Dansk Rumforskningsinstitut Byg din egen satellit - Space.aau.dk

Dansk Rumforskningsinstitut
Byg din egen satellit
3. Byg en satellit
Når først en satellit har frigjort sig fra raketten, udgør den en lille verden, helt alene i rummet,
hvor den må klare sig selv med lidt hjælp fra jorden. I verdensrummet er den udsat for den
brændende sol på den ene side og det iskolde verdensrum på den anden. Endvidere må den i
jordens nærhed alt efter banens højde og placering også leve med stråling fra energirige
protoner og elektroner i jordens strålingsbælter og i perioden omkring solpletmaksimum løbe
risikoen for et ekstra bombardement med energirige protoner (brintkerner) fra voldsomme
soludbrud. "Trafikken" i rummet er idag så intensiv, at risikoen støde sammen med rumskrot,
som findes i alle størrelser fra støvkorn til satellit- og raketvragstumper, ikke kan negligeres.
Fra tennisboldstørrelse og opefter er der ca. 10000 genstande i kredsløb, og i størrelsesklassen
herunder kan der kun gisnes om antallet.
Rejser satellitten bort fra jorden, udsættes den også for en konstant beskydning med særdeles
energirige partikler fra den kosmiske stråling. Det er ikke nok at satellitten kan overleve
rummiljøet. Den skal også kunne orientere sig i rummet, og dreje sig, så solpanelerne vender
mod solen og radioantennen mod jorden. Dens radiomodtager skal være følsom nok og dens
radiosender stærk nok til at snakke med jorden, selv om satellitten er flere hundrede millioner
kilometer hjemmefra.
Hvis man rejser til de ydre planeter, Jupiter, Saturn … Pluto tager det fra ca. 1½ til ca. 11
timer for radiosignaler at nå frem og tilbage. Derfor skal satellittens computer selv kunne tage
beslutninger på egen hånd. Det stiller store krav til fejlsikkerhed i computerens hardware og
software. Den skal kort sagt kunne komme i gang igen, selv om den går i skoven. Dertil
kommer, at energirige partikler i jordens strålingsbælter, fra solen eller den kosmiske stråling
kan få en bit i computerhukommelsen til at flippe rundt og sende computeren i dørken. Det
må man også tage højde for og forsyne den med kredsløb, som kan "sparke" den igang igen.
Radiokommunikation til en satellit i lav bane om Jorden i få hundrede kilometers højde, f.ex.
Ørsted, er ikke særlig vanskelig. Afstanden overstiger ikke ca. 3500 km, når satellitten står i
horisonten. Det er heller ikke svært at nå Månen 384000 km borte. Anderledes forholder det
sig med en sonde, der rejser til naboplaneterne. Afstanden til Mars er ca. 400 mio. km, når
Jorden og Mars er på hver sin side af solen. Til Jupiter kan afstanden komme op på ca. 900
mio. km og til Pluto ca. 6 mia. km. Her begynder det for alvor at gøre ondt, i betragtning af, at
radiosignalets styrke, alt andet lige, aftager med kvadratet på afstanden. Det betyder en
svækkelse på 10 10 fra Ørsted til en Mars-sonde og tilsvarende en faktor 5⋅10 10 ved Jupiter og
2⋅10 12 ude ved Pluto !
Det er derfor en ganske stor udfordring at bygge en satellit, noget som normalt kun kan lade
sig gøre ved, at et stort team af specialister arbejder effektivt sammen i mange år med et
million- eller milliard-budget i ryggen. F.ex. er NASA’s seneste Mars-missioner gennemført
for omkring 150 - 175 mio. US Dollars pr stk (1.2 – 1.4 mia. danske kroner) inklusive prisen
for raketten, som typisk lægger beslag på ca. 50 mio. US Dollars (ca. 400 mio. danske
kroner). Prisen på disse missioner er endda i den billige ende som et resultat af NASA’s
“Faster-better-cheaper” filosofi. Denne har giver spektakulære resultater i form af Mars
Pathfinder med Mars-bilen "Sojourner" i 1997 og Mars Global Surveyor fra 1998. Til
gengæld har der været lige så mange fiaskoer: Mars Climate Orbiter og Mars Polar Lander,
begge i 1999. “Faster-better-cheaper” filosofien kan derfor ikke éntydigt siges at have bevist
sin duelighed, men er alligevel nok i én eller anden variant vejen frem.
Det skal imidlertid ikke skræmme nogen fra at drømme om at sende en satellit til én af
planeterne i vores solsystem. Idéer til nye missioner bliver ofte til over en kop kaffe og bliver
gen/dssp/mis/tn/0010(2) Side 10 Byg_din_egen_satellit_2_Draft_1.doc