Искусственный спутник Земли
Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — космический аппарат, выведенный на орбиту вокруг Земли и совершивший не менее одного оборота[1].
История[править]
Запуск первого искусственного спутника Земли осуществлён 4 октября 1957 года в СССР; 1 февраля 1958 года на орбиту выведен первый американский искусственный спутник Земли «Эксплорер-1», позднее самостоятельные запуски ИСЗ произвели другие страны: 26 ноября 1965 года — Франция (спутник «А-1»), 11 февраля 1970 года — Япония («Осуми»), 24 апреля 1970 года — КНР («Чайна-1»), 28 октября 1971 года — Великобритания («Просперо»), 18 июля 1980 года — Индия («Рохини»).
4 октября 1957 года, в СССР был запущен первый в мире искусственный спутник Земли (ИСЗ). Это событие ознаменовало начало космической эры, запустило космическую гонку между Советским Союзом и США, а также положило начало использованию космоса в оборонительных целях. К полёту первого ИСЗ приурочен также День Космических войск — самого молодого подразделения российской армии[2].
На околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли — «Простейший Спутник-1». Запуск ПС-1 был осуществлён с полигона Минобороны СССР Тюра-Там (ныне космодром Байконур) на ракете-носителе Р-7 и преследовал несколько целей:
- тестирование технической способности аппарата и проверка расчётов, принятых для успешного запуска спутника;
- исследование ионосферы посредством взаимодействия радиоволн, излучаемых спутником из космоса и идущих через атмосферу к поверхности Земли;
- расчёт плотности верхних слоев атмосферы при помощи наблюдения по торможению спутника;
- исследование влияния космического пространства на аппаратуру, а также определения благоприятных условий для работы аппаратуры в космосе[2].
Цель создания[править]
Искусственный спутник Земли — это объект, созданный человеком и летающий вокруг нашей планеты. Он может быть использован для множества задач, таких как:
- Создание карт местности и навигация.
- Обеспечение связи и коммуникации.
- Изучение погоды и климата.
- Наблюдение за экологией.
- Изучение космоса и планет системы Солнечной системы[3].
Искусственные спутники земли — это объекты, которые были специально разработаны для запуска в орбиту вокруг Земли. Как правило, они представляют собой высокотехнологичные аппараты, которые строго закреплены на определённой высоте от основной планеты.
Вывод в космос и орбита[править]
Искусственные спутники Земли выводятся на орбиты с помощью ракет-носителей. Путь от старта до некоторой расчётной точки в пространстве, который ракета-носитель преодолевает благодаря тяге, развиваемой ракетными двигателями, называется траекторией выведения искусственного спутника Земли на орбиту. Так же называют активным участком движения ракеты-носителя и составляет обычно от нескольких сотен до десятков тысяч километров. После достижения ракетой-носителем в конце активного участка расчётной скорости (по значению и направлению) работа ракетных двигателей (РД) прекращается (т. н. точка выведения искусственного спутника Земли на орбиту).
Искусственный спутник Земли автоматически отделяется от последней ступени ракеты-носителя и начинает движение по некоторой орбите относительно Земли, становясь искусственным небесным телом. Его движение определяется пассивными (притяжение Земли, а также Луны, Солнца и других планет, сопротивление земной атмосферы и др.) и активными (управляющими) силами, если на борту искусственного спутника Земли установлены ракетные двигатели. Вид начальной орбиты искусственного спутника Земли относительно Земли зависит целиком от его положения, значения и направления вектора скорости в момент выхода искусственного спутника Земли на орбиту и рассчитывается с помощью методов небесной механики.
В первом приближении орбита искусственного спутника Земли представляет собой эллипс с одним из фокусов в центре Земли (в частном случае — окружность), сохраняющий неизменную ориентацию в пространстве. Существует несколько классических орбит, на которых функционируют спутники: полярные или приполярные (движение спутника происходит в плоскостях, проходящих по направлениям северный — южный полюсы Земли); высокоэллиптические (движение спутника происходит по эллипсу, в одном из фокусов которого расположен центр Земли; например, орбиты искусственные спутники Земли серии «Молния» с высотой перигея 300—600 км, апогея — 42 000 км); геостационарная, проходящая в плоскости экватора, высотой 35 800 км от поверхности Земли (спутник на этой орбите «висит» неподвижно над одной точкой экватора; наклонные круговые (например, орбиты навигационных спутников высотой 20 000 км от поверхности Земли и наклоном к плоскости экватора 65°)[1].
Типы орбит[править]
Международная астрономическая уния (МАУ) определяет высоту, на которой летают искусственные спутники земли. Эта высота известна как орбитальная высота (altitude) и измеряется в километрах от поверхности Земли. Всего существует несколько различных типов орбит, на которых могут летать искусственные спутники земли.
Существует несколько типов орбит для искусственных спутников Земли, каждая из которых имеет свой набор характеристик, таких как высота, скорость, период орбиты и т. д.
Наиболее распространёнными являются:
- Низкой орбиты Земли.
- Средней орбиты Земли.
- Геостационарной орбиты Земли.
- Молниеносных орбит Земли.
- Стационарной орбиты для искусственных спутников Земли[3].
Низкая орбита[править]
Низкая орбита — это орбита, которая находится между поверхностью Земли и высотой около 2 тысяч километров. Использование такой орбиты преимущественно связано с наблюдением планеты земля, зондированием поверхности или для обеспечения связи и навигации. Это также является оптимальным вариантом для запуска спутников начального уровня, так как они не требуют много энергии для подъёма на эту высоту[3].
Средняя орбита[править]
Средняя орбита представляет собой высоту между околоземной орбитой и геостационарной орбитой на высоте около 22 тысяч километров. Она используется для обеспечения многих коммуникационных услуг, таких как телевидение и телефония, а также для навигации и спутниковой метеорологии[3].
Геостационарная орбита[править]
Геостационарная орбита находится на высоте около 36 тысяч километров от поверхности Земли и соответствует скорости вращения нашей планеты. Это означает, что спутник всегда будет оставаться на одном и том же месте относительно местности на Земле. Эта высота является идеальным местом для погодной спутниковой обсервации, спутниковой телевидения и других видов связи.
Стационарная орбита[править]
Стационарная орбита для искусственных спутников Земли (ГСО, сокращение от англ. Geostationary Orbit) — это круговая орбита на высоте 35 786 км от земной поверхности. Интересно то, что ГСО расположена на такой высоте, что она совпадает с вращением Земли вокруг своей оси. Это означает, что спутник остается в неподвижном положении относительно земной поверхности и находится над одним и тем же местом в течение всего своего периода орбиты, который составляет около 24 часов, то есть такой же, как и длительность суток на Земле.
Эта орбита настолько высоко над нашей планетой, что отсутствует воздействие атмосферы Земли, из-за чего на спутник не влияют силы трения, и он сохраняет свою высоту и орбиту. Поэтому ГСО является наиболее подходящей для работы на космических спутниках, которые требуют длительного времени находиться над одним и тем же местом на поверхности Земли, например всех видов коммуникационных спутников[3].
Риски стационарной орбиты[править]
К сожалению, существует один большой риск при использовании стационарной орбиты для искусственных спутников Земли. Из-за ограниченного количества доступных ГСО-слотов, различные государства и корпорации соперничают за право использовать эти орбиты для своих спутников, что приводит к перегруженности определённых зон[3].
Это означает, что некоторые спутники находятся настолько близко друг к другу, что сигналы могут пересекаться и создавать помехи, что в конечном итоге может повлиять на работу других спутников. Кроме того, перегруженность ГСО может потенциально создавать проблемы с удалением неисправных спутников.
Стационарная орбита для искусственных спутников Земли — это высокая круговая орбита, на которой находятся многие типы коммуникационных, телевизионных и метеорологических спутников, которые используются повсеместно в мире. ГСО является одним из важнейших мегапроектов человечества, поскольку он открывает нам огромный потенциал для изучения и улучшения нашей жизни на Земле. Однако существует риск перегруженности, который нужно учитывать и решать в дальнейших планах использования ГСО[3].
Энергоснабжение[править]
В качестве энергоснабжения, искусственные спутники земли используют солнечные батареи и другие источники энергии, такие как генераторы радионуклидов. К ним также может относиться космический мусор и космические аппараты, которые отслеживают погоду, среду обитания и другие параметры деятельности нашей планеты.
См.также[править]
Источники[править]
- ↑ 1,0 1,1 Искусственный спутник Земи. Проверено 22 мая 2023.
- ↑ 2,0 2,1 "Бип-бип": история запуска первого в мире спутника Земли. Как прошёл запуск первого в мире искусственного спутника Земли (2022-10-04). Проверено 22 мая 2023.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 Высота на которой летает искусственный спутник Земли. Проверено 22 мая 2023.
Ссылки[править]
- Космическая энциклопедия
- Большая Российская Энциклопедия
- Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос»
|
Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Искусственный спутник Земли», находящаяся по адресам:
«https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Искусственный_спутник_Земли» «https://znanierussia.ru/articles/Искусственный_спутник_Земли». Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.
|