Космически сателити. Първите изкуствени спътници на Земята


Човек с ранно детствоКогато гледа звездното небе и Луната, той се чуди как работят пространството, звездите, планетите, галактиката, Вселената. Привлича ни всичко непознато и неразбираемо. Съветските учени успяха да повдигнат завесата пред мистерията на космоса под ръководството на блестящия инженер-конструктор Сергей Павлович Королев, под чието ръководство изстреляха първия изкуствен спътник на Земята (съкратено AES).

Първо начало

СССР беше този, който на 4 октомври 1957 г. първи изстреля най-простия земен спътник или PS-1 в открития космос с ракета носител R-7 от космодрума Байконур. Творческият екип на създателите на сателита беше оглавен от Сергей Королев.

Сергей Королев и Юрий Гагарин

Техническите характеристики на първия изкуствен спътник на Земята са доста примитивни в сравнение със спътниците, които се изстрелват в наше време.

PS-1 беше топка с диаметър приблизително 58 см, към която бяха прикрепени четири антени с дължина 2,4 и 2,9 метра; те бяха необходими за приемане на радиосигнали. Масата на PS-1 е 83,6 kg. Вътре в сателита имаше сензори за налягане и температура, вентилатори, включени от релета, които започваха да работят, ако температурата се повиши над +30C, превключвайки устройството, което предава сигнала от спътника към Земята.

PS-1 се отдели от ракетата носител 295 секунди след изстрелването и вече 315 секунди след изстрелването изпрати първия радиосигнал към земята, който всеки радиолюбител можеше да приеме, това бяха сигнали, повтарящи се около 2 минути: „Бийп, бип. ” Тези сигнали шокираха целия свят, започна ерата на космонавтиката и надпреварата във въоръжаването между СССР и САЩ.

PS-1 остана в елиптичната орбита на Земята в продължение на 92 дни и извърши 1440 оборота около планетата, като продължи да излъчва радиосигнал в продължение на 20 дни. След което скоростта на въртене на PS-1 започва да намалява и на 4 януари 1957 г. той изгаря в плътните слоеве на атмосферата поради високо триене.

Космическа техника

Днес около 13 хиляди изкуствени спътника на Земята вече бродят из просторите на Вселената, повечето от тях принадлежат на САЩ, Русия и Китай. Технологията за изстрелване на сателити е да му се даде възможно най-висока скорост при изстрелване. Веднъж попаднал в елиптичната орбита на земята, сателитът ще може да се самообслужва, без да включва двигатели, поради натрупаната скорост за дълго времевърти и предава сигнали.

За модерен святизкуствените спътници са неразделна част от нашия свят, комуникационни спътници, навигационни спътници, метеорологични спътници, разузнавателни спътници, биосателити и много други изкуствени спътници ни помагат в ежедневието.

Ние прогнозираме времето, създаваме нови маршрути, използваме клетъчна комуникация, сателитна телевизия, безжичен интернет, рисуваме карти и регистрираме парцели във връзка със сателита и всичко това благодарение на изкуствените земни спътници.

Изследване на космоса

ОТНОСНО изкуствени спътнициИма много интересни факти за Земята, но безпилотни космически кораби изследват и други планети. Така че, в допълнение към сателитите, които улесняват живота ни, вскидневенвие, човечеството не стои неподвижно и в момента има изкуствени спътници на Луната, Марс, Слънцето, Венера.

Изкуствен спътник на Луната, първият изстрелян от учени от СССР, този спътник предава снимки на повърхността на Луната, с помощта на които учените са убедени в нейната конкретна форма, научи неговата структура и характеристики на гравитацията.
Изкуствен спътник на Марс: в същото време три спътника започнаха да изучават тази планета, два съветски и един американски.

Всички тези сателити имаха различни задачи, някои снимаха повърхността на планетата, други изучаваха температурата, релефа, оформянето на планетата, наличието на вода, но си струва да се отбележи, че първият изкуствен спътник, който направи меко кацане на повърхността на тази планета, беше съветският сателит Марс-3.

Първият изкуствен спътник в близост до Слънцето се появи, когато нямаше абсолютно никакво намерение да бъде изстрелян там. Сателит на НАСА, който трябваше да изследва лунната повърхност, прелетя покрай орбитата на Луната и спря в орбитата на Слънцето. Русия също има свой собствен изкуствен спътник на слънцето, който изучава солната активност и предава геомагнитни изригвания и флуктуации.

Изследване на Фобос, луната на Марс

Изкуствени спътници на Венера. Съветският съюз беше първият, който изпрати изкуствени спътници през 1975 г., с помощта на които получиха висококачествени изображения на повърхността на тази планета.

4 октомври 1957 г. - паметна датаза цялото човечество, на този ден в Руска федерацияпразнувайте деня космическа силаРуската федерация и по целия свят има празник за изстрелването на първия спътник на земята.

През 1957 г. под ръководството на S.P. Корольов създава първата в света междуконтинентална балистична ракета R-7, която е използвана за изстрелване същата година първият в света изкуствен спътник на Земята.

Изкуствен спътник на Земята (сателит) е космически кораб, който се върти около Земята в геоцентрична орбита. - траекторията на небесно тяло по елиптичен път около Земята. Един от двата фокуса на елипсата, по която се движи небесното тяло, съвпада със Земята. За да космически корабсе озова в тази орбита, трябва да му се каже скорост, която е по-малка от втората евакуационна скорост, но не по-малка от първата евакуационна скорост. Полетите на AES се извършват на височини до няколкостотин хиляди километра. Долна границаВисочината на полета на изкуствения спътник налага избягването на процеса на бързо спиране в атмосферата. Орбиталният период на спътника, в зависимост от средната височина на полета, може да варира от час и половина до няколко дни.

От особено значение са спътниците в геостационарна орбита, чийто орбитален период е строго равен на един ден и следователно за наземен наблюдател те „висят“ неподвижно в небето, което позволява да се отървете от въртящите се устройства в антените. Геостационарна орбита(GSO) - кръгова орбита, разположена над екватора на Земята (0 ° ширина), докато в която изкуствен спътник обикаля около планетата с ъглова скорост, равна на ъгловата скорост на въртене на Земята около оста си. Движение на изкуствен спътник на Земята в геостационарна орбита.

Спутник-1- първият изкуствен спътник на Земята, първият космически кораб, изведен в орбита в СССР на 4 октомври 1957 г.

Обозначение на сателитен код - ПС-1(Най-простият Спутник-1). Изстрелването е извършено от 5-та изследователска площадка на Министерството на отбраната на СССР "Тюра-Там" (по-късно това място е наречено космодрум Байконур) на ракета-носител "Спутник" (Р-7).

Учените М.В.Тихонравов, Н.С.Лапко, Б.С.Чекунов, ръководени от основоположника на практическата космонавтика В.П.Бухтияров.

Датата на изстрелването на първия изкуствен спътник на Земята се смята за началото на космическата ера на човечеството и в Русия се отбелязва като паметен ден на Космическите сили.

Корпусът на спътника се състоеше от две полусфери с диаметър 58 см, изработени от алуминиева сплав с докинг рамки, свързани помежду си с 36 болта. Стегнатостта на съединението се осигурява от гумено уплътнение. В горната полуобвивка имаше две антени, всяка от две пръчки с дължина 2,4 m и 2,9 m, тъй като спътникът беше неориентиран, системата от четири антени даваше равномерно излъчване във всички посоки.

Вътре в запечатания корпус беше поставен блок от електрохимични източници; радиопредавателно устройство; вентилатор; термично реле и въздуховод на системата за термоконтрол; превключващо устройство за бордова електрическа автоматизация; сензори за температура и налягане; бордова кабелна мрежа. Маса на първия спътник: 83,6 кг.

Историята на създаването на първия спътник

На 13 май 1946 г. Сталин подписва указ за създаване на ракетна наука и индустрия в СССР. През август С. П. Королеве назначен за главен конструктор на балистични ракети с голям обсег.

Но през 1931 г. в СССР е създадена група за изследване реактивно задвижване, който се занимаваше с проектиране на ракети. Тази група проработи Цандър, Тихонравов, Победоносцев, Королев. През 1933 г. на базата на тази група е организиран Реактивният институт, който продължава работата по създаването и подобряването на ракетите.

През 1947 г. ракетата V-2 е сглобена и тествана в полет в Германия, което бележи началото на съветската работа по развитието на ракетната технология. Въпреки това V-2 въплъщава в своя дизайн идеите на отделните гении Константин Циолковски, Херман Оберт, Робърт Годард.

През 1948 г. на полигона Капустин Яр вече се провеждат тестове на ракетата Р-1, която е копие на Фау-2, произведена изцяло в СССР. Тогава се появява Р-2 с обсег на полет до 600 км; тези ракети са пуснати на въоръжение през 1951 г. А създаването на ракетата Р-5 с обсег до 1200 км е първото прекъсване на V. -2 технология. Тези ракети са тествани през 1953 г. и веднага започват изследвания за използването им като носител на ядрени оръжия. На 20 май 1954 г. правителството издава постановление за разработване на двустепенна междуконтинентална ракета R-7. И още на 27 май Королев изпраща доклад до министъра на отбранителната промишленост Д. Ф. Устинов за разработването на изкуствен спътник и възможността за изстрелването му с помощта на бъдещата ракета Р-7.

Стартирайте!

В петък, 4 октомври, в 22 часа 28 минути 34 секунди московско време успешно стартиране. 295 секунди след изстрелването ПС-1 и централния блок на ракетата, тежащ 7,5 тона, бяха изведени в елиптична орбита с височина 947 км в апогей и 288 км в перигей. На 314,5 секунди след изстрелването Спутник се отдели и гласува. „Бийп! Бип! - това беше повиквателната му. Те бяха хванати на полигона за 2 минути, след което спутникът излезе зад хоризонта. Хората на космодрума изтичаха на улицата, викаха „Ура!”, разтърсиха дизайнерите и военния персонал. И още на първата орбита се чу съобщение на ТАСС: „... В резултат на много упорита работа на изследователски институти и конструкторски бюра беше създаден първият в света изкуствен спътник на Земята...“

Едва след получаване на първите сигнали от Спутник пристигнаха резултатите от обработката на телеметрични данни и се оказа, че само част от секундата го дели от повреда. Един от двигателите беше „забавен“, а времето за влизане в режим е строго контролирано и при надвишаване стартът автоматично се отменя. Устройството влезе в режим по-малко от секунда преди контролното време. На 16-ата секунда от полета системата за управление на подаването на гориво се повреди и поради увеличения разход на керосин централният двигател се изключи 1 секунда по-рано от очакваното време. Но победителите не се съдят!Сателитът летя 92 дни, до 4 януари 1958 г., като извърши 1440 оборота около Земята (около 60 милиона км), а радиопредавателите му работеха две седмици след изстрелването. Поради триене с горните слоеве на атмосферата сателитът губи скорост, навлиза в плътните слоеве на атмосферата и изгаря поради триене с въздуха.

Официално Спутник 1 и Спутник 2 бяха изстреляни от Съветския съюз в съответствие със задълженията му по Международната геофизична година. Сателитът излъчваше радиовълни на две честоти от 20,005 и 40,002 MHz под формата на телеграфни съобщения с продължителност 0,3 s, което направи възможно изследването на горните слоеве на йоносферата - преди изстрелването на първия спътник беше възможно да се наблюдава само отражение на радиовълни от области на йоносферата, разположени под зоната на максимална йонизация на йоносферните слоеве.

Стартиране на цели

  • проверка на изчисленията и основните технически решения, взети за изстрелването;
  • йоносферни изследвания на преминаването на радиовълни, излъчвани от сателитни предаватели;
  • експериментално определяне на плътността горни слоевеатмосфера чрез сателитно спиране;
  • проучване на условията на работа на оборудването.

Въпреки факта, че сателитът беше напълно лишен от каквото и да било научно оборудване, изучаването на естеството на радиосигнала и оптичните наблюдения на орбитата позволиха да се получат важни научни данни.

Други сателити

Втората страна, изстреляла сателити, е Съединените щати: на 1 февруари 1958 г. е изстрелян изкуствен земен спътник Изследовател-1. Той беше в орбита до март 1970 г., но спря радиопредаванията на 28 февруари 1958 г. Първият американски изкуствен спътник на Земята беше изстрелян от екипа на Браун.

Вернер Магнус Максимилиан фон Браун- Германски, а от края на 40-те години на миналия век американски дизайнер на ракетна и космическа техника, един от основателите на съвременната ракетна техника, създател на първите балистични ракети. В Съединените щати той се смята за "бащата" на американската космическа програма. Фон Браун от политически причиниДълго време не дадоха разрешение за изстрелване на първия американски спътник (ръководството на САЩ искаше сателитът да бъде изстрелян от военните), така че подготовката за изстрелването на Explorer започна сериозно едва след аварията на Avangard. За изстрелването беше създадена подобрена версия на балистичната ракета Redstone, наречена Jupiter-S. Масата на спътника беше точно 10 пъти по-малка масапървият съветски спътник - 8,3 кг. Той беше оборудван с брояч на Гайгер и сензор за метеорни частици. Орбитата на Explorer беше значително по-висока от орбитата на първия спътник.

Следните страни, изстреляли сателити - Великобритания, Канада, Италия - изстрелват първите си сателити през 1962, 1962, 1964 г. . на американски ракети носители. И третата страна, която изстреля първия сателит на своята ракета-носител беше Франция 26 ноември 1965 г

Сега се изстрелват сателити повече от 40държави (както и отделни компании), използващи както свои собствени ракети-носители (LV), така и такива, предоставени като услуги за изстрелване от други държави и междудържавни и частни организации.

Вулканична верига (снимка от космоса)

Планината Фуджи в Япония (снимка от космоса)

Олимпийското село във Ванкувър (снимка от космоса)

Тайфун (снимка от космоса)

Ако сте се възхищавали дълго време звездно небе, тогава, разбира се, видях движеща се ярка звезда. Но всъщност това беше сателит - космически кораб, който хората специално пуснаха в космическа орбита.

Първият изкуствен Земен сателитбеше пуснат съветски съюзпрез 1957 г. Това беше огромно събитие за целия свят и този ден се смята за началото на космическата ера на човечеството. В момента около шест хиляди сателита, всички различни по тегло и форма, се въртят около Земята. За 56 години са научили много.

Например комуникационният сателит ви помага да гледате телевизионни предавания. как става товаСателит лети над телевизионна станция. Предаването започва и телевизионната станция предава „картинката“ на сателита, а той, като в щафета, я предава на друг сателит, който вече лети над друго място глобус. Вторият сателит предава изображението на третия, който връща „картината“ обратно на Земята, към телевизионна станция, разположена на хиляди километри от първия. Така жителите на Москва и Владивосток могат да гледат телевизионни програми едновременно. Използвайки същия принцип, комуникационните сателити помагат за провеждане на телефонни разговори и свързване на компютри един с друг.

Сателитите също следете времето. Такъв сателит лети високо, бури, бури, гръмотевични бури, забелязва всички атмосферни смущения и ги предава на Земята. Но на Земята синоптиците обработват информацията и знаят какво време се очаква.

Навигационни сателитипомагат на корабите да се ориентират, тъй като GPS навигационната система помага да се определи при всяко време,
Къде се намират. Използване на вградени GPS навигатори Мобилни телефонии автомобилни компютри, можете да определите местоположението си и да намерите желаните къщи и улици на картата.

Също така има разузнавателни спътници. Те снимат Земята, а геолозите използват снимки, за да определят къде на нашата планета има богати находища на нефт, газ и други минерали.

Изследователските сателити помагат за провеждането научно изследване. Астрономически - изследвайте планетите слънчева система, галактики и други космически обекти.

Защо сателитите не падат?

Ако хвърлите камък, той ще полети, като постепенно ще потъва все по-надолу и по-надолу, докато удари земята. Ако хвърлите камък по-силно, той ще падне по-далеч. Както знаете, Земята е кръгла. Възможно ли е да хвърлите камък толкова силно, че да обиколи Земята? Оказва се, че е възможно. Трябва ви само висока скорост - почти осем километра в секунда - това е тридесет пъти по-бързо от самолет. И това трябва да се направи извън атмосферата, в противен случай триенето с въздуха ще се намеси значително. Но ако успеете да направите това, камъкът ще лети около Земята сам, без да спира.

Сателитите се изстрелват на ракетикоито летят нагоре от повърхността на Земята. Издигайки се, ракетата се обръща и започва да се ускорява по странична орбита. Това е страничното движение, което предпазва сателитите от падане на Земята. Те летят около него, точно като нашия изобретен камък!

Интересни фактиза изкуствените спътници на Земята привлича вниманието на почти всеки човек, тъй като тази тема е много интересна. Космическа ерадойде преди повече от половин век и през цялото това време се натрупа голям бройинтересна информация.

  1. Първият спътник, който отиде в извънземното пространство, се нарича PS-1 или най-простият спътник. Той беше изведен в орбита от ракета-носител, изстреляна от полигона на СССР, сега наречен Байконур. Това събитие бележи началото на изследването на космоса.

  2. PS-1 тегло приблизително 83 кг. Приличаше на топка с диаметър 58 см. Имаше четири антени с дължина около три метра, те се използваха за предаване на сигнали. 315 секунди след изстрелването PS-1 даде първите си позивни, които целият свят очакваше с нетърпение.

  3. Пионерът остана в орбита 92 дни. През това време той успя да измине 60 милиона км, което се равнява на 1440 оборота около земното кълбо. Неговият радиопредавател успя да издържи две седмици след изстрелването.

  4. Създателят на пионера Сергей Королев може да получи Нобелова награда, но тъй като в съветско време всичко беше обичайно, постижението на великия учен се превърна в „победа за целия съветски народ“. В продължение на девет дълги години дори не се знаеше кой може да даде на света такова постижение.

  5. Благодарение на първия IS беше възможно да се изследват повърхностните слоеве на йоносферата. Той също така помогна да се получи информация за условията на работа на оборудването по време на следващите изстрелвания на PS-1.

  6. Вестниците от онова време писаха, че сателитът може да се види в небето без да се използва специални устройствано това не беше така. Това, което всички взеха за PS-1, беше централния блок на ракетата. Той тежеше около седем тона, беше поставен в орбита едновременно със спътника, или по-скоро изстреля PS-1 там. Блокът „носеше“ в небето, докато не изгоря.

  7. Днес около 13 хиляди изкуствени спътника бродят из просторите по целия свят.. Те са много полезни, защото „знаят как да правят“ много важни неща. Благодарение на тях сателитните телефони могат да работят навсякъде на нашата планета, точно както сателитните навигационни системи; корабите идват в пристанището; Сателитната телевизия работи. Когато разглеждаме картите на най-известните търсачки, често срещаме раздел „сателитен изглед“, който ви позволява да видите снимки на всяка част на планетата от голяма височина.

  8. Моделът на изстрелване е подобен на хвърляне на камък. По-точно, спътникът трябва да бъде хвърлен с такава скорост, че да може сам да се върти около планетата. Параметрите за такова впръскване са: 8 km/s, като това трябва да стане извън атмосферата. В противен случай триенето с въздуха ще се превърне в пречка. Ако всичко се получи, тогава спътникът ще живее в ниска околоземна орбита, без външна помощи нон стоп.

  9. В началото на 2000-те копие на PS-1 беше продадено на известния търг на eBay. Според някои експерти по време на съветската епоха са създадени около 20 идентични модела, на които са извършени тестове и демонстрации. Точният брой на копията все още не е известен, тъй като информацията беше секретна, но и до днес много музеи твърдят, че колекциите им съдържат аналог на PS-1.

  10. В историята на изстрелването на сателити е имало само един случай на унищожен спътник от метеорит.. Регистрирана е през 1993г. Това беше Olympus IP на Европейската космическа агенция.

  11. Първият GPS сателит е изстрелян през 1978 г..

Първият изкуствен спътник на Земята е изстрелян през 1957 г. Оттогава думата „сателит“ се появява на всички световни езици. Днес има повече от дузина от тях и всеки има свое име.

Летящите космически кораби се наричат ​​изкуствени спътници на нашата планета. Те се изстрелват в орбита и се въртят в геоцентрична орбита. AES са създадени за приложни и научни цели.

Първото изстрелване на такова устройство е на 4 октомври 1957 г. Именно той е първото небесно тяло, създадено изкуствено от хората. За да го създадете, постиженията на съветския компютърна технология, ракетна техника, както и небесна механика. С помощта на първия спътник учените успяха да измерят плътността на всички атмосферни слоеве, да установят характеристиките на предаването на радиосигнали в иносферата и да проверят точността и надеждността на техническите решения и теоретичните изчисления, използвани за изведете сателита.

Какво представляват спътниците на земята? Видове

Всички те са разделени на:

  • изследователска апаратура,
  • приложено.

Зависи какви проблеми решават. С помощта на изследователски апарати е възможно да се изследва поведението на небесни обекти във Вселената и значителен обем от космическото пространство. Изследователските устройства включват: орбитални астрономически обсерватории, геодезически, геофизични спътници. Приложните включват: метеорологични, навигационни и технически, комуникационни спътници и спътници за изследване на земните ресурси. Има и изкуствено създадени спътници на Земята, предназначени за човешки полет в космоса, те се наричат ​​​​"пилотирани".

В какви орбити летят спътниците на Земята? На каква надморска височина?

Тези спътници, които са в екваториална орбита, се наричат ​​екваториални, а тези, които са в полярна орбита, се наричат ​​полярни. Има и стационарни модели, които са изстреляни в кръгова екваториална орбита и движението им съвпада с въртенето на нашата планета. Такива стационарни устройства висят неподвижно над всяка конкретна точка на Земята.

Частите, отделени от сателитите по време на процеса на изстрелване в орбита, често се наричат ​​също земни спътници. Те принадлежат към второстепенни орбитални обекти и служат за провеждане на наблюдения за научни цели.

Първите пет години след първото изстрелване на спътника (1957-1962 г.) бяха наречени научни. За името им взехме годината на стартиране и една гръцка буква, съответстващ на номера по ред във всяка конкретна година. С нарастването на броя на изстреляните изкуствени устройстваот началото на 1963 г. те започват да се наричат ​​​​годината на стартиране и само една латинска буква. AES може да има различни дизайнерски схеми, различни размери, се различават по тегло и състав на бордовото оборудване. Сателитът се захранва от слънчеви панели, разположени във външната част на корпуса.

Когато спътникът достигне надморска височина от 42 164 километра от центъра на нашата планета (35 786 км от повърхността на земята), той започва да навлиза в зоната, където орбитата ще съответства на въртенето на планетата. Поради факта, че движението на апарата се извършва със същата скорост като движението на Земята (този период е равен на 24 часа), изглежда, че той стои неподвижен само на една географска дължина. Такава орбита се нарича геосинхронна.

Цели и програми на полети около Земята

Метеорологичната система Meteor е създадена през 1968 г. Той включва не един, а няколко сателита, които са едновременно в различни орбити. Те наблюдават облачността на планетата, записват контурите на моретата и континентите, които предават информация на Хидрометеорологичния център.

Сателитните данни също са важни в процеса на космическа фотография, използвана в геологията. С негова помощ е възможно да се открият големи геоложки структури, свързани с минерални находища. Те помагат за ясно записване на горски пожари, което е важно за районите на тайгата, където е невъзможно бързо да забележите голям пожар. Използвайки сателитни изображения, можете да изследвате характеристиките на почвите и топографията, ландшафта и разпределението на подпочвените и повърхностните води. С помощта на сателити е възможно да се наблюдават промените в растителната покривка, което е особено важно за специалистите по земеделие.

Интересни факти за земните спътници

  1. Първият спътник, който излезе в ниска околоземна орбита, беше PS-1. Пуснат е от полигон на СССР.
  2. Създателят на PS-1 беше дизайнерът Королев, който можеше да получи Нобелова награда. Но в СССР не беше обичайно да се приписват постижения на един човек; Следователно създаването на изкуствени спътници беше постижение на целия народ на СССР.
  3. През 1978 г. СССР изстрелва шпионски спътник, но изстрелването е неуспешно. Устройството включваше ядрен реактор. Когато падна, той зарази площ от повече от 100 000 квадратни километра.
  4. Схемата за изстрелване на IZ наподобява хвърляне на камък. Той трябва да бъде „изхвърлен“ от тестовата площадка с такава скорост, че самата тя да може да се върти около планетата. Скоростта на изстрелване на сателита трябва да бъде 8 километра в секунда.
  5. Копие от PS-1 може да бъде закупено на Ebay търгв началото на 21 век.