Satèl·lits
Col·laboració de Cèlia Poveda per al capítol Visions de ciència
Un satèl·lit és qualsevol objecte que orbita al voltant d’un altre, el qual s’anomena principal. N’hi ha de dos tipus: els naturals i els artificials. S’entén per satèl·lit natural qualsevol objecte celest que orbita al voltant d’un altre cos celest, quedant excloses tant les estrelles com els seus romanents. Cal matisar que, per extensió, solen anomenar-se “llunes” els satèl·lits d’altres planetes i, també, qualsevol cos natural que giri entorn d’un cos celest que no sigui un planeta (per exemple: La lluna asteroidal Dactyl que gira entorn de l’asteroide Ida).
El moviment d’òrbita del satèl·lit es genera a partir de la força de gravetat. En aquest sentit, la massa del satèl·lit ha de ser substancialment inferior a la del cos entorn al qual orbita. D’aquí es desprèn que el principal criteri per considerar un objecte com a satèl·lit, en aquest cas natural, d’un altre és que el centre de masses del conjunt (objecte primari i satèl·lit) s’ubiqui en l’objecte primari. El cas de la Lluna i la Terra acostuma a induir a error al considerar-se la Lluna com a satèl·lit de la Terra. El motiu té relació amb les masses: Com que posseeixen masses similars seria millor considerar-les com a sistema binari de planetes que orbiten junts. Un exemple més clar és el de Júpiter i els seus satèl·lits, observats per primer cop per Galileu, qui va anomenar-los “planetes Medicis” per evitar problemes d’escàndol social. Cal especificar que la relació entre objecte primari i satèl·lit és recíproca, de manera que el moviment que realitza el satèl·lit afecta, també, el moviment de l’objecte primari. Gràcies a aquest fenomen, s’han pogut descobrir alguns planetes extrasolars.
El nombre total de satèl·lits naturals comptabilitzats al Sistema Solar, considerant tant els planetes com els planetes nans, és de 174. Entre els més significatius destaquen: Júpiter (63 satèl·lits), Saturn (62), Urà (27) i Venus (0). Els satèl·lits solen classificar-se a partir de 4 característiques principals:
a) Satèl·lits pastors: La seva gravetat dóna consistència al sistema, de manera que els satèl·lits més petits continuïn al seu lloc.
b) Satèl·lits troians: S’ubiquen als punts de Lagrange L4 i L5, és a dir, en punts de força 0 de manera que no es nota la seva presència. Això passa perquè les forces s’equilibren i resulten 0, restant en la mateixa posició.
c) Satèl·lits coorbitals: Giren en la mateixa òrbita. Jano i Epimeteu (satèl·lits de Saturn) pertanyen a aquest grup.
d) Satèl·lits asteroidals: Orbiten al voltant d’asteroides. Per exemple, l’asteroide Ida i el seu satèl·lit Dactyl.
S’entén per satèl·lit artificial tot objecte fabricat per la humanitat que gira entorn de llunes, planetes, estrelles, asteroides, cometes o, fins i tot, galàxies. El satèl·lit és enviat en un vehicle de llançament a l’espai exterior. Quan se li esgota la vida útil pot continuar orbitant generant-se l’anomenada deixalla espacial. La idea de construir satèl·lits va sorgir per primer cop al conte d’Edward Everett Hale The Brick Moon (1869). Aquesta idea reapareix en autors com Julio Verne (1879) i Arthur C. Clarke (1945), qui parlava, també, de crear satèl·lits de comunicacions. El primer llibre d’àmbit acadèmic centrat en l’ús de coets per llançar naus espacials va ser publicat l’any 1903. L’autor, Konstantín Tsiolkovski va calcular que la velocitat orbital necessària per realitzar una òrbita mínima al voltant de la Terra seria de 8km/s, i que seria necessari un coet de múltiples etapes que utilitzés oxigen líquid i hidrogen líquid com a combustible. L’any 1928, Herman Potonik va publicar l’obra Das Problem der Befahrung des Weltraums –der Raketen- motor, on plantejava com arribar a l’espai mantenint vida humana. No va ser fins la Guerra Freda quan es va fabricar el primer satèl·lit artificial. L’anomenada “era espacial” va començar l’any 1946 amb la utilització dels coets V-2 i Aerobee per estudiar la part superior de l’atmosfera. El 29 de juliol de 1955 la Casa Blanca va fer pública la intenció dels EEUU de llançar satèl·lits a l’espai (projecte Vanguard). Dos dies més tard, els soviètics van afegir-se a la idea. La cursa d’obstacles va acabar guanyant-se per la URSS, qui va llançar el primer satèl·lit artificial de la humanitat el dia 4 d’octubre de 1957 (projecte Sputnik), aconseguint que es col·loqués en òrbita i emetés senyals radials. La segona gran fita va consistir en la col·locació en òrbita d’un satèl·lit que contenia vida, la famosa gossa Laika. Aquests fets van generar una psicosi generalitzada als EEUU, degut al temor dels nord-americans envers l’avenç tecnològic dels soviètics.
A l’hora de classificar els satèl·lits artificials es sol recórrer a dues de les seves característiques principals: la missió i l’òrbita. Segons la missió es poden trobar tipologies que van des del reconeixement (satèl·lits “espia”. Es destinen a l’observació o la comunicació en l’àmbit militar o les organitzacions nacionals d’intel·ligència) fins als meteorològics (emprats per enregistrar el temps atmosfèric i el clima a la Terra). Pel que fa a l’òrbita, les classificacions s’estableixen en funció de paràmetres com: l’altitud, la inclinació, l’excentricitat, el pes o la sincronia, entre d’altres. A grans trets, els tipus de satèl·lits artificials segons les òrbites són tres: GEO (òrbita Geosestacionària. A 36.000 km d’alçada i amb un període orbital de 24 hores), MEO (òrbita mitjana. Entre 10.000 i 20.000 km d’alçada i amb un període orbital d’entre 10 i 14 hores) i els LEO (òrbita baixa).
Finalment, cal dedicar unes línies a la materialització de la idea d’Arthur C. Clarke entorn els satèl·lits de comunicacions, els quals actuen com a repetidors en òrbita. L’any 1960 va llançar-se el primer, l’Echo I, de naturalesa passiva. El gran èxit va arribar dos anys més tard al llançar-se el primer satèl·lit de comunicacions actiu, el Telstar I, donant peu a la primera connexió televisiva internacional. Les avantatges comunicatives són immenses: Com que empren freqüències que es mouen en el rang dels GHz les interferències no representen cap problema, de manera que la cobertura comunicativa que comprenen no té límits. Cal especificar que en la comunicació via satèl·lit es requereix de l’ús d’antenes parabòliques.
Col·laboració de Cèlia Poveda per al capítol Visions de ciència