Людина з раннього дитинства, коли дивиться на зоряне небо та Місяць, ставить питання, як влаштовані космос, зірки, планети, галактика, всесвіт. Нас тягне все невідоме і не зрозуміле. Відкрити завісу в таємницю космосу вдалося радянським ученим під керівництвом геніального інженера-конструктора Королева Сергія Павловича, під керівництвом якого запустили перший штучний супутник Землі (скорочено — ШСЗ).

Перший запуск

Саме СРСР 4 жовтня 1957 року першим запустив у космічний простір найпростіший супутник землі або ПС-1 на ракетоносії Р-7 з космодрому Байконур. Очолював творчий колектив творців супутника Сергій Корольов.

Сергій Корольов та Юрій Гагарін

Технічні характеристики першого штучного супутника землі досить примітивні в порівнянні з супутниками, які запускаються в наш час.

ПС-1 являв собою кулю діаметром приблизно 58 см., До якої були приєднані чотири антени довжиною 2,4 і 2,9 метра, вони потрібні були, для прийняття радіоприйому. Маса ПС-1 становила 83,6 кг. Усередині супутника знаходилися датчики тиску, температури, вентилятори, що включаються від реле, які починали працювати, якщо температура піднімалася вище +30С, комутуючий пристрій, який передавав сигнал від супутника на Землю.

ПС-1 відокремився від ракетоносія через 295 секунд після старту, а вже через 315 секунд після старту, він послав на землю перший радіосигнал, який міг приймати будь-який радіоаматор, це були сигнали, що повторювалися приблизно близько 2 хвилин: «Біп, Біп». Ці сигнали вразили весь світ, почалася ера космонавтики та гонки озброєнь між СРСР та США.

ПС-1 пробув на еліптичній орбіті Землі 92 дні та виконав 1440 обертів навколо планети, радіосигнал він продовжував передавати протягом 20 днів. Після цього швидкість обертання ПС-1 почала знижуватися, і 4 січня 1957 року він згорів у щільних шарах атмосфери через високе тертя.

Космічні технології

У наш час простори всесвіту бороздять вже приблизно близько 13 тисяч штучних супутників Землі, більша частина з них належить США, Росії та Китаю. Технологія запусків супутників полягає в тому, щоб при запуску дати йому якомога більшу швидкість. Потрапивши на еліптичну орбіту землі супутник зможе сам, без включення двигунів, рахунок набраної швидкості довгий час обертатися і передавати сигнали.

Для сучасного світу штучні супутники – це невід'ємна частина нашого світу, супутники зв'язку, супутники навігації, метеорологічні супутники, розвідувальні супутники, біосупутники та багато інших штучних супутників, які допомагають нам у звичайному житті.

Ми прогнозуємо погоду, прокладаємо нові маршрути, користуємося стільниковим зв'язком, супутниковим телебаченням, бездротовим інтернетом, складаємо карти та реєструємо земельні ділянки у прив'язці до супутника, і все це завдяки штучним супутникам землі.

Вивчення космосу

Про штучних супутників Землі цікавих фактів багато, але також безпілотні космічні апарати досліджують інші планети. Так що крім супутників, які полегшують нам наше повсякденне життя, людство не стоїть на місці і нині існують штучні супутники Місяця, Марсу, Сонця, Венери.

Штучний супутник Місяця, першим запустили вчені СРСР, цей супутник передавав фотографії поверхні місяця, за допомогою яких вчені переконалися в її специфічній формі, дізналися її будову та особливості тяжіння.
Штучний супутник Марса: одночасно цю планету почали вивчати три супутники, два радянські та один американський.

У всіх цих супутників стояли різні завдання, одні фотографували поверхню планети, інші вивчали температуру, рельєф, обтічність планети, наявність води, але варто помітити, що першим штучним супутником, який здійснив м'яку посадку на поверхню цієї планети, був радянський супутник Марс-3.

Перший штучний супутник у Сонця, з'явився тоді, коли його зовсім туди не збиралися запускати. Супутник НАСА, який мав дослідити місячну поверхню, перелетів орбіту місяця та зупинився на орбіті сонця. У Росії так само є свій штучний супутник сонця, який вивчає солону активність і передає геомагнітні спалахи та коливання.

Дослідження Фобоса, супутника Марса

Штучні супутники Венери. У Радянському Союзі першим відправив в 1975 штучні супутники, за допомогою яких отримали високоякісні зображення поверхні цієї планети.

4 жовтня 1957 - пам'ятна дата для всього людства, в цей день в Російській Федерації відзначають день космічних військ РФ, а в усьому світі свято запуску першого супутника землі.

1957 року під керівництвом С.П. Корольова була створена перша у світі міжконтинентальна балістична ракета Р-7, яка в тому ж році була використана для запуску першого у світі штучного супутника Землі.

Штучний супутник Землі (ШСЗ) - це космічний апарат, що обертається навколо Землі геоцентричною орбітою. - траєкторія руху небесного тіла еліптичною траєкторією навколо Землі. Один із двох фокусів еліпса, яким рухається небесне тіло, збігається із Землею. Для того, щоб космічний корабель опинився на цій орбіті, йому необхідно повідомити швидкість, яка менша за другу космічну швидкість, але не менше ніж перша космічна швидкість. Польоти ШСЗ виконуються на висотах до кількох сотень тисяч кілометрів. Нижню межу висоти польоту ШСЗ обумовлює необхідність уникнення процесу швидкого гальмування в атмосфері. Період звернення супутника по орбіті залежно від середньої висоти польоту може становити від півтори години до кількох діб.

Особливе значення мають супутники на геостаціонарній орбіті, період обігу яких суворо дорівнює добі і тому для наземного спостерігача вони нерухомо «висять» на небосхилі, що дозволяє позбутися поворотних пристроїв в антенах. Геостаціонарна орбіта(ГСО) - кругова орбіта, розташована над екватором Землі (0° широти), перебуваючи на якій штучний супутник обертається навколо планети з кутовою швидкістю, що дорівнює кутовий швидкості обертання Землі навколо осі. Рух штучного супутника Землі геостаціонарною орбітою.

Супутник-1- Перший штучний супутник Землі, перший космічний апарат, запущений на орбіту в СРСР 4 жовтня 1957 року.

Кодове позначення супутника ПС-1(Найпростіший Супутник-1). Запуск здійснювався з 5-го науково-дослідного полігону міністерства оборони СРСР "Тюра-Там" (пізніше це місце отримало назву космодром Байконур) на ракеті-носія "Супутник" (Р-7).

Над створенням штучного супутника Землі на чолі з основоположником практичної космонавтики С.П. В. Бухтіяров та багато інших.

Дата запуску першого штучного супутника Землі вважається початком космічної ери людства, а Росії відзначається як пам'ятний день Космічних військ.

Корпус супутника складався з двох напівсфер діаметром 58 см із алюмінієвого сплаву зі стикувальними шпангоутами, з'єднаними між собою 36 болтами. Герметичність стику забезпечувала гумова прокладка. У верхній оболонці розташовувалися дві антени, кожна з двох штирів по 2,4 м і по 2,9 м. Так як супутник був неорієнтований, то чотириантена система давала рівномірне випромінювання на всі боки.

Усередині герметичного корпусу було розміщено блок електрохімічних джерел; радіопередавальний пристрій; вентилятор; термореле та повітропровід системи терморегулювання; комутуючий пристрій бортової електроавтоматики; датчики температури та тиску; бортова кабельна мережа. Маса першого супутника: 83,6 кг.

Історія створення першого супутника

13 травня 1946 р. Сталін підписав постанову про створення СРСР ракетної галузі науки і промисловості. В серпні С. П. Корольовбув призначений головним конструктором балістичних ракет дальньої дії.

Але ще 1931 року у СРСР було створено Групу вивчення реактивного руху, яка займалася конструюванням ракет. У цій групі працювали Цандер, Тихонравов, Побєдоносцев, Корольов. У 1933 році на базі цієї групи було організовано Реактивний інститут, який продовжив роботи зі створення та вдосконалення ракет.

У 1947 році в Німеччині були зібрані і пройшли льотні випробування ракети Фау-2, вони і започаткували радянські роботи з освоєння ракетної техніки. Однак Фау-2 втілила у своїй конструкції ідеї геніїв-одинаків Костянтина Ціолковського, Германа Оберта, Роберта Годдарда.

У 1948 р. на полігоні Капустін Яр проводилися вже випробування ракети Р-1, яка була копією Фау-2, що виготовляється повністю в СРСР. Потім з'явилися Р-2 з дальністю польоту до 600 км., ці ракети були використані з 1951 р. А створення ракети Р-5 з дальністю до 1200 км. стало першим відривом від техніки Фау-2. Ці ракети пройшли випробування в 1953 р, і відразу почалися дослідження використання їх як носія ядерної зброї. 20 травня 1954 р. уряд видало ухвалу про створення двоступінчастої міжконтинентальної ракети Р-7. А вже 27 травня Корольов направив доповідну міністру оборонної промисловості Д. Ф. Устинову про розробку ШСЗ та можливість його запуску за допомогою майбутньої ракети Р-7.

Запуск!

У п'ятницю, 4 жовтня, о 22 годині 28 хвилин 34 секунди за московським часом було здійснено успішний запуск. Через 295 секунд після старту ПС-1 та центральний блок ракети вагою 7,5 тонни були виведені на еліптичну орбіту висотою в апогеї 947 км, у перигеї 288 км. На 314,5 секунді після старту відбулося відділення Супутника, і він подав свій голос. «Біп! Біп! - Так звучали його позивні. На полігоні їх ловили дві хвилини, потім Супутник пішов за обрій. Люди на космодромі вибігли надвір, кричали «Ура!», гойдали конструкторів та військових. І ще на першому витку прозвучало повідомлення ТАРС: «…Внаслідок великої напруженої роботи науково-дослідних інститутів та конструкторських бюро створено перший у світі штучний супутник Землі…»

Тільки після прийому перших сигналів Супутника надійшли результати обробки телеметричних даних і з'ясувалося, що лише частки секунди відокремлювали від невдачі. Один із двигунів «запізнювався», а час виходу на режим жорстко контролюється і при його перевищенні старт автоматично скасовується. Блок вийшов на режим менш як за секунду до контрольного часу. На 16-й секунді польоту відмовила система управління подачі палива, і через підвищену витрату гасу центральний двигун відключився на 1 секунду раніше за розрахунковий час. Але переможців не судять!Супутник літав 92 дні, до 4 січня 1958 року, здійснивши 1440 обертів навколо Землі (близько 60 млн. км), яке радіопередавачі працювали протягом двох тижнів після старту. Через тертя верхні шари атмосфери супутник втратив швидкість, увійшов у щільні шари атмосфери і згорів внаслідок тертя повітря.

Офіційно «Супутник-1» та «Супутник-2», Радянський Союз запускав відповідно до прийнятих на себе зобов'язань щодо Міжнародного Геофізичного Року. Супутник випромінював радіохвилі на двох частотах 20,005 і 40,002 МГц у вигляді телеграфних посилок тривалістю 0,3 с, це дозволяло вивчати верхні шари іоносфери - до запуску першого супутника можна було спостерігати тільки за відображенням радіохвиль від областей іоносфери, що лежать.

Цілі запуску

• перевірка розрахунків та основних технічних рішень, прийнятих для запуску;
• іоносферні дослідження проходження радіохвиль, випромінюваних передавачами супутника;
• експериментальне визначення густини верхніх шарів атмосфери з гальмування супутника;
• Вивчення умов роботи апаратури.

Незважаючи на те, що на супутнику повністю була відсутня будь-яка наукова апаратура, вивчення характеру радіосигналу та оптичні спостереження за орбітою дозволили отримати важливі наукові дані.

Інші супутники

Другою країною, яка запустила ШСЗ, стали США: 1 лютого 1958 року було запущено штучний супутник землі Експлорер-1. Він був на орбіті до березня 1970 р., але припинив радіопередачі ще 28 лютого 1958 р. Перший американський штучний супутник Землі був запущений командою Брауна.

Вернер Магнус Максиміліан фон Браун- німецький, а з кінця 1940-х років американський конструктор ракетно-космічної техніки, один із основоположників сучасного ракетобудування, творець перших балістичних ракет. У США він вважається «батьком» американської космічної програми. Фон Брауну з політичних причин довго не давали дозволу на запуск першого американського супутника (керівництво США хотіло, щоб супутник був запущений військовими), тому підготовка до запуску "Експлорера" почалася всерйоз лише після аварії "Авангарду". Для запуску було створено форсовану версію балістичної ракети Редстоун, названу Юпітер-С. Маса супутника була рівно в 10 разів менша за масу першого радянського ШСЗ - 8,3 кг. На ньому було встановлено лічильник Гейгера та датчик метеорних частинок. Орбіта «Експлорера» була помітно вищою за орбіту першого ШСЗ.

Наступні країни, що запустили супутники - Великобританія, Канада, Італія - ​​запустили свої перші ШСЗ у 1962, 1962, 1964 рр. . на американських ракетах-носіях. А третьою країною, яка вивела перший ШСЗ на своїй ракеті-носія, стала Франція 26 листопада 1965 р.

Наразі ШСЗ запускаються більш ніж 40країнами (а також окремими компаніями) за допомогою як власних ракет-носіїв (РН), так і пускових послуг, що надаються іншими країнами та міждержавними та приватними організаціями.

Вулканічний ланцюг (знімок із космосу)

Гора Фудзіяма в Японії (знімок із космосу)

Олімпійське село у Ванкувері (знімок з космосу)

Тайфун (знімок із космосу)

Якщо ти довго милувався зоряним небом, то, звичайно, бачив яскраву зірочку, що рухається. Але насправді це був супутник – космічний корабель, який люди спеціально вивели на космічну орбіту.

Перший штучний супутник Землібув запущений Радянським Союзом у 1957 році. Це була величезна подія всього світу, і цей день вважають початком космічної ери людства. Зараз навколо Землі обертаються близько шести тисяч супутників, найрізноманітніших за вагою та формою. За 56 років вони навчилися багато чого.

Наприклад, супутник-зв'язківець допомагає дивитися телепередачі. Як це відбувається?Супутник літає над телестанцією. Починається передача, і телестанція передає «картинку» супутникові, а той, як і в естафеті, передає її іншому супутникові, який летить над іншим місцем земної кулі. Другий супутник транслює зображення третьому, який повертає «картинку» знову на Землю, на телевізійну станцію, що за тисячі кілометрів від першої. Таким чином, телепередачі можуть дивитися одночасно мешканці Москви та Владивостока. За таким самим принципом супутники-зв'язківці допомагають вести телефонні розмови, пов'язують між собою комп'ютери.

Супутники також стежать за погодою. Летить такий супутник високо, бурі, шторми, грози, всі атмосферні обурення помічає і передає Землю. А на Землі синоптики відомості обробляють та знають, яка погода очікується.

Супутники-навігаторидопомагають кораблям здійснювати плавання, адже система навігації GPS допомагає за будь-якої погоди визначати,
де вони знаходяться. За допомогою GPS-навігаторів, вбудованих у мобільні телефони та автомобільні комп'ютери, можна визначити своє місцезнаходження, знаходити на карті потрібні будинки та вулиці.

Є також супутники-розвідники. Вони фотографують Землю, а геологи за фотографіями визначають, де нашої планети знаходяться багаті поклади нафти, газу, інших корисних копалин.

Науково-дослідні супутники допомагають у проведенні наукових досліджень про. Астрономічні – досліджують планети Сонячної системи, галактики та інші космічні об'єкти.

Чому супутники не падають?

Якщо ти кинеш камінь, він полетить, поступово опускаючись все нижче, доки не впаде на землю. Якщо кинути камінь сильніше – він упаде далі. Як знаєте, Земля кругла. Чи можна кинути камінь так сильно, щоб він облетів навколо Землі? Виявляється, можна. Тільки потрібна велика швидкість - майже вісім кілометрів за секунду - це в тридцять разів швидше за літак. І робити це треба за межами атмосфери, інакше тертя повітря дуже заважатиме. Зате, якщо вдасться це зробити, камінь літатиме навколо Землі сам собою без зупинки.

Супутники запускають на ракетах, які летять вгору від Землі. Піднявшись, ракета повертає і починає розгін по бічній орбіті. Саме бічне рух утримує супутники від падіння Землю. Вони літають навколо неї, як і наш вигаданий камінь!

Цікаві факти про штучні супутники Землі привертають увагу практично кожної людини, тому що ця тема дуже цікава. Космічна ера настала вже більше півстоліття тому, і за цей час накопичилася велика кількість цікавої інформації.

1. Перший супутник, який вирушив у позаземні простори, називався ПС-1 чи найпростіший супутник. Його вивів на орбіту ракетоносій, запуск проводився з полігону СРСР, тепер він називається Байконур. Ця подія започаткувала освоєння космосу.

   

2. Вага ПС-1 приблизно 83 кг.. Він мав вигляд кулі з діаметром 58 см. На ньому було чотири антени довжиною близько трьох метрів, вони використовувалися для передачі сигналів. На 315 секунді після старту ПС-1 видав перші позивні, які з нетерпінням чекав на весь світ.

   

3. Першопрохідник перебував на орбіті 92 дні. За цей час встиг подолати 60 млн км, що дорівнює 1440 обертів навколо земної кулі. Радіопередавач зміг протриматися два тижні після запуску.

   

4. Творець першопрохідника Сергій Корольов міг отримати Нобелівську преміюАле оскільки за радянських часів усе було спільне, то й досягнення великого вченого стало «перемогою всього радянського народу». Довгі дев'ять років не було навіть відомо, хто зміг подарувати світові таке досягнення.

   

5. Завдяки першому ІВ вдалося вивчити поверхневі шари іоносфери.. Також він допоміг отримати інформацію про умови роботи апаратури, вони стали в нагоді при наступних запусках послідовників ПС-1.

   

6. Газети того часу писали, що супутник можна побачити на небі без використання спеціальних пристроїв, але це було не так. Те, що всі брали за ПС-1, було центральним блоком ракети. Він важив близько семи тонн, його перебування на орбіті було зроблено одночасно із супутником, точніше, він вивів туди ПС-1. Блок «плавав» у небі, доки не згорів.

   

7. На сьогодні простори навколо земної кулі борознять приблизно 13 тисяч штучних супутників.. Вони дуже корисні, тому що «вміють робити» багато важливих речей. Завдяки їм можуть працювати супутникові телефони у будь-якій точці нашої планети, так само, як і супутникові навігаційні системи; кораблі приходять у порт; працює супутникове телебачення. Часто ми стикаємося при перегляді карти найвідоміших пошукових систем із вкладкою «вид із супутника», що дає можливість побачити фото будь-якої частини планети з величезної висоти.

   

8. Схема запуску схожа на вкидання каменю. Якщо точніше, то супутник потрібно закинути з такою швидкістю, щоб міг обертатися навколо планети самостійно. Параметри такого вкидання: 8 км/с, і це потрібно за межами атмосфери. Інакше тертя про повітря стане на заваді. Якщо все вийшло, то супутник мешкатиме на навколоземній орбіті, без сторонньої допомоги і без зупинок.

   

9. На початку 2000-х на знаменитому аукціоні еВау продавали копію ПС-1. Як стверджують деякі експерти, за часів СРСР було створено близько 20 ідентичних моделей, на яких проводилося тестування та демонстрація. Точна кількість копій досі невідома, оскільки інформація була секретною, але до цього дня багато музеїв стверджує, що в їхній колекції є аналог ПС-1.

   

10. За історію запусків супутників був єдиний випадок знищення його метеоритом. Зареєстрований він у 1993 році. То був ІС Європейського космічного агентства «Олімпус».

    

11. У 1978 році було проведено перший запуск супутника GPS.

Вперше штучний супутник Землі запустили 1957 року. З цього часу слово "супутник" з'явилося у всіх світових мовах. Сьогодні їх налічується не один десяток і кожен має свою назву.

Штучними супутниками нашої планети називають літальні космічні апарати. Вони виводяться на орбіту і обертаються геоцентричною орбітою. ШСЗ створюються в прикладних та наукових цілях.

Перший запуск такого апарату – 4.10.1957 року. Саме він є першим небесним тілом, створеним штучно людьми. Для його створення використовувалися досягнення радянської обчислювальної техніки, ракетної техніки та небесної механіки. За допомогою першого ШСЗ вчені отримали можливість виміряти щільність усіх атмосферних верств, дізнатися про особливості передачі радіосигналів в іносфері, перевірити точність і достовірність технічних рішень і теоретичних розрахунків, які були використані для виведення ШСЗ.

Які бувають земні супутники? Види

Усі вони поділяються на:

• науково-дослідні апарати.
• прикладні.

Це залежить від того, які ці завдання вони вирішують. За допомогою науково-дослідних апаратів можна досліджувати поведінку небесних об'єктів Всесвіту та значного обсягу космічного простору. До науково-дослідних пристроїв відносять: орбітальні астрономічні обсерваторії, геодезичні, геофізичні супутники. До прикладних відносять: метеорологічні, навігаційні та технічні, супутники зв'язку та супутники для дослідження земельних ресурсів. Існують також штучно створені супутники Землі, призначені для польоту людей у ​​космос, їх називають пілотованими.

На яких орбітах літають супутники Землі? На якій висоті?

Ті ШСЗ, що знаходяться на екваторіальній орбіті, називають екваторіальними, а ті, що на полярній орбіті – полярними. Існують також стаціонарні моделі, запущені на кругову екваторіальну орбіту, та його рух збігається з обертанням нашої планети. Такі стаціонарні апарати висять нерухомо над якоюсь конкретною точкою Землі.

Деталі, що відокремлюються, в процесі виведення на орбіту нерідко також називають супутниками Землі. Вони відносяться до вторинних орбітальних об'єктів і є проведення спостережень у наукових цілях.

Перші п'ять років після першого запуску ШСЗ (1957–1962) називалися науковим чином. Для їх назви брали рік запуску та одну грецьку букву, що відповідає номеру по порядку у кожному конкретному році. Зі збільшенням числа штучних апаратів, що запускаються, з початку 1963 року вони стали іменуватися роком запуску і всього однією латинською літерою. ШСЗ можуть мати різні конструктивні схеми, різні розміри, відрізнятися масою, складом бортового обладнання. Енергоживлення ШСЗ відбувається за рахунок сонячних батарей, що стоять на зовнішній частині корпусу.

Після досягнення супутником висоти 42164 кілометри від центру нашої планети (від поверхні землі 35786 км) він починає входити до зони, де орбіта відповідатиме обертанню планети. Зважаючи на те, що рух апарата відбувається з такою ж швидкістю, як рух Землі (цей період дорівнює 24-й годині), здається, що він стоїть на місці лише над однією довготою. Таку орбіту називають геосинхронною.

Завдання та програми польотів навколо Землі

Метеорологічна система «Метеор» було створено ще 1968 року. До неї входить не один, а кілька супутників, які одночасно перебувають на різних орбітах. Вони спостерігають за хмарним покривом планети, фіксують контури морів та материків, про що передають відомості до Гідрометеоцентру.

Дані супутників важливі й у процесі проведення космофотозйомки, що у геології. З її допомогою можна знайти великі геологічні структури, пов'язані з родовищами з корисними копалинами. Вони допомагають чітко фіксувати лісові пожежі, що є актуальним для тайгових просторів, де неможливо швидко помітити велику пожежу. За допомогою космічних знімків можна розглянути особливості ґрунтів та рельєфу, ландшафтів, розподіл підземних та наземних вод. За допомогою супутників можна стежити за змінами рослинного покриву, що особливо важливо для фахівців сільського господарства.

Цікаві факти про земних супутників

1. Першим ШСЗ, що вирушив на навколоземну орбіту, був ПС-1. Його запуск здійснювався з полігону СРСР.
2. Творцем ПС-1 був конструктор Корольов, який міг би здобути нобелівську премію. Але в СРСР не прийнято було надавати досягнення комусь одному, все було спільне. Тому створення ШСЗ було досягнення всього народу СРСР.
3. 1978 року СРСР запустив супутник-шпигун, але запуск пройшов невдало. Апарат включав ядерний реактор. Коли він упав, заразив територію понад 100 000 квадратних кілометрів.
4. Схема запуску ІЗС нагадує вкидання каменю. Його потрібно «викинути» з полігону з такою швидкістю, щоб він міг обертатися навколо планети. Швидкість запуску супутника повинна дорівнювати 8 кілометрів на секунду.
5. Копію ПС-1 можна придбати на аукціоні Ebay на початку 21 століття.