izango ote zituzten beldurrak eraginda, orbitara iristeko gaitasuna jadanik eskuratuta zutela frogatu baitzuten.

New York-en kokatuta dagoen Nazio Batuen eraikinaren atarian, Sobietar Batasunak sortutako Sputnik famatuaren erreplika bat dago gizakiak lortutako garapen teknologikoaren ikur gisa.

Orbitan bibilitako lehenengo astronauta

Satelite artifizial baten barnean joandako lehen pertsona Juri Gagarin (1934-1968) kosmonauta sobietarra izan zen, 1961eko apirilaren 12an Vostok espazio-ontzi batean Lurraren inguruan orbitatu zuenean.^[2]

Estatu Batuen ekimenak

Jadanik, 1946ko maiatzean, RAND proiektuaren barnean, gobernu amerikarrak Preliminary Design of an Experimental World-Circling Spaceship ("Orbitan jartzeko ontzi espazial esperimental baten aurretiazko diseinua") izeneko txostena bultzatu zuen, honako helburu honekin:

«Instrumentazio egokia duen satelite bat, XX. mendeko gailu zientifiko boteretsuena izan daiteke. Satelite-ontzi batek bonba atomikoarekin alderagarria den ondorioa eragingo luke»

Amerikako Estatu Batuek Armadako Aeronautika bulegoaren menpe satelite orbitalak jaurtitzea kontsideratzean, RAND proiektuaren txostena aurkeztean esan zuen, sateliteak ez zirela arma potentzial gisa ikusten, baizik eta erreminta zientifiko, politiko eta propaganda gisa. Baina defentsa-idazkariak honakoa adierazi zuen 1954. urtean: «Ez dut inongo satelite-programa amerikarren propagandarik ezagutzen».

Amerikar Suziri Elkartearen, Zientzien Fundazio Nazionalaren (NSF) eta Urte Geofisiko Internazionalaren presioaren ondoren, interes militarra handitu egin zen. Hori dela eta, 1955. urtearen hasierarako Aireko Indarrak eta Armada Orbiter proiektuan lanean hari ziren. Proiektu horrek Jupiter-C suziria eboluzionatu zuen, eta suziri honek Explorer 1 izeneko satelitea jaurtiko zuen 1958. urteko urtarrilaren 31ean.

Etxe Zuriak AEB sateliteak jaurtitzen saiatuko zela iragarri zuen 1955eko uztailaren 29an. Iragarpen hori, aurrerago, Vanguar izeneko proiektua bihurtu zen. Berehala, 1955eko uztailaren 31n, Sobietar Batasunak udazkenean satelite bat jaurtitzeko asmoa zuela adierazi zuen.

AEBk 1960. urtean jaurti zuen lehenengo komunikazio-satelitea, Echo I izenekoa. Satelite pasibo bat zen, islatzaile modura lan egiten zuena, ez baitzeukan instalatuta bi noranzkodun sistemarik. Geroago, 1962. urtean, AEBk lehenengo komunikazio aktibodun satelitea jaurti zuen, Telstar I izenekoa, eta lehen telebista lotura internazionala sortu zuten.

Espazioko Zainketa Sareak (SNN), espazioko objektuak arakatzen jardun du 1957. urtetik gaur egun arte; zehazki, Sputnik I-en jaurtiketatik. Geroztik, erakunde horrek $26.000$ objektu identifikatu ditu Lurraren inguruko orbitan, eta bere azterketa gizakiak sortutako ${\text{8.000}}$ objektu ingururen gainean mantentzen du. Gainerako objektuei dagokienez, Lurraren atmosferan sartzen dira eta bertan desintegratzen dira edo atmosfera zeharkatzeko gaitasuna baldin badute, lurrazaleraino iristen dira. Orbitan dauden objektuek zenbait tonatako pisua izan ditzakete, hala nola suziri etapako pieza batzuek bezala; baina beste batzuek aldiz kilogramo gutxiko pisua dute. Espazioan dauden objektuen $\%{\text{ 7}}$ oraindik funtzionamenduan daude ( $560$ satelite gutxi gorabehera) eta gaineerako objektuak zabor espaziala dira.

Bestelako lurraldeetatik bidalitako lehenengo satelite artifizialak

Sobietar Batasunak eta Ameriketako Estatu Batuek irekitako bidetik, beste hainbat estatu ere abiatu ziren, bakoitzak beren lehenengo satelite artifiziala orbitan jartzeko lehia teknologikoan parte hartuz. Ondoko koadroan lurralde horiek bidalitako lehenengo sateliteen datak eta izenak ageri dira

Zenbait estatuk jaurtitako lehenengo satelite artifizialak^[3]
Lurraldea	Urtea	Satelitearen izena (izenaren esanahia)
SESB	1957	Sputnik 1 (laguntzaile)
AEB	1958	Explorer 1 (esploratzaile)
Frantzia	1965	Astérix (komiki bateko pertsonaia)
Japonia	1970	Ōsumi (Japoniako probintzia baten izena)
Txina	1970	Dong Fang Hong I (Ekialde gorria)
Erresuma Batua	1971	Prospero X-3 (Shakespeare-ren pertsonaia)
India	1980	Rohini (Indiako mitologiako pertsonaia)
Israel	1988	Ofeq 1 (ortzi-muga)
Ukraina	1992	Strela (gezia)
Iran	2009	Omid 1 (itxaropena)
Ipar Korea	2012	Kwangmyŏngsŏng 3
Hego Korea	2013	STSAT-2C

Satelite artifizialen printzipio fisikoak

Satelitea orbitan jartzea

Lurrazaletik jaurtitako objektu batek ibilbide ia-parabolikoa deskribatzen du atmosferan grabitatearen eraginpean, eta berriro itzultzen da lurrazalera grabitatearen eraginpean; gainera, atmosferan dagoen bitartean, marruskaduraren eraginez energia galduz joango da. Baina hori horrela da, objektuaren hasierako abiadura oso handia ez den bitartean. Hasierako abiadura gero eta handiagoa izatean, muga-abiadura batetik aurrera, objektua atmosferatik harago joan daiteke, eta han norabide egokia hartuta eta marruskadurarik gabe higituz, etengabe ibil daiteke Lurraren inguruan orbita eliptikoak eginez, Keplerren legeen arabera.

Objektu bat Lurraren inguruan orbitan jartzeko, Lurrarekiko abiadura tangentzial minimoa ${\text{7.700 m/s}}$ -koa da lurrazaletik ${\text{200 km}}$ -ra dagoen orbita zirkular baten kasuan. Altitude berean dabilen sateliteak hori baino abiadura handiagoa badu, sateliteak orbita eliptikoa izango du. Orbita horretan, perigeoa deritzo lurrazaletik hurbilen dagoen elipsearen puntuari, eta apogeoa, urrunen dagoenari. Bestalde, abiadura ${\text{11 km/s}}$ -ko baino handiagoa bada, sateliteak Lurraren erakarpenetik ihes egiten du; kasu horretan satelite artifiziala espazio-zunda bat bihurtzen da, eta eguzki-sistemako beste planeta batzuetara bidali ahal izateko erabil daiteke.

Perigeoko abiaduraren eta orbitaren motaren arteko erlazioa 200 km-ko perigeoaren kasuan
Perigeoa (km)	Abiadura (km/s)	Oharrak	Apogeoa (km)	Orbita-mota
$200$	$7,78$	Satelite bihurtzeko abiadura minimoa	$200$	Baxua (zirkularra)
$200$	$8$		$1.000$	Baxua
$200$	$9,2$		$10.000$	Ertaina
$200$	$10,2$		$36.000$	Geosinkronoa
$200$	$10,8$		$380.000$	Ilargia
$200$	$11$	Lurretik askatzeko abiadura	Infinitua	Interplanetarioa

Keplerren hiru legeak

Satelite artifizial edo natural baten ibilbidea Keplerrek proposaturiko hiru legeen araberakoa da. Lege horiek zeruko gorputz baten inguruan grabitatzen ari den objektu baten desplazamenduari aplikatzen zaizkio:

I. legea

Satelite artifizialen orbitak elipse baten forma du. Elipse horren bi fokuetako bat planetan dago (Lurrean), eta satelitea horren inguruan higitzen da. Orbita zirkularra elipsearen kasu berezi bat da. Elipsearen forma honelaxe defini daiteke:

Lurretik hurbilen dagoen orbitako puntua perigeoa ( $P$ ) da. Handik Lurraren zentrorako distantzia $r_{\text{p}}$ da,
Lurretik urrunen dagoen orbitako puntua apogeoa ( $A$ ) da. Handik Lurraren zentrorako distantzia $r_{\text{a}}$ da,

Normalean, horien ordez elipsearen ardatzerdia ( $a$ ) definitzen da era honetan: $a={\frac {r_{\text{p}}+r_{\text{a}}}{2}}$ ,
eta halaber eszentrikotasun orbitala ( $e$ ), formula honen bidez: $e=1-{\frac {r_{\text{p}}}{a}}$ . Eszentrizikotasunak 0 eta 1 bitarteko balioa hartzen du. Hain zuzen, $e=0$ balioa orbita zirkular bati dagokio; eta $e$ zenbat eta hurbilago egon $1$ baliotik, hainbat eta luzangagoa izango da orbita eliptikoa.

II. legea

Orbitan dagoela, satelite artifiziala zenbat eta gertuago egon Lurretik, hainbat eta azkarrago higitzen da. Hain zuzen, Lurretik satelitera doan erradioak denbora-unitatean ekortzen duen azalera konstantea da denboran zehar; bestela esanda, abiadura areolarra konstantea da. Hori dela eta, higidura orbital hori periodikoa da, eta sateliteak orbita osatzen behar duen periodoa (periodo orbitala) konstatea da.

III. legea

Sateliteak Lurraren inguruko orbita osatzeko periodoaren karratua elipsearen ardatzerdi nagusiaren kuboaren proportzionala da: $P^{2}\varpropto a^{3}$ . Zer esanik ez, orbita zirkularra denean, ardatzerdi nagusia orbitaren erradioa da.

Lurreko satelite artifizialen periodoa eta abiadura orbitala

Kepler-en legeen bidez, orbitaren ezaugarrietatik abiatuta, periodoa eta Lurraren zentroarekiko abiadura orbitala kalkula daitezke. Formula honen bidez lor daiteke satelite artifizialaren periodo orbitala, segundotan emana:

$P=2\pi {\sqrt {\frac {a^{3}}{\mu }}},$ non $a$ orbita eliptikoaren ardatzerdi nagusia den, eta $\mu$ delako konstantea Lurrari dagokion parametro grabitazional estandarra, honako balio hau duena: $\mu =398600,\!4418\;{\mbox{km}}^{3}\cdot {\mbox{s}}^{-2}$ .

Adibidez, ${\text{200 km}}$ -ko altueran orbita zirkularra osatzen duen satelitearen kasuan, ardatzerdia (erradioa) ${\text{6.578 km}}$ -koa litzateke, eta periodoak ${\text{5.310 s}}$ balioko luke.
Bestetik, lurrazalaren gaineko ${\text{200 km}}$ -ko altitude minimoa duen satelitearen orbita eliptikoaren kasuan, perigeoa Lurrren zentrotik ${\text{6.578 km}}$ -ra eta apogeoa ${\text{42.378 km}}$ -ra badaude, ardatzerdia ${\text{24.478 km}}$ luze izango da, eta periodoa ${\text{38.113 s}}$ -koa, gutxi gorabehera.
Orbita geoegonkorrean dagoen satelitea Lurraren plano ekuatorialean, ${\text{35.786 km}}$ -ko altitudean etengabe dabilen, eta eszentrikotasun nulua duen orbita geosinkronoa da. Horrela dabiltzan sateliteak Lurraren eguneroko biraketarekin batera doaz, mendebaldetik ekialderantz. Hartara, Lurretik ikusita, zeruan geldirik daudela ematen du.^[4]

Zenbait orbita bereziren ezaugarriak
Orbita-mota	Apogeoa	Perigeoa	Periodoa		Perigeoko abiadura
Orbite zirkular baxua	${\text{270 km}}$	${\text{270 km}}$	${\text{90 min}}$	${\text{7,7 km/}}{\text{s}}$	${\text{7,7 km/}}{\text{s}}$
Orbita heliosinkronoa	${\text{832 km}}$	${\text{832 km}}$	${\text{102 min}}$	${\text{7,4 km/}}{\text{s}}$	${\text{7,4 km/}}{\text{s}}$
Molniaren orbita	${\text{39.900 km}}$	${\text{500 km}}$	${\text{12 h}}$	${\text{1,49 km/}}{\text{s}}$	${\text{10 km/}}{\text{s}}$
Orbita geoegonkorra	${\text{35.786 km}}$	${\text{35.786 km}}$	${\text{23 h 56 min}}$	${\text{3,1 km/}}{\text{s}}$	${\text{3,1 km/}}{\text{s}}$

Satelite artifiziala orbitan jartzea

Ariane 5 ECA satelitearen hasierako helgaldiaren eskema.

Orbita-motaren arabera, orbita baxuko sateliteen kasuan, jaurtigailuak zuzenean jartzen du satelitea bere behin betiko orbitan; edo satelite geoegonkorren kasuan, lehenik transferentzia-orbita baten gainean eta gero, bigarren pauso batean, behin betiko orbitan.

Lehenengo pausoan, jaurtigailu-satelite multzoa aireratu eta berehala, jaurtigailuak goranzko azelerazio etengabea ematen dio sateliteari, abiadura ahalik eta gehien hurbiltzeko aukeratutako orbitari dagokionera, eta ondoren jaurtigailuaren motorra itzaltzeko. Karga erabilgarriak ( ${\text{100-150 km}}$ -ko altitudean) presio aerodinamikoa jasan dezakeen bezain laster, askatu egiten da burukoa. Eta jaurtigailuaren motorra itzaltzean, satelitea lehenengo orbitan hasten da: horixe da injekzio-puntua. Dena den, satelitea askatu aurretik, jaurtigailuak satelitearen beharren arabera aldatzen du bere orientazioa; horretarako, biraketa-abiadura handiagoa edo txikiagoa inprimatzen dio sateliteari, nolabaiteko egonkortasuna emateko. Bere sentsoreak erabiltzen ditu espazioan duen orientazioa definitzeko, eta bere jarrera-motorrak erabiliz, zuzendu egiten ditu eguzki-panelak eta tresnak, norabide egokian apuntatzeko,.

Satelitea zerbitzuan jartzea eta doitzea

Satelitea bere hegaldi orbitalean hasi ondoren, hainbat maniobra egin daitezke satelitea bere behin betiko orbitan jartzeko. Hauexek dira, nagusiki: orbitaren forma aldatzea (orbitaren eszentrikotasuna aldatzea) edo orbita aldatzea (orbita geoestazionarioa); orbitaren planoa aldatzea, batez ere inklinazioa aldatzea; orbitaren eta satelitearen orientazioaren doikuntza xeheak egitea, sateliteak bere misioa modu nominalean bete dezan.

Ahal den neurrian, satelitea bere apogeoan dagoenean egiten dira orbitaren forma-aldaketak; izan ere, puntu horretan abiadura orbitala txikiena da, abiadura horretan gertatzen diren aldaketak txikienak baitira eta erregai gutxiago kontsumitzen baitute.

Orbita geoestazionarioen kasuan, jaurtigailu modernoek orbita oso eliptiko batean injektatzen dute satelitea. Orbita horren apogeoa aurreikusitako altueran dago ( ${\text{36.000 km}}$ ); hain zuzen, satelitea bere apogeora iristen denean, 1,5 km/s-ko abiadura du gutxi gorabehera. Une horretan orbita zirkularizatu egiten da, norabide tangentzialean ${\text{1,5 km/s}}$ -ko abiadura emanez, satelitearen gailur-motorrari esker.

Satelitea orbita baxu baxuan jarri behar denean, jaurtigailuak satelitea zuzenean injektatzen du helmugako orbitan, eta ondoren doitze finak baino ez ditu egin behar bere motorrekin.

Satelite artifizialen motak

Gaur egun, bi mila eta laurehun inguru satelite artifizial daude Lurraren inguruan biraka, tamaina, izaera eta helburu desberdinetakoak, eta horregatik ohitura dago irizpide desberdinen arabera sailkatzeko. Satelite-mota guztiak aipatu gabe, hauexek dira gehien aipatzen diren klaseak.

Satelite artifizialak bi talde nagusitan sailkatu daitezke: Behaketa sateliteak eta komunikazio-sateliteak.

Datuak jaso eta lurrazaleko zentroetara datu erabilgarriak bidaltzen dituzten satelite guztiak behaketa-satelite kontsideratzen dira. Talde honetako satelite askok Lurraren argazkiak ere hartzen dituzte (edo orbitatzen dituzten gorputzenak). Horretarako luzera askotako uhin elektromagnetikoak erabiltzen dituzte. Baina beste hainbat behaketa-eremu ere barne hartzen dituzte: argazkilaritza, behaketa astronomikoa, ingurune espazialaren detektoreak (izpi kosmikoak, magnetismoa, eguzki-haizeak) eta beste hainbat eremu.

**Echo 1** satelitea puztuta AEBetako itsas harmadako Weeksville-ko hangarrean, Ipar Carolinan.

Sateliteen sailkapena erabiltzen diren helburuaren arabera

Telekomunikazio-sateliteak

Munduan zeharreko irrati, telebista eta haririk gabeko telefoniarako. Jadanik 1960an, Echo-1 izeneko lehenengo telekomunikazio-satelitea jarri zen orbita baxu batean.Satelite pasiboa zen eta bertara bidalitako seinaleak itzuli egiten zituen, soil-soilik; hortik beraren izena, “Oihartzuna”. Dena den, 1962an seinaleak anplifikatzen zituen Telstar 1 satelitea jarri zen orbitan, nahiz eta trabak zituen, antena oso handiak behar baitziren bertatik zetozen seinaleak jasotzeko. Ordura arte, AEBek bakarrik zeukaten teknologia egokia. Handik hiru urtera, Intelsat (International Telecommunications Satellite Organization) erakundeak Early Bird satelitea jarri zuen orbitan 1965an, telekomunikazioen lehenengo satelitea, orbita geoestazionarioan kokatua.

Telekomunikazio-sateliteak Lurreko puntu batetik bestera informazioa transmititzeko erabiltzen dira, hala nola komunikazio telefonikoak, datuen transmisioa edota telebista-programak. Ekonomikoki, satelite hauek egiteko gastua baino askoz diru-sarrera handiagoak sortzen dituzte.

Mota honetako satelite-flotak dituzten erakunde nagusiak hauexek dira:

Intelsat, munduko herrialde guztiak estaltzen ditu komunikazio orokorretarako;
Inmarsat, itsas komunikazioetarako;
Eutelsat (Hot Bird, Atlantic Bird 3, W1,2,3, etab.) eta Sateliteen Europako Elkartetilk (Astra 1 eta 2) Europarako;
Arabsat-ek Liga Arabiarreko herrialde guztiak hartzen ditu 1980ko hamarkadaz geroztik.

Behaketa orokorreko sateliteak (teledetekzio-sateliteak)

Teledetekzio-sateliteek Lurra behatzen dute helburu zientifikoekin (itsasoaren tenperatura, izotz-estalki elurtsuak, lehorteak...), ekonomikokin (baliabide naturalak, nekazaritza...) edo militarrekin (eginkizun nagusia gerra garaikideetan; hain zuzen, satelite espioek behaketa-espektroa zabala dute: optikoa, radarra, infragorria, ultramorea, seinale irrati-elektrikoak...); azken horiek metro bat baino gutxiagoko bereizmena dute zenbait frekuentzia-gamarentzat.

Detekzioaren bereizmena erabilitako teknologiaren araberakoa da, baina baita satelitearen altitudearen araberakoa ere: bereizmen onak orbita baxua eskatzen du, gehienetan heliosinkronikoa, adibidez, SPOT familiakoak diren Lurra behatzeko sateliteek erabiltzen dutena. Orbita geoestazionarioa, finkoa, hobesten da denbora errealeko etengabeko zaintzarako, munduko meteorologia-zaintzako programaren eta haren satelite meteorologikoen familien kasuan, Europako Meteosat barne.

Satelite zientifikoek espaziotik biltzen dituzte ikerketa zientifikoei esleitutako behaketa eta informazioak. Kategoria horretan saikaturik daude Sputnik 1 eta antzeko lehenengo sateliteak; izan ere, horien irrati-emisioei esker, goiko geruza atmosferikoak aztertu ahal izan ziren. Espazioko Europako ELDO eta ESRO erakundeetako zientzialariek egiten dituzte ikerketarako eskariak.
Satelite meteorologikoak ingurumena behatzeko erabiltzen dira, helburu militarrik gabeko kartografia egiteko eta meteorologia aztertzeko eta, bereziki, eguraldia eta Lurreko atmosfera eta klima erregistratzeko. Batzuek orbita polarra bati dute, Lurra osorik asinkronikoki aztertzeko; beste batzuek orbota geoestazionarioa, eta puntu finko batean berean kokaturik daude gure planetaren ekuatorean. Satelite meteorologikoek hodeiak aztertzeaz gain, hainbat fenomeno eta ingurumenari buruzko informazioa jaso dezakete, hala nola hirietako argiak, suteak, kutsadura, aurorak, harea- eta hauts-ekaitzak, ozeanoko korronteak eta abar.
Nabigazio-sateliteak. Lurreko seinale-hartzaile batek lurrazalean duen posizio zehatza ezagutzeko erabiltzen dira, horretarako GPS, GLONASS era Galileo sistemen bitartez.

Radar-sateliteek milimetro gutxi batzuetako aldaketak azter ditzakete teknika interferometrikoen bidez egitura batzuetan. Erabilgarriak dira kontinenteen jitoa aztertzeko, bereziki lurrikara baten aurretik edo ondoren.

Satelite militarrak

Estatu etsaien lurraldeak isilka behatzeko sateliteak dira (hizkera arruntean, “satelite espioiak”). Normalean militarrek edo zerbitzu sekretuetako erakundeek erabiltzen dituzte beste lurraldeak zelatatzeko. Gobernu gehienek sekretupean erabiltzen dituzte.^[5]

Multzo honetan arma espazialak deritzenak era badaude. Satelite bereziak dira, espreski diseinaturi gobernu etsaien misilak, sateliteak eta lurrazaleko helburuak deusezteko.

Satelite astronomikoak

Planetak, galaxiak edo bestelako astroak behatzeko erabiltzen dira.

Satelite txikiak edo SmallSats

Masa oso txikiko sateliteak, oro har ${\text{500 kg}}$ baino gutxiagokoak.

Orbitaren forma eta izaeraren araberako sailkapena

Horretan ere irizpide desberdinak erabil daitezke, eta mota askotako sateliteak daude. Hemen, horietako garrantzitsuenak aipatuko dira soilik.

Zentroaren arabera

Orbita geozentrikoak deritze Lurraren inguruan gertatzen direnei. Gaur egun ${\text{2.465}}$ satelite artifizial geozentriko daude.
Orbita aerozentrikoak Marte planetaren inguruan gauzatzen direnak dira
Orbira heliozentrikoak deritze Eguzkiaren inguruko orbitei.

Lurrazalaren gaineko altitudearen arabera

Orbita geozentriko baxuak (LEO, Low Earth Orbit) deritze ${\text{2000 km}}$ baino altitude txikiagotean gauzatzen diren Lurraren inguruko orbitei.
Orbita geozentriko ertainak (MEO, Medium Earth Orbit) dira ${\text{2000 km}}$ eta ${\text{35.786 km}}$ -ko orbita zirkular geosinkronoaren tartekoei altitudean dabiltzanak.
Orbita geozentriko altuak (HEO, High Earth Orbit) dira ${\text{35.786 km}}$ altitudea baino gorago dabiltzan orbitak. Halaber deritze "orbita oso eszentriko" edo orbita oso eliptiko" órbita muy excéntrica"

Periodoaren arabera

Orbita geosínkronoa (GSO, GeoSynchronous orbit): ${\text{35.786 km}}$ altitudea duen orbita zirkularra da, Lurraren biraketarekin bat egiten duena. Abiadura orbitala konstantea da orbitan zehar. Oro har, latitudearen arabera Lurretik ikusita, urtean zehar analema bat deskribatzen dute zeruan.
Orbita geoegonkorra (GEO, Geosynchronous Equatorial Orbit): Ekuatorearen planoan dagoen orbita geosinkrono. Lurrazaleko behatzailearen ikuspuntutik, satelitea geldi ikusten da zeruan.
Orbita aeroegonkorra (AEO): Marteko plano ekuatorialen ${\text{17.000 km}}$ altitudean dabilen orbita zirkular aerosinkronoa.

Eszentrikotasunaren arabera

Orbita zirkularra: Eszentrikotasun nuluko orbita, alegia, ibilbide zirkularra duena. Kasu honetan, interesgarria da aipatzea Hohman-en transferentzia-orbita, zeina maniobra zehatz bat den, orbita zirkular batetik bestera pasatzeko egiten dena.
Orbita eliptikoa: Eszentrikotasunak $0<e<1$ balio du, eta ibilbidea elipse bat da. Abiadura orbitala ez da konstantea; maximoa da perigeoan eta minimoa apogeoan.
Orbita hiperbolikoa: Eszentrikotasunak $e>1$ balio du. Orbita horietan espazio-ontziak ihes egiten dio Lurraren grabitazio-erakarpenari, eta alde egiten du betiko.
Orbita parabolikoa: Eszentrikotasunak $e=1$ balio du. Orbita hauetan abiadura orbitalak ihes abiaduraren balioa du. Harrapatze-orbitaren kasuan, objektua planetarantz hurbiltzen da. Ordea, iheste-orbitaren kasuan, objektua planetatik urruntzen da.

Estazio espaziala

Estazio espaziala satelite artifizial berezia da, tamaina oso handi eta egitura bereziko eraikuntza artifizial oso konplexua duena, kanpoko espazioan jarduerak egiteko diseinatua, hainbat helbururekin. Diseinuagatik, estazio hauek Lurraren inguruko orbita baxuan jarri ohi dira. Gaur egun, espazio-estazio operatibo bakarra dago orbitan: Nazioarteko Espazio Estazioa (ISS, International Space Station) etengabe tripulatuta dagoena. Bestalde, 2011-2019 bitartean Txinak eraikitako Tiangong-1 eta Tiangong-2 (2016) estazioak ere egon dira. Hasierako estazioak Salyut serieko estazioak, Skylab eta Mir izenekoak izan ziren.

Erabilitako estazio espazialen zerrenda
Estazio espaziala	Noiz jaurtia	Noiz jaitsia	Erabilera-egunak		Tripulariak eta bisitariak guztira	Bisitaldiak		Masa (kg)
Estazio espaziala	Noiz jaurtia	Noiz jaitsia	Orbitan	Tripulariekin	Tripulariak eta bisitariak guztira	Pilotoarekin	Pilotorik gabe	Masa (kg)
Saliut 1	1971-04-19	1971-10-11	175	24	3	2	0	18.425
Skylab	1973-05-14	1979-07-11	2.249	171	9	3	0	77.088
Saliut 2	1973-05-17	1974-01-11	124	432	7	1	0	18.500
Saliut 3	1974-06-25	1975-01-24	213	15	2	1	0	18.500
Saliut 4	1974-12-26	1977-02-03	770	92	4	2	1	18.500
Saliut 5	1977-06-26	1977-08-08	412	67	4	2	0	19.000
Saliut 6	1977-09-29	1982-07-29	1.764	683	33	16	14	19.000
Saliut 7	1982-04-19	1991-02-07	3.216	816	26	12	15	19.000
Mir	1986-02-19	2001-03-23	5.511	4.594	137	39	68	124.340
ISS	1998-11-20	Orbitan oraindik	3,883	3,209	216	47	37	286.876
Tiangong 1	2011-09-29	2018-04-02	2377	25	6	2	1	8.506
Tiangong 2	2016-09-15	2019-09-19						8.500

Landare-habitat aurreratua avanzado Nazioarteko Estazio Espazialean.

Gaur egungo espazio-estazioak ikerketa-plataformak dira, eta espazio-hegaldiak giza gorputzean epe luzera dituen ondorioak aztertzeko erabiltzen dira. Halaber, beste ibilgailu espazialetan erabilgarriak izan daitezkeen alderdiei buruzko ikerketa zientifiko ugari eta luzeak egiten dituzten laborategiak kokatzeko plataforma gisa balio dute, bestelako ibilgailu espazialetan egindako esperimentuetan baino iraupen luzeagoa izan baitezakete.

Tripulazioko kide bakoitza zenbait astez edo hilabetez egon ohi da estazioan; oso gutxitan izaten dira urtebete baino luzeago egoten direnak. Espazioko hegaldi bakarreko iraupenaren errekorra 437,7 egunekoa da, Valery Polyakov-ek osatua 1994tik 1995era Mir estazioan. Orain arte, lau kosmonautak urtebete inguruko banakako misioak osatu dituzte, guztiak Mir-en barruan.

Erreferentziak eta oharrak

↑ (Ingelesez) NASAk argitaraturiko liburu osoa, https://history.nasa.gov/SP-4026.pdf..
↑ (Gaztelaniaz) National Geographic-en web-orrialdea, https://www.nationalgeographic.es/espacio/el-primer-vuelo-espacial-tripulado..
↑ (Ingelesez) First time in History, https://www.tbs-satellite.com/tse/online/thema_first.html..
↑ Zientzia eta Teknologiaren Hiztegi Entziklopedikoa, https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/eu/orbita%20geoegonkor..
↑ Gaur egungo behaketa militarreko sateliteek altitude oso handietan orbitatzen dute, sekretuan beste lurraldeetako instalazioen eta gertaerei buruzko hainbat informazio lortzeko tresna optikoen hobekuntzari esker.

Ikus, gainera

Kanpo estekak

viasatelital.com (https://www.viasatelital.com/satelites/)
Es.satellite. Tracks.free.fr (https://es.satellite.tracks.free.fr)

Datuak: Q26540
Multimedia: Satellites / Q26540

[1] (Ingelesez) NASAk argitaraturiko liburu osoa, https://history.nasa.gov/SP-4026.pdf..

[2] (Gaztelaniaz) National Geographic-en web-orrialdea, https://www.nationalgeographic.es/espacio/el-primer-vuelo-espacial-tripulado..

[3] (Ingelesez) First time in History, https://www.tbs-satellite.com/tse/online/thema_first.html..

[4] Zientzia eta Teknologiaren Hiztegi Entziklopedikoa, https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/eu/orbita%20geoegonkor..

[5] Gaur egungo behaketa militarreko sateliteek altitude oso handietan orbitatzen dute, sekretuan beste lurraldeetako instalazioen eta gertaerei buruzko hainbat informazio lortzeko tresna optikoen hobekuntzari esker.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]