Sateliti, svemirsko smeće i komunikacijska revolucija

This is the HTML version on my article published in NeT, 1997;22:51-4.


Piše: Dr.sc. Zdenko Franić
franic@imi.hr


Sateliti su danas živčani sustav, a Internet krvotok čovječanstva. Kako su oni povezani?

Komunikacijski sateliti

Ideja komunikacijskih satelita pripisuje se Britancu Arthuru Clarku, jednom od najznačajnijih pisaca znanstvene fantastike, koji okružen komunikacijskom opremom, danas živi na Sri Lanki. U Clarkeovim djelima na sjajan se način spajaju znanstvene ideje s duhovnim optimizmom. Djela poput Kraj djetinjstva ili 2001: Svemirska odiseja, po kojoj je snimljen i Oskarom nagrađen film (1968) postali su klasici. Uspjehom Svemirske odiseje postalo je popularno i zločesto računalo HAL 9000, koje se prema filmu rodio upravo 1997. godine, http://HALbday.com . Dakle, godine 1945. Clarke je objavio zamisao da se emisijama s tri satelita na putanji razmaknutoj za 120 može pokriti cijelo naseljeno područje Zemlje. Na toj putanji, koja se nalazi u ravnini ekvatora Zemlje, satelit bi se kretao od zapada prema istoku na visini oko 35900 km iznad površine Zemlje, pri čemu bi kutna brzina satelita bila jednaka kutnoj brzini točke na ekvatoru ispod satelita. Stoga, satelit za promatrača sa Zemlje miruje. I baš ta "nepomičnost" omogućuje da antene zemaljskih stanica koje šalju i primaju signale mogu biti usmjerene na određenu točku neba. To pak znači da prijemnici mogu biti jednostavni za rukovanje i - jeftini. Kod umjetnih satelita gravitacija se iskorištava kao centripetalna sila, te uz potrebnu kružnu brzinu može prisiliti satelit na kruženje npr. oko Zemlje. No, jednostavnom formulom koja nakon izjednačavanja centrifugalne sile (koja nastoji satelit izbaciti u svemir) i sile Zemljine gravitacije (uz uvjet da je ophodno vrijeme jednako jedan dan), daje polumjer kružne staze geostacionarnog satelita, poigrao se 1929. godine, još petnaestak godina prije Clarka Hermann Noordung alias Herman Potočnik, što mu eto, priznaje i sama NASA: http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4026/preface.html . Ono što je nama interesantno jest da je Potočnik Slovenac, ali rođen u našoj Puli, tadašnjoj austrougarskoj ratnoj luci. Potočnikov rad na svemirskoj problematici je kamen temeljac sličnih istraživanja u Njemačkoj, te je vodio i Wernhera von Brauna, kasnije tehničkog direktora njemačkog postrojenja u Peenemünde-u u kojem su se proizvodile rakete V-2, posebice mrske Britancima. Von Braun je poslije II. svjetskog rata postao značajna američka akvizicija, te je postavljen za direktora NASA Marshall Space Flight Center dok su se razvijale rakete Saturn V.

Prvi satelit

Ipak do lansiranja prvog zemaljskog umjetnog satelita trebalo je pričekati do 4. listopada 1957. godine, kada je s "kosmodroma" u Bajkonuru (današnji Kazahstan) u orbitu lansiran Sputnjik-1, http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/sputnik/index.html , http://www.sciam.com/explorations/100697sputnik/hall1.html . Bila je to majušna aluminijska kugla s antenama, promjera 58 cm, mase 83.6 kg koja je kružila oko Zemlje na promjenjivoj visini (228 do 947 km), s periodom oko 96 minuta, tada fantastičnom brzinom od 17000 milja na sat. Sputnjik je emitirao radio signale pomoću kojih su znanstvenici željeli odrediti gustoću gornjeg dijela atmosfere. Iako su ti signali utihnuli već 21. dan po lansiranju Sovjetski Savez, zajedno sa svojim saveznicima je likovao. Lansiran u svemir u jeku hladnoga rata, Sputnjik-1 bio je prvi zemljin umjetni satelit. Neprekinutim nizom monotonih beep-beep-beep radio signala šokirao je Sjedinjene Američke Države, koje su sebe smatrale tehnološkom supersilom bez premca. Naime, Sputnjik je u svemir bio lansiran moćnom interkontinetalnom balistička raketom, koja je samo uz nešto manju elevaciju mogla lansirati i nuklearnu bojevu glavu na Sovjetima mrski susjedni kontinent. "Brutalnom nenadanošću", pisao je britanski Daily Herald, "dobili su vojnici i državnici Zapada upozorenje da SSSR može zavladati svijetom". Sputnjik je odavno sagorio u atmosferi, ali je njegov beep-beep-beep ostao sačuvan, te se još i danas može čuti: http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/sputnik/sputnik.wav . Nažalost, zbog sovjetske paranoje koja je svuda vidjela CIA-ine agente, sam čin lansiranja Sputnjika nije niti fotografiran! Priču o Sputnjiku možete naći na http://mimi.imi.hr/~franic/sputnik.html . Amerikanci su i sami iste 1957. godine pokušali lansirati i svoj satelit raketom Vanguard, ali je pokušaj neslavno propao, a siroti je satelit u povijesti ostao zapamćen kao "Flopnik", "Kaputnik","Stayputnik" i "Spätnik" (Zakašnjeli). U Americi se u času lansiranja Sputnjika iskušavalo čak 27 različitih tipova raketa. No, tek kada je za razvoj američkih raketa iskorišteno iskustvo Wernhera von Brauna na raketiranju Britanije, Amerikanci su početkom 1958. godine lansirali svoj prvi satelit, Explorer-1.

Američki odgovor

No, prava je komunikacijska revolucija počela satelitima Echo i Telstar. Dok je Echo, zapravo veliki balon s aluminijskom oplatom koja je reflektirala radio signale, bio prvi pravi (i jedan od najvećih ikada sagrađenih komunikacijskih satelita), Telstar je imao ugrađene uređaje za pojačavanje signala. Počela je svemirska utrka koja je samo intenzivirala hladni rat. Sputnjik je izazvao i mnoge druge promjene u Americi. Naime, američki su stratezi procijenili da će naglasak na matematici i općenito znanosti u sovjetskom obrazovnom sustavu pružiti neprijatelju stratešku prednost od 10 godina. Američki Kongres je prepoznavši stratešku vrijednost obrazovanja, usprkos proračunskom manjku, izglasovao zakon da se iz buđeta odvoji tada ogromna suma od milijardu dolara za poboljšanje obrazovnog sustava, nabavku znanstvene opreme te stipendije nadarenim učenicima i studentima. Sputnjik je također inicirao i rasprave o korjenitoj i sustavnoj reformi američkog obrazovnog sustava, te rasprave o novim nastavnim planovima http://whyfiles.news.wisc.edu/047sputnik/main2.html . Počele su se primijenjivati i nove nastavne metode glede unapređivanja samog procesa učenja. Naglasak je stavljen na eksperimentalnu nastavu, a ne samo učenje činjenica napamet.

Zvjezdani ratovi

Isprva polagano, a onda sve brže i brže Amerika je preuzela primat u svemirskim istraživanjima koja su imala visoki prioritet u svim američkim projektima, jer su smatrana vitalnim za američku sigurnost. Astronauti ali i znanstvenici imali su posebnu karizmu, te su ta životna usmjerenja američkoj djeci bila među najpoželjnijima. U strahu od globalnog sučeljavanja, krajem šezdesetih godina američko Ministarstvo obrane uspostavilo je i posebnu računalnu mrežu naziva ARPA (Advanced Research Projects Agency Network), koja je bila prethodnik današnjeg Interneta, :)), http://www.pcdoctor.co.uk/computing/internet.htm . Ta je mreža trebala biti otporna na nuklearni rat, te preživjelima (na različitim lokacijama), posebice znanstvenicima, omogućiti korištenje istog hardvera i softvera. Utrku za Svemir, Sovjeti su definitivno izgubili, bezuspješno pokušavajući naći odgovor na Stratešku obrambenu inicijativu (SDI), popularno nazvanu Ratovi zvijezda (Star Wars) http://www.pbs.org/newshour/bb/military/star_wars_6-4.html . Radilo se o najsloženijem vojno-istraživačkom projektu u povijesti, a koji je odobrio predsjednik Reagan 1983. godine. Cilj je bio uspostaviti satelitski obrambeni sustav koji bi laserskim oružjem štitio USA od tzv. prvog udara nuklearnim raketama, te od "neprijateljskih" satelita. Bio je to dodatni udar na posustalo, tehnologijski zastarjelo gospodarstvo Sovjetskog Saveza, koje nije moglo izdržati cijenu nametnute utrke u naoružanju. Ipak, čak se i agresivna Reaganova administracija bojala mogućeg sovjetskog odgovora. Vrlo je interesantan deklasificirani dokument Centralne obavještajne agencije (CIA), http://www.fas.org/spp/starwars/offdocs/m8310017.htm , u kojem se razmatraju takva pitanja. Interesantno je da je projekt SDI zamro poslije kolapsa sovjetskog imperija, te je tek ovih dana Američko ministarstvo obrane odobrilo pokus gađanja satelita laserskom zrakom.

Vrste satelita

U međuvremenu, Sputnjikovi i Explorerovi nasljednici, njih više od 2500, prekrili su nebo; veliku listu svih dosadašnjih (poznatih) satelita možete pronaći na http://oigsysop.atsc.allied.com:80/sat.htm . Uz komunikacijske satelite (koji nam uz ostalo donose u naše domove i takve "blagodati" kao što je satelitska televizija, http://www.satcodx.com/   i http://www.TELE-Satellit.com/ ) danas postoji i mnoštvo satelita drugih namjena, kao meteorološki npr. Meteosat http://www.met.fu-berlin.de/wetter/meteosat /, navigacijski (osnova GPS sustava), znanstveni vojni itd. Od znanstvenih spomenimo satelit Cobe, http://www.gsfc.nasa.gov/astro/cobe/cobe_home.html , koji detektira zračenja iz dubina svemira pokušavajući uhvatiti jeku Velikoga praska, te Hubbleov teleskop http://oposite.stsci.edu/pubinfo/ , koji fotografira svemirske pejsaže. U širem smislu, sateliti su i dijelovi svemirskih raketa i kontejneri s gorivom, ukratko "svemirsko smeće" koje nije palo na Zemlju. Upravo je s takvim jednim komadom nedavno, uz sve ostale nevolje (požari, sudar s vlastitim teretnim brodom, zakazivanje opreme itd.), bliski susret imala i zlosretna svemirska stanica Mir, http://mimi.imi.hr/~franic/mir.html   i http://mimi.imi.hr/~franic/mir1.html , trenutno najveći zemljin umjetni satelit. Oh, da, neki sateliti još uvijek i špijuniraju. Neke deklasificirane fotografije prikupljene špijunskim satelitima

mogu se naći na http://mapping.usgs.gov/mac/isb/pubs/factsheets/fs09096.html . Za još podataka o satelitima i njihovom značaju za astronomiju posjetite site History of Astronomy na http://aibn91.astro.uni-bonn.de/~pbrosche/astoria.html .

Prognoza padanja satelita

Već lansiranjem Sputnjika, pojavila se mogućnost pada satelita ili dijelova satelita natrag na Zemlju. Satelit naime ostaje u orbiti sve dok mu se brzina ne smanji zbog malog ali stalnog pritiska struje čestica koje emitira Sunce (Sunčev vjetar) te zbog trenja s česticama zraka u razrijeđenim gornjim slojevima atmosfere. Gravitacijska ga sila privlači sve bliže i bliže majčici Zemlji, odnosno u gušće slojeve atmosfere. Sve veće trenje uzrok je da većina satelita nikada ne padne na Zemlju, već naprosto sagore. Na adresi: http://oigsysop.atsc.allied.com:80/rpt/60da.htm   nalazi se šezdesetodnevna "prognoza" o tome koji bi sateliti, dijelovi satelita ili neki drugi slični objekti mogli pasti na Zemlju. Takvom mogućnošću poigrali su se i scenaristi kultne serije "Život na sjeveru", kada je dečka prelijepe glavne junakinje usmrtio satelit koji mu je pao na glavu. Crni se humor zapravo osnivao na stvarnom događaju iz godine 1978. kada je sovjetski satelit na nuklearni pogon Cosmos 954 pao na krajnjem sjeverozapadu Kanade, blizu mjesta u kojem su kampirala dva trapera, http://www.afn.org/~fcpj/space/art/canadapl.htm . Nažalost, dva su nalaznika ozračena (na sreću manjim dozama), iako je brzina doze u blizini fragmenata koje su našli bila dosta velika: 0.15 Gyh-1 (greja na sat), dok je smrtonosna doza oko 6 Gy. Troškovi operacije "Jutarnje svjetlo" koja je za cilj imala pronaći strašne ostatke zlosretnog satelita i provesti dekontaminaciju koštala je tadašnjih 14 milijuna kanadskih dolara, ali nije bila osobito uspješna: pronađeno je tek 0.1% nuklearnog reaktora. Ostatak je ostao raspršen na površini od oko 124000 km2. Do sada je ukupno šest sovjetskih i tri američka nuklearna satelita zakazalo, te su ili sagorjeli u atmosferi ili (srećom) pali u oceane odnosno u nenastanjena područja. No, baš je zbog Cosmosa 954 Kanada inicirala raspravu o svemirskim brodovima odnosno satelitima na nuklearni pogon kao izuzetno "vrućem" političkom pitanju. Usprkos tome, prije nekoliko dana USA su lansirale prema Saturnu svemirsku sondu Cassini, http://www.jpl.nasa.gov/cassini/ , koja energiju neće dobivati uz pomoć sunčevih ćelija, već pomoću tzv. radioizotopnog termoelektričnog generatora (RTG), koji toplinu nastalu raspadanjem plutonija pretvara u električnu struju. Održani su brojni prosvjedi, te su se i na Internetu raspirile strasti za i protiv korištenja radioaktivnog materijala u Svemiru, http://www.sciam.com/forum/index.html , http://www.animatedsoftware.com/cassini/cassini.htm . No, i američka Environmental Protection Agency (EPA) također ozbiljno razmatra moguće odgovore na pad nuklearnih satelita, pogledajte http://www.epa.gov/radiation/rert/ready9.htm .

Naslijeđe Sputnjika

Profesor Alan Sokal, http://www.physics.nyu.edu/faculty/sokal , objavio je u uglednom američkom časopisu za kulturologiju Social Text članak naslova "Prelaženje granica: prema transformacijskoj hermeneutici kvantne gravitacije". Integralni tekst može se naći na adresi: http://www.physics.nyu.edu/faculty/sokal/transgress_v2/transgress_v2_singlefile.html  . Posljedica članka bila je Nobela nagrada. Naime Sokal je u članku dokazao "da stvarnost ne postoji"! Sam članak možda bi izmakao pažnji šire javnosti da sam Sokal nije u jednom drugom časopisu, Lingua Franca, napisao kako je riječ o besmislici, parodiji, ukratko psini. Nobelovu nagradu, ali ne onu Švedske akademije nego tzv. Ig Nobelovu, nagradu, za literaturu dobio je časopis Social Text za objavljivanje istraživanja koje nisu niti urednici niti recenzenti razumjeli i za koje je sam autor rekao da je besmisleno. Dodjeljivanje te nagrade sponzorira časopis Annals of Improbable Research i to za "dostignuća koja se ne mogu ili ne bi trebala ponoviti", http://www.ig.nobel . Namjera fizičara, koji je eto eksperimentirao s društvenim znanostima, bila je upozoriti na katastrofalno stanje u nekim područjima američkih društvenih znanosti. Ipak kakve to ima veze sa satelitima? Zapravo ima veze sa Sputnjikom koji je, kao što smo vidjeli, uzdrmao Ameriku. Naime, jedan od popratnih učinaka obrazovno-znanstvene reforme bio je elitizam, te smanjena znanstvena pismenost većine stanovništva. Sustavom biranja obrazovnih kolegija pojedine znanosti mogle su se tijekom školovanja potpuno izbjeći. Ipak, sjeme posijano šezdesetih godina, osamdesetih je urodilo divovima poput Steve Jobsa, Billa Gatesa, Marca Andreessena, te ostalih koji su obilježili kraj XX. stoljeća informatičkom i komunikacijskom revolucijom čiji se kraj još niti ne nazire. Prema predviđanju European Community Information Society Project Office, http://www.ispo.cec.be/ , svijet danas stremi ka novom, (postkapitalističkom) informatičkom društvu, za koji se Europska Unija najozbiljnije priprema. Informatička je revolucija označila i pravi digitalni put u demokraciju, jer je ubrzala slom komunizma. U vrijeme hladnoga rata Sovjetski savez i njegovi trabanti trošili su ogromna sredstva da bi ometali zapadne radio i TV programe. No, satelitska televizija i Internet nisu se mogli više tako lako ometati. USA su pak definitivno ustoličene kao najveća sile u cjelokupnoj povijesti. Ruske dužnosnike to ne brine osobito, zbog ogrmnih problema koje Rusija ima na svim poljima. Nekadašnja svemirska trka se tako danas pretvorila u suradnju. Sputnjik je napokon postao ono što je zapravo oduvijek i bio: zajedničko naslijeđe svih Zemljana. I polagano se ostvaruje misao Arthura Clarka: Bilo koja dovoljno napredna tehnologija neće se razlikovati od magije.



Croatian Line

Last Update: 26 November 1997.

[ http://mimi.imi.hr/~franic]

Webtechs Cougar Checked
Webtechs Cougar Checked!

However, please note there are some non SGML characters in text