לוויין

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

לוויין הוא גוף שמיימי המקיף כוכב או כוכב לכת, קיימים שני סוגי לוויינים:לוויין טבעי ולוויין מלאכותי. ירח נחשב כלוויין טבעי של כוכב הלכת אותו הוא מקיף. לוויין מלאכותי הוא כל גוף מעשי ידי אדם שנשלח למסלול סביב כוכב לכת. המונח לוויין בעברית בא מהשורש ל-ו-ה, שכן הלוויין "מלווה" את כוכב הלכת.

עם תחילת שיגורם לחלל של לוויינים מלאכותיים על ידי האדם בסוף שנות ה-50 של המאה ה-20, הלכה ותפסה המשמעות הלוויין המלאכותי את מקומה של המשמעות הכללית, וכיום במושג "לוויין" הכוונה היא בדרך כלל ללוויין מלאכותי, ואילו ללוויין טבעי יוחד השם "ירח".

הלוויין הראשון היה "ספוטניק 1" ששוגר על ידי ברית המועצות למסלול סביב כדור הארץ ב-4 באוקטובר 1957.

במהלך השנים שוגרו לוויינים גם אל כוכבי לכת אחרים. לוויינים אלה הקיפו את כוכבי הלכת, צילמו אותם ואספו מידע נוסף, ושידרו את המידע בחזרה אל החוקרים על כדור הארץ בעזרת משדרי רדיו.

תוכן עניינים 1 רקע פיזיקלי 2 שימושים בלוויינים מלאכותיים 3 סוגי לוויינים 3.1 LEO 3.2 MEO 3.3 GEO 3.4 HEO 4 לוויינים של ישראל 5 ראו גם 6 קישורים חיצוניים

[עריכה] רקע פיזיקלי

לוויינים מקיפים גופים בעלי מסות גדולות (כמו כוכבים) בהתאם לחוק הכבידה שאותו גילה וניסח אייזק ניוטון: כל שני גופים מפעילים אחד על השני כוח כבידתי המקיים את הביטוי הבא

כאשר F הוא הכוח המופעל, G הוא קבוע הכבידה, M היא מסת הגוף הראשון, m היא מסת הגוף השני ו-R הוא המרחק ביניהם.

על לוויין המקיף גוף שמיימי מופעל כוח גדול אשר מצד אחד לא מאפשר לו להתרחק מגוף, ומצד שני קטן מכדי לגרום להתנגשות בין הגופים (ללא השפעת גורם נוסף כגון התנגדות אוויר). לוויין מלאכותי (להלן לוויין) הוא התקן המשוגר מפני כדור הארץ אל מסלול הקפה, בדרך-כלל סביב כדור הארץ. הצבתו של הלוויין בחלל נעשית בדרך-כלל באמצעות טיל בליסטי, שהלוויין נמצא בחרטומו ומופרד ממנו בהגיעו ליעדו. דרך נוספת היא הובלת הלוויין ליעדו באמצעות מעבורת חלל.

[עריכה] שימושים בלוויינים מלאכותיים

• לטיסה של אדם בחלל. לוויינים כאלה מכונים בדרך כלל חללית, ובמידה וניתן להשתמש בהם יותר מפעם אחת - מעבורת חלל.
• לווייני תקשורת, לתקשורת אלחוטית בין נקודות מרוחקות על פני כדור הארץ. שידורי טלוויזיה מועברים בדרך זו ללא צורך ברשת של תחנות ממסר קרקעיות. שיחות טלפון בינלאומיות מועברות בדרך זו ללא צורך בכבלים.
• לווייני צילום, לצילום פני כדור הארץ, למטרות מדעיות, צבאיות ומסחריות.
• לווייני מזג האוויר, לניתוח שינויי מזג האוויר על פני כדור הארץ ושיפור מתן התחזית.
• מערכות ניווט לווייניות.
• לווייני ריגול, למעקב, האזנה ותיעוד פעילות על כדור הארץ.
• לווייני קרב, הגנה או התקפה על לוויינים, למטרות צבאיות.
• למחקר מדעי. אחד הלוויינים הבולטים בקטגוריה זו הוא טלסקופ החלל האבל.

[עריכה] סוגי לוויינים

[עריכה] LEO

לוויינים נמוכי מסלול ( LEO - Low Earth Orbit) הם למעשה מרבית הלוויינים המקיפים את כדור הארץ, מגובה של 300 קילומטר ועד לגובה של אלף ק"מ. לוויינים נמוכי מסלול מקיפים את כדור הארץ כל 120-90 דקות. למעשה רוב השימושים האפשריים של לוויינים נעשים באמצעות לוויינים נמוכי מסלול, פרט לתפקיד אחד - לווייני תקשורת. תקשורת מול לווייני LEO דורשת שימוש באנטנות שמשנות את כיוונן באופן שוטף כך שהן תמיד יהיו מכוונות אל הלויין. (חלופה אחרת היא קיום תקשורת רק בפרקי זמן מצומצמים, כאשר הלוויין נמצא בדיוק מול אנטנה קבועה).

[עריכה] MEO

Medium Earth Orbit ולפעמים Intermediate Circular Orbit (ICO) הוא התחום שבין ה-LEO ל-GEO, והוא בגובה 2000 ק"מ ועד 36,000ק"מ מכדור הארץ. זמן ההקפה השל לוויינים בתחום זה הוא בין שעתיים ל-12 שעות. בתחום ה-MEO נמצאות מערכות הניווט הלווייניות.

[עריכה] GEO

לווינים במסלול גאוסטציונרי . סופר המדע הבדיוני ארתור צ'ארלס קלארק, ששירת כקצין בחיל האוויר הבריטי במלחמת העולם השנייה העלה רעיון להציב לוויינים בגובה כ-36 אלף ק"מ מעל קו המשווה. בנקודה זו, משך זמן ההקפה שלהם שווה למשך זמן ההקפה של כדור הארץ סביב צירו, ולכן הם ייראו למתבונן מכדור הארץ כעומדים בנקודה קבועה. תכונה זו מהווה ייתרון כאשר נדרש לספק שירות קבוע ורציף: האנטנות הקרקעיות שמתקשרות עם לוויינים מכוונות באופן קבוע אל לווייני ה-GEO העומדים בנקודה קבועה. רוב לווייני תקשורת (שנותנים שירות קבוע ככתחנת ממסר לקליטה ושידור של של מידע, כגון שיחות טלפון בינלאומיות או שידורי טלוויזיה) הם GEO. לדוגמא, שידורי yes הטלוויזיה בלוויין, מועברים בלוויין התקשורת עמוס 1 מתוצרת התעשייה האווירית, ששוגר ב-1996 באמצעות הטיל אריאן 4 הצרפתי.

[עריכה] HEO

High Earth Orbit הוא התחום שמעבר ל-GEO (כלומר יותר מ-36,000ק"מ מכדור הארץ).

[עריכה] לוויינים של ישראל

כיום נבנים לוויינים במדינות רבות, וכמעט עבור כל מדינה בעולם, אם כי רק למדינות מעטות, ובהן ישראל, יש יכולת לשגר לוויינים לחלל (יכולת השיגור של ישראל מוגבלת ללוויינים במסלולים נמוכים). ישראל החלה את פעילות החלל בתחילת שנות ה-80, ושיגרה לחלל לוויינים אחדים. הלוויינים הצבאיים שוגרו מישראל, באמצעות משגר שפותח ויוצר בישראל, והאזרחיים שוגרו מבסיסי שיגור זרים. הלוויינים של ישראל הם:

• "אופק 1" שוגר ב-19 בספטמבר 1988 ו"אופק 2" ב-1992. אלה היו לוויינים טכנולוגיים.
• "אופק 3" היה לוויין הצילום הראשון, ששוגר ב-1995 וסיים את חייו בדעיכה חזרה לאטמוספירת כדור-הארץ בשנת 2000.

נכון לאפריל 2008 הלוויינים הבאים מרחפים בחלל:

• טקסט 2, לוויין ניסויי ששוגר לחלל ביולי 1998, הוא לוויין שפותח בטכניון. הוא אחד הלוויינים הקטנים ביותר בעולם. הוא בנוי כקוביה שאורך צלעה 45 ס"מ, ומשקלו 48 ק"ג. מותקנים עליו גלאי אוזון, מחשב זעיר ומערכת ניווט ובקרה.
• לוויין התקשורת "עמוס 1",
• לוויין הצילום הצבאי "אופק 5" (28 במאי 2002)
• לוויין הצילום האזרחי "ארוס A1" שוגר ב-5 בדצמבר 2000.
• לוויין התקשורת "עמוס 2" שוגר ב-27 בדצמבר 2003.
• לוויין הצילום האזרחי "ארוס B" שוגר ב-25 באפריל 2006.
• הלוויין הצבאי אופק 7, שוגר ב-11 ביוני 2007.
• לוויין התקשורת עמוס 3 שוגר ב-28 באפריל 2008.

[עריכה] ראו גם

• מונחים בחקר החלל

[עריכה] קישורים חיצוניים

• לוויינות הלכה למעשה - מאת דודי זוסימן, מהנדס חלל, באתר תפוז
• לוויינים מעל ראשינו - מאת יורם אורעד, באתר עמלנט
• אתר הלוויינים הישראלי
• אשכול ידיעות על לוויינים, באתר "הידען" (קישור חוטפני - עדיף לפתוח בחלון נפרד)
• לוח אירועים אסטרונומיים ומעברי לווינים בהירים מעל ישראל
• הרצאות וידאו על לווינים ומשימות חלל