Více

Jak fungují satelity III: Oběžná dráha družic a nejznámější satelity Astra

V předchozích dílech seriálu o satelitním vysílání jsme si řekli, z čeho se satelit skládá, jak se vyrábí a také něco o pojmech, které je důležité znát, než je satelit vypuštěn. V tom dnešním si tedy řekneme něco o oběžných dráhách a nejznámějších družicích. Pokud vám nic neříkají pojmy perigeum nebo apogeum, určitě se to změní po přečtení třetí části o satelitech. A víte o tom, že oběžných drah je několik? A proč vám může připadat, že satelit stojí na jednom místě, i když se země pohybuje? Příliš mnoho otázek na to, abyste nechali dnešní díl seriálu „Jak fungují satelity“ bez povšimnutí.

Cesta na oběžnou dráhu

Po výrobě, důkladném testování družice a cestě na kosmodrom následuje start. Nejpoužívanější kosmickou raketou pro komerční účely je dnes evropská Ariane. Raketa navede družici zpravidla na dráhu přechodovou ke stacionární (řeč o ní bude později). Následuje navedení družice na dráhu stacionární, a to sérií manévrů vlastním motorem. Přibližně po dvou měsících intenzivního testování je družice předána do operačního provozu. Následně pracuje dvanáct až patnáct let: teoreticky by nebyl problém její životnost natáhnout na dvojnásobek této doby, ale v praxi to nemá význam. Po patnácti letech je družice zpravidla technicky i morálně beznadějně zastaralá, takže je nanejvýš žádoucí ji vyměnit za novější. Těžko si dnes lze představit družici vyrobenou koncem sedmdesátých let, která by dnes poskytovala moderní digitální a datové služby.

Subjekt Astra logo

Partnerem tohoto seriálu je společnost SES Astra

Veškeré informace o příjmu satelitní televize v České republice a přehled nabídek jednotlivých satelitních operátorů najdete ve stálé příloze serveru DigiZone.cz Satelitní televize v České republice.

Perigeum, apogeum a sklon k rovníku

Družice se vždy pohybuje po elipse – někdy jsou její dvě ohniska tak blízko sebe, že se jeví, jako by byla kružnicí. V jednom z ohnisek se přitom nachází střed Země. Místo, kde je družice Zemi nejblíže (jeden z vrcholů elipsy) se nazývá perigeum a jeho hodnota je udávaná zpravidla v kilometrech od zemského povrchu. Místo, kde je naopak družice od Země nejdále (opačný vrchol elipsy), se nazývá apogeum a jeho hodnota je opět udávaná v kilometrech. Důležitou hodnotou je také sklon k rovníku. Dráhu družice si lze představit jako obruč, která je kolem zeměkoule. Ta pak svírá se zemským rovníkem určitý úhel, což je právě sklon oběžné dráhy. Ač družice létá po stále stejné „kružnici“, tak nepřelétá stále stejná místa zemského povrchu. Důvodem je skutečnost, že se Země otáčí kolem své osy, takže se průmět dráhy družice na zemský povrch stále posunuje. V případě družic na nízkých oběžných drahách je to zhruba o 15 stupňů za oběh.

Oběžné dráhy družic

Oběžných drah je hned několik. Ty první jsou tzv. nízké (Low Earth Orbit, LEO), tedy dráhy, které leží do výšky 2000 kilometrů nad povrchem Země. Dále jsou to dráhy střední (Medium Earth Orbit, MEO), na nichž se obíhající těleso pohybuje v rozmezí výšek 2000 až 20 tisíc km, a vysoké (High Earth Orbit, HEO), které se nacházejí nad 20 tisíci kilometry. Obecně platí, že čím výše se družice pohybuje, tím déle se vyskytuje nad obzorem – tedy tím déle může sloužit svému účelu. Družice pohybující se po dráze LEO je použitelná zpravidla jen několik minut, než při rychlosti skoro osm kilometrů za sekundu zmizí za horizontem. LEO, MEO a HEO jsou zpravidla dráhy velmi podobné kruhovým. Tedy hodnoty jejich perigea a apogea se nikterak dramaticky neodlišují. Ale družice mohou létat po drahách, které mají tvar velmi protáhlé elipsy. V oblasti komunikačních družic jsou ještě dvě speciální dráhy. První je kruhová ve výšce 35 786 kilometrů přímo nad rovníkem. Jedná se o geostacionární oběžnou dráhu, kdy je oběžná doba družice 24 hodin. Při pohledu ze Země se tak zdá, že družice stojí nad jedním místem zemského povrchu. Družice se prostě nehne, takže je možné používat nehybné komunikační prostředky. Druhým speciálním případem je tzv. dráha přechodná ke stacionární (GTO, Geostationary Transfer Orbit). Slouží jako „zastávka“ na cestě na dráhu stacionární.

Oběžná dráha je cenou komoditou

Astra 2C - start satelitu

Stacionární oběžná dráha je poměrně vzácnou komoditou. Mezinárodní telekomunikační unie velmi přísně rozděluje jednotlivé vysílací frekvence mezi zájemce, kteří musí splnit přísné podmínky. Množství volných slotů na dráze je omezeno, a tak není divu, že se operátoři snaží svá místa maximálně využít. Jedna z rozšířených metod je tzv. kolokace, kterou vyžívají i družice Astra. Než si vysvětlíme vlastní kolokaci, uvedl bych ještě drobnou poznámku ke stacionární oběžné dráze. Jedná se o dráhu přímo nad rovníkem ve výšce 35 786 kilometrů, to už víme. Pozice družice na ní se uvádí ve stupních západní nebo východní délky: podle toho, nad kterým místem rovníku je satelit trvale umístěný. Vesmír je velmi prostorný, takže umožňuje pohyb v oblasti, který představuje krychli s hranou o délce 150 kilometrů. To je případ satelitů Astra. Kolokace znamená maximální využití přidělené stacionární dráhy, dále pohodlí pro pozemní uživatele a také jistotu nepřerušení provozu, protože v případě výpadku jednoho převaděče nebo celé družice je prakticky okamžitě k dispozici záloha.

Dnešní komunikační družice

Jako příklad moderního komunikačního satelitu je možné jmenovat např. družici Astra 2C, která parkuje na pozici 28.2 st. vých. Jde o model Boeing 601HP, který byl vypuštěn v červnu 2001 do vesmíru pomocí ruské rakety Proton z kosmodromu Bajkonur. O obou jsme hovořili v minulém díle našeho seriálu. Družice je vybavena 32 aktivními převaděči signálu, každý z nich je schopen v závislosti na kódování signálu zajistit vysílání devíti až osmnácti televizních kanálů. Tato přenosová kapacita odpovídá zhruba dvěma milionům souběžně vedených telefonních hovorů. Astra 2C je vybavena trojicí hlavních parabolických antén: přijímací o průměru 125 cm a dvou vysílacích o průměru 270 cm. Satelit je projektován s patnáctiletou životností. Komunikační družice zpravidla tuto dobu překračují, ale jsou často vypojovány, protože 15 let po startu už neodpovídají požadavkům na nejnovější technologie.

Nejznámější satelity

Mezi nejznámější satelity v dnešní době patří hned několik družic, a to na několika satelitních pozicích. Pro českého diváka jsou nejstěžejnější dva, a to na 23.5 st. vých. Jde o Astru 3A a 1E, na níž jsou šířeny kanály České televize, TV Nova, TV Prima, ale i prémiové programy a všechny stanice v platformách CS Link a Skylink. Podrobné informace lze najít na této webové stránce. Další pozice, která určitě zajímá satelitního diváka, je na 19.2 st. vých. Odtud své kanály nabízí např. platforma UPC Direct. Na této pozici společnosti SES Astra parkuje nejvíce satelitů, a to pět. Jde o Astru 1L, 1F, 1G, 1H a 1KR. Natočit parabolu na 19.2 st. vých. je přímo povinností pro německy hovořícího diváka. Najde zde stovky televizních i rozhlasových stanic v tomto jazyce, a to FTA (free-trade-area), tedy nekódovaně. Atraktivní britské stanice, které je možné díky evropskému svazku naladit i v České republice, se nacházejí na pozici 28.2 st. vých. Na pozici 5 st. vých. pak svůj signál šíří Astra 4A. Ta má však anténu natočenou na území subsaharské Afriky. Západní Rusko a Střední východ pokrývá Astra 5A.

Foto: archiv SES Astra; start satelitu Astra 2C

Připraveno s využítím PR materiálů společnosti SES Astra.

Anketa

Kterou z těchto satelitních pozic Astry využíváte nejvíce?

Sledujte DigiZone.cz

Facebook Google+