Искусственные спутники Земли

Искусственные спутники Земли  Искусственные спутники Земли на околоземную орбиту сегодня вывели более 40 стран. Первый спутник в виде металлического шара советская ракета доставила за пределы атмосферы в октябре 1957 года, второй запустили США в феврале 1958 года, в 1962 году Англия и Канада с помощью Америки, следующей на своем ракетоносителе отправила Франция в ноябре 1965 года.

 

Первые спутники и научные станции имели простую конструкцию и выполняли функции приёма-передачи радиосигнала и исследования космического излучения и пространства. Современные искусственные спутники Земли выполняют множество задач, в зависимости от чего подразделяются на несколько направлений, перечисленных ниже.

– Астрономические используют для исследования космических объектов и явлений, по сути это мобильные обсерватории за пределами Земли.
– Разведывательные аппараты поставляют информацию военным ведомствам своих стран о расположении и перемещении стратегических объектов на исследуемой территории.
– Спутники связи необходимы для передачи радиосигнала между сильно отдалёнными точками на поверхности, находящимися вне зоны прямой видимости. Территория, на которой улавливается сигнал, называется зоной покрытия. Без таких спутников невозможно функционирование радиотелефонной и телевизионной связи и выводятся они на максимально высокие траектории до 40 тыс. км.
 Самый первый спутник 
– Навигационные обеспечивают работу системы глобального позиционирования GPS, что очень важно для определения места положения транспортных средств.
– Метеорологические незаменимы для изучения погоды и составления метеопрогнозов. В Советском союзе разработана метеорологическая система «Метеор», позволяющая регистрировать изменения климата и погодных условий в режиме реального времени на всей земной поверхности.
– Спутники дистанционного зондирования с помощью радиолокации и фотосъёмки поверхности Земли производят разведку месторождений полезных ископаемых, учёт расположения природных ресурсов, контроль за состоянием экологической системы.
– На биоспутниках производятся исследования живых организмов в космических условиях.
– Экспериментальные запускают для испытаний новых разработок.

По особенностям конструкции искусственные спутники Земли подразделяют на орбитальные станции, малые спутники, весом до 1 тонны, микроспутники, массой 10-100 кг и даже наноспутники – легче 10 кг. Космические аппараты бывают пилотируемыми и беспилотными, управляемыми с Земли. 

 

Прототип PhoneSat Уже сейчас в НАСА разрабатывают наноспутники с длиной ребра 10 см, которые смогут выполнять задачи в космосе под управлением смартфонов с операционной системой Google Android.

 

На околоземную орбиту все объекты выводятся многоступенчатыми ракетами с реактивными двигателями. Для успешного достижения высоты не ниже 150 км над поверхностью Земли необходима первая космическая скорость около 8 км/сек.

 

По мере преодоления нижних слоёв атмосферы, и вхождения в более высокие, ступени ракетоносителя отделяются, а после выхода на расчётную высоту и траекторию, космический аппарат превращается в автономный искусственный спутник. Траектория его движения имеет эллиптическую форму и называется геостационарной орбитой.

 

Под воздействием притяжения Земли и Луны, давлением солнечного излучения и влиянием других космических объектов, траектория изменяется. Если аппарат не оснащен двигателями, коррекция его орбиты невозможна и это приводит к постепенному снижению и разрушению искусственного спутника в нижних плотных слоях атмосферы или удалению в открытый космос.

 

Столкновение спутников. Компьютерная модель  Со временем любой космический объект, выработав расчётный ресурс, превращается в мусор. Иногда даже происходят столкновения, после которых образуется множество обломков. Впервые столкнулись над территорией Сибири 10 февраля 2009 года списанный военный российский «Космос-2251» и действующий американский спутник связи «Иридиум-33».