כיצד הלוויין נשאר במקומו במסלול?
זהו בעצם שם המשחק! הלוויין צריך לשמור על מהירות מסוימת שתאפשר לו להישאר במקום. אם הלוויין ינוע במהירות נמוכה מדי - כוח המשיכה של כדור הארץ ימשוך אותו אל האטמוספירה. אם הלוויין ינוע במהירות גבוהה מדי - הוא יעוף אל החלל החיצון.
הלוויין צריך לשמור על מהירות קבועה שתאפשר איזון בין כוח המשיכה וכוח אחר, כוח האינרציה - שהוא הנטייה של הלווין להמשיך ולנוע כלפי חוץ. רק במהירות הזאת הלוויין יישאר במקומו. המהירות הדרושה תלויה בגובה של הלוויין מעל כדור הארץ - ככל שהלוויין קרוב יותר דרושה מהירות גבוהה יותר כדי להשאירו במסלול.
למשל: כדי להשאיר לוויין בגובה של כ-35,000 ק''מ מעל כדור הארץ (זהו מרחק קרוב למרחקו של עמוס מכדור הארץ) - הלוויין צריך להקיף את כדור הארץ במהירות של יותר מ-11,000 קמ''ש.
איך הלוויין נשאר בדיוק באותה נקודה מעל כדור הארץ?
ישנם לוויינים שנשארים במסלול גיאוסטטי - כלומר הם נשארים באותו מקום ביחס לכדור הארץ. עמוס 2, למשל, יישאר במסלול גיאוסטטי 36,000 ק''מ מעל למדינת ניגריה במשך השנים הבאות.
כיצד זה קורה?
כדי שהלוויין יישאר באותה נקודה מעל לכדור הארץ, מהירות הסיבוב שלו צריכה להיות כזו שמשלימה סיבוב סביב כדור הארץ בדיוק ב-24 שעות. גם כדור הארץ משלים סיבוב סביב עצמו באותו פרק זמן - ולכן הלווין יישאר באותה נקודה ביחס לכדור הארץ. לוויינים גיאוסטטיים חשובים מאוד לחיזוי מזג אוויר, למודיעין ולתקשורת.
מה הגובה הרצוי למסלול הלוויין?
ככלל, ככל שהמסלול גבוה יותר מעל כדור הארץ, כך הלוויין יכול לתפקד יותר זמן בחלל.
בגובה נמוך (יחסית) שרידי האטמוספירה פוגמים ביעילות הסיבוב של הלוויין, ובסופו של דבר הם גורמים לחזרתו לאטמוספירה תוך זמן קצר יחסית. בגובה רב הלוויינים מקיפים בתנאים של רִיק (וקוּם) והסיבוב הוא כמעט חופשי.
מהו גובה המסלול של הלוויינים השונים?
לוויינים שונים נמצאים בגובה שונה בהתאם לתפקידם ולצורתם.
בגבהים שבין 500 ל-1,000 ק''מ מעל לכדור הארץ מצויים לווייני תצפית. גובה כזה מתאים במיוחד למעקב אחר תנועת מים, חול וקרח, תנועת נדידה של בעלי חיים ואפילו מציאת אוצרות טבע.
גם מעבורות חלל חגות סביב כדור הארץ בגבהים אלה.
בגבהים של 5,000-10,000 ק''מ מעל כדור הארץ מצויים לווייני מחקר. מגובה זה מתבצעות תצפיות אל החלל וגם אל כדור הארץ, למשל באיתור פעילות של הרי געש.
בגבהים של 10,000 - 20,000 ק''מ נמצאים לווייני ניווט GPS.
בגובה של 35,000 ק''מ נמצאים לווייני מזג אוויר. הצילומים שאתם רואים בתחזיות מזג האוויר בחדשות הטלוויזיה - מופקים על ידי לוויינים בגובה זה. גם לווייני תקשורת, כמו עמוס 1 ו 2 סובבים את כדור הארץ בגובה זה.
מהם חלקי הלוויין?
למרות שלוויינים שונים נבדלים זה מזה בצורתם, יש להם כמה מרכיבים משותפים.
גוף מתכתי או מתרכובת חזקה אחרת- גוף זה צריך להיות חזק מספיק כדי לעמוד בלחצים של השיגור.
מקור אנרגיה - לכל הלוויינים חייב להיות מקור אנרגיה שמאפשר להם לנוע במהירות המחזיקה אותם במסלול. בדרך כלל מקור האנרגיה הם תאים סולריים שמפיקים כוח מקרינת השמש וכן סוללות לאגירת האנרגיה.
מחשב - בכל הלוויינים יש מערכת ממוחשבת שמאפשרת ביקורת ופיקוח על המערכות המשוכללות.
מערכת שידור ואנטנה - כדי שיהיה אפשר לקלוט מידע מהלוויין, לפקח על מצב הלוויין ולשלוט על המערכות שבו - דרושה מערכת של קליטה ושל שידור.
מערכת בקרת גובה - היא המערכת שמשאירה את הלוויין בגובה ובמקום הנכון במסלול מעל כדור הארץ.
