Banemekanikk – hvordan styre en satellitt

Hva er det som holder en satellitt i banen den er skutt opp i? Hvilke krefter virker på en satellitt ute i rommet?  Er påvirkningen en satellitt blir utsatt for lik uansett hvordan banen ser ut?

Det tar årevis å få en satellitt klar til oppskyting, og når satellitten forlater raketten som har tatt den ut i verdensrommet, er jobben langt fra ferdig. Space Norways to høyelliptiske satellitter blir skutt opp av raketten Falcon 9 til en høyde på circa ti tusen kilometer. Da starter en lang ferd utover, og det er først når de når 43 tusen kilometer ut, at de legger seg i en bane hvor de skal gå i 15 år. Denne turen kalles baneheving, og den er beregnet å ta ti dager. Om bord i satellittene finnes to tanker med drivstoff, og rundt omkring på satellittkroppen finnes små rakettmotorer som fyres av for å korrigere kursen. Rundt 90% av alt drivstoffet satellitten har med seg, brukes under banehevingen. For å komme ut til riktig bane, må ingeniørene beregne akkurat hvor mye kraft som skal til for å oppnå riktig kursendring. Banemekanikk er å beregne alle krefter satellittene blir utsatt for og alle kurskorreksjonene den vil trenge i hele sin levetid. De resterende ti prosentene av drivstoff vil brukes til å opprettholde riktig bane i 15 år.

Satellitter i bane utsettes for krefter kontinuerlig. Den sterkeste påvirkningen kommer fra jordens gravitasjonsfelt, og i tillegg virker tyngdekraft fra både solen og månen på satellittene. Solens, månens og jordens posisjoner er forutsigbare, så mye av påvirkningen på satellittene kan simuleres og forhåndsberegnes. Men man vet aldri. Plutselig kan det være dårlig vær den dagen raketten skal opp, og med endret utskytningstidspunkt, endrer miljøet seg for satellitten. Alle beregningene må gjøres på nytt.

Satellitten selv vet ikke nøyaktig hvor den er, så den informasjonen må den få fra bakken. Man beregner satellittens nøyaktige posisjon fra bakken ved å triangulere signaler man peker mot den, og det er ved hjelp av disse beregningene man vet om banen må korrigeres. Ingeniørene på bakken regner på eksakt posisjon hvert omløp som er på 16 timer. Da blir det beregnet nøyaktig hvor mye hvilke av motorene om bord må fyres av for å korrigere kursen, og hele tiden må man sjekke og beregne hvor mye drivstoff som er igjen. Slike banemanøvere blir gjort hver 14 dag i hele satellittens levetid, og to større korrigeringer av kursen er planlagt i år 10 og år 12.  

Andre nyheter

Alle nyheter