Einstein in sateliti

- časovne dilatacije -stabilizacija satelitov

uporaba i.t.d……

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

Posebna r. teorija -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 %

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 -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