CHƢƠNG 3 : CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ
3.3 Sóng điện từ trong nghiên cứu vũ trụ, thiên văn
Những tiện ích
Vệ tinh đứng ở một vị trí cố định trên bầu trời, Vệ tinh địa tĩnh cho phép việc thực hiện thông tin liên lạc liên tục đến mọi nơi trên Trái Đất.
Nhờ vệ tinh nhân tạo mà con ngƣời đã làm một cuộc cách mạng thông tin vũ trụ và vệ tinh truyền thông.
Lịch sử phát triển
Ngƣời đầu tiên nghĩ ra vệ tinh nhân tạo dùng cho truyền thông là nhà viết truyện khoa học giả tƣởng Arthur C. Clarke năm 1945
Ông đã nghiên cứu về cách phóng vệ tinh, quỹ đạo của chúng và nhiều khía cạnh khác để thành lập một hệ thống vệ tinh nhân tạo bao phủ Thế giới. Ông cũng đề nghị 3 vệ tinh địa tĩnh đủ để bao phủ viễn thơng cho tồn bộ Trái Đất
Tuy nhiên, vệ tinh nhân tạo đầu tiên là Sputnik 1 đƣợc Liên Bang Xơ Viết phóng lên ngày 4 tháng 10 năm 1957.
Cuộc chạy đua vũ trụ:
• Ngày 18/10/1962: Vệ tinh Ranger V đƣợc phóng lên, đã đi cách mặt trăng 450 dậm rồi bay chung quanh mặt trời.
• Các ngày 4/1, 5/2 và 2/4 năm 1963: Liên Xơ thử phóng vệ tinh tới mặt trăng 3 lần nhƣng cả ba lần này đều gặp thất bại trong khi đó Liên Xơ và Hoa Kỳ đều tìm cách phóng ngƣời lên khơng gian.
• Ngày 23/8/1961: Vệ tinh Ranger I đƣợc phóng đi nhƣng thất bại
• Ngày 18/11/1961: Ranger II khai hỏa và thất bại. Ranger III đƣợc dự trù phóng lên mặt trăng và vào ngày 16/1/1962.
63 • Ngày 23/4/1962: Vệ tinh Ranger IV bắn đi, tuy trúng mặt trăng nhƣng các bộ
phận khác bị hƣ hỏng
• Cuối năm 1958: Phía Hoa Kỳ thắng điểm sau khi phóng nốt vệ tinh Score vào ngày 18/12 do hỏa tiễn Atlas. Vệ tinh Score đã truyền đi lời chúc mừng Hịa Bình của Tổng Thống Hoa Kỳ Eisenhower.
• Ngày 2/1/1959: Liên Xô phản ứng bằng vệ tinh Lunik I.Vệ tinh này đi cách mặt trăng 4,600 dặm rồi bay quanh mặt trời nên trở thành hành tinh Mechta Hoa Kỳ liền trả lời bằng một loạt phóng khác.
• Ngày 11/3/1960: Hoa Kỳ thành công trong việc đặt vệ tinh Pioneer V vào quỹ đạo mặt trời, đây là một thành cơng đáng kể nhất về truyền tin vì các tín hiệu đƣợc truyền đi từ 20 triệu dặm
• Ngày 26/3/1958: Lục Quân lại cho phép phóng tiếp vệ tinh Explorer III, lần này kết quả mỹ mãn, vệ tinh sống đƣợc 93 ngày.
• Ngày 15/5/1958: Liên Xơ phóng đi vệ tinh Sputnik III nặng 1,326 kilơ và có 968 kilơ dụng cụ đo lƣờng
• Các ngày 27/5 và 26/6: Hoa Kỳ phản ứng lại bằng 2 lần phóng vệ tinh
Vanguard nữa nhƣng cả hai đều gặp thất bại. Đúng một tháng sau, Hoa Kỳ sửa chữa sự thua kém bằng vệ tinh Explore IV
• Ngày 31/1/1958: Tại Mũi Caneveral, sau 8 giờ điều chỉnh, Mỹ đã phóng thành cơng vệ tinh Explorer I nặng tổng cộng 14 kilơ.
• Ngày 17/2/1958: Vệ tinh Vanguard I có đƣờng kính 15 cm đã bay đều chung quanh trái đất
• Ngày 5/3/1958: Vệ tinh Explorer II đƣợc phóng đi nhƣng khơng thành cơng. • Ngày 31 /7 /1955: Xơ Viết tuyên bố họ định phóng vệ tinh vào mùa hè năm
1957
• Ngày 4 /10 /1957: Sputnik I đƣợc phóng lên quỹ đạo, khởi đầu cuộc chạy đua vũ trụ giữa hai quốc gia Hoa Kì và Liên bang Xơ Viết
• Ngày 3/11/1957: Vệ tinh Sputnik II đƣợc đặt vào quỹ đạo của trái đất
• Tháng 5 năm 1946: Dự án RAND đƣa ra bƣớc khởi đầu cho Thiết kế ban đầu về một Tàu vũ trụ Thực nghiệm bay quanh Trái Đất
• Từ 1946 đến 1952: Nghiên cứu tầng cao của khí quyển Trái Đất đƣợc tiến hành và sử dụng các tên lửa V-2
• Ngày 29 /7 /1955: Nhà trắng thông báo rằng Hoa Kỳ dự định phóng các vệ tinh vào mùa xuân năm 1958 (Dự án Vanguard)
Các loại vệ tinh nhân tạo:
64 • Là các vệ tinh có trọng lƣợng và kích thƣớc nhỏ hơn thơng thƣờng
Hình 3.2. Vệ tinh thu nhỏ
Vệ tinh sinh học
Vệ tinh có mang các tổ chức sinh vật sống, nói chung là cho mục đích thực nghiệm khoa học.
Hình 3.3. Vệ tinh nghiên cứu sinh học
Vệ tinh năng lƣợng Mặt trời
Bay trên quỹ đạo Trái Đất tầm cao sử dụng cách truyền năng lƣợng viba để chiếu năng lƣợng mặt trời tới những antenna cực lớn trên mặt đất
Trạm vũ trụ
Là các cơ cấu do con ngƣời chế tạo, đƣợc thiết kế để con ngƣời sống đƣợc trong vũ trụ
Vệ tinh thời tiết
Quan sát thời tiết hay khí hậu của Trái Đất.
65 Dùng các tín hiệu radio truyền đi theo đúng chu kỳ cho phép các bộ thu sóng di động trên mặt đất xác định đƣợc vị trí của chúng
Vệ tinh trinh sát
Quan sát Trái Đất hay vệ tinh truyền thông đƣợc triển khai cho các ứng dụng quân sự hay tình báo
Vệ tinh vũ trụ
Quan sát các hành tinh xa xôi, các thiên hà, các vật thể ngoài vũ trụ.
Vệ tinh quan sát Trái Đất
Quan sát Trái Đất từ quỹ đạo, giống vệ tinh trinh sát nhƣng đƣợc dùng cho các mục đích phi qn sự nhƣ kiểm tra mơi trƣờng, thời tiết, lập bản đồ