Műhold

A GPS műholdak keringésének animációja

A bolygók körül keringő mesterséges égitesteket műholdaknak nevezzük. Az első világűrbe indított űreszköz, a Szputnyik–1 a Föld műholdja volt. 1957 óta több ezer műhold állt pályára a Föld körül, de a Naprendszerben már más bolygók és holdak körül is keringenek műholdak. A műholdak az energiát általában a Napból nyerik, napelemek segítségével.

Történet

1945-ben Arthur C. Clarke angol író volt az első, aki felvetette mesterséges távközlési műholdak indítását. Három geostacionárius pályára állított hold az egész bolygót lefedte volna. 1946-tól az amerikai kutatók a II. világháború során megszerzett német V-2 rakétákkal és Aerobee rakétákkal végeztek felsőlégköri méréseket. Azelőtt az ionoszféra kutatására rádóhullámokat és 30 km magasságig eljutó ballonokat használtak. A rakétás kutatások során 200 km-ig mérték a légköri nyomást, sűrűséget és hőmérsékletet. Az első műhold a Szputnyik-1 volt, amelyet a Szovjetunió indított 1957. október 4-én. Az eddigi legnagyobb, Föld körül keringő műhold a Nemzetközi Űrállomás.

Elnevezések

A műholdra helytelenül használt szó a műbolygó vagy mesterséges bolygó. A bolygók a Nap körül keringenek, ellenben a holdak, akár természetesek, akár mesterségesek, egy bolygó körül.

A műholdra vagy mesterséges holdra újságírók más szavakat is használnak. Az orosz szputnyik (спутник) szó eredeti jelentése útitárs, de ezt a nevet adták az első szovjet műholdaknak is, így egy időben nálunk is használatban volt. A 'mesterséges hold' jelentésű orosz kifejezésben ma is ezt használják.

Hasonló az értelme a gyakran látott szatellit vagy szatellita szónak is. A latin satelles jelentése 'testőr, kísérő, csatlós', a szatellita ennek egy kicsinyítőképzős változata. Kis zavart okoz a szó alkalmazása körül, hogy a 'satellite', 'satellit', 'satélite' szavak az idegen nyelvekben elsősorban a természetes holdakat jelentik, míg a magyarban inkább a műholdakra használják.

Érdekesség a műholdakra használt másik német szó: a trabant. Ennek a jelentése szintén 'csatlós', a már elavult magyar darabont szó is ebből ered. Az érdekessége az, hogy a Trabant nevet a szocialista országokban egy fogalommá vált kisautó neveként ismerjük. Az érdekességet csak fokozza, hogy az NDK-ban az autónak ezt a nevet az első szovjet műhold felbocsátásának tiszteletére adták.

Műholdak típusai

• Csillagászati műholdak: csillagászati méréseket végző műholdak.
• Távközlési műholdak: rádió és mikrohullámú frekvenciát használva kommunikációs feladatokat látnak el. A legtöbb távközlési hold geoszinkron vagy közel-geostacionárius pályát használ, de vannak alacsony pályán is.
• Földfigyelő vagy távérzékelő műholdak: a Földet figyelik a világűrből a felderítő műholdakhoz hasonlóan de nem katonai célokra. Környezeti, térképezési vagy meteorológiai feladatokat látnak el.
• Navigációs műholdak: rádiójeleket használnak egy felszíni jelvevő berendezés pontos helyzetének a meghatározására.
• Felderítő műholdak: katonai vagy kémkedési célokat szolgáló földfigyelő vagy távközlési műholdak. Keveset tudunk a teljesítményeikről, a működtető kormányzatok legtöbbször titokban tartják az ezekről szóló információkat.
• Űrállomások: emberek szállítására alkalmas műholdak.
• Meteorológiai műholdak: a földi időjárást és/vagy éghajlatot figyelő műholdak.
• Bioműholdak: élőlényeket visznek magukkal kísérletek céljából.
• Geodéziai műhold: ezen műholdak két frekvencián jeleket sugároznak, melyeket speciális geodéziai GPS vevők venni tudnak, és segítségükkel akár 1–2 cm pontosságú helymeghatározásra képesek.

A kis műholdak tömegük szerint lehetnek:

• Miniműholdak 500 és 200 kg között
• Mikroműholdak 200 kg alatt
• Nanoműholdak 10 kg alatt

Pályatípusok

A műholdak pályaelemei

• alacsony Föld körüli pálya (LEO, Low Earth Orbit) a Föld felszínétől 200–1200 km-re.
• közepes Föld körüli pálya (ICO vagy MEO, Medium Earth Orbit) a felszíntől 1200–35786 km-re.
• geoszinkron pálya (GEO, Geosynchronous Orbit) a felszíntől 35786 km-re.
• geostacionárius pálya (GSO, Geostationary Orbit) nulla inklinációs geoszinkron pálya.
• magas Föld körüli pálya (HEO, High Earth Orbit) 35 786 km felett.
• Molnyija pálya: elnyúlt pálya magas apogeummal.
• helioszinkron vagy napszinkron pálya.
• poláris pálya: a sarkok felett elhaladó pálya.
• holdi átmeneti pálya (LTO, Lunar Transfer Orbit): a Holdhoz vezető Föld körüli pálya.
• Hohmann-pálya: a Nap körül keringő objektumok között vezető olyan pálya, ami minimális üzemanyag-felhasználást igényel.
• szuperszinkron pálya: GEO feletti pálya nyugat felé sodródással.
• szubszinkron pálya: GEO alatti pálya kelet felé sodródással.
• a műholdak keringhetnek librációs pontok körül is.

Saját műholddal rendelkező országok

(zárójelben az első műhold, és az indítás éve)

• Szovjetunió (Szputnyik-1, 1957);
• Amerikai Egyesült Államok (Explorer-1, 1958);
• Nagy-Britannia (Ariel-1, 1962);
• Kanada (Alouette-1, 1962);
• Olaszország (San Marco-1, 1964);
• Ausztrália (Wresat-1, 1967);
• Németország (NSZK) (Azur, 1969);
• Japán (Ohsumi, 1970);
• Kína (Dong Fang Hong, 1970);
• Hollandia (ANS, 1974);
• Spanyolország (Intasat, 1974);
• India (Aryabhata, 1975);
• Indonézia (Palapa-1, 1976);
• Bulgária (Bulgaria 1300, 1981);
• Brazília (Brasilsat-A1, 1985);
• Svédország (Viking, 1986)
• Izrael (Ofeq-1, 1988);
• Luxemburg (Astra-1A, 1988);
• Argentína (Lusat, 1990);
• Pakisztán (Badr-A, 1990);
• Dél-Korea (Kitsat-A, 1992);
• Portugália (Posat-1, 1993);
• Thaiföld (Thaicom-1, 1993);
• Törökország (Turksat 1B, 1994);
• Ukrajna (Sich-1, 1995);
• Chile (Fasat Alfa, 1995);
• Malajzia (Measat-1, 1996);
• Norvégia (Thor-2, 1997);
• Fülöp-szigetek (Mabuhay-1, 1997);
• Egyiptom (Nilesat-101, 1998);
• Tajvan (Szingapúrral közösen) (ST-1, 1998);
• Dánia (Orsted, 1999);
• Dél-Afrika (Sunsat, 1999);
• Szaúd-Arábia (Saudisat-1A, 2000);
• Egyesült Arab Emírségek (Thuraya-1, 2000);
• Algéria (AlSat-1, 2002);
• Nigéria (NigeriaSat-1, 2003);
• Csehország (MIMOSA, 2003);
• Irán (Omid 2009. Saját maga érte el vele az űrt, s ezzel a 9. űrhatalom lett
• Magyarország Masat–1 (2012);

Magyarország is tervezte saját távközlési műhold, a Magyarsat indítását, de a programot pénzhiány miatt törölték. 2007 végén a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Űrkutató Diákköre kezdett egy körülbelül 1 kilogrammos pikoműhold, a Masat–1 építésébe.

Műholdakkal rendelkező égitestek

(zárójelben az első műhold, az indító ország és az indítás éve)

• Föld (Szputnyik-1, Szovjetunió, 1957);
• Hold (Luna-10, Szovjetunió, 1966);
• Mars (Mariner–9, USA, 1971);
• Vénusz (Venyera-9, Szovjetunió, 1975);
• Jupiter (Galileo, USA, 1989);
• Eros kisbolygó (NEAR, USA, 1996);
• Szaturnusz (Cassini, USA, 1997);
• Merkúr (MESSENGER, USA, 2004);

úton van:

• Csurjumov-Geraszimenko üstökös (Rosetta, Európa, 2004);
• Ceresz törpebolygó (Dawn, USA, 2006) (ideiglenesen);
• Vesta kisbolygó (Dawn, USA, 2006) (ideiglenesen);

tervezett:

• Europa hold (Jupiter Europa Orbiter, USA, 2008);
• Neptunusz (Neptune Orbiter, USA, 2017);