Největší přirozenou družicí Země je Měsíc. Rokem 1957, kdy byla vypuštěna první umělá družice Sputnik 1, začíná kosmická éra člověka. Pokud tyto umělé objekty obíhají po kružnici nebo elipse kolem Země, říkáme jim družice neboli satelity. Pokud je objekt po parabolické nebo hyperbolické trajektorii odeslán mimo gravitační pole Země, obvykle hovoříme o vesmírné sondě. V roce 2018 kroužilo kolem Země přibližně pět tisíc umělých družic, z nich zhruba polovina funkčních.
Družice ve výškách od 200 km do 1200 km se nacházejí na nízké oběžné dráze. Doba oběhu se pohybuje od 80 do 130 minut. Nejznámějším příkladem je Mezinárodní vesmírná stanice (ISS).
Na střední oběžné dráze ve výškách 1200 km až cca 30 000 km oběhne satelit Zemi za 3 až 20 hodin.
Zvláštním případem jsou geostacionární družice. Jak název napovídá, nacházejí se trvale nad určitým místem nad rovníkem. Doba oběhu je přesně jeden den a výška je 36 tisíc kilometrů.
Bez družic bychom se dnes stěží obešli v mnoha oblastech: vědecké, vojenské a špionážní, navigační, meteorologické a telekomunikační.
Nejznámější družice
17.2a – Hubbleův vesmírný dalekohled se nachází na střední oběžné dráze ve výšce 600 km. Na rozdíl od pozemských observatoří pořizuje snímky vesmíru v optickém oboru nezkreslené přítomností atmosféry. Zdroj
17.2b – Hubbleův teleskop se výrazně zasloužil o prohloubení našich znalostí o vesmíru. Je možné v něm pozorovat velmi vzdálené objekty čili vidět, jak vypadal vesmír v raných stádiích svého vývoje. Snímky jsou natolik ostré, že lze pozorovat jednotlivá spirální ramena i u galaxií vzdálených stovky milionů světelných let. Zdroj
17.2c – Navigační systém Galileo je evropskou obdobou americké GPS. Provozuje jej Evropská kosmická agentura ESA a zajišťuje Evropanům strategickou nezávislost na GPS nebo na ruském GLONASS. Satelity obíhají ve výšce 23 200 km ve třech navzájem kolmých rovinách tak, aby každý pozorovatel na Zemi přijímal v každý okamžik signál od čtyřech z nich. Jak tento systém funguje, je vysvětleno v motivační aktivitě ve 3. kapitole. Zdroj
17.2d – Meteorologické satelity Meteosat už několik desetiletí slouží k předpovídání počasí a sledování změn klimatu. Na obrázku vidíte satelit první, druhé a třetí generace. Umístěny jsou na geostacionární oběžné dráze ve výšce 36 000 km. Jsou provozovány evropskou agenturou EUMETSAT (Evropská organizace pro výzkum meteorologickými satelity) ve spolupráci s ESA (Evropská kosmická agentura). Zdroj
17.2e – Ke spolehlivějším předpovědím počasí až na 10 dní dopředu využívá EUMETSAT kromě geostacionárních satelitů Meteosat i satelity Metop s polární oběžnou dráhou ve výšce 817 km. Zajímá-li vás, jak snímání funguje, podívejte se na následující videohttps://youtu.be/Irxg-9svRtc Zdroj
Do zkoumání vesmíru je zapojena i Česká republika prostřednictvím Evropské kosmické agentury ESA. Na stránce https://www.esa.int/ si vyberte jeden vědecký projekt a stručně jej spolužákům představte.
