Космические спутники стран мира

Алан-э-Дейл       27.12.2022 г.

История

Syncom 2, первый геостационарный спутник

В 1929 году Герман Поточник описал как геостационарные орбиты в целом, так и частный случай геостационарной земной орбиты в частности как полезные орбиты для космических станций . Первое упоминание о геостационарной орбите в популярной литературе было в октябре 1942 года в первом рассказе Джорджа О. Смита о Равносторонней Венере , но Смит не вдавался в подробности. Британский фантаст автор Артур К. Кларк популяризовал и расширил понятие в 1945 статье под названием запредельно реле — Может станции Ракетные Give Worldwide радиопокрытия? , опубликовано в журнале Wireless World . Кларк признал эту связь во введении к «Полной равносторонней Венере» . Орбита, которую Кларк впервые описал как полезную для спутников радиовещания и ретрансляции, иногда называют орбитой Кларка. Точно так же набор искусственных спутников на этой орбите известен как Пояс Кларка.

В технической терминологии орбита упоминается как геостационарная или геосинхронная экваториальная орбита, причем термины используются в некоторой степени взаимозаменяемо.

Первый геостационарный спутник был разработан Гарольдом Розеном, когда он работал в Hughes Aircraft в 1959 году. Вдохновленный Спутником-1 , он хотел использовать геостационарный спутник для глобализации связи. Телекоммуникации между США и Европой тогда были возможны всего для 136 человек одновременно и полагались на высокочастотные радиоприемники и подводный кабель .

В то время считалось, что для вывода спутника на геостационарную орбиту потребуется слишком большая мощность ракеты, и он не сможет выжить достаточно долго, чтобы оправдать затраты, поэтому первые усилия были предприняты для создания группировок спутников на низкой или средней околоземной орбите. Первыми из них были пассивные спутники на воздушном шаре Echo в 1960 году, за ними последовал Telstar 1 в 1962 году. Хотя в этих проектах были трудности с уровнем сигнала и отслеживанием, которые можно было решить с помощью геостационарных спутников, эта концепция считалась непрактичной, поэтому Хьюз часто отказывался от этой идеи. средства и поддержка.

К 1961 году Розен и его команда создали цилиндрический прототип диаметром 76 сантиметров (30 дюймов), высотой 38 сантиметров (15 дюймов), весом 11,3 кг (25 фунтов), легкий и достаточно маленький, чтобы вывести его на орбиту. Он был стабилизирован вращением с помощью дипольной антенны, формирующей форму волны блина. В августе 1961 года с ними был заключен контракт на создание настоящего спутника. Они потеряли за отказа электроники, но был успешно выведен на геостационарную орбиту в 1963 году. Хотя его наклонная орбита все еще требовала движущихся антенн, он мог ретранслировать телевизионные передачи и позволял президенту США Джону Ф. Кеннеди звонить в Нигерию. премьер-министр Абубакар Тафава Балева с корабля 23 августа 1963 года.

Первым спутником , выведенным на геостационарную орбиту, был , который был запущен ракетой в 1964 году. Благодаря увеличенной полосе пропускания этот спутник мог передавать прямые трансляции летних Олимпийских игр из Японии в Америку. С тех пор геостационарные орбиты широко используются, в частности, для спутникового телевидения.

Сегодня существуют сотни геостационарных спутников, обеспечивающих дистанционное зондирование и связь.

Хотя в большинстве населенных пунктов на планете в настоящее время есть средства наземной связи ( микроволновая , оптоволоконная ), телефонная связь покрывает 96% населения, а доступ в Интернет — 90%, некоторые сельские и отдаленные районы в развитых странах по-прежнему зависят от спутниковой связи. .

История спутниковой связи

В конце 1945 года мир увидел небольшую научную статью, которая посвящалась теоретическим возможностям улучшения связи (в первую очередь, расстояния между приемником и передатчиком) благодаря поднятию антенны на максимальную высоту.

Автором статьи «Внеземные ретрансляторы» стал английский ученый Артур Кларк. Это положило начало развития нового типа связи.

Какой же принцип работы имелся в виду?

Все довольно просто – на околоземную орбиту ученый предложил вывести большую антенну-ретранслятор, которая принимала бы сигналы от наземного источника и передавала бы его дальше.

Главным преимуществом являлась огромная зона покрытия, которую мог бы контролировать всего один спутник. Это существенно бы повысило качество сигнала, сняло бы лимит с количества принимающих станций и дополнительно не пришлось бы строить наземные ретрансляторы. США заинтересовались проектом в рамках решения проблем с трансатлантической телефонной связью.

Развитие спутниковых систем связи началось с запуска в космос первого аппарата «Эхо-1» (пассивный ретранслятор в виде металлизированного шара) в августе 1960 года.

Позже были разработаны ключевые стандарты спутниковой связи (рабочие частотные диапазоны), которые широко используются во всем мире.

Космические перспективы

Космос огромен. Ошеломляюще огромен. Чтобы понять, кто мы такие и в каком мире живём, чтобы ответить хотя бы на часть вопросов о человеке и Вселенной, нужно продолжать дело, начатое Первым Спутником. Учёные и инженеры разных стран готовят к запуску множество потрясающих космических аппаратов, которые отправятся в разные уголки Солнечной системы и добудут для нас важные сведения

Когда же стартуют следующие межпланетные станции и роверы, способные по важности исследований сравниться с «Венерами» и «Вояджерами»?

В сентябре 2016 года состоялся запуск аппарата «OSIRIS-REx», который прямо сейчас летит в космосе навстречу астероиду Бенну, чтобы забрать с него образцы грунта в 2019 году и вернуться на Землю в 2023 году.

Китай планирует в 2018 году запустить к Луне аппарат «Чанъэ-5», который доставит на Землю образцы лунного грунта весом до 2 кг. В этом же году аппарат «Чанъэ-4» совершит первую мягкую посадку на обратной, не видимой с Земли, стороне Луны.

Россия в 2018 г. запустит на орбиту астрофизическую обсерваторию «Спектр-РГ», предназначенную для изучения Вселенной в гамма- и рентгеновском жёстком диапазоне.

На 2019 год назначен запуск «Космического телескопа имени Джеймса Уэбба». Он придёт на смену легендарному телескопу «Хаббл».

После 2020 года нас ждёт целая серия многообещающих миссий: космический аппарат Европейского космического агентства «Эвклид», который будет исследовать красное смещение галактик, тёмную материю и энергию; совместная российско-европейская миссия «ЭкзоМарс» с марсоходом «Pasteur analytical laboratory»; российский космический телескоп «Спектр-УФ» для наблюдений в ультрафиолетовом участке электромагнитного спектра. Евросоюз запустит к спутникам Юпитера аппарат «Jupiter Icy Moon Explorer», а США – аппарат «Europa Clipper», чтобы проверить гипотезу о существовании жизни на некоторых из них. Также Роскосмос готовит два запуска: это «Луна-25» и «Венера-Д», чтобы продолжить исследования, начатые в СССР.

Таким образом, у нас большие планы по исследованию Солнечной системы и дальних уголков космоса. Будущее за наукой. Присоединяйтесь!

Выпуск подготовили: автор текста – Роман Рогов и научный редактор – конструктор ЦНИИ РТК, популяризатор космонавтики Александр Хохлов (Северо-Западная межрегиональная общественная организация Федерации космонавтики России). СЗО ФКР в течение 20 лет работает в области популяризации космонавтики, организует выставки по космической тематике, ведёт просветительскую работу со школьниками, студентами и широкой аудиторией, организует встречи с космонавтами и сотрудниками космической отрасли.
  

Спасибо, друзья, за внимание к нашей публикации. Мы были бы вам очень признательны за оставленный отзыв

Напоминаем, что наши партнёры в своих организациях бесплатно раздают наши стенгазеты.
 Ваш Георгий Попов, редактор к-я.рф
  

Расчет скорости движения спутника вокруг Земли

Вращаясь по круговой орбите вокруг Земли, спутник в любой точке своей траектории может двигаться только с постоянной по модулю скоростью, хотя направление этой скорости будет постоянно изменяться. Какова же величина этой скорости? Её можно рассчитать с помощью второго закона Ньютона и закона тяготения.

Для поддержания круговой орбиты спутника массы в соответствии со вторым законом Ньютона потребуется центростремительная сила: , где — центростремительное ускорение.

Как известно, центростремительное ускорение определяется по формуле:

где — скорость движения спутника, — радиус круговой орбиты, по которой движется спутник.

Центростремительную силу обеспечивает гравитация, поэтому в соответствии с законом тяготения:

где кг — масса Земли, м3⋅кг-1⋅с-2 — гравитационная постоянная.

Подставляя все в исходную формулу, получаем:

Выражая искомую скорость , получаем, что скорость движения спутника вокруг Земли равна:

Это формула скорости, которую должен иметь спутник Земли на заданном радиусе (т.е. расстоянии от центра планеты) для поддержания круговой орбиты. Скорость не может меняться по модулю, пока спутник сохраняет постоянный орбитальный радиус, то есть пока он продолжает обращаться вокруг планеты по круговой траектории.

При использовании полученной формулы следует учитывать несколько деталей:

  • В качестве радиуса нужно использовать расстояние от центра Земли, а не высоту над поверхностью.
    Следовательно, расстояние в формуле – это расстояние между центрами двух тел. В том случае, если известна высота спутника над поверхностью Земли, то для нахождения к этой высоте нужно прибавить радиус Земли, который приблизительно равен 6400 км.
  • Данная формула верна для спутников, находящихся за пределами атмосферы.
    Однако в случае искусственных спутников это не совсем так. Даже на высоте 600 км от Земли имеет место определённое сопротивление воздуха. Постепенно это сопротивление, т.е. трение о воздух, заставляет спутники снижаться, и в конце концов они сгорают при входе в атмосферу. На высоте менее 160 км орбита спутника существенно понижается при каждом обороте вокруг Земли из-за сопротивления воздуха.
  • Скорость спутника на круговой орбите не зависит от его массы.
    Если представить себе, что сопротивлением воздуха можно пренебречь, и Луна обращается вокруг Земли на расстоянии 640 км, то для сохранения орбиты она должна двигаться с такой же точно скоростью, что и искусственный спутник на той же высоте, хотя масса и размеры Луны намного больше.

Искусственные спутники Земли, как правило, обращаются вокруг планеты на высоте от 500 до 2000 км от поверхности планеты. Рассчитаем, с какой скоростью должен двигаться такой спутник на высоте 1000 км над поверхностью Земли. В этом случае км. Подставляя числа, получаем:

 км/с.

Виды и назначение современных искусственных спутников

Искусственные спутники помогают решать многие задачи современной астрономии, климатологии, разведки, навигации, естествознания. Среди них выделяют следующие виды:

  • астрономические — исследующие галактики, планеты, разнообразные космические объекты;
  • биологические — разработанные для проведения экспериментов над живыми организмами в космосе;
  • метеорологические — предназначенные для наблюдения за климатом Земли;
  • военные — запускаемые для сбора разведывательных данных, организации связи между военными подразделениями;
  • навигационные — определяющие положение воздушных, водных и наземных объектов;
  • связные — ретранслирующие радиосигналы между земными точками, не имеющими прямой видимости.

Также различают орбитальные станции — космические корабли длительного пребывания в космическом пространстве, голоспутники — исследователи других планет и малые спутники, представленные мини-, микро- и наноспутниками.

Услуги позиционирования GPS

Доступ к позиционированию GPS сегодня может иметь каждый владелец iPad, мобильных устройств с операционной системой Android и другой аналогичной техники. При этом пользователям доступно два варианта позиционирования.

GPS на телефоне

Стандартное

Предназначено в первую очередь для гражданских пользователей, принимающих С/А-коды на частоте L1. В этом случае владельцу приемного устройства недоступна корректировка данных о расстоянии до спутника с учетом особенностей прохождения сигнала. При стандартном позиционировании используются не реальные данные, а модель ионосферы, которая не вполне отвечает истинной ситуации.

Ранее Служба стандартного позиционирования намеренно вводила искажения в сигнал, доступный гражданским пользователям из других стран. С 2000 года зашумление отменено, однако по решению Правительства США может быть вновь введено (в первую очередь в случае военного конфликта).

До 2000 года точность стандартного позиционирования составляла около 100 м. После отмены намеренных искажений сигнала оно улучшилось примерно до 15–20 м (в зависимости от условий наблюдения спутников и состояния атмосферы).

Точное

Служба точного позиционирования требует доступа не только к открытому коду С/А, но и к зашифрованному P, а также приема обеих частот. Такими системами обычно пользуются военные и федеральные структуры США.

Служба обеспечивает точность позиционирования по горизонтали в пределах 2–5 м, в идеальных условиях наблюдения и с использованием наземных базовых станций – до 10 см.

Будущее спутников


Virgin Galactic

Другое решение — сокращение размера и сложности спутников. Ученые Калтеха и Стэнфордского университета с 1999 года работают над новым типом спутника CubeSat, в основе которого лежат строительные блоки с гранью в 10 сантиметров. Каждый куб содержит готовые компоненты и может объединиться с другими кубиками, чтобы повысить эффективность и снизить нагрузку. Благодаря стандартизации дизайна и сокращению расходов на создание каждого спутника с нуля, один CubeSat может стоить всего 100 000 долларов.

В апреле 2013 года NASA решила проверить этот простой принцип и запустило три CubeSat на базе коммерческих смартфонов. Цель состояла в том, чтобы вывести микроспутники на орбиту на короткое время и сделать несколько снимков на телефоны. Теперь агентство планирует развернуть обширную сеть таких спутников.

Будучи большими или маленькими, спутники будущего должны быть в состоянии эффективно сообщаться с наземными станциями. Исторически сложилось так, что NASA полагалось на радиочастотную связь, но РЧ достигла своего предела, поскольку возник спрос на большую мощность. Чтобы преодолеть это препятствие, ученые NASA разрабатывают систему двусторонней связи на основе лазеров вместо радиоволн. 18 октября 2013 года ученые впервые запустили лазерный луч для передачи данных с Луны на Землю (на расстоянии 384 633 километра) и получили рекордную скорость передачи в 622 мегабита в секунду.

Исследование Марса

28. Маринер-4 (США, 28.11.1964). Первый космический аппарат, сфотографировавший Марс с близкого расстояния. Илл. NASA.

29. Марс-3 (СССР, 28.05.1971). Спускаемый аппарат станции «Марс-3» совершил первую мягкую посадку на Марс. Передача данных началась через 1,5 минуты после посадки, но прекратилась через 14,5 секунд. Илл. NASA.

30. Маринер-9 (США, 30.05.1971). Аппарат «Маринер-9» стал первым искусственным спутником Марса. Он передал больше 7 тысяч снимков. Данные, полученные «Маринером-9» стали основой для планирования будущих полётов автоматических станций к Красной планете. Илл. NASA.

31. Марс-6 (СССР, 05.08.1973). Посадочный аппарат станции «Марс-6» провёл первые прямые измерения состава атмосферы, давления и температуры планеты во время снижения на парашюте. Илл. zelenyikot.livejournal.com.

32. Викинг-1 (США, 20.08.1975). Посадочный модуль станции «Викинг-1» стал первым аппаратом, совершившим успешную посадку на поверхность Марса и полностью выполнившим программу исследований. Илл. NASA.

33. Mars Pathfinder (США, 04.12.1996). Автоматическая станция «Mars Pathfinder» доставила первый работоспособный марсоход, «Соджорнер». Всего было передано 16,5 тысяч снимков камеры марсианской станции и 550 снимков камер марсохода, проведено 15 анализов пород. Илл. NASA.

34. Марсоход «Спирит» (США, 10.09.2003). «Спирит» – первый марсоход космического агентства НАСА, запущенный США в рамках проекта Mars Exploration Rover. «Спирит» проехал 7,73 км вместо запланированных 600 м, что позволило сделать более обширные анализы геологических пород Марса. Илл. NASA.

35. Марсоход «Оппортьюнити» (США, 08.07.2003). «Оппортьюнити» – второй марсоход космического агентства НАСА, запущенный США в рамках проекта Mars Exploration Rover. По состоянию на август 2017 года марсоход проехал 45 км и продолжает свою работу. Илл. NASA.

36. Феникс (США, 04.08.2007). «Феникс» стал первым аппаратом, успешно совершившим посадку в полярном регионе Марса. Главным научным результатом миссии стало обнаружение льда под тонким слоем грунта. Илл. NASA.

37. Марсоход «Кьюриосити» (США, 26.11.2011). Марсоход «Кьюриосити» – это автономная химическая лаборатория, превосходящая по размерам и массе все предыдущие марсоходы. Аппарат проводит бурения и анализ грунта. На 2017 год «Кьюриосити» преодолел более 16 км и продолжает работу. Илл. NASA/JPL-Caltech.

Запуск искусственных спутников Земли

Успешный запуск спутника предполагает преодоление им сил тяготения. Проще говоря, он должен развить космическую скорость.

Всего есть 4 космических скорости:

  • v1 — возможность стать спутником какого-либо небесного тела и совершать постоянное движение вокруг него по круговой орбите;
  • v2 — преодоление гравитационного притяжения небесного тела, движение по параболической орбите;
  • v3 — преодоление притяжения Звезды;
  • v4 — покидание пределов Галактики.

Самый первый искусственный спутник Земли достиг первой космической скорости. Запущенный в 1959 году аппарат «Луна» полетел на Луну со второй космической скоростью. А корабль «Восток», на котором был совершен первый полет человека в космос, сделал один оборот вокруг Земли с первой космической скоростью, составившей около 28000 км/ч.

Формула первой космической скорости выглядит так:

При ее выводе используется второй закон Ньютона, учитывается центростремительное ускорение искусственного спутника.

Формула второй космической скорости:

Для каждого небесного тела значение любой из скоростей будет разным из-за отличий в геометрических параметрах и физических характеристиках.

Рассчитав необходимую скорость, инженеры производят запуск ракеты-носителя со спутником на борту в следующем порядке:

  1. Вертикальный запуск ракеты для использования максимально короткого пути через атмосферные слои и в целях экономии топлива.
  2. Применение инерциальной системы наведения для обеспечения нужного наклона после взлета.
  3. Выпуск небольших ракет на высоте 193 км для переворота основной ракеты в горизонтальное положение.
  4. Отделение спутника.
  5. Выпуск небольших ракет для увеличения расстояния между спутником и ракетой.

Далее спутник остается на заданной орбите, а ракета частично возвращается на Землю, частично сгорает в плотных слоях атмосферы.

Полезная информация

  • Самая распространенная орбита – это эллипс. На ней запускаются разные по размеру и назначению спутники. Высота полета также может быть разной. Все зависит от расположения аппарата по отношению к планете.
  • Самая низкая орбита эллиптической формы находится на расстоянии 200 км над уровнем моря. Но за все время изучения космического пространства там скопилось большое количество инородных предметов. Поэтому современные спутники поднимаются выше этой отметки.
  • Высота полета МКС – 417 км. Это позволяет станции выполнять поставленные задачи и проводить научные изыскания. Остальные космические спутники могут подниматься на разную высоту, в зависимости от общей массы летательного аппарата, вида запуска и мощности.
  • Первый полет в космос человеком был совершен на высоту в 175 км, американские корабли преодолевали отметку в 500 км. Автономные спутники, которые не нуждаются в управлении человеческой командой, взлетают на еще большее расстояние.

Нажми поделиться и оставь комментарий:

Варианты запуска

В самом начале освоения космоса спутники запускали только с помощью ракет-носителей. Но в конце ХХ века распространился и другой вариант, когда их отправляли в пространство с орбитальных станций или кораблей. Существуют и другие способы выведения устройств, но пока они развиты только в теории:

  • МТКК-самолеты;
  • лифты;
  • пушки.

Спустя некоторое время люди научились запускать больше одного спутника с одной ракеты-носителя. А уже 2013 году они смогли вывести в космос одновременно три десятка объектов. В результате некоторых экспериментов последние ступени носителей также вышли на орбиту, на какое-то время и они стали спутниками.

Но у беспилотных объектов довольно разнообразная масса: от 3−5 кг до 20 т. Отличается и размер, он может колебаться от нескольких сантиметров до десятков метров. Космические корабли и космопланы считаются спутниками, они имеют большие габариты. Но самыми огромными являются сборные орбитальные станции.

В 21 веке благодаря развитию нанотехнологий специалисты смогли создать сверхмалые объекты нового формата — кубсат и покеткуб. Большинство аппаратов невозвратные, но некоторые из них могут частично опускаться на планету. Среди таких выделяют пилотируемые и грузовые корабли, спускаемые аппараты, космопланы. Все современные спутники Земли необходимы для научных исследований, а также для образования. В качестве хобби некоторые астрономы-любители запускают радиообъекты.

Классификация спутников

Ученые разделяют спутники планет на два вида: спутники искусственного происхождения и естественного. Спутники искусственного происхождения или, как их еще называют, искусственные спутники – это космические аппараты, созданные людьми, которые позволяют наблюдать за планетой, около которой они вращаются, а также другими астрономическими объектами из космоса. Обычно искусственные спутники используются для наблюдения за погодой, радиотрансляции, изменениями рельефа поверхности планеты, а также в военных целях.

МКС — самый крупный искуственный спутник Земли

Следует отметить, что спутники искусственного происхождения есть не только у Земли, как считают многие люди. Более десятка искусственных спутников, созданных человечеством, вращается вокруг двух ближайших к нам планет – Венеры и Марса. Они позволяют наблюдать за климатическими условиями, изменением рельефа, а также получать прочую актуальную информацию касательно наших космических соседей.

Ганимед — крупнейший спутник в Солнечной системе

Вторая категория спутников – естественные спутники планет, представляет для нас огромный интерес в этой статье. Естественные спутники отличаются от искусственных тем, что они были созданы не человеком, а самой природой. Считается, что большинство спутников Солнечной системы – это астероиды, которые были захвачены гравитационными силами планет этой системы. Впоследствии астероиды приняли шарообразную форму и в результате стали вращаться вокруг планеты, которая их захватила, в качестве постоянного компаньона. Существует также теория, которая говорит о том, что естественные спутники планет – это осколки самих этих планет, которые по тем или иным причинам откололись от самой планеты в процессе ее формирования. Кстати, согласно этой теории так возник естественный спутник Земли – Луна. Данную теорию подтверждает химический анализ состава Луны. Он показал, что химический состав спутника практически не отличается от химического состава нашей планеты, где присутствуют те же химические соединения, что и на Луне.

Доклад Искусственные спутники сообщение

Исскуственный спутник представляет собой сложное техническое  устройство, которое было выведено на орбиту планеты. Спутники, выведенные на орбиту, вращаются по геоцентрической орбите планеты. Спутники используются при решении прикладных, а также научных задач. Первый спутник выведенный на орбиты был запущен 4 октября 1957 года, в СССР. Спутник стал самым первым искусственным небесным телом, запушённым на орбиту которое было  созданно людьми. Разработка, и запуск спутника стали возможны благодаря серьёзному развитию, и достижений в таких областях как ракетная техника, вычислительная техника, и электроника.

Искусственные спутники земли выводятся на орбиту планеты при помощи специальных ступенчатых ракет которое  разгоняются до первой космической скорости либо несколько выше неё. На сегодняшний день запуск искусственных спутников проводят такие страны как США, Франция, Япония, КНР И Великобритания. В настоящее время запуск  искусственных спутников на орбиту земли происходит регулярно, спутники разрабатываются в зависимости от конкретной цели, и задачи ,что влияет на их характеристики, и параметры при разработке. Искусственные спутники земли различаются на следующие виды:

1) Для предсказания погоды либо наблюдений за определенным районом  в реальном времени используются спутники погоды. Подобного рода спутники, как правило, включают в себя камеры способные передавать фотографии земной поверхности на землю. Отличным образцом подобных спутников  считается геостационарный рабочий экологический спутник GOES.2) Спутники связи дают возможность передавать телефонные и информативные беседы посредством спутника. Наиболее значимой характерной чертой спутника связи считается приёмоответчик — радиоприёмник, который берет на себя диалог в одной частоте, а далее повышает его и снова представляет назад на Землю на иной частоте. 3) Широковещательные спутники способны передавать телевизионные сигналы от одной точки к другой за короткий промежуток времени.4) Навигации спутники могут помочь кораблям и самолётам передвигаться . Наиболее популярными считаются спутники GPS NAVSTAR. Спасательные спутники откликаются на сигналы радиопомех.5) Спутники исследования Земли проводят проверку планеты на объект изменений по всем показателям начиная от температуры, лесонасаждений, и заканчивая уровнем покрытия ледяного покрова. Наиболее популярными считаются спутники серии Landsat.

6) Спутники военного назначения находится на орбите планеты, однако при этом большая часть их деятельности засекречена. По открытом  данным военные спутники могут ретранслировать зашифрованную связь, проводить наблюдения за ядерными объектами, ввести постоянное наблюдение за вероятным противником, а также делать высококачественные снимки военных объектов, и инфраструктуры.

3, 9 класс, по физике кратко

Что такое спутник?

Спутник

Чтобы понять, почему спутники движутся таким образом, мы должны навестить нашего друга Ньютона. Он предположил, что сила гравитации существует между двумя любыми объектами во Вселенной. Если бы этой силы не было, спутники, летящие вблизи планеты, продолжали бы свое движение с одной скоростью и в одном направлении — по прямой. Эта прямая — инерционный путь спутника, который, однако, уравновешивается сильным гравитационным притяжением, направленным к центру планеты.

Иногда орбита спутника выглядит как эллипс, приплюснутый круг, который проходит вокруг двух точек, известных как фокусы. В этом случае работают все те же законы движения, разве что планеты расположены в одном из фокусов. В результате, чистая сила, приложенная к спутнику, не проходит равномерно по всему его пути, и скорость спутника постоянно меняется. Он движется быстро, когда находится ближе всего к планете — в точке перигея (не путать с перигелием), и медленнее, когда находится дальше от планеты — в точке апогея.

Спутники бывают самых разных форм и размеров и выполняют самые разнообразные задачи.

Метеорологические спутники помогают метеорологам прогнозировать погоду или видеть, что происходит с ней в данный момент. Геостационарный эксплуатационный экологический спутник (GOES) представляет хороший пример. Эти спутники обычно включают камеры, которые демонстрируют погоду Земли. Спутники связи позволяют телефонным разговорам ретранслироваться через спутник

Наиболее важной особенностью спутника связи является транспондер — радио, которое получает разговор на одной частоте, а после усиливает его и передает обратно на Землю на другой частоте. Спутник обычно содержит сотни или тысячи транспондеров

Спутники связи, как правило, геосинхронные (об этом позже). Телевизионные спутники передают телевизионные сигналы из одной точки в другую (по аналогии со спутниками связи). Научные спутники, как некогда космический телескоп Хаббла, выполняют все виды научных миссий. Они наблюдают за всем — от солнечных пятен до гамма-лучей. Навигационные спутники помогают летать самолетам и плавать кораблям. GPS NAVSTAR и спутники ГЛОНАСС — яркие представители. Спасательные спутники реагируют на сигналы бедствия. Спутники наблюдения за Землей отмечают изменения — от температуры до ледяных шапок. Наиболее известные — серия Landsat.

Военные спутники также находятся на орбите, но большая часть их работы остается тайной. Они могут ретранслировать зашифрованные сообщения, осуществлять наблюдение за ядерным оружием, передвижениями противника, предупреждать о запусках ракет, прослушивать сухопутное радио, осуществлять радиолокационную съемку и картографирование.

Ядерные боеголовки на орбите — реальность?

В 1961 году СССР впервые отправил человека в космос. С собой у Юрия Гагарина был Макарова. Конечно, оружие имелось у первого космонавта не для защиты от инопланетян. А вот внештатную ситуацию при приземлении, например, нападение диких животных, попытались предусмотреть.

С середины прошлого века советские и американские военные пугали друг друга куда более мощным оружием. До осени 1962 года Советский Союз и Америка провели серию мощных ядерных взрывов в безвоздушном пространстве, пока в 1963 году Вашингтон не предложил подписать Договор о запрете ядерных испытаний. 1967 года дополнительно обозначил запрет на размещение в космическом пространстве ядерного оружия.

Однако космическая военная сфера малопрозрачна и сверхсекретна. В отсутствие ядерных боеголовок на околоземной орбите можно верить только на слово. В мае 2021 года генеральный директор концерна ВКО «Алмаз-Антей» Ян Новиков рассказал, что к 2025 году США увеличит количество своих космических аппаратов Boeing X-37 до восьми единиц: «Официально заявлено, что эти аппараты созданы для научных целей — ну и для разведки. Но мы понимаем, что, имея такие свободные емкости и возможности, по нашим оценкам, малый аппарат может нести до трех ядерных боеголовок, большой — до шести».

Пока одна армия пытается что-то спрятать в космосе, другая это ищет. В 2019 году Минобороны запустило ракету-носитель «Союз-2.1В», которая вывела на орбиту четыре аппарата, включая «Космос 2542». Военные заявили, что это спутник-инспектор, который может «увидеть» любой космический аппарат, парящий на околоземной орбите.

Однако западные военные тут же опознали в российском спутнике шпиона и крайне озадачились. «Космос-2542» преследовал аппарат USA 245 (в популярной литературе »Замочная скважина»), принадлежащий национальному управлению военно-космической разведки США, следил за ним и фотографировал с разных сторон.

Российский “Космос-2542” подлетал к американскому USA 245 на расстояние 160 км, что по космическим меркам значит почти вплотную.

(Фото: Майкл Томпсон)

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.