## 5.3 Opgaven

5.3 - Opgaven paragraaf 5.1

Opgave 170 Geostationaire baan

Communicatiesatellieten draaien rond de aarde in een geostationaire baan.

1. Wat is een geostationaire baan?
2. Waarom zetten we geen geostationaire satelliet boven de lijn parallel aan de evenaar boven Nederland? Daar hebben we toch veel meer aan dan aan een satelliet die boven de evenaar staat?

Opgave 171 Schotelantenne

De ASTRA communicatiesatellieten geven tv-zenders door. Voor het ontvangen van deze signalen is een schotelantenne nodig.
Hoe kun je het punt aan de hemel vinden waar zich deze satellieten bevinden, zodat je de schotelantenne goed kunt richten?
Opgave 172 Pentagon en het GPS
Is het GPS beter dan het Pentagon toegeeft?
Burgers die gebruikmaken van het militaire Global Positioning System GPS, konden in april 1997 een dag lang kennis maken met alle mogelijkheden die dit systeem biedt. Op 20 april zocht de Amerikaanse luchtmacht naar het wrak van een A-10-raket, die in de Rocky Mountains vermist werd. Het satellietsysteem GPS werd plotseling veel nauwkeuriger dan het volgens het Pentagon kan zijn.
Een GPS-satelliet zendt twee signalen uit. Het ene signaal kan iedereen gebruiken, terwijl het andere zo gecodeerd is, dat alleen het leger het kan gebruiken. Door het tijdverschil tussen de signalen van de verschillende satellieten te meten, kunnen burgers de plaats van voorwerpen en posities op aarde tot op ongeveer honderd meter nauwkeurig bepalen.
Via eenzelfde signaal afkomstig van een zender op aarde, kan men het GPS ook voor burgergebruik veel nauwkeuriger maken: wel tot op een paar meter. Volgens het Pentagon komen de ontvangers van het leger niet verder dan een nauwkeurigheid van ongeveer twintig meter. Stan Huntting echter, de auteur van het programma SA-watch dat de afwijkingen in GPS-signalen bepaalt, vertelt dat op 20 april 1997 burgerinstallaties plotseling de plaats van voorwerpen op aarde konden bepalen met een nauwkeurigheid van minder dan twee meter, zonder gebruik te maken van een hulpzender.
Het ruimtevaartcommando van de Amerikaanse luchtmacht, dat de GPS-satellieten in beheer heeft, bevestigt dat de gebruikelijke onnauwkeurigheid, die in het signaal voor de burgers is ingebouwd, op 20 april werd uitgeschakeld. Maar luitenant-kolonel Don Miles, woordvoerder van het ruimtevaartcommando, weigert te vertellen waarom.
Een mogelijke oorzaak is dat de GPSsatellieten gebruikt werden bij het opsporen van het wrak van de A-10-raket, die tijdens een trainingsvlucht een paar weken eerder verdween. Zowel burgervliegtuigen als militaire vliegtuigen doorzochten een bergachtige streek in Colorado naar het wrak. En het Pentagon stelde alle vliegtuigen, die bij het zoeken betrokken waren, het veel nauwkeuriger GPS-signaal ter beschikking.
Huntting constateert dat enkele dagen later het GPS weer met de gebruikelijke nauwkeurigheid is uitgezonden, nadat bekend is gemaakt dat het wrak inderdaad gevonden is.

##### Bron: New Scientist, 17 mei 1997.

1. Wat is het Pentagon? Waarom heet het zo?
2. Waarom stelt het Amerikaanse leger niet voor iedereen GPS met grote nauwkeurigheid ter beschikking?
3. Welke voordelen heeft een nauwkeurig GPS?
4. Hoe nauwkeurig moet GPS ongeveer zijn voor koerscontrole van een auto? En voor gebruik door een blinde? Is een nauwkeurigheid van ‘minder dan twee meter’ dan voldoende?

Meer weten? Check deze site: http://tweakers.mobi/nieuws/49413

Opgave 173 Hubble ruimtetelescoop

De Hubble ruimtetelescoop bekijkt het heelal in het zichtbare en het infrarode deel van het elektromagnetisch spectrum.

1. Noem minstens twee voordelen van een telescoop in de ruimte, vergeleken met een telescoop op aarde.
2. Zijn er ook nadelen? Zo ja: welke?

Opgave 174 Ozonlaag

Satellieten bewaken allerlei aspecten van de aarde. Waarom is het zo belangrijk om de dikte van de ozonlaag in de gaten te houden?
5.3 - Opgaven paragraaf 5.2
Opgave 175 Krachten op satellieten
Satellieten bewegen in een cirkelbaan rond de aarde.

1. Zonder krachten gaat een satelliet rechtdoor. Welke kracht zorgt ervoor dat een satelliet netjes rond de aarde draait?
2. Men zegt wel eens dat een satelliet voortdurend valt. Is dit juist?

Opgave 176 Geostationaire satelliet

Een geostationaire satelliet draait rond de aarde op een hoogte van 36·103 km boven het aardoppervlak. Hoe groot is de baansnelheid van zo’n satelliet?
Opgave 177 International Space Station

Het International Space Station (ISS) in een baan rond de aarde heeft een omlooptijd van 1,5 uur.

1. Bereken de hoogte van het ISS boven het aardoppervlak.
2. Bereken de baansnelheid van het ISS.

Opgave 178 Gewichtloosheid

De bemanning van het ISS in zijn baan rond de aarde is gewichtloos.

1. Op het ruimtestation en zijn bemanning werkt de zwaartekracht. Hoe kunnen de astronauten dan toch gewichtloos zijn?
2. Betekent gewichtloosheid dat een astronaut geen massa meer heeft? Leg uit waarom wel of niet.

Opgave 179 Landsat

De aardobservatiesatelliet Landsat beweegt in een polaire baan. In één dag (24 h) draait deze satelliet 14 keer rond de aarde.

1. Bereken de hoogte van Landsat boven het aardoppervlak.
2. Bereken de baansnelheid van Landsat.

Opgave 180 Satellietbanen

Welk verband is er tussen de functie van een satelliet en het soort baan (geostationair of polair) waarin deze beweegt?

Vergelijk je antwoord op deze vraag met je antwoord bij oriëntatieopdracht 67 (vraag c).

5.3 - Groepsopdrachten

Opdracht 181 Global Positioning System

Op Internet is veel informatie te vinden over GPS. Zoek met een zoekmachine naar Nederlandse documenten over GPS.
Maak een kort werkstuk (maximaal 500 woorden) over één van de volgende aspecten van GPS:

- de manier waarop GPS werkt
- de maatschappelijke doelstellingen
- de militaire doelstellingen
- het aantal GPS-satellieten en de banen waarin ze rond de aarde draaien.

Opdracht 182 Meteosat

Via internet kun je weerbeelden van Meteosat ontvangen. Elk kwartier komt er een nieuwe opname.
Print de foto's van de afgelopen twee uur uit en beschrijf aan de hand daarvan de beweging van het wolkendek. Probeer ook de bewolkingssituatie twee uur (of langer) vooruit te voorspellen (en controleer of je voorspelling klopt).
Opdracht 183 Astronomische Satellieten

Maak een ‘portret' van een astronomische satelliet. Daarbij kun je denken aan satellieten die in verschillende delen van het elektromagnetisch spectrum waarnemen.

Zo'n portret bestaat uit een korte tekst (maximaal 250 woorden) over het doel van de satelliet: wat neemt deze satelliet waar, en waarom is dat belangrijk.

Daarnaast bevat het portret minstens twee foto's: één van de satelliet zelf en minstens één van de beelden die deze satelliet levert. Het bijschrift bij de satellietbeelden moet duidelijk aangeven wat er op de foto te zien is en wat daaraan bijzonder is.

Meer weten? Een beschrijving van een groot aantal astronomische satellieten is te vinden op Wikipedia bij het onderwerp ‘ruimteonderzoek'.