Palydovai yra objektai, kurie skrieja aplink didesnį kūną, pvz., Žemę ar kitą planetą [1]. Jie atlieka daugybę vaidmenų šiuolaikiniame gyvenime – nuo TV signalų perdavimo ir interneto/telefono ryšio užtikrinimo iki orų stebėjimo bei GPS navigacijos galimybės [2] [3]. Žemiau pateiktas išsamus DUK, suskirstytas pagal temas, atsakantis į dažniausiai užduodamus klausimus apie palydovus ir susijusias technologijas paprastais žodžiais.
Bendri palydovų pagrindai
- Kas yra palydovas? / Ką veikia palydovas?
Palydovas yra bet koks objektas, kuris skrieja aplink planetą ar žvaigždę [4]. Natūralūs palydovai yra mėnuliai (pavyzdžiui, Mėnulis yra Žemės palydovas), tačiau dažniausiai „palydovas“ reiškia dirbtinį (žmogaus sukurtą) į kosmosą paleistą įrenginį, skriejantį aplink Žemę ar kitą kūną [5]. Šie palydovai atlieka daugybę funkcijų: ryšio, Žemės stebėjimo, navigacijos – pavyzdžiui, perduoda TV signalus, fotografuoja Žemę orų prognozėms, suteikia GPS buvimo vietos paslaugas [6] [7]. - Kokie yra palydovų tipai (natūralūs ir dirbtiniai)?
Natūralūs palydovai yra dangaus kūnai, natūraliai besisukantys aplink planetą, pavyzdžiui, Mėnulis, besisukantis aplink Žemę. Dirbtiniai palydovai yra žmonių sukurti objektai, iškelti į orbitą (pvz., Tarptautinė kosminė stotis ar orų palydovai) [8]. Trumpai tariant, mėnuliai ir kai kurios planetos yra natūralūs palydovai, tačiau ryšio, GPS ar mokslo palydovai yra dirbtiniai. - Kaip palydovai išlieka orbitoje (kodėl jie nenukrenta)?
Palydovai laikosi orbitoje, nes juda labai greitai į šoną, todėl Žemės traukos jėga yra subalansuota jų orbitiniu greičiu [9]. Paprastai tariant, jie krenta Žemės link dėl traukos, bet juda į priekį taip greitai, kad visą laiką ją „prašauna“ – todėl nuolat krenta aplink Žemę, o ne žemyn į ją. Jei palydovas labai sulėtėja, traukos jėga jį sugrąžintų ir jis sugrįžtų į atmosferą. - Kodėl palydovai nesusiduria tarpusavyje kosmose?
Paprastai palydovai yra iškeliami į kruopščiai suplanuotas orbitas, kad būtų išvengta susidūrimų. Kosmose labai daug vietos, o skirtingi palydovai veikia skirtinguose aukščiuose ir trajektorijose. Nors susidūrimai labai reti, jie galimi – pirmas žinomas atsitiktinis dviejų palydovų susidūrimas įvyko 2009 m. [10]. Siekiant sumažinti riziką, organizacijos seka palydovus ir nuolaužas, o kai orbitų judėjimas tampa intensyvesnis, kartais atliekami susidūrimo vengimo manevrai. - Kiek dabar palydovų yra kosmose?
Žemės orbitoje skrieja tūkstančiai žmogaus sukurtų palydovų. 2025 m. jų skaičius yra apie 11 000+ aktyvių palydovų aplink Žemę (neskaičiuojant kosminių šiukšlių) [11]. Šis skaičius greitai didėja, paleidus daug naujų palydovų (ypač didžiulius Starlink tinklus). Taip pat orbitoje skraido dešimtys tūkstančių neaktyvių palydovų ar nuolaužų dalių. - Koks buvo pirmasis palydovas kosmose?
Pirmasis kada nors paleistas dirbtinis palydovas buvo Sputņik 1, kurį Sovietų Sąjunga į orbitą iškėlė 1957 m. spalio 4 d. [12]. Sputņik 1 buvo nedidelis metalinis rutulys su radijo siųstuvais, o jo sėkmingas paleidimas žymėjo kosminio amžiaus pradžią. (Pirmasis JAV palydovas buvo Explorer 1, paleistas 1958 m. [13].) - Kodėl palydovai mums svarbūs? / Kam naudojami palydovai?
Palydovai tapo būtini, nes leidžia mums atlikti dalykus, kurie iš žemės būtų neįmanomi ar daug sudėtingesni. Jie užtikrina pasaulinį ryšį (perduoda TV, telefono ir interneto signalus dideliais atstumais), padeda mums orientuotis (dėka GPS palydovų, nustatančių jūsų buvimo vietą) [14], stebi Žemės orus ir klimatą (stebi debesis, audras ir aplinkos pokyčius), vykdo mokslinius stebėjimus iš kosmoso (palydoviniai teleskopai gali stebėti žvaigždes ir galaktikas be atmosferos iškraipymo) [15]. Trumpai tariant, daugelis kasdienių paslaugų – nuo sporto transliacijų per TV iki maršruto radimo telefone – priklauso nuo palydovų. - Kas yra geostacionarus palydovas?
Geostacionarus palydovas yra toks, kuris skrieja aplink Žemę virš pusiauj, tokiu pačiu greičiu, kokiu sukasi Žemė, todėl lieka stacionarus virš vieno taško ant žemės [16]. Šie palydovai yra labai aukštai (apie 35 786 km arba 22 236 mylios virš Žemės). Kadangi jie juda drauge su Žemės sukimu, antžeminė antena gali būti pastatyta į tą pačią padėtį ir nuolat komunikuoti su tuo palydovu (dėl to palydovinės TV antenos žiūri į vieną vietą). Geostacionarūs palydovai dažnai naudojami ryšiui ir orų stebėjimui. - Kaip palydovai gauna energijos veikti?
Dauguma palydovų naudoja saulės baterijas elektros energijai gaminti iš saulės šviesos [17]. Jie turi dideles saulės paneles, paverčiančias šviesą į elektrą, kuri maitina jų prietaisus, kompiuterius ir ryšio sistemas. Taip pat turi įkraunamas baterijas, kurios palaiko energiją, kai palydovas atsiduria Žemės šešėlyje (užtemdyme) ir nėra saulės šviesos. - Ar palydovai kada nors nustoja veikti? Kas tada nutinka?
Taip, palydovų veikimo laikas ribotas (dėl kuro išsekimo ar įrangos nusidėvėjimo). Kai palydovas nustoja veikti, operatoriai dažnai perkelia jį į „kapinių orbitą“ (jei jis aukštoje orbitoje) arba leidžia jam nukristi į atmosferą ir saugiai sudegti. Maži palydovai žemoje Žemės orbitoje po kelių metų ar dešimtmečių natūraliai praranda aukštį ir sudega grįždami, todėl padedama mažinti ilgalaikes kosmines šiukšles.
Palydoviniai telefonai ir ryšys
- Kas yra palydovinis telefonas? / Kaip veikia palydoviniai telefonai?
Palydovinis telefonas (arba „sat phone“) yra mobilusis telefonas, kuris jungiasi tiesiogiai su palydovais kosmose, o ne su antžeminiais bokštais [18]. Tai reiškia, kad juo galima skambinti (ir dažnai siųsti SMS ar duomenis) beveik iš bet kurio pasaulio taško, net vidury vandenyno ar dykumos, jei tik yra matomumas į palydovą. Satelitiniai telefonai perduoda jūsų balsą ar žinutę kaip radijo bangas palydovui virš galvos, kuris tuomet retransliuoja signalą į žemės stotį ir įprastą telefono tinklą. Šiuos telefonus dažnai naudoja keliautojai, gelbėtojai ar organizacijos vietovėse be įprasto ryšio. - Kas naudoja palydovinius telefonus?
Palydovinius telefonus naudoja žmonės, kuriems reikia ryšio vietose be įprasto mobiliųjų tinklų pasiekiamumo. Tai keliautojai, jūrininkai, žygeiviai atokiose vietovėse, žurnalistai ar tyrėjai nutolusiuose regionuose, kariuomenė ar gelbėjimo komandos [19]. Jie yra labai svarbūs kaip pagalbos ryšio priemonė stichinių nelaimių zonose ar ten, kur nėra civilizuoto ryšio. (Paprastiems vartotojams satelitiniai telefonai dažniausiai nereikalingi, kadangi jie brangesni už įprastus telefonus.) - Ar palydovinius telefonus naudoti teisėta ir ar jie brangesni?
Daugumoje šalių palydovinius telefonus naudoti leidžiama, tačiau kai kurios valstybės jų naudojimą riboja arba reikalauja registracijos (dėl saugumo). Naudoti satelitinį telefoną dažnai brangiau nei įprastą mobilųjį: patys įrenginiai brangesni, o skambučių kainos didesnės (priklausomai nuo paslaugos, gali tekti mokėti kelis eurus už minutę). Taip pat paprastai reikia prenumeratos arba išankstinio mokėjimo pas satelitinio telefono tiekėją. Vis dėlto kainos po truputį mažėja ir yra trumpo naudojimo planų ekstremalioms situacijoms. Prieš naudojant palydovinį telefoną užsienyje, būtinai pasidomėkite vietos taisyklėmis. - Kas yra palydovinis ryšys?
Palydovinis ryšys reiškia bet kokį ryšio būdą, kai signalas perduodamas naudojant dirbtinį palydovą kaip retransliavimo stotį. T. y., palydovas priima radijo signalą iš žemės stoties (antenos) ir persiunčia jį kitai žemės stočiai bet kur kitur Žemėje [20]. Ši technologija leidžia duomenis, balsą ar vaizdą perduoti per milžiniškus atstumus – net į kitą pasaulio pusę – akimirksniu. Palydovinis ryšys yra tokių paslaugų kaip palydovinė televizija, tarptautiniai skambučiai atokiose vietovėse, palydovinis internetas ar net kai kurie kariniai ryšiai pagrindas.
Palydovinis internetas
- Kas yra palydovinis internetas? / Kaip veikia palydovinis internetas?
Palydovinis internetas – tai būdas prisijungti prie interneto siunčiant signalus naudojant aplink Žemę skriejančius palydovus, o ne antžeminius kabelius ar mobiliuosius bokštus. Šioje sistemoje jūsų namams ar verslui įrengiama palydovinė antena, kuri siunčia ir priima duomenis iš palydovo kosmose [21]. Principas: kai naršote internete, jūsų modemas siunčia duomenis per satelitinę lėkštę į palydovą; palydovas perduoda juos žemės stočiai, prijungtai prie pasaulinio interneto, o tada procesas apsiverčia atgal siunčiant duomenis jums [22]. Kadangi ryšys belaidis iš kosmoso, palydovinis internetas gali veikti praktiškai bet kur (net atokiose vietovėse, kur kitos interneto galimybės nepasiekiamos) [23]. Tačiau tradicinis palydovinis internetas gali turėti didesnį uždelsimą (laukimo laiką) dėl didelio signalo kelio. - Ar palydovinis internetas lėtas? Kokie jo trūkumai?
Šiuolaikinis palydovinis internetas gali būti greitas, tačiau yra minusų. Didelis atstumas iki geostacionarių palydovų (apie 36 000 km virš Žemės) sukelia pastebimą delsą (apytikriai ~600 ms ar daugiau), todėl žaidžiant internetu ar bendraujant vaizdu gali jaustis vėlavimas. Oras (stiprus lietus, audros) kartais gali sutrikdyti ryšį tarp jūsų lėkštės ir palydovo. Daugelyje planų buvo duomenų limitai ar mažesnės apimtys nei kabeliniame/fiberio internete. Naujos žemos Žemės orbitos (LEO) palydovų konfigūracijos (pvz., Starlink) mažina uždelsimą ir didina greitį, ženkliai pagerindamos ryšio kokybę, nors reikia daug daugiau palydovų danguje. - Kur naudojamas palydovinis internetas?
Palydovinis internetas dažnai naudojamas kaimo ar atokiose vietovėse, kur DSL, kabelinis ar šviesolaidinis internetas nepasiekiamas. Tai gali būti sodybos, laivai jūroje, oro linijų lėktuvai (skrydžių Wi-Fi dažnai veikia per palydovus) ar mokslinės stotys. Bet kuri vieta, kur nėra antžeminio ryšio, gali naudoti palydovinį internetą. Be to, jis naudojamas kaip atsarginė jungtis svarbioms įstaigoms (ligoninėms, verslui), jei nutrūktų antžeminis ryšys. - Kas yra Starlink?
Starlink – tai SpaceX (Elon Musk kompanijos) valdoma palydovinio interneto tinklų sistema, siekianti suteikti greitą ir mažo uždelsimo interneto prieigą visame pasaulyje. Skirtingai nei tradicinis internetas su keliais dideliais palydovais aukštai virš Žemės, Starlink naudoja tūkstančius mažų palydovų žemoje Žemės orbitoje (vos kelių šimtų kilometrų aukštyje) [24]. Šis tinklas veikia taip, kad bet kurioje pasaulio vietoje virš jūsų praktiškai visada yra bent vienas (o dažniausiai – keletas) Starlink palydovų, siunčiančių jums internetą per specialią lėkštės anteną. Kadangi palydovai yra arčiau žemės, vėlavimas daug mažesnis, tad galima sklandžiai žiūrėti vaizdą, žaisti internetu, kalbėtis vaizdu [25]. (2025 m. Starlink jau sudaro didelę dalį visų aktyvių palydovų orbitoje, ir aprėptis nuolat auga.) - Kaip gauti palydovinį internetą?
Norėdami gauti palydovinį internetą, turite užsisakyti pas teikėją, siūlantį paslaugą jūsų rajone. Jie pateikia ir dažnai montuoja satelitinę lėkštę (anteną) su aiškiu matomumu į dangų ir specialų modemą/maršrutizatorių. Lėkštė nukreipiama į tam tikrą orbitoje esantį palydovą. Įmant, visi kompiuteriai ir Wi-Fi įrenginiai jungiasi prie modemo kaip ir įprastą interneto tinklą. Gerai žinomi tiekėjai – HughesNet ir Viasat (geostacionarių palydovų internetas) ir Starlink (naujasis LEO palydovų internetas). Svarbu turėti elektros įrangai ir montavimo vietą, kur lėkštė galėtų matyti palydovą (be medžių ar pastatų kliūčių).
Palydovinė TV ir radijas
- Kas yra palydovinė TV? / Kaip veikia palydovinė televizija?
Palydovinė TV – tai televizijos paslauga, pristatoma žiūrovams per ryšio palydovus kosmose [26]. TV stotis siunčia signalą į palydovą, tada šis perduoda signalus žemyn į abonento lėkštę ant stogo. Veikimo principas: jūsų namų maža lėkštės formato antena nutaikyta į konkretų geostacionarų palydovą; palydovas siunčia TV kanalus į lėkštę, o prie jos prijungtas imtuvas iššifruoja signalus ir perduoda vaizdą į televizorių [27]. Kadangi palydovas yra aukštai virš Žemės, palydovinę TV galima gauti ir atokiose vietovėse (jei tik lėkštė mato palydovą). Milijonai žmonių naudojasi palydovine televizija (pvz., DirecTV ar Dish Network klientai), ypač kur kabelinė neprieinama. - Kas yra palydovinė lėkštė?
Palydovinė lėkštė – tai speciali, dubens formos (parabolinė) antena, sukurta priimti (kartais ir siųsti) signalams į palydovą ar iš jo. Lėkštės išlinkimas sufokusuoja gaunamą radijo signalą į priekyje esančią daviklį, kuris siunčia signalą į imtuvą [28]. Paprastai tariant, lėkštė „surenka“ silpną signalą iš tolimo palydovo ir sukoncentruoja jį, jog būtų iškoduotas į TV, interneto ar telefono duomenis. Palydovines lėkštes dažnai matysite ant stogų ar pastatų sienų, o norint gerai veikti būtinas atviras matomumas į dangų. Jų dydžiai įvairūs: mažos – namų TV, didelės – palydovų stotims ar senajam C-band tinklui. - Kas yra palydovinis radijas?
Palydovinis radijas – tai radijo transliacijos paslauga, kai radijo kanalai transliuojami palydovais, o ne vietinėmis antenomis. Iš esmės galima klausytis daugybės radijo stočių daug didesnėje teritorijoje (dažnai visoje šalyje ar žemyne) naudojant specialų imtuvą [29]. Paslaugos kaip Sirius XM Šiaurės Amerikoje siunčia skaitmeninį signalą iš palydovų tiesiai į naudotojų imtuvus (dažniausiai automobiliuose). Paprastai reikalinga prenumerata, bet už ją gaunate šimtus stočių: muziką, pokalbius, sportą, kurios beveik neturi trukdžių, veikia beveik visur (nuo miestų iki užmiesčio kelių). Tai ypač populiaru vairuotojams ir sunkvežimių vairuotojams, nes signalas nenutrūksta per visą kelionę. Radijo imtuvo antena (dažnai mažas kupolas ar formos „ryklio pelekas“ ant automobilio) priima signalą, o imtuvas jį iškoduoja į garsą. Be specialios įrangos ir prenumeratos palydovinį radiją naudoti taip pat paprasta kaip įprastą.
Išmanieji telefonai ir palydovinės funkcijos
- Ką reiškia „palydovas“ iPhone? / Kodėl mano iPhone rodo „SOS“ arba „Satellite“?
Naujesniuose iPhone modeliuose (pradedant iPhone 14) yra Pagalbos skambutis per palydovą (Emergency SOS via satellite) funkcija. Jei ekrane matote „Satellite“ arba „SOS“ ikoną, tai reiškia, kad telefonas neranda mobiliojo ar Wi-Fi ryšio, bet gali prisijungti prie palydovo ekstremaliai pagalbai. Specialiu režimu iPhone gali siųsti tekstinę žinutę pagalbos tarnyboms per palydovą būnant nepasiekiamame tinkle. Telefono ekrane gausite nurodymus, kaip tiksliai nukreipti jį į palydovą virš galvos, kad galėtumėte išsiųsti SOS žinutę. „Palydovas“ iPhone reiškia, kad įrenginys pasiruošęs naudotis satelitu pagalbai, kai kitos ryšio priemonės nepasiekiamos [30]. (Būkite ramūs – telefonas pastoviai palydovų nenaudoja; ši funkcija aktyvuojama tik pradėjus SOS skambutį ar naudojant palydovinį režimą.) - Ar mano išmanusis telefonas gali jungtis prie palydovų įprastam naudojimui (skambučiams, SMS)?
Paprastai šiuolaikiniai išmanieji telefonai (išskyrus skubios pagalbos funkciją) dar negali pilnai veikti kaip palydoviniai telefonai. Įtaisytosios palydovinės funkcijos (pvz., iPhone 14) apribotos tik pagalbos žinutėms ar vietos dalinimuisi, bet ne įprastiems skambučiams ar naršymui. Tačiau technologijos tobulėja: kai kurios įmonės jau kuria sistemas, kurios artimiausiu metu leis įprastiems telefonams siųsti SMS į palydovus. Kol kas norint bendrauti palydoviniu ryšiu ar siųsti nuolatines žinutes, reikia tikro palydovinio telefono ar specialaus palydovinio maršrutizatoriaus. - Kuo skiriasi palydovinis telefonas nuo iPhone su SOS per palydovą?
Palydovinis telefonas turi galimybę tiesiogiai jungtis prie palydovų bet kada skambučiams ar žinutėms ir veikia visiškai nepriklausomai nuo mobiliojo tinklo. iPhone SOS per palydovą yra ribota funkcija – ji leidžia siųsti tik kritines žinutes ir dalintis buvimo vieta be tinklo, ir tik ekstremaliomis situacijomis. iPhone naudoja palydovus tik šiai paskirčiai, o ne kasdieniams skambučiams ar internetui. Taip pat, naudojant iPhone SOS, reikia būti lauke su atvira dangaus linija ir vadovautis ekrane rodomais nurodymais, o palydovinis telefonas turi specialią anteną ir skirtas reguliariam ryšiui.
Kiti „palydovo“ vartojimo atvejai
- Kas yra palydovinis biuras?
Palydovinis biuras – tai mažesnė kompanijos atšaka, kuri įkuriama kitur nei pagrindinė būstinė [31]. Tai iš esmės antrasis biuras, skirtas išplėsti įmonės veiklą į kitą regioną. Pavyzdžiui, technologijų įmonė iš Niujorko gali turėti palydovinį biurą San Franciske. Toks biuras paprastai turi mažiau darbuotojų, skirtas pritraukti vietinių talentų, aptarnauti klientus ar mažinti perkrovimą pagrindiniame biure. Paprastai tariant, palydovinis biuras – tai tarsi „maža centrinės būstinės kopija“ kitoje vietoje, leidžianti komandai dirbti arčiau konkretaus regiono. - Ką reiškia terminas „palydovinis miestelis/universitetas“?
Palydovinis miestelis/universitetas – tai mažesnė kolegijos/universiteto (ar net mokyklos) atšaka, fiziškai nutolusi nuo pagrindinio miestelio ar universiteto. Kaip ir palydovinis biuras, tokia atšaka – tai papildoma infrastruktūra: pvz., universitetas turi pagrindinį miestelį viename mieste ir palydovinį kitame, kad būtų lengviau mokytis didesniam studentų kiekiui ar konkrečioms studijų programoms. Studentai gali lankyti paskaitas ir naudotis paslaugomis nereikėdami vykti į centrinį miestelį, tačiau vis tiek lieka tos pačios aukštosios mokyklos nariais. - Kodėl šiais atvejais naudojamas žodis „palydovas“ (biuras, miestelis ir t.t.)?
Šiuose atvejuose „palydovas“ naudojamas kaip metafora. Kaip tikras palydovas skrieja aplink planetą, „palydovinis biuras“ ar „palydovinis miestelis“ yra tarsi „aplink“ pagrindinį veiklos epicentrą (pagrindinę būstinę ar miestelį). Tai reiškia, jog jie yra antriniai ar pagalbiniai padaliniai, susieti su centru. Šis žodis nurodo, kad vieta yra nutolusi, bet vis tiek priklausanti pagrindinei organizacijai – tarsi palydovas kosmose nutolęs, bet vis dar susijęs su Žeme funkcijomis.
The Satellite Technology Guide for the 21st Century, 2nd. Edition: A Technical Tutorial and Overview
References
1. spaceplace.nasa.gov, 2. spaceplace.nasa.gov, 3. spaceplace.nasa.gov, 4. spaceplace.nasa.gov, 5. spaceplace.nasa.gov, 6. spaceplace.nasa.gov, 7. spaceplace.nasa.gov, 8. spaceplace.nasa.gov, 9. spaceplace.nasa.gov, 10. spaceplace.nasa.gov, 11. www.livescience.com, 12. en.wikipedia.org, 13. spaceplace.nasa.gov, 14. spaceplace.nasa.gov, 15. spaceplace.nasa.gov, 16. spaceplace.nasa.gov, 17. spaceplace.nasa.gov, 18. www.satelliteinternet.com, 19. www.satelliteinternet.com, 20. www.hytera.com, 21. www.satelliteinternet.com, 22. www.satelliteinternet.com, 23. www.satelliteinternet.com, 24. www.business-standard.com, 25. www.business-standard.com, 26. www.directv.com, 27. www.directv.com, 28. electronics.howstuffworks.com, 29. en.wikipedia.org, 30. www.satelliteinternet.com, 31. www.indeed.com
