Vệ tinh

Bài này viết về vệ tinh nhân tạo. Đối với vệ tinh tự nhiên, xem Vệ tinh tự nhiên.

ERS 2, một vệ tinh quan sát Trái Đất của Cơ quan Vũ trụ châu Âu

Một vệ tinh nhân tạo hay gọi ngắn gọn là vệ tinh, là bất kỳ 1 vật thể nào do con người chế tạo nên quay quanh 1 vật thể khác.

Cần phân biệt với vệ tinh tự nhiên, ví dụ mọi vật thể thuộc Hệ Mặt Trời gồm cả Trái Đất, đều là vệ tinh tự nhiên của Mặt Trời; hoặc vệ tinh tự nhiên của Trái Đất là Mặt Trăng.

Định nghĩa vật thể nào là vệ tinh không phải luôn đơn giản khi xét đến một cặp 2 vật thể. Bởi vì mọi vật thể đều có sức hút của trọng lực, chuyển động của vật thể chính cũng bị ảnh hưởng bởi vệ tinh của nó. Nếu hai vật thể có khối lượng tương đương, thì chúng thường được coi là một hệ đôi và không một vật thể nào bị coi là vệ tinh; một ví dụ là tiểu hành tinh kép 90 Antiope. Tiêu chuẩn chung để một vật thể được coi là vệ tinh là trung tâm khối lượng của hệ nằm bên trong vật thể chính.

Trong cách nói thông thường, thuật ngữ "vệ tinh" thường để chỉ một vệ tinh nhân tạo, nó là một vật thể do con người chế tạo và bay quanh Trái Đất (hay một thiên thể khác). Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng có thể sử dụng thuật ngữ đó để chỉ các vệ tinh thiên nhiên, hay các Mặt Trăng. Nói chung, trong cách dùng thông thường, "vệ tinh thiên nhiên" là thuật ngữ để chỉ các Mặt Trăng.

Các vệ tinh nhân tạo

Sputnik 1

Vệ tinh nhân tạo đầu tiên

Người đầu tiên đã nghĩ ra vệ tinh nhân tạo dùng cho truyền thông là nhà viết truyện khoa học giả tưởng Arthur C. Clarke vào năm 1945 ([2] Lưu trữ 2007-12-25 tại Wayback Machine). Ông đã nghiên cứu về cách phóng các vệ tinh này, quỹ đạo của chúng và nhiều khía cạnh khác cho việc thành lập một hệ thống vệ tinh nhân tạo bao phủ thế giới. Ông cũng đề nghị 3 vệ tinh địa tĩnh (geostationary) sẽ đủ để bao phủ viễn thông cho toàn bộ Trái Đất.

Tuy nhiên, vệ tinh nhân tạo đầu tiên là Sputnik 1 được Liên Xô phóng lên ngày 4/10/1957.

Các loại vệ tinh

ESTCube-1

• Vệ tinh vũ trụ là các vệ tinh được dùng để quan sát các hành tinh xa xôi, các thiên hà và các vật thể ngoài vũ trụ khác.
• Vệ tinh thông tin là các vệ tinh nhân tạo nằm trong không gian dùng cho các mục đích viễn thông sử dụng sóng radio ở tần số vi ba. Đa số các vệ tinh truyền thông sử dụng các quỹ đạo đồng bộ hay các quỹ đạo địa tĩnh, mặc dù các hệ thống gần đây sử dụng các vệ tinh tại quỹ đạo Trái Đất tầm thấp.
• Vệ tinh quan sát Trái Đất là các vệ tinh được thiết kế đặc biệt để quan sát Trái Đất từ quỹ đạo, tương tự như các vệ tinh trinh sát nhưng được dùng cho các mục đích phi quân sự như kiểm tra môi trường, khí tượng học, lập bản đồ, vân vân. (Xem thêm Hệ thống quan sát Trái Đất)
• Vệ tinh hoa tiêu (navigation satellite) là các vệ tinh sử dụng các tín hiệu radio được truyền đi theo đúng chu kỳ cho phép các bộ thu sóng di động trên mặt đất xác định chính xác được vị trí của chúng. Sự quang đãng (không có vật cản) của đường truyền và thu tín hiệu giữa vệ tinh (nguồn phát) và máy thu trên mặt đất tích hợp với những cải tiến mới về điện tử học cho phép hệ thống vệ tinh hoa tiêu đo đạc khoảng cách với độ chính xác khoảng một vài mét.
• Vệ tinh tiêu diệt là các vệ tinh được thiết kế để tiêu diệt các vệ tinh "đối phương", các vũ khí và các mục tiêu bay trên quỹ đạo khác. Một số vệ tinh này được trang bị đạn động lực, một số khác sử dụng năng lượng và/hay các vũ khí hạt nhân để phá huỷ các vệ tinh, ICBMs, MIRVs. Cả Hoa Kỳ và Liên Xôđều có các vệ tinh này. Các đường dẫn bàn luận về các "Vệ tinh tiêu diệt", ASATS (Vệ tinh chống vệ tinh) gồm USSR Tests ASAT weapon và ASAT Test Lưu trữ 2006-05-12 tại Wayback Machine. Xem thêm IMINT.
• Vệ tinh trinh sát là những vệ tinh quan sát Trái Đất hay vệ tinh truyền thông được triển khai cho các ứng dụng quân sự hay tình báo. Chúng ta hiện không biết nhiều về năng lực thực sự của các vệ tinh này vì các chính phủ điều hành chúng thường giữ tuyệt đối bí mật về thông tin cho các vệ tinh loại này.
• Vệ tinh năng lượng Mặt trời là các vệ tinh được đề xuất là sẽ bay trên quỹ đạo Trái Đất tầm cao sử dụng cách truyền năng lượng viba để chiếu năng lượng mặt trời tới những angten cực lớn trên mặt đất, nơi nó có thể được dùng để thay thế cho những nguồn năng lượng quy ước thông thường.
• Trạm vũ trụ là các cơ cấu do con người chế tạo, được thiết kế để con người sống được trong vũ trụ. Một trạm vũ trụ được phân biệt với những tàu vũ trụ ở điểm nó không có động cơ đầy chính hay các thiết bị hạ cánh — thay vào đó, người ta dùng các thiết bị khác để vận chuyển lên và xuống trạm. Các trạm vũ trụ được thiết kế để có thể duy trì sự sống trong một khoảng thời gian trung bình trên quỹ đạo, các khoảng thời gian có thể là tuần, tháng, hay thậm chí là năm.
• Vệ tinh thời tiết là các vệ tinh có mục đích chính là để quan sát thời tiết và/hay khí hậu của Trái Đất.
• Vệ tinh thu nhỏ là các vệ tinh có trọng lượng và kích thước nhỏ hơn thông thường. Những tiêu chí xếp hạng mới để đánh giá các vệ tinh đó: tiểu vệ tinh (500–200 kg), vệ tinh siêu nhỏ (dưới 200 kg), vệ tinh cỡ nano (dưới 10 kg), vệ tinh cỡ pico (dưới 1 kg) và vệ tinh cỡ femto (dưới 100 g).
• Vệ tinh sinh học là các vệ tinh có mang các tổ chức sinh vật sống, nói chung là cho mục đích thực nghiệm khoa học.

Các loại quỹ đạo

Đa số các vệ tinh thường được mô tả đặc điểm dựa theo quỹ đạo của chúng. Mặc dù một vệ tinh có thể bay trên một quỹ đạo ở bất kỳ độ cao nào, các vệ tinh thường được xếp theo độ cao của chúng.

• Quỹ đạo Trái Đất tầm thấp (LEO: 200 đến 2000 km bên trên bề mặt Trái Đất)
• Quỹ đạo Trái Đất tầm trung (ICO hay MEO: 2000 đến 35786 km)
• Quỹ đạo Trái Đất đồng bộ (GSO)
• Quỹ đạo địa tĩnh (GEO: quỹ đạo đồng bộ không nghiêng, cách xích đạo Trái Đất 35 786 km)
• Quỹ đạo Trái Đất tầm cao (HEO: trên 35786 km)

Các quỹ đạo sau là các quỹ đạo đặc biệt cũng thường được dùng để xác định đặc điểm của vệ tinh:

• Quỹ đạo Molniya
• Quỹ đạo đồng bộ Mặt Trời
• Quỹ đạo cực
• Quỹ đạo di chuyển Mặt Trăng
• Quỹ đạo di chuyển Hohmann Đối với kiểu quỹ đạo này thì vệ tinh thường là một tàu vũ trụ
• Quỹ đạo siêu đồng bộ hay quỹ đạo trôi dạt — quỹ đạo bên trên GEO. Các vệ tinh sẽ trôi dạt theo hướng tây.
  • (GEO + 235 km + (1000 × CR × A/m) km)
    • nếu CR là hệ số bức xạ áp suất của Mặt Trời (thường giữa 1.2 và 1.5) và A/m là vùng tương quan [m²] với tỷ lệ khối lượng [kg] khô
• Quỹ đạo dưới đồng bộ hay quỹ đạo trôi dạt - quỹ đạo gần nhưng bên dưới GEO. Được sử dụng cho các vệ tinh đang trải qua những thay đổi tình trạng ổn định theo hướng đông.

Các vệ tinh cũng có thể quay quanh các điểm đu đưa.

Các nước có khả năng phóng vệ tinh nhân tạo

Bài chi tiết: Bảng thời gian những lần phóng vệ tinh đầu tiên theo quốc gia

Danh sách này bao gồm những quốc gia có khả năng độc lập để tự phóng vệ tinh lên quỹ đạo, gồm cả việc sản xuất ra khí cụ cần thiết để phóng. Ghi chú: nhiều nước khác cũng có khả năng thiết kế hay chế tạo vệ tinh - việc này, nói chung, không tốn nhiều tiền và cũng không đòi hỏi khả năng khoa học và kỹ thuật lớn – nhưng không thể phóng chúng lên, thay vào đó họ dùng các dịch vụ phóng vệ tinh của nước ngoài. Danh sách này không nhắc tới các quốc gia đó mà chỉ liệt kê những nước có khả năng phóng vệ tinh và ngày khả năng này lần đầu tiên được thể hiện.

Phóng lần đầu tiên theo quốc gia

Quốc gia	Năm phóng	Vệ tinh đầu tiên
Liên Xô	1957	Sputnik 1
Hoa Kỳ	1958	Explorer 1
Canada	1962	Alouette 1
Pháp	1965	Astérix
Nhật	1970	Osumi
Trung Quốc	1970	Đông Phương Hồng I
Anh	1971	Prospero X-3
Liên minh châu Âu	1979	Ariane 1
Ấn Độ	1980	Rohini
Israel	1988	Ofeq 1
CHDCND Triều Tiên	1998	Kwangmyongsong

Cả CHDCND Triều Tiên và Iraq đã tuyên bố những vụ phóng vệ tinh lên quỹ đạo nhưng điều này còn chưa được xác định. Na Uy đã phóng các vệ tinh trong nước và quốc tế từ trung tâm vũ trụ của họ ở Andøya. Tới năm 2006, chỉ có 8 quốc gia đã phóng các vệ tinh lên quỹ đạo một cách độc lập với phương tiện phóng của chính họ chế tạo – theo thứ tự thời gian: Liên Xô, Hoa Kỳ, Pháp, Nhật Bản, Trung Quốc, Anh, Ấn Độ và Israel. Khả năng phóng vệ tinh của Anh và Pháp hiện được quy cho Liên minh châu Âu, và khả năng của Liên Xô được chuyển cho Nga, làm giảm số lượng những thực thể chính trị với khả năng phóng vệ tinh thực tế xuống còn 7 cường quốc vũ trụ chính: Hoa Kỳ, Nga, Trung Quốc, Ấn Độ, Liên minh châu Âu, Nhật Bản – và một cường quốc vũ trụ "nhỏ": Israel. Nhiều quốc gia khác như Hàn Quốc, Pakistan và Brasil đang ở giai đoạn đầu chương trình phát triển khả năng phóng vệ tinh ở mức độ nhỏ của họ, và đang tìm cách trở thành các tiểu cường quốc vũ trụ - các nước khác có thể có khả năng về khoa học và công nghệ, nhưng không có khả năng kinh tế hay không có tham vọng về chính trị.

Vệ tinh đầu tiên của các quốc gia

Vệ tinh đầu tiên của các quốc gia bao gồm các vệ tinh tự phóng hay nhờ nước khác^[1]

Quốc gia	Năm	Vệ tinh đầu tiên	Trọng tải trên quỹ đạo[2]
Liên Xô ( Nga)	1957 (1992)	Sputnik 1 (Kosmos 2175)	1457
Hoa Kỳ	1958	Explorer 1	1110
Anh Quốc	1962	Ariel 1	0030
Canada	1962	Alouette 1	0034
Ý	1964	San Marco 1	0022
Pháp	1965	Astérix	0057
Úc	1967	WRESAT	0012
Đức	1969	Azur	0042
Nhật Bản	1970	Ōsumi	0134
Trung Quốc	1970	Đông Phương Hồng I	0140
Hà Lan	1974	ANS	0004
Tây Ban Nha	1974	Intasat	0009
Ấn Độ	1975	Aryabhata	0054
Indonesia	1976	Palapa A1	0012
Tiệp Khắc	1978	Magion 1	0004
Bulgaria	1981	Intercosmos Bulgaria 1300	0001
Ả Rập Xê Út	1985	Arabsat-1A	0012
Brasil	1985	Brasilsat A1	0013
México	1985	Morelos 1	0007
Thụy Điển	1986	Viking	0011
Israel	1988	Ofeq 1	00011
Luxembourg	1988	Astra 1A	005
Argentina	1990	Lusat	009
Pakistan	1990	Badr-1	0003
Hàn Quốc	1992	KITSAT-1	0011
Bồ Đào Nha	1993	PoSAT-1	0001
Thái Lan	1993	Thaicom 1	0007
Thổ Nhĩ Kỳ	1994	Turksat 1B	0008
Ukraina	1995	Sich-1	0006
Malaysia	1996	MEASAT	0006
Na Uy	1997	Thor 2	0003
Philippines	1997	Mabuhay 1	0002
Ai Cập	1998	Nilesat 101	0004
Chile	1998	FASat-Bravo	0002
Singapore[3][4]	1998	ST-1	0003
Đài Loan	1999	ROCSAT-1	0008
Đan Mạch	1999	Ørsted	0004
Cộng hòa Nam Phi	1999	SUNSAT	0002
Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất	2000	Thuraya 1	0006
Maroc	2001	Maroc-Tubsat	0001
Algérie	2002	Alsat 1	0001
Hy Lạp	2003	Hellas Sat 2	0002
Síp	2003	Hellas Sat 2	0002
Nigeria	2003	Nigeriasat 1	0004
Iran	2005	Sina-1	0001
Kazakhstan	2006	KazSat 1	0002
Colombia	2007	Libertad 1	0001
Mauritius	2007	Rascom-QAF 1	0002
Việt Nam	2008	Vinasat-1	0003
Venezuela	2008	Venesat-1	0002
Thụy Sĩ	2009	SwissCube-1[5]	0002
Ba Lan[6]	2012	PW-Sat	00001
Hungary	2012	MaSat-1 [7]	0001^[cần dẫn nguồn]
România	2012	Goliat [8]	0001
Belarus	2012	BelKA-2	N/A
CHDCND Triều Tiên	2012	Kwangmyŏngsŏng-3 Unit 2	1
Azerbaijan	2013	Azerspace [9]	1
Áo	2013	TUGSAT-1/UniBRITE[10][11]	2
Ecuador	2013	NEE-01 Pegaso	1
Estonia	2013	ESTCube-1	1
Jersey	2013	O3b-1,-2,-3,-4	4
Qatar	2013	Es'hailSat1	1
Perú	2013	PUCPSAT-1[12]	1
Bolivia	2013	TKSat-1	1
Litva	2014	LituanicaSAT-1 và LitSat-1	2

Vệ tinh nhân tạo của Việt Nam

Tháng 4/2008, Việt Nam đã thuê Pháp phóng thành công vệ tinh Vinasat-1 (mua của Mỹ) lên quỹ đạo địa tĩnh, với việc phóng được vệ tinh nhân tạo Việt Nam đã tiết kiệm 10 triệu USD mỗi năm. Việt Nam là nước thứ 93 phóng vệ tinh nhân tạo và là nước thứ 6 tại Đông Nam Á. Theo các nguồn thông tin nước ngoài, tổng trị giá của dự án Vinasat-1 là 250 triệu USD, trong đó bao gồm chi phí mua vệ tinh và phí phóng vệ tinh, xây dựng trạm mặt đất, bảo hiểm... Dự tính vệ tinh hoạt động được từ 15 - 20 năm và được khoảng 20 công ty phụ trách.

Năm 2007, sau khi được thành lập, Viện Công nghệ Vũ trụ Việt Nam đã tiến hành dự án chế tạo vệ tinh nhỏ pico (10x10x10cm, 1 kg).^[13]

Năm 2008, công ty FPT thành lập Phòng nghiên cứu không gian FSpace với mục tiêu thiết kế chế tạo vệ tinh nhỏ vệ tinh nano F-1 (10x10x20cm, 2 kg).^[14]

Vệ tinh F-1 do nhóm FSpace thiết kế và chế tạo

Ngày 16/5/2012, lúc 5g13p, tên lửa Ariane 5 mang theo vệ tinh Vinasat-2 rời bãi phóng Kourou của Guyana. Sau 36 phút bay, lúc 5g49p, vệ tinh Vinasat-2 rời khỏi tên lửa Ariane 5, vào quỹ đạo an toàn. Vinasat-2 với nhiệm vụ và thiết kế tương tự như Vinasat-1.^[15]

Xem thêm

Một mô hình vệ tinh trong bảo tàng

• Bảng thời gian các vệ tinh nhân tạo và các tàu thăm dò vũ trụ
• Các vệ tinh (theo ngày phóng)
  • Syncom 1 (1963), 2 (1963) và 3 (1964)
  • Anik 1 (1972)
  • Aryabhata (1975) (Ấn Độ, phóng bởi Liên Xô)
  • Hermes Communications Technology Satellite (1976)
  • Munin (2000) (Thụy Sĩ, phóng bởi Hoa Kỳ)
  • Vệ tinh KEO - a space time capsule (2006)
• Các dịch vụ vệ tinh
  • Điện thoại vệ tinh
  • Internet vệ tinh
  • Truyền hình vệ tinh
  • Radio vệ tinh
• Vũ khí chống vệ tinh
• Vệ tinh kéo dây
• Voyager 1

Chú thích

1. “First time in History”. The Satellite Encyclopedia. Truy cập ngày 6 tháng 3 năm 2008.
2. “SATCAT Boxscore”. celestrak.com. Bản gốc lưu trữ ngày 25 tháng 2 năm 2023. Truy cập ngày 17 tháng 1 năm 2013.
3. The first satellite built by Singapore, X-Sat, was launched aboard a PSLV rocket on ngày 20 tháng 4 năm 2011
4. T.S., Subramanian (ngày 20 tháng 4 năm 2011). “PSLV-C16 puts 3 satellites in orbit”. The Hindu.
5. “India launches Switzerland's first satellite”. Swiss Info. ngày 23 tháng 9 năm 2009.
6. In a difference of first full Bulgarian Intercosmos Bulgaria 1300 satellite, Ba Lan's near first satellite, Intercosmos Copernicus 500 in 1973, were constructed and owned in cooperation with Liên Xô under the same Interkosmos program.
7. “Hungary launches its first satellite into orbit”. Wall Street Journal. ngày 13 tháng 2 năm 2012.
8. “First Romanian satellite Goliat successfully launched”.
9. “Azerbaijan`s first telecommunications satellite launched to orbit”. APA. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 4 năm 2016. Truy cập ngày 19 tháng 3 năm 2014.
10. Áo's first two satellites, TUGSAT-1 và UniBRITE, were launched together aboard the same carrier rocket in 2013. Both were based on the Canadian Generic Nanosatellite Bus design, however TUGSAT was assembled by Austrian engineers at Graz University of Technology while UniBRITE was built by the University of Toronto Institute for Aerospace Studies for the University of Vienna.
11. “Nanosatellite Launch Service”. University of Toronto Institute for Aerospace Studies. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 3 năm 2013. Truy cập ngày 2 tháng 3 năm 2013.
12. “PUCP-SAT-1 Deploys POCKET-PUCP Femtosatellite”. AMSAT-UK. Truy cập ngày 20 tháng 12 năm 2013.
13. [1]
14. FSpace laboratory
15. “VINASAT-2 đã được phóng thành công - VietNamNet”. VietNamNet. Truy cập 9 tháng 2 năm 2015.

1. ^ Hess, Wilmot (1968). The Radiation Belt and Magnetosphere.

Liên kết ngoài

• J-Pass Lưu trữ 2006-04-11 tại Wayback Machine NASA site for satellite-watching
• heavens-above.com site for satellite-watching
• 卫星的运行轨迹图 所有卫星的实时轨迹.(tiếng Anh)(tiếng Tây Ban Nha)(tiếng Pháp)
• Orbitron - Satellite Tracking System Free satellite tracking software
• Satellite Tracking in Recreation Radio Amateur^{[liên kết hỏng]} an excellent link to many links
• UN Office for Outer Space Affairs ensures all countries benefit from satellites
• Internet via Satellite The attraction of Satellite for professional users is the ability to establish a network specifically dimensioned for the required service in terms of demand, performance, and geographical distribution, with the ease of scalability as the market expands
• Phòng nghiên cứu FSpace và giấc mơ chế tạo vệ tinh nano đầu tiên của Việt Nam