Einstein in sateliti

- časovne dilatacije

-stabilizacija satelitov

i.t.d……

uporaba

- pomembna je koordinacija- atomske ure (natančnost 10^-12s)- sinhronizacija z int. atomskim časom

-1977 problemi s prvimi GPS sateliti (kljub natančnim uram)Po 20 dneh 1/1000 s začele prehitevat

-problem časovne dilatacije ( časovne raztegnitve )→ še en eksperimentalni dokaz za Einsteinovo teorijo

-Inercialni sistem (v katerem je ura) ki se premika s hitrostjo ~12.000 km/s•

-Upoštevati je treba formulo:

-napaka 8ns (v enem dnevu)

r = 0,83 * 10^-8 %

Posebna r. teorija

Splošna r. teorija

-Upoštevamo gravitacijski popravek

Popravek izniči r = 5,28*10^-8%

Sagnac efekt

-Zemlja se vrti → opazovalec na ekvatorju ima v = 500m/s

-v odvisen od položaja opazovalca(proti polom → 0 m/s

-zapleten način računanja

-upoštevamo le pri zelo natančnih lokalizacijskih sistemih

Celotna napaka in popravek

Napaka r. teorije znaša r = (5,28%- 0,83%)*10^-8 =4,45% * 10 ^-8 Δx = Δr* c = 4,45*10 ^-10 s * c = 0,13m (v eni sekundi) v 1dan → 11 km

-Popravek: spremenimo frekvenčni takt na atomski uri (primer: iz 10.23Mhz na 10.229999995443Mhz “računamo tako,kot da bi bila frequ 10.23Mhz)

-izognemo se komplicirani elektroniki

Nerelativistični problem: prenos podatkov preko atmosfere

-c = 1/ √(εεoηηo)

-Signali EM valov se upočasnijo pri vstopu v ionosfero (odvisnost :1/frek^2 → čim manjša frek tem večja upočasnitev

-rešitev :DVOFREKVENČNI POSTOPEK

-(Uporaba le v vojaških sat. V navadnih telek. sat. upoštevajo določene standarde pri programaciji)

2. del: STABILIZACIJA SATELITOV

Pomen

-Stabilizacija je pomembna za komunikacijo (zemlja – satelit,satelit-satelit)

-prvi sat. so uporabljali ravne antene (primer sputnik spodaj)

-Izkoristek anten je bil zelo slab

-Danes se uporabljajo usmerjene antene

- Pogoj za to je dobra stabilizacija sistema - V tem poglavju bom predstavil 4 načine

1.Stabilizacija preko zemeljskega magnetnega polja

-Na satelit se pritrdi magnet -Sat. Se zasuče kot kompas v smeri zemlje -Efektivna metoda za primerjavo z maso magneta

2.Stabilizacija preko gravitacijskega gradienta

-Na gibljivem drogu pritrjena masa (učinek gravitacije zasuče sat. -Problem:Velikost in gibljiva komponenta(predstavlja določen risiko)

3.Stabilizacija preko rotacije

-Telo ,ki rotira je manj občutljivo na zunanje vplive -Sat. zarotiramo (z reaktivnimi pogoni) in anteno postavimo v smer rotacijske osi → antena vedno usmerjena v isto točko vesolja -Problem: v obhodu orbite le enkrat kaže na zemljo –Rešitev: Elipsaste orbit (slika)

4.Triosna rotacijska stabilizacija

-Antena vedno kaže v smer zemlje →maks. izkoristek anten -deluje na principu ohranitve vrtilne količine -V sat. so vgrajena 3 kolesa (postavljeni vsak v svojo os) “ zeleno na sliki”

-Problem: uporabljajo se ležaji v katerih je mazivo.Le to pa v brezzračnem prostoru hitro izgubi svoje lastnosti

-Rešitev:Alternativa za ležaje je magnetno upravljanje koles brez trenja. → potrebna kompliciran elektronika “večja možnost za okvaro”

Kljub problemom ,se je ta način še najbolj etabliral

-Vidimo ,da je v tehnologiji vesoljske plovbe potrebna še marsikatera inovacija ,ki bo pripeljala do še bolj zanesljivih sistemov.

Hvala za pozornost