Umělé družice jsou tělesa o hmotnosti stovek i tisíců kilogramů, která se pohybují po oběžné dráze Země. Nejnižší výšky nad povrchem Země, ve kterých se družice pohybují, jsou okolo 200 km. Většina družic se pohybuje ve výškách 250 až 400 km. Vzduch, který v těchto výškách ještě je (je sice 1010krát řidší než na zemském povrchu), ale družici přesto brzdí. Družice tím ztrácí energii a pomalu sestupuje do nižší a nižší výšky. Tam je vzduch ještě hustší a družice se zpomaluje víc a víc. Satelity se tudíž neustále brzdí a po spirále klesají k Zemi. Nakonec se dostanou do tak husté atmosféry, až se rozžhaví a družice buď shoří celé během pádu, nebo se rozpadnou a některé její části dopadnou na zemský povrch. Jsou proto vybaveny korekčními motory.
Nejstarší dosud existující umělá družice je Vanguard 1. Do vesmíru se dostala už 17. března 1958. O čtrnáct dní později přestal na její palubě fungovat teploměr, 16. dubna vypověděly službu baterie a v květnu 1964 umlkl vysílač napájený slunečními panely. Odhaduje se přitom, že tato americká družice v kosmickém prostoru vydrží ještě téměř tři století.
Vanguard 1.
Zdroj: www.nasa.gov.
Družice obíhají kolem Země na různých oběžných drahách. Každá změna rychlosti se projeví na tvaru dráhy. Většina družic obíhá ve směru východním. Většina družic se dostane na jednu ze čtyř typů oběžných drah: rovníkové (leží v rovině rovníku – je pozorovatelná jen v některých zeměpisných šířkách), polární (leží v rovině kolmé k rovníku – je pozorovatelná z celé Země), téměř kruhová (nízká dráha leží přibližně ve výšce do 250 km nad povrchem Země), výstřední eliptická (má velký rozdíl výšek v apogeu a perigeu).
Družice létající ve výšce 36 000 km se nacházejí na tzv. geostacionární dráze – družice se pohybuje stejnou rychlostí, jakou se otáčí Země. Vypadá to, jako by družice nehnutě stála nad jedním bodem zemského povrchu. Geostacionární dráha je rozdělena na jednotlivé úseky, které jsou přiřazovány jednotlivým státům. Geostacionární dráhu využívají především spojovací, meteorologické a navigační družice, protože z tohoto místa lze přehlédnout až třetinu zemského povrchu. Prvním tělesem, které umožnilo bezproblémový přenos informací z geostacionární dráhy, byl satelit Syncom 3 z roku 1964. Kromě toho se družice využívají jako zpravodajské neboli špionážní (umožňují sledovat dění ve světě), vědecké nebo pro dálkový průzkum Země.
Geostacionární dráha.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Od vypuštění prvního Sputniku bylo pomocí více než 4 300 nosných raket vyneseno na oběžnou dráhu Země přibližně 6 000 družic. Dnes obíhá Zemi asi 29 000 velkých objektů (družic, zbytků palivových nádrží, nosných raket a dalších objektů spojených s kosmickými projekty jako jsou obaly družic, zbytky zničených družic apod.). Avšak z tohoto obrovského množství jich alespoň částečně funguje (vysílá nebo přijímá signál) kolem 9 000. Zbylých 20 000 objektů společně s obrovským množstvím malých objektů (~ 3,5 ∙ 106 kusů o délce > 1 mm o celkové odhadované hmotnosti ~ 3 ∙ 106 kg) tvoří „kosmické smetí“. Plně fungujících satelitů je však ještě méně.
Nejznámější vědeckou družicí je bezesporu Hubbleův teleskop pojmenovaný po Edwinu Hubbleovi. Plány na vypuštění dalekohledu na oběžnou dráhu měl už v roce 1923 Hermann Oberth. S realizací přišel v roce 1977 Lyman Spitzer, kterému se podařilo zajistit dostatečné množství financí. Hubbleův dalekohled byl vynesen na oběžnou dráhu 24. dubna 1990, i když byl připraven o čtyři roky dřív. Sdržení způsobila havárie raketoplánu Challenger v roce 1986. Na stavbě dalekohledu se podílela NASA i ESA. Na oběžnou dráhu ho vynesl raketoplán Discovery. V současnosti obíhá ve výšce okolo 600 km. Hubbleův dalekohled měl zpočátku několik závad: nebezpečně kmitající solární panely, chybu v katalogu hvězd a především špatně vyleštěné zrcadlo. K nápravě všech problémů došlo v roce 1993 při první servisní misi. Celkem se uskutečnily čtyři servisní mise (další v roce 1997, třetí rozdělená na dvě v letech 1999 a 2002), poslední v květnu 2009.
První československou družicí byl Magion 1, který vypustila 24. října 1978 ze sovětského arktického kosmodromu Pleseck nosná raketa Kosmos-3M společně s mateřskou družicí Interkosmos-18. Družice o hmotnosti 15 kg měla tvar kvádru o rozměrech 30 × 30 × 16 cm, ze kterého vyčnívaly do prostoru komunikační antény a čidla. Povrch byl pokrytý solárními články. Sondu vyrobil Ústav fyziky atmosféry Československé akademie věd a jejím úkolem byl průzkum MAGnetosféry a IONosféry. Magion 1 ukončil svoji výzkumnou činnost 10. září 1981, kdy vstoupil do hustých vrstev atmosféry a shořel.
Projekt měl ještě další čtyři pokračovatele. Poslední Magion 5 byl vypuštěný v roce 1996 a poslední kontakt s ním proběhl v roce 2002.
Pozemní testovací exemplář družice Magion 1 na Observatoři a telemetrické stanici v Panské Vsi.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
