Какви изкуствени спътници на земята има? Резюме „Вътрешни проекти в космонавтиката

Общинско учебно заведение

Сатинская гимназия

Резюме

Изкуствени

Сателити

Земята

Работата е завършена от Сатинская гимназия

Сампурски район

Илясова Екатерина

Изкуствени сателити.

Вселената е цялата безкрайност и вечен мир. Често вместо думата „вселена“ се използва еквивалентната дума „космос“. Вярно е, че понякога Земята с нейната атмосфера е изключена от понятието „космос“.

Когато бях малък, често се любувах на звездното небе. Струваше ми се, че зад тези горящи светлини има цял свят с неговите жители и закони. Но в училище научих, че представите ми за космоса не отговарят на реалността и скоро мечтите ми за среща с обитателите на този свят бързо се разсеяха.

Този свят обаче се оказа не по-малко интересен и мистериозен, отколкото си го представях. Сега знам, че някои от звездите, които съм наблюдавал да се разхождат по небето, са лъскави тела с различни размери и форми с антени отвън и радиопредаватели вътре - изкуствени земни спътници - космически кораби, изстреляни в ниски околоземни орбити и предназначени да решават научни проблеми .и приложни проблеми.
Човечеството винаги се е стремило към звездите, те са ги привличали като магнит и нищо не е могло да задържи човек на Земята. Гледайки предаване на футболен мач по телевизията, често имам въпрос: как човек успява да предаде събития, които се случват извън нашата континентална територия. В Югославия се води война. Войските на НАТО са способни да поразяват цели на големи разстояния. Как правят това? Каква технология използват? Когато гледам научна фантастика, си мисля дали човек ще може да изпълни фантазиите си: да лети с него огромни скоростина маневрени космически обекти, за среща с извънземни цивилизации. Мислейки за нашето бъдеще, бих искал държавата ни да не спира тенденцията към развитие на космическите дейности, за да не отстъпи лидерската си позиция в областта на космоса научни изследвания. Все пак ние бяхме първите, които изстреляха изкуствен спътник на Земята, ние бяхме първият наш гражданин, който излетя в космоса, ние бяхме единствените, които успяхме да инсталираме космическа станция в ниска околоземна орбита.
Поставих си за цел работата да се запозная с физическите основи на полета на космически тела. Само след това можете да намерите отговори на въпросите, които зададох. От моето есе ще научите за движението на изкуствените спътници на Земята, тяхното оборудване, предназначение, класификация, история и др.

AES оборудване.

AES се извеждат в орбита с помощта на стъпаловидни ракети-носители, които ги издигат на определена височина над повърхността на Земята и ги ускоряват до скорост, равна или превишаваща (но не повече от 1,4 пъти) първата космическа скорост. Изстрелвания на AES със собствени ракети-носители се извършват от Русия, САЩ, Франция, Япония, Китай и Обединеното кралство. Редица сателити са изстреляни в орбита като част от международното сътрудничество. Такива са например сателитите Интеркосмос.

Изкуствените спътници са по същество всички летящи космически кораби, изстреляни в орбита около Земята, включително космически кораби и орбитални станции с екипажи. Въпреки това е обичайно изкуствените спътници да се класифицират като предимно автоматични спътници, които не са предназначени да бъдат управлявани от човешки космонавт. Това се дължи на факта, че пилотираните космически кораби се различават значително по своите характеристики на дизайнаот автоматични сателити. По този начин космическите кораби трябва да имат системи за поддържане на живота, специални отделения - спускаеми апарати, в които астронавтите се връщат на Земята. За автоматичните сателити този вид оборудване не е необходимо или напълно ненужно.

Размерите, теглото и оборудването на сателитите зависят от задачите, които сателитите решават. Първият в света съветски спътник имаше маса от 83,6 кг, тялото беше под формата на топка с диаметър 0,58 м. Масата на най-малкия спътник беше 700 г.

Размерите на тялото на спътника са ограничени от размерите на обтекателя на главата на ракетата-носител, който предпазва спътника от неблагоприятните въздействия на атмосферата на мястото на изстрелване на спътника в орбита. Следователно диаметърът на цилиндричното тяло на спътника не надвишава 3 - 4 м. В орбита размерите на спътника могат да се увеличат значително поради разгръщащите се елементи на спътника - слънчеви панели, пръти с инструменти, антени.

Сателитното оборудване е много разнообразно. Това е, на първо място, оборудването, с помощта на което се изпълняват задачите, възложени на сателита - научни изследвания, навигация, метеорология и др., и на второ място, така нареченото сервизно оборудване, предназначено да осигури необходими условияза работата на основното оборудване и комуникацията между спътника и Земята. Обслужващото оборудване включва системи за захранване, система за термичен контрол за създаване и поддържане на необходимите топлинни работни условия на оборудването и други сервизни системи са необходими за по-голямата част от сателитите. Освен това, като правило, сателитът е оборудван със система за пространствена ориентация, чийто тип зависи от целта на спътника (ориентация по небесни тела, по магнитното поле на Земята и т.н.) и от бордова електронен компютър за управление на работата на инструменти и сервизни системи.

Захранването на бордовото оборудване на повечето спътници се осигурява от слънчеви панели, чиито панели са ориентирани перпендикулярно на посоката на слънчевите лъчи или са разположени така, че някои от тях са осветени от Слънцето във всяко положение спрямо сателита (т.нар. всепосочни слънчеви панели). Слънчевите батерии осигуряват дългосрочна работа на бордовото оборудване (до няколко години). AES, проектиран за ограничени периоди на работа (до 2-3 седмици), използва електрохимични източници на ток - батерии, горивни клетки.

Предаването на научна и друга информация от спътниците към Земята се извършва с помощта на радиотелеметрични системи (често имащи бордови устройства за съхранение за запис на информация по време на периоди на сателитен полет извън зоните на радиовидимост на наземните точки).

Три космически скорости.

Отначало, след изстрелването на изкуствен спътник на Земята, често може да се чуе въпросът: „Защо спътникът, след като изключи двигателите, продължава да обикаля около Земята, без да пада на Земята?“ вярно ли е това В действителност спътникът "пада" - той е привлечен от Земята под въздействието на гравитацията. Ако нямаше привличане, спътникът щеше да отлети от Земята по инерция в посоката на придобитата скорост. Наблюдател на земята би възприел такова движение на сателита като движение нагоре. Както е известно от курса по физика, за да се движи в кръг с радиус R, тялото трябва да има центростремително ускорение a=V2/R, където a е ускорение, V е скорост. Тъй като в този случай ролята на центростремителното ускорение се играе от ускорението на гравитацията, можем да запишем: g=V2/R. От тук не е трудно да се определи скоростта Vcr, необходима за кръгово движение на разстояние R от центъра на Земята: Vcr2=gR. При приблизителните изчисления се приема, че ускорението на гравитацията е постоянно и равно на 9,81 m/sec2. Тази формула е валидна и в по-общ случай, само ускорението на гравитацията трябва да се счита за променлива величина. Така намерихме скоростта на кръговото движение. Каква е началната скорост, която трябва да се придаде на едно тяло, за да се движи около Земята по кръг? Вече знаем, че колкото по-голяма е скоростта, придадена на тялото, толкова по-голямо разстояние ще прелети то. Траекториите на полета ще бъдат елипси (пренебрегваме влиянието на съпротивлението на земната атмосфера и разглеждаме полета на тялото във вакуум). При някаква достатъчно висока скорост тялото няма да има време да падне на Земята и след като направи пълен оборот около Земята, ще се върне в началната точка, за да започне отново да се движи в кръг. Скоростта на сателит, движещ се в кръгова орбита близо до земната повърхност, се нарича кръгова или първа космическа скорост и представлява скоростта, която трябва да се придаде на едно тяло, за да стане то спътник на Земята. Първата космическа скорост на повърхността на Земята може да се изчисли с помощта на горната формула за скоростта на кръгово движение, ако заместим стойността на радиуса на Земята (6400 km) вместо R и вместо g ускорението на свободното падане на тялото, равна на 9,81 м/сек. В резултат откриваме, че първата евакуационна скорост е равна на Vcr = 7,9 km/sec.

Нека сега се запознаем с втората космическа или параболична скорост, която се разбира като скоростта, необходима на тялото, за да преодолее гравитацията. Ако тялото стигне до втория евакуационна скорост, то може да се отдалечи от Земята на произволно голямо разстояние (предполага се, че върху тялото няма да действат други сили освен силите на гравитацията).

Най-лесният начин да получите стойността на втората скорост на бягство е да използвате закона за запазване на енергията. Съвсем очевидно е, че след изключване на двигателите сумата от кинетичната и потенциалната енергия на ракетата трябва да остане постоянна. Да приемем, че в момента, в който двигателите са били изключени, ракетата е била на разстояние R от центъра на Земята и е имала начална скорост V (за простота, нека разгледаме вертикалния полет на ракетата). След това, докато ракетата се отдалечава от Земята, нейната скорост ще намалява. На определено разстояние rmax ракетата ще спре, като скоростта й ще достигне нула и ще започне свободно да пада към Земята. Ако в началния момент ракетата има най-голямата кинетична енергия mV2/2, а потенциалната енергия е равна на нула, то в най-високата точка, където скоростта е нула, кинетичната енергия отива до нула, превръщайки се изцяло в потенциална. Според закона за запазване на енергията намираме:

mV2/2=fmM(1/R-1/rmax) или V2=2fM(1/R-1/rmax).

Развитието на технологичния прогрес протича с такива темпове, че най-забележителните научни постижения бързо стават обичайни и престават да учудват.

Изследването на космоса не беше изключение. Почти 6 десетилетия ни делят от изстрелването на първия изкуствен спътник на Земята (RS-1). Да си припомним как беше. Нека разберем докъде е напреднала науката в тази област.

Как беше

До средата на 60-те години на миналия век В СССР се формира мощна група от съмишленици, които се занимават с практическа космонавтика.Водеше групата.

Беше решено първите стъпки в космоса да започнат с изстрелването на изкуствен спътник на Земята. В същото време бяха поставени следните задачи:

проверка на всички теоретични изчисления;
събиране на информация за условията на работа на оборудването;
изследване на горните слоеве на йоносферата и атмосферата.

За извършване на необходимото количество изследвания Сателитът с диаметър 58 см разполагаше със специално оборудване и захранващи устройства.За да се поддържа постоянна температура, вътрешната му кухина беше пълна с азот, който се задвижваше от специални вентилатори. Общо теглопървият космически кораб беше 83,6 кг. Неговият уплътнен корпус е изработен от специална алуминиева сплав, а полираната повърхност е подложена на специална обработка.

Четири прътови антени с дължина от 2,4 до 2,9 м, монтирани на външната повърхност на спътника, бяха притиснати към корпуса по време на извеждането на апарата в орбита.

Как един ракетен полигон се превърна в космодрум

За да изстреля сателита RS-1 беше беше решено да се използва военен полигон в казахстанската пустиня.Решаващ фактор при избора на местоположението е близостта му до екватора. Това даде възможност да се използва максимално скоростта на въртене на Земята по време на изстрелването. А отдалечеността му от Москва позволяваше поддържането на режим на секретност.

Именно на военния полигон Байконур за първи път се отвориха космическите врати и беше изстрелян първият изкуствен спътник на Земята. "Спутник-1" стартиран на 4 октомври 1957 гв 22:28 московско време. За 92 дни работа в околоземна орбита той извърши около една и половина хиляди оборота около Земята. В продължение на две седмици неговите сигнали „бип-бип-бип“ бяха получени не само в центъра за управление на мисията, но и от радиолюбители по целия свят.

Как сателитът беше доставен в орбита

Да изстреля първия съветски сателит беше използва двустепенна междуконтинентална ракета R-7,който е разработен като носител за водородна бомба.

След някои модификации на конструкцията му и няколко теста стана ясно, че той ще се справи със задачата да изведе сателит в дадена орбита.

Сателитът беше поставен в челото на ракетата. Стартирането му беше извършено строго вертикално. След това оста на ракетата постепенно се отклонява от вертикалата. Когато скоростта на ракетата беше близка до скоростта на бягство, първата степен се отдели. По-нататъшният полет на ракетата вече се осигуряваше от втората степен, която увеличи скоростта й до 18-20 хиляди км/ч. Когато ракетата достигна най-висока точкаорбитата си, спътникът се отдели от ракетата носител.

Неговото по-нататък движението се извършва по инерция.

Физическа основа на сателитния полет

За да стане едно тяло изкуствен спътник, трябва да бъдат изпълнени две основни условия:

предаване на тялото на хоризонтална скорост от 7,8 км/сек (първа космическа скорост) за преодоляване на земната гравитация;
премествайки го от плътни слоеве на атмосферата към много разредени, които не се съпротивляват на движението.

След като достигне скоростта на бягство, спътникът се върти около планетата в кръгова орбита.

Ако периодът му на въртене е 24 часа, тогава спътникът ще се върти синхронно със Земята, сякаш се движи над същата област на планетата. Такава орбита се нарича геостационарна и нейният радиус, при дадена скорост на устройството, трябва да бъде шест пъти по-голям от радиуса на Земята. С увеличаване на скоростта до 11,2 км/сек орбитата става все по-удължена, превръщайки се в елипса. Именно в тази орбита се движеше първото дете на съветската космонавтика. В същото време Земята се намираше в един от фокусите на тази елипса. Най-голямото отстраняванеспътникът беше на 900 км от Земята.

Но в процеса на движение той все пак се потопи в горните слоеве на атмосферата, забави се, постепенно се приближаваше към Земята. В крайна сметка, поради съпротивлението на въздуха го се нагрява и изгаря в плътните слоеве на атмосферата.

60-годишна история на изстрелванията на сателити

Изстрелването и полета на тази малка сребърна топка на толкова голямо разстояние от Земята е триумф на съветската наука за този период. Това беше последвано от още редица изстрелвания, които преследваха главно военни цели. Те изпълняваха разузнавателни функции и бяха част от навигационни и комуникационни системи.

Съвременни работници звездно небеизпълнявам огромно количество работа в полза на човечеството.В допълнение към сателитите, предназначени за отбранителни цели, се търсят следните:

Комуникационни сателити (ретранслатори),осигуряване на стабилни, независими от времето комуникации на голяма площ от планетата.
навигационни спътници,служещи за определяне на координати и скорост на всички видове транспорт и определяне на точно време.
сателити, което ви позволява да снимате участъци от земната повърхност.„Космическите“ снимки са търсени от много наземни служби (лесовъди, еколози, метеоролози и др.); те се използват за създаване на изключително точни карти на всяка част на планетата.
Сателитите на „учени“ са платформи за тестване на нови идеи и технологии,инструменти за получаване на уникална научна информация.

Производството, изстрелването и поддръжката на космически кораби изисква огромни разходи, така че започнаха да се появяват международни проекти. Един от тях система INMASART,осигуряване на корабите в открито море със стабилни комуникации. Благодарение на нея мнозина бяха спасени морски корабии човешки животи.

Погледнете нощното небе

През нощта сред диамантеното разпръскване на звезди можете да видите ярки, немигащи светещи точки. Ако те, движейки се по права линия, прелетят цялото небе за 5-10 минути, значи сте видели сателит. С невъоръжено око могат да се наблюдават само сравнително големи спътници, с дължина най-малко 600 m. Те се виждат само когато отразяват слънчевата светлина.

Такива обекти включват международни космическа станция(МКС).Можете да го видите два пъти за една вечер. Първо се движи от югоизточната част на небето на североизток. След около 8 часа се появява на северозапад и изчезва зад югоизточната част на хоризонта. Най-доброто време за наблюдение е юни-юли - час след залез и 40-60 минути преди изгрев.

Следвайки с поглед светещата точка, спомнете си колко усилия и знания са вложени в това чудо на техническата мисъл, каква смелост имат хората, работещи на борда на орбиталната станция.

Ако това съобщение е било полезно за вас, ще се радвам да ви видя

съветски изкуствени спътници на земята. Първият изкуствен спътник на Земята.

Изкуствени спътници на Земята(AES), космически кораб, изстрелян в орбита около Земята и предназначен за решаване на научни и приложни проблеми. Изстрелването на първия спътник, който стана първото изкуствено небесно тяло, създадено от човека, беше извършено в СССР на 4 октомври и беше резултат от постиженията в областта на ракетната техника, електрониката, автоматичното управление, компютърните технологии, небесната механика и други отрасли на науката и технологиите. С помощта на този сателит за първи път беше измерена плътността горните слоеве на атмосферата(въз основа на промените в неговата орбита), са изследвани характеристиките на разпространението на радиосигнали в йоносферата, тествани са теоретични изчисления и основни технически решения, свързани с извеждането на сателити в орбита. На 1 февруари в орбита беше изстрелян първият американски спътник Explorer-1, а малко по-късно други страни също изстреляха независими спътници: 26 ноември 1965 г. - Франция (сателит A-1), 29 ноември 1967 г. - Австралия ( VRSAT-1"), 11 февруари 1970 г. - Япония ("Осуми"), 24 април 1970 г. - Китай ("Китай-1"), 28 октомври 1971 г. - Великобритания ("Просперо"). Някои сателити, произведени в Канада, Франция, Италия, Великобритания и други страни, са изстреляни (от 1962 г.) с помощта на американски ракети-носители. На практика космически изследванияМеждународното сътрудничество стана широко разпространено. Така в рамките на научно-техническото сътрудничество между социалистическите страни бяха изстреляни редица сателити. Първият от тях, Интеркосмос-1, беше изведен в орбита на 14 октомври 1969 г. Общо до 1973 г. бяха изстреляни над 1300 спътника от различни видове, включително около 600 съветски и над 700 американски и други държави, включително пилотирани космически кораби- сателити и орбитални станции с екипаж.

Обща информация за сателитите.

съветски изкуствени спътници на земята. "Електрон".

В съответствие с международното споразумение космическият кораб се нарича сателит, ако е извършил поне един оборот около Земята. В противен случай той се счита за ракетна сонда, извършваща измервания по балистична траектория и не се регистрира като сателит. В зависимост от задачите, които се решават с помощта на изкуствените спътници, те се делят на изследователски и приложни. Ако спътникът е оборудван с радиопредаватели, едни или други измервателни уреди, светкавици за изпращане на светлинни сигнали и др., Той се нарича активен. Пасивните спътници обикновено са предназначени за наблюдения от земната повърхност при решаване на определени научни проблеми (такива спътници включват балонни спътници, достигащи няколко десетки в диаметър м). Изследователските спътници се използват за изследване на Земята, небесните тела и космическото пространство. Те включват по-специално геофизични спътници, геодезически спътници, орбитални астрономически обсерватории и др. Приложните спътници са комуникационни спътници, метеорологични спътници, спътници за изследване на земните ресурси, навигационни спътници, спътници за технически цели (за изследване на влиянието на космическите условия върху материалите , за тестване и тестване на бордови системи) и др. AES, предназначени за човешки полет, се наричат пилотирани спътници. Сателитите в екваториална орбита, разположена близо до екваториалната равнина, се наричат екваториални, спътниците в полярна (или субполярна) орбита, минаваща близо до полюсите на Земята, се наричат полярни. Сателитите са изстреляни в кръгова екваториална орбита на разстояние 35860 кмот повърхността на Земята и движейки се в посока, съвпадаща с посоката на въртене на Земята, "виси" неподвижно над една точка от повърхността на Земята; такива сателити се наричат стационарни. Последните степени на ракетите-носители, носовите обтекатели и някои други части, отделени от спътника по време на изстрелване в орбити, представляват вторични орбитални обекти; те обикновено не се наричат сателити, въпреки че обикалят около Земята и в някои случаи служат като обекти на наблюдение за научни цели.

Чужди изкуствени спътници на Земята. Изследовател 25.

Чужди изкуствени спътници на Земята. "Диадема-1".

В съответствие с международната система за регистрация на космически обекти (сателити, космически сонди и др.) В рамките на международната организация COSPAR през 1957-1962 г. космическите обекти са обозначени с годината на изстрелване с добавяне на буква гръцка азбука, съответстващ на серийния номер на изстрелването в дадена година, а арабска цифра - номерът на орбитален обект в зависимост от неговата яркост или степен на научна значимост. И така, 1957a2 е обозначението на първия съветски сателит, изстрелян през 1957 г.; 1957a1 - обозначение на последния етап от ракетата-носител на този сателит (ракелата-носител беше по-ярка). С нарастването на броя на изстрелванията, считано от 1 януари 1963 г., космическите обекти започват да се обозначават с годината на изстрелване, серийния номер на изстрелването през дадена година и главна букваЛатиница (понякога се заменя и с пореден номер). Така сателитът Intercosmos-1 има обозначението: 1969 88A или 1969 088 01. В националните програми за космически изследвания сателитните серии често имат и свои собствени имена: „Космос“ (СССР), „Изследовател“ (САЩ), „Диадема“ (Франция) ) и т.н. В чужбина думата „сателит“ до 1969 г. се използва само по отношение на съветските спътници. През 1968-69 г., по време на подготовката на международния многоезичен астронавтически речник, беше постигнато споразумение, според което терминът „сателит“ се прилага за спътници, изстреляни във всяка страна.

съветски изкуствени спътници на земята. "Протон-4".

В съответствие с разнообразието от научни и приложни проблеми, решавани с помощта на сателити, сателитите могат да имат различни размери, тегло, конструктивни схеми, състав на бордовото оборудване. Например, масата на най-малкия сателит (от серията EPC) е само 0,7 кг; Съветският спътник Протон-4 имаше маса около 17 Т. Масата на орбиталната станция Салют със закачения към нея космически кораб Союз беше над 25 Т. Най-голямата маса на полезен товар, изстрелян в орбита от изкуствен спътник, беше около 135 Т(Американски космически кораб Аполо с последната степен на ракетата носител). Има автоматични спътници (изследователски и приложни), в които работата на всички инструменти и системи се управлява от команди, идващи или от Земята, или от бордово програмно устройство, пилотирани спътници и орбитални станции с екипаж.

За решаването на някои научни и приложни проблеми е необходимо спътникът да бъде ориентиран по определен начин в пространството, като видът на ориентацията се определя главно от предназначението на спътника или от характеристиките на оборудването, инсталирано на него. Така сателитите, предназначени за наблюдение на обекти на повърхността и в земната атмосфера, имат орбитална ориентация, при която една от осите е постоянно насочена вертикално; Сателитите за астрономически изследвания са ориентирани към небесни обекти: звезди, Слънце. По команда от Земята или по зададена програма ориентацията може да се променя. В някои случаи не целият спътник е ориентиран, а само отделните му елементи, например силно насочени антени - към земни точки, слънчеви панели - към Слънцето. За да може посоката на определена ос на спътника да остане непроменена в пространството, той се завърта около тази ос. За ориентация се използват и гравитационни, аеродинамични, магнитни системи - така наречените пасивни системи за ориентация и системи, оборудвани с реактивни или инерционни елементи за управление (обикновено на сложни спътници и космически кораби) - активни системи за ориентация. AES, които имат реактивни двигатели за маневриране, корекция на траекторията или излизане от орбита, са оборудвани със системи за контрол на движението, неразделна част от които е системата за контрол на ориентацията.

Чужди изкуствени спътници на Земята. "ОСО-1".

В изкуствени спътници, които се характеризират със значително генериране на топлина от тяхното оборудване, и космически кораби се използват системи с верига за течен топлопренос; при сателити с ниско генериране на топлина оборудването в някои случаи е ограничено до пасивни средства за термично регулиране (избор на външна повърхност с подходящ оптичен коефициент, топлоизолация на отделни елементи).

Чужди изкуствени спътници на Земята. "Оскар-3".

Пилотираните спътници и някои автоматични спътници имат спускаеми апарати за връщане на екипажа, отделни инструменти, филми и експериментални животни на Земята.

Движение на сателити.

Чужди изкуствени спътници на Земята. "Близнаци".

AES се извеждат в орбита с помощта на автоматично управлявани многостепенни ракети-носители, които се придвижват от изстрелването до определена изчислена точка в космоса благодарение на тягата, развивана от реактивни двигатели. Този път, наречен траектория на изстрелване на изкуствен спътник в орбита, или активната част от движението на ракетата, обикновено варира от няколкостотин до две до три хиляди километра. км. Ракетата започва, движейки се вертикално нагоре и преминава през най-плътните слоеве на земната атмосфера с относително ниска скорост (което намалява разходите за енергия за преодоляване на атмосферното съпротивление). Докато се издига, ракетата постепенно се обръща и посоката на движението й става близка до хоризонталната. На този почти хоризонтален участък тягата на ракетата не се изразходва за преодоляване на спирачния ефект от гравитационните сили на Земята и атмосферното съпротивление, а главно за увеличаване на скоростта. След като ракетата достигне проектната скорост (по големина и посока) в края на активния участък, работата на реактивните двигатели спира; това е така наречената точка на извеждане на спътника в орбита. Изстреляният космически кораб, който носи последната степен на ракетата, автоматично се отделя от нея и започва своето движение по определена орбита спрямо Земята, превръщайки се в изкуствено небесно тяло. Неговото движение се подчинява на пасивни сили (гравитацията на Земята, както и на Луната, Слънцето и други планети, съпротивление на земната атмосфера и др.) И активни (контролни) сили, ако на борда на космическия кораб са монтирани специални реактивни двигатели. Видът на началната орбита на спътника спрямо Земята зависи изцяло от неговото положение и скорост в края на активната фаза на движение (в момента, в който спътникът навлиза в орбита) и се изчислява математически с помощта на методите на небесната механика. Ако тази скорост е равна или надвишава (но не повече от 1,4 пъти) първата скорост на евакуация (около 8 км/секблизо до повърхността на Земята), а посоката му не се отклонява много от хоризонталата, тогава космическият кораб навлиза в орбитата на спътника на Земята. Точката, в която спътникът влиза в орбита в този случай се намира близо до перигея на орбитата. Влизането в орбита е възможно и в други точки на орбитата, например близо до апогея, но тъй като в този случай орбитата на спътника се намира под точката на вмъкване, самата точка на вмъкване трябва да бъде разположена доста високо и скоростта в края на активния сегмент трябва да бъде малко по-малък от кръговия.

В първо приближение орбитата на сателита е елипса с фокус в центъра на Земята (в частен случай кръг), поддържаща постоянна позиция в пространството. Движението по такава орбита се нарича невъзмутимо и съответства на предположенията, че Земята привлича според закона на Нютон като топка със сферично разпределение на плътността и че върху спътника действа само гравитационната сила на Земята.

Фактори като съпротивлението на земната атмосфера, компресията на земята, налягането на слънчевата радиация, привличането на луната и слънцето причиняват отклонения от необезпокоявано движение. Изследването на тези отклонения дава възможност да се получат нови данни за свойствата на земната атмосфера и гравитационното поле на Земята. Поради атмосферното съпротивление спътниците се движат в орбити с перигей на височина от няколкостотин км, постепенно намаляват и, попадайки в относително плътни слоеве на атмосферата на височина 120-130 кма отдолу се срутват и горят; следователно те имат ограничен живот. Например, първият съветски сателит е бил на височина около 228, когато е влязъл в орбита. кмнад повърхността на Земята и имаше почти хоризонтална скорост от около 7,97 км/сек.Голямата полуос на неговата елиптична орбита (т.е. средното разстояние от центъра на Земята) е около 6950 км, период 96.17 мин, а най-малкото и най-отдалечените точки на орбитата (перигей и апогей) са разположени на височини от около 228 и 947 кмсъответно. Сателитът съществува до 4 януари 1958 г., когато поради смущения в орбитата си навлиза в плътните слоеве на атмосферата.

Орбитата, в която сателитът се изстрелва веднага след ускорителната фаза на ракетата-носител, понякога е само междинна. В този случай на борда на спътника има реактивни двигатели, които се включват в определени моменти за кратко по команда от Земята, придавайки допълнителна скорост на спътника. В резултат на това спътникът се премества в друга орбита. Автоматичните междупланетни станции обикновено се изстрелват първо в орбитата на спътника на Земята и след това се прехвърлят директно на траекторията на полета до Луната или планетите.

Сателитни наблюдения.

Чужди изкуствени спътници на Земята. „Транзит“.

Контролът на движението на спътниците и второстепенните орбитални обекти се осъществява чрез наблюдението им от специални наземни станции. Въз основа на резултатите от такива наблюдения се уточняват елементите на спътниковите орбити и се изчисляват ефемериди за предстоящи наблюдения, включително за решаване на различни научни и приложни проблеми. Въз основа на използваното оборудване за наблюдение спътниците се делят на оптични, радио и лазерни; според крайната им цел - до позиционни (определяне на посоки по сателити) и далекомерни наблюдения, измервания на ъглова и пространствена скорост.

Най-простите позиционни наблюдения са визуални (оптични), извършвани с визуални оптични инструменти и позволяващи определяне на небесните координати на спътник с точност до няколко дъгови минути. За решаване на научни проблеми се извършват фотографски наблюдения с помощта на сателитни камери, осигуряващи точност на определяне до 1-2¢¢ по позиция и 0,001 секпо време. Оптични наблюдения са възможни само когато сателитът е осветен от слънчева светлина (изключение правят геодезическите спътници, оборудвани с импулсни източници на светлина; те могат да се наблюдават и в земната сянка), небето над станцията е достатъчно тъмно и времето е благоприятно за наблюдения. Тези условия значително ограничават възможността за оптични наблюдения. По-малко зависими от такива условия са радиотехническите методи за наблюдение на спътниците, които са основните методи за наблюдение на спътниците по време на работа на инсталираните на тях специални радиосистеми. Такива наблюдения включват приемане и анализиране на радиосигнали, които са или генерирани от бордовите радиопредаватели на сателита, или изпратени от Земята и препредадени от сателита. Сравнението на фазите на сигналите, получени от няколко (поне три) разположени антени, позволява да се определи позицията на сателита на небесна сфера. Точността на такива наблюдения е около 3 ¢ в позиция и около 0,001 секпо време. Измерването на доплеровото изместване на честотата (виж Доплеров ефект) на радиосигналите позволява да се определи относителната скорост на спътника, минималното разстояние до него по време на наблюдаваното преминаване и момента във времето, когато спътникът е бил на това разстояние; наблюденията, извършвани едновременно от три точки, позволяват да се изчислят ъгловите скорости на спътника.

Наблюденията за определяне на разстоянието се извършват чрез измерване на интервала от време между изпращането на радиосигнал от Земята и получаването му след препредаване от бордовия радиоотговорник на спътника. Повечето точни измерванияразстоянията до спътниците се осигуряват от лазерни далекомери (точност до 1-2 ми по-горе). За радиотехнически наблюдения на пасивни космически обекти се използват радарни системи.

Изследователски сателити.

съветски изкуствени спътници на земята. Сателитът от серията Космос е йоносферна лаборатория.

Оборудването, монтирано на борда на сателита, както и сателитните наблюдения от наземни станции, позволяват провеждането на различни геофизични, астрономически, геодезически и други изследвания. Орбитите на такива сателити са разнообразни - от почти кръгови на височина 200-300 кмдо удължени елипсовиди с височина на апогея до 500 хиляди. км. Изследователските спътници включват първите съветски спътници, съветските спътници от серията Електрон, Протон, Космос, американските спътници от серията Авангард, Експлорър, ОГО, ОСО, ОАО (орбитални геофизични, слънчеви, астрономически обсерватории); Английски сателит "Ариел", френски сателит "Диадема" и др. Изследователските сателити съставляват около половината от всички изстреляни спътници.

С помощта на научни инструменти, инсталирани на сателити, се изследва неутралния и йонен състав на горната атмосфера, нейното налягане и температура, както и промените в тези параметри. Електронната концентрация в йоносферата и нейните вариации се изследват както с помощта на бордово оборудване, така и чрез наблюдение на преминаването на радиосигнали от бордови радиофарове през йоносферата. С помощта на йонозонди бяха подробно проучени структурата на горната част на йоносферата (над основния максимум на електронната плътност) и промените в електронната плътност в зависимост от геомагнитната ширина, времето на деня и др. Всички резултати от атмосферните изследвания, получени с помощта на сателити са важен и надежден експериментален материал за разбиране на механизмите на атмосферните процеси и за решаване на такива практически въпроси като прогнозиране на радиокомуникациите, прогнозиране на състоянието на горната атмосфера и др.

С помощта на сателити са открити и изследвани радиационните пояси на Земята. Заедно с космическите сонди, спътниците позволиха да се изследва структурата на магнитосферата на Земята и естеството на потока на слънчевия вятър около нея, както и характеристиките на самия слънчев вятър (плътност на потока и енергия на частиците, величината и естеството на "замразеният" магнитно поле) и други слънчеви лъчения, недостъпни за наземни наблюдения - ултравиолетови и рентгенови лъчи, които представляват голям интерес от гледна точка на разбирането на слънчево-земните връзки. Някои приложни сателити също предоставят данни, ценни за научни изследвания. По този начин резултатите от наблюденията, извършени на метеорологични спътници, се използват широко за различни геофизични изследвания.

Резултатите от сателитните наблюдения позволяват да се определят с висока точност смущенията в спътниковите орбити, промените в плътността на горната атмосфера (поради различни проявислънчевата активност), законите на атмосферната циркулация, структурата на гравитационното поле на Земята и др. Специално организираните позиционни и далекомерни синхронни наблюдения на сателити (едновременно от няколко станции) с помощта на сателитни геодезични методи позволяват извършването на геодезическа връзка към хиляди точки на мили разстояние кмедин от друг, изучават движението на континентите и т.н.

Приложени сателити.

Чужди изкуствени спътници на Земята. "Синком-3".

Приложните спътници включват спътници, изстреляни за решаване на определени технически, икономически и военни проблеми.

Комуникационните спътници се използват за осигуряване на телевизионни предавания, радиотелефонни, телеграфни и други видове комуникация между наземни станции, разположени една от друга на разстояние до 10-15 хиляди. км. Бордовото радиооборудване на такива сателити приема сигнали от наземни радиостанции, усилва ги и ги предава на други наземни радиостанции. Комуникационните спътници се изстрелват на високи орбити (до 40 хиляди). км). Сателитите от този тип включват съветския спътник "светкавица", американски спътник "Sincom", спътник "Intelsat" и др. Комуникационните спътници, изведени в стационарни орбити, постоянно се намират над определени зони от земната повърхност.

съветски изкуствени спътници на земята. "Метеор".

Чужди изкуствени спътници на Земята. "Тирос."

Метеорологичните сателити са предназначени за редовно предаване на наземни станции на телевизионни изображения на облачността, снежната и ледената покривка на Земята, информация за топлинното излъчване на земната повърхност и облаците и др. Сателитите от този тип се изстрелват в орбити, близки до кръговите , с надморска височина 500-600 кмдо 1200-1500 км; Обхватът на гледане от тях достига 2-3 хиляди. км. Метеорологичните спътници включват някои съветски спътници от серията Космос, сателитите Метеор и американските сателити Тирос, ESSA и Nimbus. Експериментите се провеждат върху глобални метеорологични наблюдения от надморска височина, достигаща 40 хиляди. км(Съветски спътник "Молния-1", американски спътник "ATS").

Сателитите за изучаване на природните ресурси на Земята са изключително перспективни от гледна точка на приложение в националната икономика. Наред с метеорологичните, океанографските и хидрологичните наблюдения, такива спътници позволяват получаването оперативна информациянеобходими за геология, селско стопанство, рибарство, горско стопанство, контрол на замърсяването естествена среда. Резултатите, получени с помощта на сателити и пилотирани космически кораби, от една страна, и контролни измервания от цилиндри и самолети, от друга, показват перспективите за развитие на тази област на изследване.

За навигация на морски кораби, включително подводници, се използват навигационни спътници, чието функциониране се поддържа от специална наземна система за поддръжка. Корабът, получавайки радиосигнали и определяйки позицията си спрямо сателита, чиито координати в орбита във всеки момент са известни с висока точност, установява местоположението си. Примери за навигационни спътници са американските сателити Transit и Navsat.

съветски изкуствени спътници на земята. "Фойерверки".

Пилотираните спътници и пилотираните орбитални станции са най-сложните и напреднали изкуствени спътници. Те, като правило, са предназначени за решаване на широк кръг от проблеми, предимно за провеждане на сложни научни изследвания, тестване на космически технологии, изучаване на природните ресурси на Земята и т.н. Първото изстрелване на пилотиран сателит е извършено на 12 април 1961 г. : на съветския космически кораб-сателит "Восток" пилотът-космонавт Ю. А. Гагарин прелетя около Земята в орбита с апогейна височина 327 км. На 20 февруари 1962 г. първият американски космически кораб навлиза в орбита с астронавта Дж. Глен на борда. Нова стъпка в изследването на космическото пространство с помощта на пилотирани спътници беше полетът на съветската орбитална станция "Салют", Космически скорости, Космически кораб.

Литература:

Александров С. Г., Федоров Р. Е., Съветски спътници и космически кораби, 2 изд., М., 1961;
Eliasberg P.E., Въведение в теорията на полета на изкуствени спътници на Земята, М., 1965;
Ruppe G. O., Въведение в астронавтиката, прев. от англ., т. 1, М., 1970 г.;
Левантовски V.I., Механика космически полетв елементарно изложение, М., 1970;
King-Healy D., Теория на орбитите на изкуствените спътници в атмосферата, прев. от англ., М., 1966;
Рябов Ю., Движение на небесните тела, М., 1962;
Мелер И., Въведение в сателитната геодезия, прев. от английски, М., 1967. Виж също лит. при чл. Космически кораб.

Н. П. Ерпилев, М. Т. Крошкин, Ю. А. Рябов, Е. Ф. Рязанов.

Тази статия или раздел използва текст

Интересни фактиоколо изкуствени спътнициЗемите привличат 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.

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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; кораби идват в пристанището; Сателитната телевизия работи. Често, когато преглеждаме картата на най-известните търсачки, попадаме на раздел „сателитен изглед“, който ви позволява да видите снимки на всяка част на планетата от голяма височина.
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.
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.
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.
Първият GPS сателит е изстрелян през 1978 г..

Изкуствени спътници на Земята

Поддържане.Изкуствените спътници на Земята са космически кораби, изстрелвани в околоземни орбити. Формата на сателитните орбити зависи от скоростта на спътника и разстоянието му от центъра на Земята и е кръг или елипса. Освен това орбитите се различават по наклон спрямо екваториалната равнина, както и по посока на въртене. Формата на спътниковите орбити се влияе от несферичността на гравитационното поле на Земята, гравитационните полета на Луната, Слънцето и други небесни тела, както и от аеродинамичните сили, възникващи при движението на сателита горни слоевеатмосфера и други причини.

Изборът на формата на орбитата на спътника до голяма степен зависи от неговото предназначение и характеристиките на задачите, които изпълнява.

Предназначение на изкуствения спътник.В зависимост от задачите, които трябва да се решат, спътниците се разделят на изследователски, приложни и военни.

Проучване AES се използват за изследване на Земята, небесните тела и космическото пространство. С тяхна помощ се извършват геофизични, астрономически, геодезически, биологични и други изследвания. Орбитите на такива спътници са разнообразни: от почти кръгли на височина 200...300 км до удължени елиптични с височина на апогея до 500 хиляди км. Това са спътниците „Прогноз“, „Електрон“, „Протон“ и др., изведени в орбита за изследване на процесите на слънчевата активност и тяхното въздействие върху магнитосферата на Земята, изследване космически лъчии взаимодействие с материята на частици със свръхзвукова енергия.

ДО приложено AES включват комуникационни (телекомуникационни), метеорологични, геодезически, навигационни, океанографски, геоложки, спасително-издирвателни и други.

От особено значение са комуникационни сателити- „Молния“ (фиг. 2.5), „Дъга“, „Екран“, „Хоризонт“, предназначени за предаване на телевизионни програми и осигуряване на радиокомуникации на дълги разстояния. Те използват елиптични синхронни орбити с висок ексцентрицитет. За непрекъсната комуникация с региона трябва да имате три такива сателита. Спътниците Raduga, Ekran и Horizon също имат кръгови екваториални геостационарни орбити с надморска височина 35 500 - 36 800 km, което осигурява денонощна комуникация чрез мрежата от наземни приемни телевизионни станции Orbita.

Всички тези спътници имат динамична стабилизация спрямо Земята и Слънцето, което им позволява надеждно да предават получените сигнали, както и да ориентират слънчеви панели (SB) към Слънцето.

ориз. 2.5. Схема на свързания изкуствен спътник на Земята "Молния":

1 - сензори на системата за ориентация; 2 - SB панели; 3 - радиоприемници и предаватели;
4 - антени; 5 - хидразинови цилиндри; 6 - двигател за коригиране на орбитата; 7 - радиатори

МетеорологичниСателитите от типа "Метеор" се изстрелват в кръгови орбити на височина 900 км. Те записват състоянието на атмосферата и облаците, обработват получената информация и я предават на Земята (с едно завъртане сателитът изследва до 20% от площта на земното кълбо).

ГеодезическиСателитните сателити са предназначени за картографиране на терена и свързване на обекти на земята, като се вземе предвид неговия релеф. Бордовият комплекс на такива спътници включва: оборудване, което позволява точно записване на тяхното положение в пространството спрямо наземните контролни точки и определяне на разстоянието между тях.

Навигационен AES от типа "Цикада" и "Ураган" са предназначени за глобалните навигационни спътникови системи "ГЛОНАСС", "Космос-1000" (Русия), "Навстар" (САЩ) - за осигуряване на навигация на морски плавателни съдове, самолети и други движещи се обекти. С помощта на навигационни и радиосистеми кораб или самолет може да определи позицията си спрямо няколко спътника (или в няколко точки от орбитата на сателита). За навигационни спътници полярните орбити са за предпочитане, т.к покриват цялата повърхност на Земята.

Военен AES се използват за осигуряване на комуникации, командване и контрол и различни видоверазузнаване (наблюдение на територии, военни съоръжения, изстрелвания на ракети, движение на кораби и др.), както и за навигация на самолети, ракети, кораби, подводници и др.

Бордово оборудване на сателити.Съставът на бордовото оборудване на спътника се определя от предназначението на спътника.

Оборудването може да включва различни инструменти и устройства за наблюдение. Тези устройства, в зависимост от тяхното предназначение, могат да работят на различни физически принципи. Например, следното може да се инсталира на сателити: оптичен телескоп, радиотелескоп, лазерен рефлектор, фотографско оборудване, работещо във видимия и инфрачервения диапазони и др.

За обработка на резултатите от наблюденията и анализирането им на борда на спътника могат да бъдат инсталирани сложни информационни и аналитични системи, използващи компютърни технологии и други средства. Получената и обработена на борда информация, обикновено под формата на кодове, се предава на Земята с помощта на специални бордови радиосистеми, работещи в различни радиочестотни диапазони. Един радиокомплекс може да съдържа няколко антени от различен тип и предназначение (параболични, спирални, камшични, рупорни и др.).

За да контролира движението на спътника и да осигури функционирането на бордовото му оборудване, на борда на спътника е инсталиран бордов контролен комплекс, който работи автономно (в съответствие с наличните на борда програми), както и по команди, получени от наземен контролен комплекс.

За осигуряване на електрическа енергия на бордовия комплекс, както и на всички бордови инструменти и устройства, на сателита са монтирани слънчеви панели, сглобени от полупроводникови елементи или горивни химически елементи, или атомни електроцентрали.

Системи за задвижване.Някои сателити имат системи за задвижване, използвани за корекция на траекторията или ротационна стабилизация. По този начин, за да се увеличи живота на спътниците с ниска орбита, на тях периодично се включват двигатели, които прехвърлят спътниците на по-висока орбита.

Система за сателитна ориентация.Повечето сателити използват система за ориентация, която осигурява фиксирана позиция на осите спрямо повърхността на Земята или всякакви небесни обекти (например за изследване на космическото пространство с помощта на телескопи и други инструменти). Ориентацията се извършва с помощта на микроракетни двигатели или реактивни дюзи, разположени на повърхността на спътника или изпъкнали конструкции (панели, ферми и др.). За стабилизиране на изкуствените спътници на средни и високи орбити са необходими много ниски тягови усилия (0,01... 1 N).

Характеристики на дизайна. AES се извеждат в орбита под специални обтекатели, които поемат всички аеродинамични и топлинни натоварвания. Следователно формата на спътника и конструктивните решения се определят от функционалната приложимост и допустимите размери. Обикновено изкуствените спътници имат моноблокови, многоблокови или фермови конструкции. Част от оборудването е поставено в термостатно затворени отделения.

Автоматични междупланетни станции

Въведение.Автоматичните междупланетни станции (AIS) са предназначени за полети до Луната и планетите от Слънчевата система. Характеристиките им се определят от голямото разстояние на действие от Земята (до излизане от сферата на действие на нейното гравитационно поле) и времето на полета (измерва се в години). Всичко това поставя специални изисквания към тяхното проектиране, управление, захранване и др.

Общ изгледи типичното оформление на AWS е показано на примера на автоматичната междупланетна станция „Вега“ (фиг. 2.6)

ориз. 2.6. Общ изглед на автоматичната междупланетна станция "Вега":

1 - превозно средство за спускане; 2 - орбитално превозно средство; 3 - слънчева батерия; 4 - блокове научно оборудване; 5 - нисконасочена антена; 6 - силно насочена антена

Полетите на AMS започват през януари 1959 г. с изстрелването на съветската AMS Luna-1 в орбита, която лети до Луната. През септември същата година Луна 2 достигна лунната повърхност, а през октомври Луна 3 направи снимка невидима странапланети, предавайки тези изображения на Земята.

През 1970 - 1976 г. проби от лунна почва бяха доставени от Луната на Земята и Луноходите успешно оперираха на Луната. Тези постижения значително изпревариха американското изследване на Луната с автоматични превозни средства.

С помощта на поредица от космически сонди, изстреляни към Венера (от 1961 г.) и Марс (от 1962 г.), бяха получени уникални данни за структурата и параметрите на тези планети и тяхната атмосфера. В резултат на полетите на космическите кораби е установено, че налягането на атмосферата на Венера е повече от 9 MPa (90 atm), а температурата е 475 ° C; е получена панорама на повърхността на планетата. Тези данни бяха предадени на Земята с помощта на сложна комбинирана структура AMS, една от частите на който се спускаше до повърхностпланета, а вторият, изстрелян в сателитна орбита, получи информация и я предаде на Земята. Подобни комплексни изследвания са извършени и на Марс. През същите тези години на Земята беше получена богата научна информация от космическия кораб Zond, на който бяха разработени много дизайнерски решения за следващите космически кораби, включително при завръщането им на Земята.

ориз. 2.7. Траектория на полета на космическия кораб "Вега" към планетата Венера и Халеевата комета

Полетите на американските космически кораби "Рейнджър", "Сървейър", "Маринър", "Викинг" продължиха изследването на Луната, Венера и Марс ("Маринър-9" - първият изкуствен спътник на Марс, излезе в орбита на 13 ноември , 1971 г. след успешна спирачна маневра , фиг. 2.9), а сондите Pioneer, Voyager и Galileo достигнаха далечните планети слънчева система: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, предаващи уникални изображения и данни за тези планети.

ориз. 2.9 Mariner 9, първият изкуствен спътник на Марс, влезе в орбита на 13 ноември 1971 г. след успешно извършване на спирачна маневра:

1 - нисконасочена антена; 2 - маневрен двигател; 3 - резервоар за гориво (2 бр.); 4 - устройство за ориентация към звездата Канопус; 5 - цилиндър в системата за херметизиране на задвижващата система; 6 -щори на системата за термоконтрол; 7 - инфрачервен интерферометър-спектрометър; 8 - телевизионна камера с малък зрителен ъгъл;
9 - ултравиолетов спектрометър; 10 -TV камера с широк зрителен ъгъл; 11 - инфрачервен радиометър; 12 - силно насочена антена; 13 - датчици за слънчево улавяне (4 бр.); 14 - сензор за следене на слънцето; 15 - антена с умерено усилване; 16 - соларен панел (4 бр.).

AMS орбити.За полети на космически кораби до планетите на Слънчевата система трябва да им се даде скорост, близка до втората космическа скорост или дори надвишаваща я, а орбитата придобива формата на парабола или хипербола. При приближаване до планетата-дестинация AMS навлиза в зоната на нейното гравитационно поле (грависфера), което променя формата на орбитата. По този начин траекторията на AMS може да се състои от няколко секции, чиято форма се определя от законите на небесната механика.

Бордово оборудване на AMS.На AWS, предназначени за изучаване на планети, в зависимост от решаваните задачи са инсталирани различни инструменти и устройства: телевизионни камери с малки и големи ъгли на видимост, камери и фотополяриметри, ултравиолетови спектрометри и инфрачервени интерферометри, магнитометри, детектори на космически лъчи и заредени частици, инструменти за измерване на характеристиките на плазмата, телескопи и др.

За извършване на планираните изследвания някои научни инструменти могат да бъдат разположени в корпуса на AWS, други се изваждат от корпуса с помощта на ферми или пръти, монтирани на сканиращи платформи и се въртят спрямо техните оси.

За предаване на получена и обработена информация на Земята на AMS е инсталирано специално предавателно и приемащо радио оборудване с високо насочена параболична антена, както и бордов контролен комплекс с изчислително устройство, което генерира команди за работа на инструменти и системи на борда.

За осигуряване на бордовия комплекс за управление и прибори с електричество, на AWS могат да се използват слънчеви панели или ядрени радиоизотопни термоелектрически генератори (необходими за дългосрочни полети до далечни планети).

Характеристики на дизайна на AMS.Носещата конструкция на AMS обикновено има лека фермова рамка (платформа), върху която е монтирано цялото оборудване, системи и отделения. За електронно и друго оборудване се използват запечатани отделения с многослойна топлоизолация и система за термичен контрол.

AWS трябва да бъде оборудвана с триосна система за ориентация с проследяване на определени ориентири (например Слънцето, звездата Канопус). Пространствената ориентация на AMS и маневрите за корекция на траекторията се извършват с помощта на микроракетни двигатели или дюзи, работещи с горещи или студени газове.

AMS може да има орбитална маневрена задвижваща система за коригиране на траекторията или за прехвърляне на AMS в орбитата на планета или неин спътник. В последния случай дизайнът на AWS става значително по-сложен, т.к За да се приземи станцията на повърхността на планетите, тя изисква спиране. Извършва се с помощта на спирачна задвижваща система или поради атмосферата на планетата (ако нейната плътност е достатъчна за спиране, както на Венера). По време на спиране и кацане възникват значителни натоварвания върху конструкцията и инструментите, така че частта за спускане обикновено се отделя от AMS, което й придава подходяща здравина и я предпазва от топлина и други натоварвания.

Спускаемата част на космическия кораб може да има на борда си различно изследователско оборудване, средства за движение по повърхността на планетата (например Луноход на космическия кораб Луна-17) и дори устройство, което се връща на Земята с почвена капсула ( космически кораб Луна-16). В последния случай на връщащото се превозно средство е монтирана допълнителна задвижваща система, която осигурява ускорение и коригиране на траекторията на връщащия се автомобил.