Burácení motorů, start a za pár minut jste už na oběžné dráze. Je jedno, zda jste astronaut v raketě nebo malá studentská družice. Jakmile se dostanete na oběžnou dráhu, motory už nepotřebujete. Nastane zvláštní ticho a stav beztíže. Jak je to možné? Za vším hledejme gravitaci.
Gravitace: Nekonečný pád
Představme si, že jsme v nejvyšším patře mrakodrapu a hodíme míček. Můžeme ho hodit vší silou a pořádně daleko, ale stejně dopadne na zem. Gravitaci zkrátka nepřemůžeme. Dráha míčku bude zahnutá. Pokud bychom ale míček hodili hodně rychle, letěl by daleko, a protože je Země kulatá, začne se pod ním ohýbat dříve, než stihne dopadnout na zemský povrch. Vesmírné rakety takový „hod“ umí udělat a navíc pošlou družici do míst, kde není téměř žádný vzduch, který by ji třením zpomaloval.
Nízká a střední oběžná dráha
Existují tři základní typy oběžných drah: nízká, střední a vysoká. Nízká oběžná dráha je nejběžnější. Pohybuje se po ní řada družic a také Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Nízká oběžná dráha sahá od zhruba 150 do 1000 kilometrů. Například ISS se pohybuje ve výšce asi 420 km. Družici na nízké dráze trvá asi 90 až 120 minut, než oběhne Zemi a pohybuje se rychlosti necelých 8 km/s, což je 28 800 km/h.
Nad nízkou oběžnou dráhou se nachází střední oběžná dráha. Pohybují se v ní třeba družice navigačních systémů, jako jsou Galileo a GPS. Například družice GPS se pohybují ve výšce 20 tisíc km a jeden oběh kolem Země ji trvá 12 hodin.
Geostacionární dráha
Vysoká oběžná dráha se příliš nepoužívá, ale pod ní se nachází speciální geostacionární dráha. Její výška je 36 000 kilometrů a nachází se nad rovníkem. Družici na této dráze trvá 24 hodin, než oběhne Zemi. Díky tomu je jakoby zavěšena nad stále stejným místem. Používá se pro sledování počasí nebo pro satelitní televizi.
Pokud se tedy díváte na satelitní televizi, sledujete signál, který pochází z vesmíru a má za sebou celkem 72 000 kilometrů dlouhou cestu! Ze Země se pošle na družici a zase zpět. Je to tak daleko, že se projeví i zpoždění signálu kvůli konečné rychlosti světla. Na geostacionární dráze se družice pohybuje rychlostí 3 km/s. Ano, čím výše se družice pohybuje, tím nižší rychlost má.
Parametry drah
Kromě výšky definuje oběžnou dráhu také excentricita, která popisuje její výstřednost. Čím je vyšší, tím je výstřednost větší a družice se pohybuje po protáhlé elipse. Dalším důležitým parametrem je sklon dráhy vůči rovníku. Pokud je roven 90 stupňům, jde o tak zvanou polární dráhu, družice přelétá nad póly a Země se pod ní postupné otáčí.
Planetum a ábíčko na Festivalu ABC! • Zdroj: redakce ABC
Podobnou drahou je heliosynchronní, která kombinuje výšku a sklon takovým způsobem, že družice přelétá nad určeným místem povrchu Země vždy ve stejnou dobu a za stejného osvětlení. Hodí se pro špionážní družice, meteorologické družice nebo družice, které sledují změny v průběhu času.
Oběžná dráha:
Počet startů raket od roku 1957: 6250
Počet vypuštěných družic: 13 630
Počet družic, které zůstávají na oběžné dráze: 8 850
Počet fungujících družic: 6 500
Motory netřeba?
Pro oběh okolo Země nejsou motory potřeba. Ale bez nich do vesmíru nelétejte! Země není dokonalá koule a navíc na družice působí gravitace dalších vesmírných těles (Slunce, Měsíce, planet Sluneční soustavy). Jednou za čas je potřeba motory dráhu upravit. Na nízké oběžné dráze jsou pak stále molekuly vzduchu, družice o tento vzduch tře a postupně padá. Pokud by občas svou dráhu nezvýšila, shoří v atmosféře. Motory jsou také důležité pro návrat na Zemi nebo navedení do atmosféry, pokud chceme družici „uklidit“.
