Czy satelity używają fal radiowych?

Satelity krążące wokół Ziemi łączą się ze stacjami naziemnymi przy pomocy fal radiowych. Różnica w stosunku do fal radiowych odbieranych przez tradycyjne radio FM/AM polega jedynie na długości fali i częstotliwości. Rząd USA przydziela określone pasma częstotliwości dla satelitów komercyjnych, naukowych i wojskowych, aby nie zakłócały transmisji telewizyjnych, radiowych i innych usług.

Częstotliwość radiowa i długość fali

Fale radiowe są formą promieniowania elektromagnetycznego, podobnie jak światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie X i gamma. Każdy rodzaj promieniowania ma charakterystyczny zakres długości fal, wyznaczany prędkością światła (≈ 300 000 km/s). Częstotliwości radiowe mieszczą się w przedziale od około 100 kHz do 300 GHz, co odpowiada długościom fal od 3 km do 1 mm. Komunikacja satelitarna wykorzystuje pasma od kilkudziesięciu metrów do najkrótszych fal radiowych.

Częstotliwości satelitarne

Federalna Komisja Łączności (FCC) grupuje pasma satelitarne w kilka kategorii: amatorskie, meteorologiczne, naukowe i morskie. Przykładowo, niektóre satelity pogodowe pracują w zakresie 460‑470 MHz. Każda grupa zajmuje kilka bloków częstotliwości, a FCC współdzieli je z innymi użytkownikami, takimi jak lotnictwo, radioastronomia, operatorzy radia amatorskiego i sieci komórkowe.

Jak działają satelity

Satelita to zestaw urządzeń radiowych zasilany ogniwami słonecznymi. Antena odbiera sygnał uplink wysłany z ziemi, wzmacnia go i retransmituje na innej częstotliwości – downlink – aby uniknąć zakłóceń. Druga stacja naziemna, oddalona nawet o tysiące kilometrów od nadajnika, odbiera sygnał downlink.

Dlaczego potrzebujemy satelitów

Większość komercyjnych sygnałów radiowych nie pokonuje więcej niż kilkaset mil; krzywizna Ziemi ogranicza zasięg fal wysokich częstotliwości do ok. 60 mil. Sygnały radiowe rozchodzą się w linii prostej (tzw. line‑of‑sight); miejsce nie widzące anteny nie może ich odebrać. Niektóre fale odbijają się od górnych warstw atmosfery, ale jest to nieregularne. Satelity umożliwiają stabilną komunikację na całym globie.