Доклад на тему искусственные спутники земли: works.doklad.ru — Учебные материалы — Интернет-магазин сумки женские кожаные купить в Санкт-Петербурге. Интернет — магазин

Содержание

Доклад на тему Искусственные спутники Земли по физике 9 класс (описание для детей)

Искусственные спутники — созданные человеком космические аппараты, которые могут вращаться по орбите вокруг Земли или других небесных тел. Искусственные спутники могут нести различное оборудование и выполнять самые различные задачи — от научно-исследовательских до военных.

Спутниковую эру открыл советский «Спутник», запущенный в 1958 году. После него в том же году США был запущен «Эксплорер-1». Затем свои спутники запустили Великобритания, Канада, Италия, Франция и некоторые другие страны. Сейчас на околоземной орбите находится почти четыре тысячи спутников, как рабочих так и отслуживших свой срок.

Спутники бывают разных типов: спутники связи — служат для приёма и передачи радиосигналов, навигационные спутники — помогают находящимся на земле определить своё местоположение, исследовательские спутники — служат для научных исследований, например изучают земную поверхность и космическое пространство, метеорологические спутники — помогают составить прогноз погоды, биоспутники — на них проводятся эксперименты над живыми организмами, астрономические спутники — это летающие в космосе автоматические телескопы, военные спутники — выполняют военные задачи, например следят из космоса за передвижением противника, обеспечивают военных связью и возможностью навигации, а также могут нести оружие для уничтожения противника на земле или вражеских космических аппаратов, спутники дистанционного зондирования Земли следят за земной поверхностью.

Спутники устроены следующим образом. Основной частью спутника является корпус, в котором установлено различное оборудование, например двигатели коррекции с небольшим запасом топлива, с помощью которых спутник может изменять свою орбиту. Управляются спутники с Земли, командами из центра управления, которые передаются по радио.

Спутники несут на себе антенны, которые нужны им для приёма и передачи радиосигналов. Электричество, необходимое им для работы спутники получают от Солнца с помощью солнечных батарей. Энергия, поступающая от солнечных батарей накапливается в аккумуляторах. Работа современного спутника невозможна без бортового компьютера. Кроме того аппарат в зависимости от его предназначения может иметь множество видов другого оборудования, например фотокамеру для съёмки земной поверхности, счётчик Гейгера для измерения уровня радиации, телескопы для наблюдения за небесными телами. Спутники играют и будут играть огромную роль в современной космонавтике.

Сообщение 2

В наше время большую роль в развитии науки и техники играет космос и его тщательное изучение. За последние 100 лет наука шагнула настолько далеко, что мы можем вылетать за пределы нашей родной планеты, и исследовать то, что так долго было нам недоступно. Существует множество отраслей изучения космоса, но следует выделить ракетостроение и искусственные спутники, отправляемые людьми на околоземные орбиты.

Искусственные спутники – это тела, запускаемые на ракетах, оснащённые специальным набором функций, заложенных в них конструкторами. Искусственные спутники выполняют очень важные функции в поддержании почти всех современных технологий и устройств, которые появились за последние 100 лет.

Процесс запуска искусственного спутника

Процесс подготовки и непосредственного запуска спутника происходит следующим образом. Сначала конструируется спутник в связи со всеми его функциональными возможностями, зависящими от цели его запуска. Затем подготавливается носителем, на котором спутник будет доставлен на околоземную орбиту, обычно он весьма прост в построении, так как не требует от себя каких либо уникальных функций или же возможностей. После всех приготовлений спутник крепится к носителю и происходит процедура запуска, после чего связь со спутником налаживается с земли и спутник становится полностью работоспособным.

Далее следует рассмотреть плюсы и минусы искусственных спутников.

Плюсы:

— Так как искусственный спутник практически не ограничен в задаваемом ему функционале, он имеет весьма большой потенциал для модернизирования, практически безграничный.

— Обычно обладает достаточно небольшими габаритами

— Легко конструируем

Минусы:

— В случае поломки искусственного спутника он теряет свою функциональность и не подлежит ремонту

— Остатки поломанного спутника будут и дальше летать по космосу, создавая космический мусор

В заключение всего следует сказать, что хоть и искусственные спутники имеют недостатки, но, так или иначе, это самая лучшая технология созданная человеком на данный момент.

Картинка к сообщению Искусственные спутники Земли

Первые искусственные спутники Земли

Светлой памяти Петра Жаковича Крисса одного из старейших сотрудников ОКБ МЭИ, участвовавших в работе по запуску первых спутников, открывших космическую эру.

История первого спутника – это история Р7 – знаменитой королёвской «Семёрки». При разработке первых межконтинентальных баллистических ракет стало ясно, что появилась реальная возможность приступить к изучению космического пространства с помощью искусственного спутника Земли — ИСЗ. Об этом мечтал ещё К.Э.Циолковский. Поэтому уже в январе 1956 года, в разгар работ по межконтинентальной баллистической ракете, было принято решение о разработке ИСЗ в течение 1957-1958 годов. Постановление Совета Министров СССР от „30″ января 1956 г. № 149-88сс гласило: «…Принять предложение Академии наук СССР…, Министерства оборонной промышленности…, Министерства радиотехнической промышленности…, Министерства машиностроения…, Министерства авиационной промышленности…, Министерства обороны СССР…, и главных конструкторов тт. Королева, Глушко, Рязанского, Пилюгина, Кузнецова, Бармина о создании в 1957-1958 гг. на базе разрабатываемого изделия Р-7 искусственного спутника Земли (объект «Д») весом 1000-1400 кг с аппаратурой для научных исследований весом 200-300 кг…». Этот ИСЗ, «объект Д», начал разрабатываться в ОКБ-1 (РКК «Энергия») под руководством С.П.Королёва, а научным руководителем стал М.В.Келдыш.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

В это время с момента создания Сектора ОНИР (Отдел научно-исследовательских работ) под руководством В.А.Котельникова (а с 1954 года под руководством А.Ф.Богомолова) основной работой организации была разработка бортовой и наземной аппаратуры для обеспечения траекторных и телеметрических измерений при испытаниях первой серии ракеты Р7. На Р7 были установлены разработанные коллективом Сектора бортовые радиолокационные ответчики «Факел» и пеленгационные радиомаяки «Факел М». Телеметрия обеспечивалась системой «Трал», принятой к тому времени на вооружение.

По всей трассе полёта ракеты от Байконура до Камчатки приём, регистрацию и обработку информации с борта обеспечивала станция «Трал», а измерение параметров траектории полёта ракеты обеспечивали радиолокационные станции «Бинокль» и фазометрическая станция «Иртыш». Все эти средства, созданные Сектором ОНИР МЭИ, надёжно работали по Р2, Р5 и, естественно, эти же обязанности были возложены на Сектор при подготовке запуска научного ИСЗ.

Весь цикл работ по спутнику был привязан к Международному Геофизическому 1958 году. Запуск спутника планировался на весну 1958 года. Американцы также планировали запуск своего спутника в начале 1958 года.

Первая серия ракеты Р7 шла очень плохо. Пуски первой, второй и третьей «Семёрки» были неудачными. Четвёртая ракета долетела до Куры (Камчатка), но программу не выполнила из-за разрушения головной части при входе в плотные слои атмосферы. И, тем не менее, Н.С.Хрущёв объявил о наличии в СССР межконтинентальной баллистической ракеты. Пятый и шестой экземпляры Р7 также не были полностью удачными, и комиссия отказалась принимать этот вариант на вооружение. Именно безотказно работающие «Тралы» фиксировали причины аварий, происходивших на ракете, а «Бинокли» давали точки падения остатков ракеты. Была запущена в производство вторая, значительно улучшенная серия, с изготовлением частично в Подлипках (г.Королёв), частично в Куйбышеве (ныне г.Самара).

От первой серии остались неиспользованными две ракеты (военным они уже были не нужны), и Королёв решил осуществить свою мечту – запустить спутник. Расчёты показали, что этот двухступенчатый вариант ракеты, не принятый на вооружение и, в общем неудачный, может обеспечить первую космическую скорость. Сергей Павлович убедил военных и Хрущёва, что спутник наилучшим образом покажет всему миру наличие у СССР боевой межконтинентальной баллистической ракеты и обеспечит признание нашего приоритета в космосе. Поскольку «объект Д» — тяжёлый и сложный — мог быть готов только весной 1958 года, а американцы в полный голос заявляли, что они вот-вот запустят свой спутник, Королёв предложил создать ПС-1 (простейший спутник) и запустить его с помощью ракеты первой серии, как только она будет подготовлена к орбитальному запуску.

Богомолов предложил для ПС-1 упрощенную систему «Трал», но министерство Радиоэлектроники не допустило такого вторжения МинВуза на первый спутник.

Первый спутник ПС-1 был запущен 04 октября 1947г. с космодрома Байконур.

Спутник ПС-1 был замечательным научным достижением, но ещё выше было его общественно-политическое значение. Королёв сказал: — «Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей планеты, но его звонкие позывные разнеслись по всем материкам и среди всех народов, как воплощение дерзновенной мечты человечества».

Возможности «неудачного варианта» Р7 были такими, что вместе со спутником весом 83,6кг на орбиту был выведен центральный блок весом 1,5тонны. Центральный блок долго сопровождал спутник. Именно он был виден невооружённым глазом как звёздочка, и по нему с помощью аппаратуры Сектора контролировалась траектория полёта самого спутника. Советский Союз убедительно показал свои возможности, опередив США, первым ворвавшись в космическое пространство. Первый американский спутник «Эксплорер-1» (весом всего 8,3кг) был запущен только 1 февраля 1958 года, после запуска уже второго советского спутника.

Далее приводится (с небольшими сокращениями) цитата из статьи Петра Жаковича Крисса, посвящённой Второму спутнику. «…Н.С.Хрущёв был настолько воодушевлён огромным политическим и пропагандистским успехом первого спутника, что пожелал этот успех немедленно закрепить и развить. Лучшим способом для этого он счёл запуск ещё одного спутника к 40-й годовщине Октябрьской революции, то есть не позднее 6-7 ноября 1957 года. При этом спутник должен был иметь какое-то новое качество. С таким требованием Н.С.Хрущёв обратился к М.В.Келдышу и С.П.Королёву. В близком к С.П.Королёву окружении родилась мысль – запустить в Космос собаку. Мысль была одобрена, и 12 октября было принято правительственное решение о запуске на орбиту подопытного животного к 40-летию Октября.

Было предложено запустить на орбиту центральный блок «Семёрки», на котором штатно стояла бы телеметрическая система «Трал», прикрепив к нему контейнер с собакой, одной из тех, которые уже много лет, с 1949 года, использовались при проведении исследований при вертикальных пусках первых послевоенных ракет Р1 и Р2. (Работы велись под руководством акад. А.А.Благонравова).

Контейнер был доработан с целью увеличения запаса воды и пищи. Были доработаны устройства исследования и контроля жизненных параметров с учётом более широких возможностей, предоставляемых системой «Трал». Кроме контейнера с собакой, на центральный блок был установлен ещё один контейнер с приборами для изучения ультрафиолетового и рентгеновского излучений и радиации из состава тех приборов, которые уже были изготовлены по программе «объекта Д».

Нуждалась в доработке и система «Трал». Входивший в её состав электромеханический преобразователь питания не был рассчитан на длительную работу в космосе, что требовало разработки нового преобразователя. Чрезвычайно малый срок, предоставленный на всю работу (20 дней от самой идеи до пуска ракеты) заставил вести всю работу совершенно немыслимыми в ракетной технике методами. Изготовление деталей и узлов шло по карандашным эскизам. И только испытания проводились в полном объёме при сохранении всех самых жёстких требований.

В частности, в течение всего 8 суток практически непрерывной самоотверженной работы были доработаны два комплекта бортовой системы «Трал». Эта авральная работа была выполнена группой из трёх начальников лабораторий и двух ведущих инженеров Сектора специальных работ МЭИ. Они с помощью слесарных и монтажных инструментов сами изготовили и доработали все необходимые конструктивные и электронные узлы аппаратуры. При этом впервые вместо электромеханического был разработан электронный статический преобразователь электропитания на основе только что выпущенных в ОКБ-382 полупроводниковых силовых триодов серии П4. Эти германиевые триоды лично из рук в руки передавал А.Ф.Богомолову директор ОКБ-382. Было также разработано специальное устройство, формирующее из сигнала прямоугольной формы «меандр», генерируемого статическим преобразователем, трёхфазное опорное напряжение частотой 500 Гц, необходимое для работы формирователя сигналов системы «Трал».

После успешного проведения сдаточных непрерывных испытаний в ОКБ-1 в Подлипках (ныне г.Королёв) эти два комплекта (основной и резервный) системы «Трал» были отвезены на полигон Тюра-Там и один из них был установлен на ракету Р7. В установленный срок, 3 ноября 1957 года ракета вывела на орбиту новый спутник, вес которого (без учёта центрального блока ракеты) составил уже 508кг. Восторг медиков, увидевших в конце первого витка на индикаторах телеметрии, как бьётся сердце собаки, был неописуем.

После триумфального успешного выполнения программы запусков первых спутников благодарности со стороны ЦК КПСС и Правительства СССР пришлось ждать совсем недолго. Уже в конце 1957г. большая группа участников работы из всех организаций и предприятий, в том числе Сектора специальных работ МЭИ, была награждена высокими правительственными наградами, а А.Ф.Богомолову было присвоено звание Героя Социалистического Труда.

Главной же наградой для всех участников работы явилось чувство причастности к великому событию в истории человечества – открытию Космической Эры, которое ознаменовали эти два пуска первых искусственных спутников Земли. Полёты первых ИСЗ явились важнейшим шагом развития нашей цивилизации – началом научного исследования и практического освоения космического пространства».

Можно смело сказать, что создание ракеты Р7 происходило всегда при участии нашей организации, которая победила в конкурентной борьбе с «большой промышленностью». Будем помнить имена пионеров, чьи знания, дерзость и энтузиазм определили достойное место нашей организации в числе создателей совершенно новой аппаратуры для контроля полёта баллистических ракет и спутников Земли: В.А.Котельников, А.Е.Башаринов, А.Ф.Богомолов, С.М.Попов, М.Е.Новиков, П.Ж.Крисс, Л.И.Кузнецов, Г.Т.Марков, А.Г.Головкин, Н.А.Терлецкий.

Литература

1. Постановление Совета Министров СССР от „30″ января 1956 г. № 149-88сс, Москва, Кремль «О создании объекта «Д»».

2. История ОКБ МЭИ. П.Ж.Крисс в рукописи, гл.3, стр 43-75

3. П.Ж.Крисс. Первые искусственные спутники Земли (к 50-летию запуска ИСЗ-1 и ИСЗ-2) Радиотехнические тетради №35, 2007г с 14-16

4. ОКБ МЭИ 60 лет (1947-2007). М. «Гласность АС», 2007, с 12-13

Первый искусственный спутник Земли был запущен СССР 4 октября 1957 года

04 окт. 2020 г., 9:07

4 октября 1957 года на орбиту Земли был запущен первый искусственный спутник Земли «Спутник-1» под кодовым названием «ПС-1» («Простейший Спутник-1»).

Запуск был осуществлён СССР с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны «Тюра-Там», впоследствии переименованного в космодром «Байконур», на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7».

Над созданием искусственного спутника Земли, во главе с основоположником практической космонавтики Сергеем Павловичем Королёвым, работали учёные Мстислав Всеволодович Келдыш, Михаил Клавдиевич Тихонравов и многие другие.

Спутник летал до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн км), а его радиопередатчики работали в течение трёх недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Ежегодно в России 4 октября отмечается как памятный день Космических войск.

В Королёве память об этом событии увековечена на пересечении проспекта Космонавтов и улицы Исаева (на фото).

Открытие монумента приурочили к полувековому юбилею запуска ИСЗ. Автором памятника стал коренной житель наукограда, потомственный архитектор Олег Барменков.

Макет спутника выполнен из алюминия, а стойка, антенны и линии небесной сферы – из нержавеющей стали. На открытие памятника в 2007 году собрались сотни горожан, это стало ярким событием в жизни наукограда, а сам памятник полюбился жителям Королёва. Гости города и местные жители с удовольствием устраивают возле него фотосессии.

Источник: http://in-korolev.ru/novosti/sobytiya/pervyy-iskusstvennyy-sputnik-zemli-byl-zapushchen-sssr-4-oktyabrya-1957-goda

Искусственные спутники (Доклад) — TopRef.ru

Искусственные спутники

Вокруг Земли обращается так много искусственных небесных тел, что в течение всего удобного для наблюдений времени суток — начиная с вечерних сумерек и кончая утренней зарей — можно видеть яркие спутники, рассекающие звездное небо. (Часто под «спутниками» понимают не только спутники, но и сброшенные последние ступени ракет или отделившиеся от них различные части и детали.) Многие из спутников «кувыркаются» в пространстве или вращаются вокруг собственной оси, порождая вспышки света и изменяя свою яркость, когда лучи Солнца отражаются от плоских панелей солнечных батарей и других элементов поверхности. Попадая в тень Земли и выходя из нее, спутники то исчезают, то вновь появляются на небе. Искусственные спутники Земли можно наблюдать только при определенных условиях. Период видимости того или иного спутника зависит от широты места наблюдения и времени года, а также от высоты и наклонения его орбиты. Так, спутник, движущийся по орбите е высоким апогеем, на высоких широтах можно наблюдать летом на протяжении всей ночи. Однако в другое время года он может быть едва виден низко над горизонтом лишь в течение очень короткого времени. Очевидно, что предсказать время наилучшей видимости спутника в данной точке Земли -задача довольно сложная и только упорный, не боящийся трудностей наблюдатель может взяться за такое дело. Большинству же наблюдателей мы рекомендуем пользоваться данными, публикуемыми национальными координирующими центрами. Нанеся предполагаемую траекторию полета спутника на звездную карту, вы можете приступить к его наблюдению в бинокль или телескоп. Астронома м-любителям мы рекомендовали бы использовать для этих целей бинокль.

Серьезные наблюдения предполагают определение положения спутника а тот или иной момент времени, который устанавливается с помощью секундомера или каяим-то другим способом. Наиболее точный метод — это измерение момента, когда спутник проходит между двумя звездами, что, правда, не всегда возможно; поэтому приходится искать другие способы. Чтобы определить орбиту1 спутника, нужно измерить его точное положение по крайней мере в двух точках. Сравнивая расчетную и наблюдаемую траектории движения спутника, можно оценить распределение плотности в верхних слоях атмосферы (особенно в перигее, где спутник наиболее приближается к поверхности Земли), а плотность атмосферы существенно зависит от солнечной активности. Кроме того, отклонение расчетной орбиты от наблюдаемой дает информацию о точных размерах и фигуре Земли. Наблюдая за яркостью спутника и ее колебаниями, мы можем судить о его форме и вращении.

Спутники настолько медленно перемешаются на фоне звезд, что их трудно спутать с другими небесными телами. Лишь при входе в земную атмосферу и сгорании в ней искусственный спутник напоминает метеор, а идогдз и яркий болид, но и в этом случае спутник можно отличить по видимой скорости и направлению движения. Скорость движения спутника по орбите и скорость его входа в атмосферу довольно невелики: 4-8 км/с, тогда как минимальная скорость вхождения в атмосферу метеорного тела по теоретическим оденкам составляет около 11 км/с. А многие метеорные тела имеют значительно большие скорости-до 70 км/с. Длительные наблюдения метеоров помогут вам лучше отличать движение спутника.

Полезную информацию дает также направление движения объекта. Очень мало искусственных спутников движутся с востока на запад-все они в основном перемещаются с запада на восток. Спутники, запушенные на полярную орбиту, перемещаются по небу с севера на юг или с юга на север. Кроме того, при вхождении в атмосферу спутники обычно рассыпаются на части, создавая множество следов. Для метеорных тел такая картина-редкость, нечто подобное иногда наблюдается только у самых ярких болидов.

Список литературы

С. Данлогг «Азбука звездного неба» 1990г.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astro-azbuka.info

Интернет-проект «Советский спутник – первый в мире!»

Подробности: Категория: События; Опубликовано: 13 января 2021

12 января отмечалось 114-летие со дня рождения Сергея Павловича Королёва — выдающегося советского конструктора, ученого, основоположника практической космонавтики.

Одним из его достижений стал запуск на орбиту первого в истории человечества искусственного спутника Земли 4 октября 1957 года.

О том, какие сведения хранят об этом событии архивные документы, рассказывает интернет-проект Федерального архивного агентства и Российского государственного архива научно-технической документации «Советский спутник – первый в мире!». Он знакомит широкую общественность, историков и всех заинтересованных лиц с документами Архивного фонда Российской Федерации, отражающими историю запуска первого искусственного спутника Земли (ИСЗ), открывшего эру практического освоения человеком космического пространства, и влияние этого события на дальнейшее осуществление масштабной программы полетов в космос аппаратов, созданных техническим гением советских ученых и конструкторов.

Проект открывает раздел «К.Э. Циолковский. У истоков идеи освоения космоса», который содержит документы, отражающие зарождение идеи создания рукотворных орбитальных объектов.

Теоретически вопрос о возможности посылки космического корабля за пределы земной атмосферы был решён ещё в начале ХХ века нашим замечательным соотечественником Константином Эдуардовичем Циолковским, доказавшим, что средством для такого путешествия может быть только ракета – летательный аппарат, приводимый в движение реактивным двигателем, создающим тягу за счет выбрасывания струи раскалённых газов. Его труды имели большое научное значение для развития теории космического полета. К.Э. Циолковским было указано также, что первым и необходимым этапом на пути осуществления межпланетных полетов будет создание искусственного спутника Земли. Гениальность идей Циолковского признавалась всеми энтузиастами изучения окружающего мира за линией Кармана, пишет в предисловии к интернет-проекту к.и.н., член-корреспондент Российской академии ракетных и артиллерийских наук (РАРАН) Владимир Ивкин.

Символично, что 17 сентября 1957 г. на торжественном собрании в Колонном зале Дома Союзов, посвящённом 100-летию со дня рождения К.Э. Циолковского, С.П. Королев, выступая с докладом, заявил: «В ближайшее время с научными целями в СССР и США будут произведены первые пробные пуски искусственных спутников Земли». 26 сентября 1957 г. Президиум ЦК КПСС (протокол № 114, пункт XXXIII) принял решение о проведении запуска искусственного спутника Земли в середине октября 1957 г., которое было оформлено постановлением Совета Министров СССР от 26 сентября 1957 г. № 1181-535.

Посетителям интернет-портала представлено около 200 документов, демонстрирующих зарождение и развитие идей создания искусственных спутников Земли в СССР и их запуск в космос. Эти источники отобраны из большого числа управленческих, научно-технических документов, в том числе ранее имевших гриф «секретно» и «совершенно секретно», документов личного происхождения, хранящихся в федеральных архивах, музеях и научных институтах. Так, в состав проекта вошли управленческие, научно-технические (отчеты о НИР, научные доклады), графические (чертежи, рисунки, схемы изделий) документы, мемуары, фотодокументы, фонодокументы, кинодокументы. Большинство архивных документов, включенных в проект, публикуется впервые.

Размещенные документы раскрывают обстоятельства, при которых первая советская межконтинентальная баллистическая ракета стала ракетой-носителем первого космического аппарата – искусственного спутника Земли. Кроме того, они показывают, как принимались решения о проведении работ по созданию искусственного спутника Земли и его запуску на государственном уровне, какие были пройдены этапы при создании спутника советскими учеными и конструкторами, реакцию мирового сообщества.

«Введение в научный оборот новых документов, опубликованных в нашем интернет-проекте, продолжение работы по рассекречиванию документов по ракетно-космической тематике откроет новые страницы космической историографии, обнародует фамилии тысяч людей, которые получали государственные награды секретными решениями и не могли сказать своим близким, за что они их получили. Внуки же теперь смогут гордиться своими предками и рассказать о них своим детям»,

– отмечает Владимир Ивкин.

Текст: Вера Марунова

Подробности: Просмотров: 2167

Доклад-сообщение Искусственные спутники 3, 9 класс

Вокруг нашей планеты всегда вращаются какие-то небесные тела и спутники. Их перемещения и присутствие на небе, можно хорошо просмотреть в вечернее время, а так же рано утром. Яркие спутники, словно рассекают ночной небосклон, перелетая с одной стороны неба на другую. Некоторые спутники могут менять путь своего направления, вращаться вокруг своей оси, и даже изменять свою яркость. Когда спутник пропадает из поля зрения, значит, он попал в тень Земли, когда он из нее выйдет, снова станет, виден наблюдателям. Видимость многих спутников с Земли всегда зависит от места наблюдения за ними, времени года и высоты его орбиты. Одни спутники становятся видны только летом, и только ночью. Другие могут освещать небосклон на протяжении всего года.

Спутник очень легко отличить невооруженным глазом. На фоне всех имеющихся звезд, он будет слишком медленно перемещаться по небу. Только когда спутник пересекает атмосферу Земли, он начинает сгорать, этим самым напоминая метеор. Почти всегда спутник будет двигаться с достаточно небольшой скоростью. Почти все искусственные спутники движутся с запада на восток. Искусственные спутники, это собственно летательные космические аппараты. Люди запустили их для одной цели — изучать и наблюдать за процессами Земли с космоса. Первый искусственный спутник был запущен СССР в 1957 году. Именно благодаря этому запущенному спутнику, ученые смогли изучить и измерить плотность верхней земной атмосферы. После этого искусственный спутник был запущен Америкой. Со временем многие страны решились на самостоятельный запуск своих первых искусственных спутников.

Чтобы получить свое звание спутника, каждый запущенный космический аппарат должен совершить не меньше чем один оборот вокруг Земли. Если оборотов не будет, тогда название у такого объекта будет не спутник, а ракетный зонд. Каждый спутник запущен страной для какой-то конкретной задачи. Одни изучают земную поверхность, другие исследуют космическое пространство. На искусственные спутники возложена огромная задача, помогать человечеству, и пока они с этим справляются.

Доклад Искусственные спутники сообщение

Исскуственный спутник представляет собой сложное техническое устройство, которое было выведено на орбиту планеты. Спутники, выведенные на орбиту, вращаются по геоцентрической орбите планеты. Спутники используются при решении прикладных, а также научных задач. Первый спутник выведенный на орбиты был запущен 4 октября 1957 года, в СССР. Спутник стал самым первым искусственным небесным телом, запушённым на орбиту которое было созданно людьми. Разработка, и запуск спутника стали возможны благодаря серьёзному развитию, и достижений в таких областях как ракетная техника, вычислительная техника, и электроника.

Искусственные спутники земли выводятся на орбиту планеты при помощи специальных ступенчатых ракет которое разгоняются до первой космической скорости либо несколько выше неё. На сегодняшний день запуск искусственных спутников проводят такие страны как США, Франция, Япония, КНР И Великобритания.

В настоящее время запуск искусственных спутников на орбиту земли происходит регулярно, спутники разрабатываются в зависимости от конкретной цели, и задачи ,что влияет на их характеристики, и параметры при разработке. Искусственные спутники земли различаются на следующие виды:

1) Для предсказания погоды либо наблюдений за определенным районом в реальном времени используются спутники погоды. Подобного рода спутники, как правило, включают в себя камеры способные передавать фотографии земной поверхности на землю. Отличным образцом подобных спутников считается геостационарный рабочий экологический спутник GOES.

2) Спутники связи дают возможность передавать телефонные и информативные беседы посредством спутника. Наиболее значимой характерной чертой спутника связи считается приёмоответчик — радиоприёмник, который берет на себя диалог в одной частоте, а далее повышает его и снова представляет назад на Землю на иной частоте.

3) Широковещательные спутники способны передавать телевизионные сигналы от одной точки к другой за короткий промежуток времени.

4) Навигации спутники могут помочь кораблям и самолётам передвигаться . Наиболее популярными считаются спутники GPS NAVSTAR. Спасательные спутники откликаются на сигналы радиопомех.

5) Спутники исследования Земли проводят проверку планеты на объект изменений по всем показателям начиная от температуры, лесонасаждений, и заканчивая уровнем покрытия ледяного покрова. Наиболее популярными считаются спутники серии Landsat.

6) Спутники военного назначения находится на орбите планеты, однако при этом большая часть их деятельности засекречена. По открытом данным военные спутники могут ретранслировать зашифрованную связь, проводить наблюдения за ядерными объектами, ввести постоянное наблюдение за вероятным противником, а также делать высококачественные снимки военных объектов, и инфраструктуры.

3, 9 класс, по физике кратко

Искусственные спутники

Спутник: историческая правда России от РВИО

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ

«Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли. Остальное сравнительно легко, вплоть до удаления от нашей Солнечной системы»

НОВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ЭРА

4 октября 1957 года на околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли, открывший космическую эру в истории человечества.

Спутник, ставший первым искусственным небесным телом, был выведен на орбиту ракетой-носителем Р-7 с 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона Министерства обороны СССР, получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур.

Космический аппарат ПС-1 (простейший спутник-1) представлял собой шар диаметром 58 сантиметров, весил 83,6 килограмма, был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра для передачи сигналов работающих от батареек передатчиков. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км и перигее 288 км. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, и сразу его позывные услышал весь мир.

Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С.П. Королевым работали ученые М.В. Келдыш, М.К. Тихонравов, Н.С. Лидоренко, В.И. Лапко, Б.С. Чекунов и многие другие.

Спутник ПС-1 летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 миллионов километров), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта.

Запуск искусственного спутника Земли имел громадное значение для познания свойств космического пространства и изучения Земли как планеты нашей Солнечной системы. Анализ полученных сигналов со спутника дал ученым возможность изучить верхние слои ионосферы, что до этого не представлялось возможным. Кроме того, были получены полезнейшие для дальнейших запусков сведения об условиях работы аппаратуры, проведена проверка всех расчетов, а также определена плотность верхних слоев атмосферы по торможению спутника.

Запуск первого искусственного спутника Земли получил огромный мировой резонанс. О его полете узнал весь мир. Вся мировая пресса говорила об этом событии.

В сентябре 1967 года Международная федерация астронавтики провозгласила 4 октября Днем начала космической эры человечества.

Роскосмос

ПРАВДА О СПУТНИКЕ

«4 октября 1957 года в СССР произведен успешный запуск первого спутника. По предварительным данным, ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость около 8000 метров в секунду. В настоящее время спутник описывает эллиптические траектории вокруг Земли и его полет можно наблюдать в лучах восходящего и заходящего Солнца при помощи простейших оптических инструментов (биноклей, подзорных труб и т. п.).

Согласно расчетам, которые сейчас уточняются прямыми наблюдениями, спутник будет двигаться на высотах до 900 километров над поверхностью Земли; время одного полного оборота спутника будет 1 час 35 минут, угол наклона орбиты к плоскости экватора равен 65°. Над районом города Москвы 5 октября 1957 года спутник пройдет дважды — в 1 час 46 мин. ночи и в 6 час. 42 мин. утра по московскому времени. Сообщения о последующем движении первого искусственного спутника, запущенного в СССР 4 октября, будут передаваться регулярно широковещательными радиостанциями.

Спутник имеет форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. На нем установлены два радиопередатчика, непрерывно излучающие радиосигналы с частотой 20,005 и 40,002 мегагерц (длина волны около 15 и 7,5 метра соответственно). Мощности передатчиков обеспечивают уверенный прием радиосигналов широким кругом радиолюбителей. Сигналы имеют вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 сек. с паузой такой же длительности. Посылка сигнала одной частоты производится во время паузы сигнала другой частоты…».

«Правда», 5 октября 1957 г.

СПУТНИК: ВРЕДНАЯ ИДЕЯ

Михаил Клавдиевич Тихонравов был человеком невероятной любознательности. Математика и многие инженерные дисциплины, которыми овладел он в академии им. Н. Е. Жуковского, не высушили его романтической увлеченности и склонности к фантастическим размышлениям. Он писал маслом пейзажи, собирал коллекцию жуков-дровосеков и изучал динамику полета насекомых, втайне надеясь обнаружить в биении крохотных крыл некий новый принцип для конструирования невероятного летательного аппарата. Ему нравилось математизировать мечты, и он получал, пожалуй, равное удовольствие и когда расчеты показывали их реальность, и когда, напротив, приводили к абсурду: он любил узнавать. Однажды Тихонравов решил обсчитать искусственный спутник Земли. Разумеется, он читал Циолковского и знал, что одноступенчатая ракета не сможет вывести спутник на орбиту, внимательно изучил его «Космические ракетные поезда», «Наибольшую скорость ракеты» и другие работы, в которых впервые теоретически обосновывалась идея многоступенчатой ракеты, но ему было интересно прикинуть различные варианты соединения этих ступеней, посмотреть, во что все это выливается по весам, короче — решить, насколько реальна сама идея получения первой космической скорости, необходимой спутнику на сегодняшнем уровне развития ракетной техники. Начал считать и увлекся не на шутку. Оборонный НИИ, в котором работал Михаил Клавдиевич, занимался вещами несравненно более серьезными, чем искусственный спутник Земли, но к чести его начальника — Алексея Ивановича Нестеренко — вся эта внеплановая полуфантастическая работа в институте не только не преследовалась, а напротив, поощрялась и поддерживалась им, хотя и не афишировалась, дабы избежать обвинений в прожектерстве. Тихонравов и маленькая группа его столь же увлеченных сотрудников в 1947-1948 годах безо всяких ЭВМ проделали колоссальную расчетную работу и доказали, что действительно существует реальный вариант такого ракетного пакета, который в принципе может разогнать некий груз до первой космической скорости.

В июне 1948 года Академия артиллерийских наук готовилась провести научную сессию, и в институт, где работал Тихонравов, пришла бумага, в которой запрашивалось, какие доклады может представить НИИ. Тихонравов решил доложить итоги своих расчетов по ИСЗ — искусственному спутнику Земли. Никто активно не возражал, но тема доклада звучала все-таки столь странно, если не сказать дико, что решили посоветоваться с президентом артиллерийской академии Анатолием Аркадьевичем Благонравовым.

Совершенно седой в свои 54 года, красивый, изысканно вежливый академик в форме генерал-лейтенанта артиллерии в окружении нескольких ближайших своих сотрудников выслушал маленькую делегацию из НИИЗ очень внимательно. Он понимал, что расчеты Михаила Клавдиевича верны, что все это не Жюль Верн и не Герберт Уэллс, но понимал он и другое: научную сессию артиллерийской академии такой доклад не украсит.

— Вопрос интересный,- усталым, бесцветным голосом сказал Анатолий Аркадьевич,- но включить ваш доклад мы не сможем. Нас вряд ли поймут… Обвинят в том, что мы занимаемся не тем, чем нужно…

Сидящие вокруг президента люди в погонах согласно закивали.

Когда маленькая делегация НИИ ушла, Благонравов испытал какой-то душевный дискомфорт. Он много работал с военными и перенял у них в общем-то полезное правило не пересматривать принятые решения, но тут вновь и вновь возвращался он к тихонравовскому докладу и дома вечером опять думал о нем, никак не мог отогнать от себя мысль, что несерьезный этот доклад на самом деле серьезен.

Тихонравов был настоящим исследователем и хорошим инженером, но бойцом он не был. Отказ президента ААН расстроил его. В НИИ молодые его сотрудники, которые помалкивали в кабинете президента, подняли теперь гвалт, в котором, однако, мелькали новые серьезные доводы в пользу их доклада.

— Что же вы там молчали? — рассердился Михаил Клавдиевич.

— Надо снова идти и уломать генерала! — решила молодежь.

И на следующий день они пошли снова. Было такое впечатление, что Благонравов словно обрадовался их приходу. Он улыбался, а новые доводы слушал вполуха. Потом сказал:

— Ну, хорошо. Доклад включим в план сессии. Готовьтесь — краснеть будем вместе…

Потом был доклад, а после доклада, как и ожидал Благонравов, один очень серьезный человек в немалом звании спросил Анатолия Аркадьевича, как бы мимоходом, глядя поверх головы собеседника:

— Институту, наверное, нечем заниматься, и потому вы решили перейти в область фантастики…

Ироничных улыбок было предостаточно. Но не только улыбки были. Сергей Королев подошел к Тихонравову без улыбки, сказал, строго набычившись по своей манере:

— Нам надо серьезно поговорить…

Ярослав Голованов. Капля нашего неба

СПУТНИК КАК ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ

Мало кто в Америке слышал о человеке по имени Сергей Павлович Королев. Однако именно благодаря ему было создано НАСА; именно благодаря ему мы попали на Луну. Именно благодаря этому таинственному русскому в нашей стране появились федеральные кредиты на высшее образование; именно благодаря ему игры Национальной футбольной лиги мы можем смотреть по DirecTV.

«Главный конструктор» — именно эти слова стали именем Королева, реальная информация о котором была государственной тайной Советского Союза, — практически в одиночку начал мировую ракетно-космическую гонку. В очень большой степени из-за этого упертого человека, выжившего в сталинском ГУЛАГе, хоть и потерявшего в сибирских лагерях все зубы и чуть не самое жизнь, в 1960 году Республиканская партия проиграла выборы в Белый дом, а Линдон Б. Джонсон, напротив, прошел вместе с Джоном Ф. Кеннеди и в конце концов стали тридцать шестым президентом Америки.

Ибо все эти события есть не что иное, как даже не самые крупные последствия запуска крошечного советского Sputnik’а, созданного под руководством Королева 50 лет назад и 4 октября 1957 года выведенного в космос. Этот запуск вызвал в США панику, последствия которой мы ощущаем до сих пор. Главным источником страха, впрочем, была не этот алюминиевый шарик, а огромный носитель, на котором он вылетел в космос — первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета. Это 183-тонное оружие давало бывшему Советскому Союзу возможность за несколько минут уничтожить любой город на Земле — в то время это была возможность, которой не было ни у кого. Впервые за всю историю Америки ее территория стала уязвимой для нападения иностранного государства.

Los Angeles Times

ВТОРАЯ ПОЩЕЧИНА АМЕРИКЕ

Прежде чем США смогли хоть как-то ответить на полет Спутника -1, 3 ноября того же года на околоземную орбиту был выведен второй спутник.

Лайка — собака, первое живое существо, выведенное на орбиту Земли. Она была запущена в космос 3 ноября 1957 в половине шестого утра по московскому времени на советском корабле Спутник-2. Она была размещена в космической конуре размером со стиральную машину. На тот момент Лайке было около двух лет от роду и весу около 6 килограммов. Как и многие другие животные в космосе, собака погибла во время полёта — через 5-7 часов после старта она умерла от стресса и перегрева. Хотя Лайке не удалось выжить, эксперимент подтвердил, что живой пассажир может пережить запуск на орбиту и невесомость; таким образом, Лайка проложила дорогу в космос людям, в том числе Юрию Алексеевичу Гагарину. Первыми животными, благополучно вернувшимися из космического полета, стали собаки Белка и Стрелка.

Календарь космических дат

Искусственный спутник — обзор

8.11.1 Введение

4 октября 1957 года Советский Союз запустил первый искусственный спутник «Спутник-1». Это была полированная металлическая сфера диаметром 58 см без научных инструментов, но с четырьмя внешними радиоантеннами для передачи простых радиоимпульсов на Землю ( Рис. 1 ). Спутник был запущен на космодроме Байконур, расположенном в Казахстане (входившем в состав СССР). Плотность верхних слоев атмосферы определялась сопротивлением спутника на орбите, а распространение его радиосигналов давало информацию об ионосфере.Спутник-1 был виден по всей Земле, и его радиоимпульсы были обнаружены даже радиолюбителями в разных частях света. Сигналы продолжались 21 день до 26 октября 1957 г., когда разрядились батареи передатчика. Спутник-1 провел на орбите 3 месяца и 4 января 1958 года сгорел в плотных слоях атмосферы Земли. Это было началом спутниковой эры на Земле, инициированной Сергеем Королевым, главным конструктором программы советского спутника. Этот запуск спутника вызвал так называемую космическую гонку между Советским Союзом и Соединенными Штатами и привел к новым научным, технологическим, политическим и военным достижениям.

Рис. 1. Спутник-1 (https://en.wikipedia.org/wiki/Sputnik_1).

3 ноября 1957 года на орбиту был запущен спутник-2 с первым живым животным — собакой по кличке Лайка. Это был конус размером 2х4 м, который весил около 500 кг. Спутник содержал научные приборы (два фотометра для измерения солнечного излучения — УФ и рентгеновского излучения и космических лучей), радиопередатчики, систему телеметрии, контроль температуры в кабине и систему регенерации. Технические и биологические данные передавались на Землю в течение 15 мин на каждой орбите.

12 апреля 1961 года советский военный летчик и космонавт Юрий Алексеевич Гагарин ( рис. 2 ) на космическом корабле «Восток» совершил первый пилотируемый орбитальный полет вокруг Земли. Он стал первым человеком, полетевшим в космос, и после одного оборота вокруг планеты успешно вернулся на Землю. Он был первым, кто увидел северную часть Тихого океана (до захода солнца) и южную часть Атлантического океана (после восхода солнца) из космоса. Этот факт можно считать началом дистанционного зондирования океана в Советском Союзе.6 августа 1961 г. Герман С. Титов на «Востоке-2» в течение 25 часов 18 минут космического полета провел серию метеорологических и геофизических наблюдений, а также первые видеозаписи Земли.

Рис. 2. Ю. А. Гагарин (Ленинград, 1962).

Фото Леонида Михайловича Митника.

США стали второй страной, запустившей спутник. 1 февраля 1958 года это был «Эксплорер-1». 5 мая 1961 года США совершили первый суборбитальный полет космического корабля с астронавтом Аланом Шепардом на борту «Меркурий-Редстоун 3».Первый орбитальный космический полет был совершен 20 февраля 1962 года с астронавтом Джоном Гленном на борту «Меркурия-Атласа 6».

Специальные исследования суши, атмосферы и океана начались с вывода на орбиту 19 апреля 1971 года первой многоцелевой космической станции «Салют». Затем спутниковые исследования океана были продолжены на космической станции. «Салют-2», спущенный на воду 3 апреля 1973 года, и «Салют-3», спущенный на воду 25 июня 1974 года, когда проводились исследования загрязнения воды в реках, озерах и морях.Особое внимание было уделено наблюдениям облаков, тропических циклонов и тайфунов в Атлантическом океане во время международного эксперимента «ТРОПЭКС-74» в тропической части Атлантического океана. Космические экспедиции на «Салют-4», запущенные 26 декабря 1974 г., получили ряд очень интересных для океанологии сведений. В рамках космической экспедиции «Салют-5», запущенной 22 июня 1976 г., были проведены спутниковые наблюдения Тихого, Индийского и Атлантического океанов, а также Аральского моря (Гилберг, Еременко, 1986).

«Салют-6», запущенный 29 сентября 1977 г., представлял собой новое поколение орбитальных космических станций с увеличенным внутренним пространством и большим количеством научного оборудования, в том числе мультизональных космических фотоаппаратов (МКФ-6, МКФ. -6М) и КАТЭ-140, а также спектрометр «Спектр-15» — уникальный инструмент для исследования суши и Мирового океана на протяжении почти 5 лет. Впервые спутниковые мультизональные фотонаблюдения, которые производятся двумя или несколькими камерами, работающими в собственном узком спектральном диапазоне, были выполнены Василием Лазаревым и Олегом Макаровым во время космического полета на «Союзе-12» в 1973 году.Такие же наблюдения производились на космической станции «Салют-4» (Гильберг, Еременко, 1986).

19 апреля 1982 года на орбиту была запущена космическая станция «Салют-7», с борта продолжаются наблюдения за океаном. В частности, в августе 1983 г. в рамках программы «Интеркосмос» космонавты участвовали в эксперименте «Черное море», в ходе которого измерения из космоса выполнялись самолетом-лабораторией АН-30 Института космических исследований АН СССР. Наук, построено научно-исследовательское судно (НИС) «Профессор Колесников» и морская исследовательская платформа Морского гидрофизического института.В феврале 1984 г. наблюдения океана с помощью фото-, видео- и спектрометра были совмещены с визуальным колориметром «Цвет-1» (Color-1). Позже наблюдения за океаном со станции использовались для оперативной навигации и промысла (Гилберг, Еременко, 1986).

Впервые в космических полетах полностью автоматическая микроволновая радиометрическая система для наблюдений за океаном и земной поверхностью была использована в сентябре 1968 года на борту спутника СССР «Космос-243». Микроволновые измерения позволили оценить характеристики температуры поверхности моря (ТПМ), водяного пара в атмосфере и излучательной способности поверхности Земли через облачность.В течение нескольких дней радиометр «Космос-243» мог определять границу льда вокруг Антарктиды, выявлять особенности наземного льда на антарктическом континенте и получать вариации ТПО в океанах. В феврале 1980 г. микроволновый радиометр на борту спутника «Космос-384» обнаружил отрицательную аномалию ТПО около 1,5–2 ° C в районе формирования Гольфстрима. Через 2 месяца эта аномалия была обнаружена к востоку от Ньюфаундленда, а затем эта аномалия достигла побережья Европы, что привело к холодной и дождливой погоде сначала в Европе, а затем и в европейской части СССР (Гилберг, Еременко, 1986).

Продолжены океанографические измерения с других спутников серии «Космос», с метеорологических спутников серии «Метеор», с космических кораблей «Союз» и космических станций «Салют». Спутниковые наблюдения дали очень интересную информацию об океанических фронтах, вихрях, апвеллингах, прибрежных и открытых океанских зонах высокой биологической продуктивности, сезонных характеристиках этих явлений. Детальный анализ прибрежных зон Черного, Азовского, Каспийского, Аральского и Охотского морей позволил выявить регионы, перспективные для добычи нефти и газа на шельфе.В феврале 1979 г. был запущен первый советский океанографический спутник «Космос-1076», с которого начался регулярный сбор оперативных глобальных океанографических данных. Спутник был оборудован спектрометром видимого диапазона с пространственным разрешением 20 км для исследования оптических характеристик морской воды, многоканальным ИК-радиометром для измерений ТПО и многоканальным микроволновым радиометром для измерений ТПО, ветра и ледяного покрова. В январе 1980 г. был запущен второй советский океанографический спутник «Космос-1151».У него был аналогичный набор датчиков для океанографических измерений. Оба спутника дали достаточно информации для создания первого банка спутниковых данных о Мировом океане. 6 февраля 1981 г. был запущен еще один океанографический спутник «Интеркосмос-21», который работал в тандеме с «Космосом-1151» на разных орбитах (Гилберг, Еременко, 1986).

Новым шагом в области дистанционного зондирования океана стал запуск космического корабля «Космос-1500» в сентябре 1983 года. Он был посвящен оперативному и регулярному мониторингу ледяного покрова в полярных регионах и исследованию биоресурсов Мирового океана.Он имел радар бокового обзора для всепогодных и дневных и ночных наблюдений за морской поверхностью, сканирующий микроволновый радиометр бокового обзора для измерения яркостной температуры на частоте 37 ГГц, радиотелевизионную систему в составе многозонального сканирующего датчика высокого разрешения. , и бортовой радиокомплекс. Таким образом, это был первый советский океанографический спутник с ежедневным оперативным приемом и доставкой океанографической и метеорологической информации в любых погодных условиях (Гильберг, Еременко, 1986).

В этой статье мы рассматриваем исследования, проведенные в СССР, а затем в России в области дистанционного зондирования океана в следующих учреждениях: P.Институт океанологии им. П.А. Ширшова (Москва, Геленджик, Калининград), Институт космических исследований (Москва), Геофизический центр (Москва), Морской гидрофизический институт (Севастополь), В.И. Ильичева Тихоокеанский океанологический институт (Владивосток), Институт прикладной физики (Нижний Новгород) Российской академии наук (ранее Академия наук СССР; и ранее Академия наук Украинской ССР и Национальная академия наук Украины для Морского гидрофизического института) ), Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (г.-Петербург), Российский государственный гидрометеорологический университет (Санкт-Петербург), Атлантический научно-исследовательский институт рыболовства и океанографии (Калининград) и ряд других. Это кажется нам очень важным, потому что большинство первых работ по дистанционному зондированию океана были опубликованы в русскоязычных изданиях (иногда неизвестных западным ученым) и никогда не переводились и не публиковались на английском языке. Этим объясняется огромное количество ссылок, которые мы включили в статью. Большинство из них были написаны в сотрудничестве с учеными из ранее упомянутых организаций.

Искусственные спутники — Science Learning Hub

Искусственный спутник — это объект, который люди создали и запустили на орбиту с помощью ракет. В настоящее время вокруг Земли вращается более тысячи активных спутников. Размер, высота и конструкция спутника зависят от его назначения.

Размеры и высота спутников

Спутники различаются по размеру. Некоторые спутники-кубы имеют размер всего 10 см. Некоторые спутники связи имеют длину около 7 м и имеют солнечные батареи, простирающиеся еще на 50 м.Самый большой искусственный спутник — Международная космическая станция (МКС). Основная его часть размером с большой дом с пятью спальнями, но, включая солнечные батареи, она размером с поле для регби.

Высота спутников над поверхностью Земли также различается. Это три распространенные орбиты:

Низкая околоземная орбита (LEO) — от 200 до 2000 км, например, МКС выходит на орбиту на 400 км со скоростью 28000 км / час, а время нахождения на одной орбите составляет около 90 минут.
Средняя околоземная орбита (MEO) — большинство спутников MEO находятся на высоте 20 000 км, а время нахождения на одной орбите составляет 12 часов.
Геостационарная орбита (GEO) — 36 000 км над Землей. Время на один виток — 24 часа. Это должно соответствовать вращению Земли, чтобы спутник оставался над той же точкой над поверхностью Земли. Это используется для многих спутников связи и метеорологических спутников.

Высота, выбранная для спутника, зависит от работы, для которой он предназначен.

Типы спутников

Навигационные спутники
GPS (глобальная система позиционирования) состоит из 24 спутников, которые вращаются на высоте 20 000 км над поверхностью Земли.Разница во времени для сигналов, полученных от четырех спутников, используется для расчета точного местоположения приемника GPS на Земле.

Спутники связи
Они используются для передачи телевидения, телефона или Интернета, например, спутник Optus D1 находится на геостационарной орбите над экватором и имеет зону покрытия для передачи сигналов по всей Австралии и Новой Зеландии.

Метеорологические спутники
Они используются для получения изображений облаков и измерения температуры и осадков.В зависимости от типа метеорологического спутника используются как геостационарные, так и низкие околоземные орбиты. Метеорологические спутники используются для более точного прогнозирования погоды.

Спутники наблюдения Земли
Они используются для фотографирования Земли. В основном используются низкие околоземные орбиты для получения более детального изображения.

Астрономические спутники
Они используются для наблюдения за пространством и изображения. Спутник, такой как космический телескоп Хаббла, вращается на высоте 600 км и обеспечивает очень четкие изображения звезд и далеких галактик.Другие космические телескопы — Спитцер и Чандра.

Международная космическая станция (МКС)
Это обитаемая космическая лаборатория. На высоте 400 км МКС движется со скоростью 28 000 км / ч и совершает оборот вокруг Земли каждые 92 минуты. Ученые на МКС могут проводить множество ценных экспериментов в условиях микрогравитации.

Дизайн спутника

Каждый спутник имеет одни и те же основные части:

Шина — это рама и структура спутника, к которым прикреплены все остальные части.
Источник энергии — у большинства спутников есть солнечные батареи для выработки электроэнергии. Батареи сохраняют часть этой энергии, пока спутник находится в тени Земли.
Система контроля нагрева — спутники подвергаются воздействию чрезвычайно высоких температур из-за воздействия Солнца. Должен быть способ отражать и повторно излучать тепло. Электрические компоненты спутника также могут выделять много тепла.
Компьютерная система — спутникам нужны компьютеры для управления их работой, а также для контроля таких вещей, как высота, ориентация и температура.
Система связи — все спутники должны иметь возможность отправлять и получать данные на наземные станции на Земле или на другие спутники. В качестве антенн используются изогнутые спутниковые тарелки.
Система контроля ориентации — это система, которая удерживает спутник в правильном направлении. Гироскопы и ракетные двигатели обычно используются для изменения ориентации. Датчики света обычно используются для определения направления, в котором указывает спутник.
Двигательная установка — ракетный двигатель на спутнике может быть использован для вывода спутника на правильную орбиту.Попав на орбиту, спутникам не нужны ракеты, чтобы поддерживать их движение. Однако небольшие ракеты, называемые двигателями, используются, если спутнику необходимо немного изменить орбиту.

Помимо этих основных частей, спутники несут оборудование, необходимое для их конкретного назначения.

Обеспечение доступности космоса

Вывести спутник в космос — очень дорогое дело, которое мало кто может себе позволить. Компания Rocket Lab, основанная новозеландцем Питером Беком, была создана с целью «сделать космос более доступным».

У Питера есть видение, что доступный доступ к космосу приведет к мощным глобальным изменениям — например, предоставит развивающимся странам лучший доступ к Интернету. В 2012 году Питер инициировал программу «Электрон», направленную на предоставление экономически эффективных ракет и услуг по запуску, которые позволят организациям улучшить доступ к космическим и спутниковым технологиям.

Природа науки

Работа Международной космической станции зависит от сотрудничества между странами.Это позволяет ученым объединить свои ресурсы с точки зрения научных знаний и финансов. В результате можно проводить более крупные и существенные проекты для получения более надежных результатов. Это исследование приносит пользу во всем мире.

Полезные ссылки

Снимок высокого разрешения со спутника Geoeye-1.

Узнайте больше о Международной космической станции от НАСА.

В этом новостном сообщении от ноября 2016 года рассказывается об открытии второго регионального исследовательского института Новой Зеландии, Центра космических технологий, который будет исследовать возможности использования космических измерений и спутниковых изображений.См. Сайт центра.

Советский Союз запускает спутник Земли в космос

5 октября 1957 г.

Советский Союз запускает спутник Земли в космос;

Он вращается вокруг земного шара со скоростью 18 000 миль в час;
Сфера, отслеженная за 4 пересечения над США

Высота 560 миль

Номер , видимый в простой бинокль, говорится в заявлении в Москве

УИЛЬЯМ Дж.ДЖОРДЕН

Специально для The New York Times OSCOW, суббота, 5 октября. Советский Союз объявил сегодня утром, что вчера он успешно запустил искусственный спутник Земли в космос.

Русские рассчитали, что орбита спутника находится на высоте не более 560 миль над землей, а его скорость — 18 000 миль в час.

Официальное советское информационное агентство ТАСС сообщило, что искусственная луна диаметром двадцать два дюйма и весом 184 фунта совершает оборот вокруг Земли один раз в час тридцать пять минут.Это означает более пятнадцати раз в день.

Примерная орбита российского спутника Земли показана темной линией. Вращение Земли выведет Соединенные Штаты на орбиту Луны советского производства.

По данным ТАСС, два радиопередатчика непрерывно передают сигналы на частотах 20.005 и 40,002 мегациклов. Эти сигналы были достаточно сильными, чтобы их могли уловить радиолюбители. Траектория спутника отслеживается многочисленными научными станциями.

Срок сдачи: сегодня в Москве

ТАСС сообщил, что спутник двигался под углом 65 градусов к экваториальной плоскости и сегодня дважды пройдет над Москвой.

«Его полет, — добавлено в объявлении, — будет наблюдаться в лучах восходящего и заходящего солнца с помощью простейших оптических инструментов, таких как бинокли и подзорные трубы.»

Советский Союз заявил вчера, что первый в мире спутник был «успешно запущен». Таким образом, он утверждал, что запустил научный инструмент в космос раньше Соединенных Штатов. Вашингтон раскрыл планы по запуску Спутник следующей весной, 4 октября.

В заявлении Москвы говорилось, что Советский Союз планирует отправлять все больше и больше и более тяжелых искусственных спутников в течение текущего Международного геофизического года, восемнадцатимесячного периода изучения Земли, ее коры и окружающего космоса. Это.

Пять миль в секунду

Ракета, которая доставила спутник в космос, покидала Землю со скоростью пять миль в секунду, говорится в сообщении ТАСС. Однако ничего не было раскрыто ни о материале, из которого была построена искусственная луна, ни о месте расположения в Советском Союзе. где была запущена сфера.

Советский Союз заявил, что его сфера, вращающаяся вокруг Земли, открыла путь для межпланетных путешествий.

Не упустила возможность использовать запуск в пропагандистских целях. В своем заявлении говорится, что теперь люди могут увидеть, как «новое социалистическое общество» превратило самые смелые мечты человечества в реальность.

Москва заявила, что спутник стал результатом многолетних исследований советских ученых.

Несколько лет обучения

ТАСС сообщил: «В Советском Союзе уже несколько лет ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию искусственных спутников Земли.В прессе уже сообщалось, что запуск спутников Земли в СССР планировался в соответствии с программой исследований Международного геофизического года.

«В результате интенсивной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли. Этот первый спутник был успешно запущен в СССР 4 октября».

В советском заявлении говорилось, что в результате огромной скорости, с которой движется спутник, он сгорит, как только достигнет более плотных слоев атмосферы.Не было никаких указаний на то, как скоро это будет.

Военные эксперты заявили, что в обозримом будущем спутники не будут иметь реального военного применения. Однако они заявили, что изучение таких спутников может дать ценную информацию, которая может быть применена к полетным исследованиям. для межконтинентальных баллистических ракет.

Ученые заявили, что спутники не могут быть использованы для сброса атомных или водородных бомб или чего-либо еще на Земле.Они также не могут использоваться в связи с предлагаемым планом воздушной инспекции вооруженных сил по всему миру.

Помощь ученым

Их реальное значение будет заключаться в предоставлении ученым важной новой информации о природе Солнца, космической радиации, солнечных радиопомех и статических явлениях, излучаемых северным и южным магнитными полюсами. Все эта информация будет иметь неоценимое значение для тех, кто работает над проблемой отправки ракет и, в конечном итоге, людей на обширные территории Солнечной системы.

Публично советские ученые подошли к запуску спутника скромно и осторожно.

В начале Международного геофизического года в июне прошлого года они специально опровергли желание «гонить» Соединенные Штаты в атмосферу с помощью этой маленькой сферы.

Ученые понимающе говорили о «трудностях», которые они слышали от своих американских коллег.Они отказались от нескольких приглашений рассказать какие-либо подробности о собственных проблемах при проектировании спутника и даже дали меньше информации, чем обычно публиковалось об их работе в советской печати.

Намек на запуск

Что касается запуска своего первого спутника, то они сказали только, что он произойдет «до конца геофизического года» — к концу 1958 года.

Однако несколькими неделями ранее в конфиденциальном интервью, данном только советской прессе, Александр Н.Несмеянов, глава Академии наук СССР, намекнул, что первый запуск произойдет «в ближайшие несколько месяцев».

Но в целом советские ученые постоянно отказывались хвастаться своим проектом или предоставлять общественности или другим ученым много информации о своем прогрессе. Основные сведения о конструкции их спутников, их планируемой высоте, скорость и инструменты, которые можно было носить с собой в небольшой сфере, были тщательно охраняемыми секретами.

искусственных спутников — Вселенная сегодня

[/ caption]
Искусственные спутники — это созданные людьми объекты, вращающиеся вокруг Земли и других планет Солнечной системы. Это отличается от естественных спутников или лун, вращающихся вокруг планет, карликовых планет и даже астероидов. Искусственные спутники используются для изучения Земли, других планет, чтобы помочь нам общаться и даже наблюдать за далекой Вселенной. Спутники могут даже иметь в себе людей, как Международная космическая станция и космический шаттл.

Первым искусственным спутником Земли стал советский спутник Спутник-1, запущенный в 1957 году. С тех пор десятки стран запустили спутники, при этом более 3000 действующих космических аппаратов облетели Землю. По оценкам, существует более 8000 единиц космического мусора; мертвые спутники или обломки обломков, вращающиеся вокруг Земли.

Спутники выводятся на разные орбиты в зависимости от их миссии. Одна из самых распространенных — геостационарная орбита.Здесь спутнику требуется 24 часа для обращения по орбите вокруг Земли; столько же времени требуется Земле, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси. Это позволяет удерживать спутник в одном и том же месте над Землей, обеспечивая связь и телевещание.

Другая орбита — это околоземная орбита, где спутник может находиться всего в нескольких сотнях километров над планетой. Это выводит спутник за пределы атмосферы Земли, но все же достаточно близко, чтобы он мог снимать поверхность планеты из космоса или облегчить связь.Это высота, на которой летит космический шаттл, а также космический телескоп Хаббл.

Искусственные спутники могут выполнять ряд задач, включая научные исследования, наблюдение за погодой, военную поддержку, навигацию, съемку Земли и связь. Некоторые спутники служат для одной цели, а другие предназначены для одновременного выполнения нескольких функций. Спутниковое оборудование надежно защищено от радиации и космического вакуума.

Спутники

строятся различными аэрокосмическими компаниями, такими как Boeing или Lockheed, а затем доставляются на стартовые площадки, такие как мыс Канаверал.Стартовые комплексы расположены как можно ближе к экватору Земли, чтобы дать дополнительный импульс скорости в космос. Это позволяет ракетам использовать меньше топлива или запускать более тяжелые полезные нагрузки.

Высота орбиты спутника определяет, как долго он будет оставаться на орбите. Спутники на низкой орбите в основном находятся над атмосферой Земли, но они по-прежнему подвержены ударам атмосферы, и их орбита в конечном итоге распадается, и они снова врезаются в атмосферу. Другие спутники, вращающиеся на высоких орбитах, вероятно, будут там миллионы лет.

Мы написали много статей об искусственных спутниках для Universe Today. Вот статья о геостационарной орбите, а вот статья об орбитальной скорости.

Дополнительную информацию о спутниках можно получить в НАСА. Вот классная система спутникового слежения в реальном времени, а вот Hubblesite.

Мы также записали несколько серий Astronomy Cast о спутниках. Вот хороший эпизод 82: Космический мусор.

Источник: NASA

Нравится:

Нравится Загрузка…

Этот месяц в истории физики

Предоставлено NASA

Сергей Королев

Октябрь 1957: Советы запускают первый искусственный спутник Земли на орбиту

50 лет назад 4 октября 1957 года Советский Союз запустил Спутник, первый искусственный спутник Земли, шокировавший американскую общественность и положивший начало космической эре.

Люди мечтали о космических путешествиях еще до запуска спутника.В 1903 году русский ученый-ракетчик Константин Циолковский математически показал, что создание искусственного спутника возможно, хотя в США мало внимания уделяли его работе. Ракетная техника развивалась в течение следующих нескольких десятилетий, и идея космических полетов захватила воображение публики.

В 1952 году Международный совет научных союзов решил объявить Международный геофизический год. МГГ был назначен на 18 месяцев с июля 1957 года по декабрь 1958 года, выбранный потому, что в этот период солнечная активность будет высокой.«Год» был бы своего рода феерией геофизической науки, когда запланировано множество научных исследований.

В рамках МГГ МСНС призвал спутники на околоземной орбите для проведения научных экспериментов в течение года. В июле 1955 года Белый дом объявил о планах относительно первого спутника и призвал к подаче предложений. В сентябре был выбран спутник Vanguard Лаборатории морских исследований. Советский Союз также объявил о планах запуска спутника МГГ.

Российскими спутниками руководил Сергей Королев, хотя его имя держалось в секрете до его смерти в 1966 году.Королев родился в 1907 году, получил высшее образование в университете и стал инженером-авиакосмическим аппаратом. В 1930-е годы он работал над созданием ракет большой дальности. В 1938 году его арестовали по сфабрикованному обвинению и отправили в тюрьму; Следующие несколько лет он провел в нескольких исправительно-трудовых лагерях, в том числе в одном из самых страшных лагерей ГУЛАГа. Во время Второй мировой войны его и других инженеров отправили в лагеря тюремных разработчиков, где заключенные инженеры разрабатывали ракеты для использования в военных целях. После войны Королев был освобожден из тюрьмы и продолжил работы по баллистическим ракетам большой дальности.

В 1953 году Королев начал работу над первой межконтинентальной баллистической ракетой R7, которую он успешно испытал в августе 1957 года. Эта мощная ракета была способна выводить на орбиту спутники весом более тонны. Запланированная научная нагрузка (которая позже стала Спутником III) еще не была готова, но Королев, узнав о планах Авангарда, был полон решимости сбить американцев в космос, поэтому он решил продолжить запуск меньшего спутника без каких-либо научных инструментов.Первоначально Советы надеялись запланировать запуск на 17 сентября, к 100-летию со дня рождения Циолковского; они смогли вывести свой первый спутник на орбиту всего несколько недель спустя.

Запущенный 4 октября 1957 года спутник I представлял собой блестящую сферу из алюминиевого сплава размером с пляжный мяч. Он весил 184 фунта, что намного тяжелее планируемого американского спутника Vanguard. Спутник, название которого происходит от русского слова «спутник», совершал оборот вокруг Земли каждые 96 минут, пролетая по эллиптической траектории, достигающей 141.В 7 милях от Земли при самом близком приближении и в 588 милях от самой дальней точки. Радиолюбители могли легко улавливать сигналы, которые он постоянно посылал на частотах 20 и 40 МГц. Он продолжал кружить вокруг земного шара до января 1958 года.

Маленького пищащего шара было достаточно, чтобы напугать американскую публику, которая была застигнута врасплох запуском спутника. Американские ученые проследили его курс, и его сигналы транслировались по радио и телевидению. Спутник можно было даже увидеть с Земли в бинокль, когда он пролетал над головой.Общественность опасалась, что, поскольку Советы могут запустить спутник в космос, они также могут запустить ракеты с ядерными боеголовками, которые могут достичь США. Некоторые даже считали, что спутник шпионит за нами или что его бессмысленные звуковые сигналы на самом деле являются своего рода кодом. Президент Эйзенхауэр пытался успокоить страну, но его слова были восприняты как признак безразличия, что еще больше разозлило общественность.

В ответ на общественную панику по поводу того, что русские загнали нас в космос, министерство обороны одобрило еще один спутник, Explorer, в дополнение к миссии Vanguard.Примерно через два месяца после первого запуска спутника США, торопясь доказать свои возможности, попытались запустить «Авангард», но он взорвался на стартовой площадке.

Наконец, 31 января 1958 года США вышли в космос, успешно запустив спутник Explorer I. Explorer I сделал одно из самых важных научных открытий международного геофизического года, радиационные пояса Ван Аллена, и открытие. вскоре был подтвержден спутником Explorer-III, запущенным 26 марта 1958 года.17 марта 1958 года был запущен спутник «Авангард-1». Он весил всего около 3 фунтов и был размером с грейпфрут.

Менее чем через месяц после запуска первого спутника Советский Союз запустил второй спутник, на этот раз с первым живым пассажиром в космосе, собакой по кличке Лайка. За этим последовал запуск 15 мая 1958 года спутника Спутник-3, на котором было установлено множество научных инструментов. Русские отправили первого человека на орбиту 12 апреля 1961 года.

Сейчас вокруг Земли вращаются тысячи искусственных спутников. После спутника опасения, что США проиграют космическую гонку, привели к стремлению улучшить американский научный и инженерный потенциал. Правительство США выделило больше средств на науку, научному образованию уделялось особое внимание в школах, и все больше людей занялись наукой и инженерией. В октябре этого года мы отмечаем 50-летие спутника и 50 лет научных и технологических инноваций в космическую эру.

Искусственный интеллект для космоса | EurekAlert!

изображение: SONATE-2 на орбите: Визуализация спутника для тестирования новой технологии для высокоавтономных полезных нагрузок и искусственного интеллекта. посмотреть еще

Кредит: (Изображение: Хакан Каял / Вюрцбургский университет)

Внезапно на поверхности Марса стали видны круглые дыры, которых раньше не было.На фотографиях спутника Сатурна Энцелада были обнаружены гейзеры, выбрасывающие в космос мощные фонтаны пара. А на изображениях, отправленных на Землю марсоходом Curiosity, были обнаружены структуры, похожие на окаменелых червей.

Все эти явления, некоторые из которых кажутся временными, были обнаружены случайно. Или потому, что людям потребовалось много времени, чтобы просмотреть изображения с соседних с Землей планет. «Технологии искусственного интеллекта значительно упростят обнаружение ранее неизвестных аномалий», — говорит Хакан Каял, профессор космических технологий Университета Юлиуса Максимилиана (JMU) Вюрцбург в Баварии, Германия.

Наука все еще в начале

Использование искусственного интеллекта (ИИ) в космонавтике? По словам профессора Каяла, наука в этой области все еще находится в зачаточном состоянии: «Есть лишь несколько проектов по этому поводу».
Если ИИ используется для обнаружения неизвестных явлений, его сначала нужно обучить. Его нужно «кормить» тем, что известно, чтобы оно могло распознать неизвестное. «Уже есть спутники, которые управляются с помощью ИИ. Их ИИ обучается на Земле, а затем отправляется на орбиту.Однако у нас другие планы: мы хотим обучить ИИ на борту небольшого спутника в космических условиях », — говорит профессор JMU.
Этот проект сложный, но выполнимый: «Миниатюрные ИТ-системы становятся все более мощными. И мы уделяем время обучению искусственному интеллекту. Так что процесс обучения на орбите может занять несколько дней».
Межпланетные миссии как долгосрочная цель

Но зачем переносить обучение ИИ в космос, на компьютеры в миниатюре? Тогда как это было бы намного проще реализовать с помощью мэйнфреймов на Земле? Это потому, что у Хакана Каяла есть четкое видение будущего.Он хочет использовать небольшие спутники с искусственным интеллектом не только для наблюдения за Землей, но и для межпланетных миссий — для открытия новых внеземных явлений, возможно, даже следов внеземного разума.
«Как только вы переходите на межпланетный режим, связь со спутником становится узким местом», — говорит профессор. С увеличением расстояния от Земли передача данных занимает больше времени, «вы не можете продолжать передавать данные туда и обратно. Вот почему ИИ должен иметь возможность учиться независимо на спутнике.И он должен сообщать только о соответствующих открытиях на Землю ».
Выход на орбиту ожидается в 2024 году

Команда Каяла под руководством руководителя проекта Алексея Балагурина внедрит эту технологию на малый спутник SONATE-2 и опробует ее на орбите. Федеральное министерство экономики и энергетики финансирует проект в размере 2,6 миллиона евро. Проект стартовал 1 марта 2021 года; Запуск спутника на орбиту запланирован на весну 2024 года. Миссия рассчитана на один год.
Маленький спутник из Вюрцбурга будет размером с коробку из-под обуви (30x20x10 сантиметров). Его камеры будут делать снимки в разных спектральных диапазонах и будут иметь в поле зрения Землю. Данные изображения поступают в бортовой ИИ, который автоматически распознает и классифицирует объекты. Сначала технология будет тщательно протестирована вокруг Земли, прежде чем она сможет отправиться в межпланетное путешествие позже. Хакан Каял уже включил эту будущую миссию под названием SONATE-X в свой план исследований — X означает инопланетянин.
Студенты могут сотрудничать

SONATE-2 будет иметь другие инновационные и высоко автономные функции на борту. По сравнению со спутником-предшественником SONATE, система обработки данных с датчиков будет дополнительно уменьшена в размерах и станет более энергоэффективной. Кроме того, появились новые типы компонентов спутниковой шины, такие как улучшенные звездообразные датчики для автономного управления ориентацией. Камеры будут обнаруживать и записывать не только статические объекты, но и кратковременные переходные явления, такие как молнии или метеоры.
В команде «СОНАТЭ-2» будет около десяти человек. Студенты также могут участвовать — в качестве ассистентов или в рамках бакалаврских и магистерских диссертаций. В этом проекте есть место обучению нового поколения этой передовой технологии. В дополнение к программам информатики, JMU предлагает программы бакалавриата и магистра по аэрокосмической информатике и магистерскую программу по спутниковым технологиям.
Проект SONATE-2 финансируется Немецким аэрокосмическим центром (DLR) за счет средств Федерального министерства экономики и энергетики (BMWi) на основании постановления Бундестага Германии (FKZ 50RU2100).
Предыдущий проект SONATE

Новый наноспутник SONATE-2 основан на успешном предыдущем проекте, спутнике SONATE, который также был разработан и построен командой Каяла при финансовой поддержке Федерального министерства экономики и энергетики Германии. Подробнее о миссии:
https://www.informatik.uni-wuerzburg.de/en/aerospaceinfo/wissenschaft-forschung/sonate/
###
Заявление об ограничении ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.
ESA — Искусственный интеллект в космосе
Включение и поддержка
16793 просмотры 65 классов
Когда мы думаем о роботах, мы склонны олицетворять этих нечеловеческих помощников и наделять их человеческими чертами. Но даже несмотря на то, что было проведено множество исследований по разработке этих гуманоидных машин, мы все еще далеки от мира, в котором они могли бы захватить власть или даже имитировать действия человека.
Роботы — это машины со встроенным искусственным интеллектом.Они используются во всевозможных ситуациях, особенно когда они могут облегчить сложные задачи или выполнить миссии, которые слишком опасны для выполнения человеком.
Термин «искусственный интеллект (ИИ)» включает в себя все методы, которые позволяют компьютерам имитировать интеллект, например, компьютеры, которые анализируют данные, или системы, встроенные в автономное транспортное средство. Обычно системы искусственного интеллекта преподаются людьми — процесс, который включает в себя написание огромного количества сложного компьютерного кода.
Но искусственный интеллект также может быть достигнут с помощью машинного обучения (ML), которое учит машины учиться самостоятельно. ML — это способ «обучить» относительно простой алгоритм, чтобы он стал более сложным. Огромные объемы данных вводятся в алгоритм, который со временем корректируется и совершенствуется. В ML машины обрабатывают информацию так же, как люди, путем разработки искусственных нейронных сетей. Этот тип искусственного интеллекта значительно продвинулся вперед с момента появления Интернета.
Глубокое обучение (DL) — это специализированный метод в рамках машинного обучения, при котором машина использует многослойные искусственные нейронные сети для обучения решению сложных задач, таких как распознавание изображений. Это может происходить посредством обучения с учителем (например, подавать в систему изображения Луны и Земли до тех пор, пока она не сможет успешно идентифицировать оба типа) или обучения без учителя, когда сеть сама находит структуру. Хорошими примерами глубокого обучения являются онлайн-сервисы перевода, библиотеки изображений и навигационные системы для беспилотных автомобилей или космических кораблей.
AI / ML в космосе
Наиболее успешные реализации искусственного интеллекта, основанные на DL, сегодня редко используются в космической отрасли, поскольку (статистические) модели, разработанные в нейронной сети, не читаются человеком и до сих пор было невозможно воспроизвести.
ИИ, и в частности машинному обучению, еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем он будет широко использоваться в космических приложениях, но мы уже начинаем видеть его внедрение в новые технологии.Одна из областей, в которой применение ИИ тщательно изучается, — это операции со спутниками, в частности, для поддержки работы больших спутниковых группировок, что включает в себя относительное позиционирование, связь, управление сроками эксплуатации и т. Д.
Системы
ML также широко используются в космических приложениях для аппроксимации сложных представлений реального мира. Например, при анализе огромных объемов данных наблюдения Земли или данных телеметрии с космических кораблей ML играет важную роль.
Возможные применения ИИ также тщательно изучаются в спутниковых операциях, в частности, для поддержки работы больших спутниковых группировок, включая относительное позиционирование, связь и управление сроками эксплуатации.
Кроме того, все чаще встречаются системы машинного обучения, которые анализируют огромный объем данных, поступающих от каждой космической миссии. Данные с некоторых марсоходов передаются с помощью ИИ, и этих марсоходов даже научили ориентироваться самостоятельно.
Его разработка прошла долгий путь за последние пару десятилетий, но сложные модели и структуры, необходимые для машинного обучения, необходимо будет улучшить, прежде чем оно станет широко полезным. В настоящее время ИИ также не хватает надежности и адаптируемости, необходимых для нового программного обеспечения; эти качества необходимо будет улучшить, прежде чем он возьмет на себя космическую промышленность.
Открытие и подготовка
В рамках основной деятельности ЕКА в ряде исследований изучается использование искусственного интеллекта для космических приложений и операций с космическими аппаратами.
В настоящее время космическим кораблям необходимо связываться с Землей, чтобы выполнять свою работу, но разработка автономных космических кораблей, которые используют искусственный интеллект, чтобы позаботиться о себе, была бы очень полезна для исследования новых частей Солнечной системы и сокращения затрат на миссии. Более раннее исследование требований к автономности для будущих группировок космических аппаратов выявило необходимые технологии для улучшения автоматизации, включая автономную навигацию, автоматизированный телеметрический анализ и возможность обновления программного обеспечения.
Более недавнее исследование было сосредоточено на управлении сложными группировками, для которых изучаются новые автоматизированные процедуры, позволяющие снизить активную рабочую нагрузку наземных операторов.Автоматизация как наземного, так и космического сегментов снизит потребность во вмешательстве человека — особенно для больших группировок автоматические маневры предотвращения столкновений могут оказаться реальной помощью.
Другие исследования, проводимые в рамках основной деятельности ЕКА, включают изучение того, как рой пикоспутников может развить коллективное сознание, и изучение того, как искусственный интеллект может использоваться в сложных операциях и технологиях миссий, а также в инновационных концепциях, механизмах и архитектурах безопасности. .
Космические технологии и космические приложения производят огромное количество данных, включая телеметрию космических аппаратов и данные о продукции — полезные научные данные, которые собирает космический аппарат, например, информацию о Земле со спутника наблюдения Земли. Еще одно применение машинного обучения — анализ всех этих данных. Одно исследование, проведенное в рамках основных мероприятий ESA, вводило исторические данные миссии в алгоритмы машинного обучения для поиска новых функций, полезных для будущих процессов проверки телеметрии, проверки команд и написания процедур.
Астрономический дрон
Системы глубокого обучения обучаются либо через неконтролируемую подачу данных, либо через усиленное обучение. Существует множество возможных применений DL, включая автоматическую посадку, интеллектуальное принятие решений и полностью автоматизированные системы. Группа Advanced Concepts Team (ACT) ЕКА очень активна в этой области.
В частности, ACT изучал эволюционные вычисления, которые включают в себя написание компьютерного кода таким образом, чтобы учитывались все эволюции.Лучшие результаты сохраняются, а худшие отвергаются — как и в биологической эволюции. Одним из применений этого было вычисление траекторий планет.
ACT также исследовал использование машинного обучения в области наведения, навигации и управления. В частности, они изучали возможность использования больших групп маленьких роботов, которые делятся своей информацией в сети: если один робот на собственном опыте узнает, что определенный маневр полезен, весь рой узнает об этом. Это называется обучением улья.
Другие примеры деятельности ИИ, поддерживаемые ACT, включают исследование приложения для мобильных телефонов, посвященного научным исследованиям, которое улучшит автономные возможности космических зондов и оптимизирует системы слежения за звездами.
Применение AI / ML в масштабах ESA
Переход от этих основных действий к реальным космическим приложениям может показаться большим шагом, но ЕКА уже начинает использовать ИИ и машинное обучение в своих космических миссиях.Например, вездеходы могут обходить препятствия, самостоятельно находя путь через «неизвестные» поля. Искусственный интеллект также помогает астронавтам на борту Международной космической станции, более подробную информацию о которых можно найти в следующем разделе этой статьи.
Интеллектуальное программное обеспечение для передачи данных на борту марсоходов устраняет человеческие ошибки в расписании, которые в противном случае могут привести к потере ценных данных. Это увеличивает полезные данные, которые поступают от нашего планетарного соседа.Та же технология может также использоваться в долгосрочных миссиях, которые будут исследовать Солнечную систему, а это означает, что они потребуют минимального надзора со стороны людей, контролирующих Землю.
Спутники, вращающиеся вокруг Земли, также требуют большей автономии, так как им необходимо совершать более частые маневры по предотвращению столкновений, чтобы избежать растущего количества космического мусора. В январе 2021 года ЕКА и Немецкий исследовательский центр искусственного интеллекта (DFKI) создали ESA_Lab @ DFKI, лабораторию передачи технологий, которая работает над системами искусственного интеллекта для автономии спутников, возможностей предотвращения столкновений и многого другого.
Кроме того, ESA накопило обширный опыт использования ИИ для обработки огромных объемов данных для извлечения значимой информации. Этот метод уже реализован в более «земных» приложениях, включая мониторинг количества автомобилей в торговом центре, прогнозирование финансовых показателей розничных продавцов, мониторинг изменения климата и поддержку полиции в их усилиях по поимке преступников.
Наблюдение Земли — одна из областей, в которой ИИ уже используется более широко.Информационная панель ESA «Быстрое наблюдение Земли» показывает, как ИИ можно использовать для мониторинга экономических показателей — например, комбинация коммерческих спутниковых данных и ИИ использовалась для отслеживания изменений производства на автопроизводителе в Германии и движения самолетов в аэропорту Барселоны. . Более того, FSSCat, запущенный в сентябре 2020 года, является первой европейской миссией по наблюдению за Землей, в которой используется ИИ в виде микросхемы ИИ ɸ-sat-1. ɸ-sat-1 повышает эффективность отправки огромных объемов данных обратно на Землю.
Серьезной проблемой для судоходной отрасли является безопасное и эффективное автономное судоходство по морям. В рамках проекта под руководством ЕКА ИИ уже применяется для достижения автономной ситуационной осведомленности, что позволяет кораблю надежно определять свое окружение. Эти системы искусственного интеллекта первоначально будут развернуты для поддержки человеческих экипажей, а в долгосрочной перспективе — корабли без экипажа.
Что делают другие космические агентства в этой области?
Немецкий аэрокосмический центр (DLR) много лет занимается разработкой методов искусственного интеллекта для космических и земных приложений, а в 2021 году создает Институт безопасности искусственного интеллекта.В 2018 году DLR запустила помощника AI для поддержки своих астронавтов в их повседневных задачах на борту Международной космической станции (МКС). CIMON (интерактивный мобильный компаньон для экипажа) с полным голосовым управлением может видеть, говорить, слышать, понимать и даже летать! CIMON вернулся через 14 месяцев, но CIMON-2 прибыл в декабре 2019 года, чтобы заменить его. Планируется, что CIMON-2 будет находиться на МКС в течение трех лет.
НАСА также использует ИИ для многих приложений и создало группу искусственного интеллекта, которая выполняет фундаментальные исследования, которые поддерживают научный анализ, операции с космическими кораблями, анализ миссий, операции с сетями дальнего космоса и космические транспортные системы.Агентство исследовало, как сделать сети связи более эффективными и надежными с помощью когнитивного радио, которое выделяет области «белого шума» в диапазонах связи и использует их для передачи данных. Это максимизирует использование ограниченных доступных диапазонов электросвязи и минимизирует время задержки. Для исследования дальнего космоса НАСА также рассматривало возможность разработки более автономных космических кораблей и посадочных устройств, чтобы решения можно было принимать на месте, устраняя задержку, возникающую из-за времени ретрансляции связи.
НАСА также сотрудничало с Google, чтобы обучить свои обширные алгоритмы искусственного интеллекта для эффективного анализа данных миссии Кеплера для поиска сигналов от экзопланеты, пересекающей перед своей родительской звездой. Это успешное сотрудничество быстро привело к открытию двух новых экзопланет, ранее пропущенных учеными-людьми. После первоначального успеха проект перебирает данные из других миссий, чтобы продолжить поиск новых планет.
Используя множество данных ESA и NASA со всей нашей Солнечной системы, проект AIDA (анализ данных искусственного интеллекта), финансируемый в рамках European Horizons 2020 Framework, разрабатывает интеллектуальную систему, которая будет считывать и обрабатывать данные из космоса, прицеливаясь. чтобы совершать новые открытия, обнаруживать аномалии и распознавать структуры.
JAXA Int-Ball
Японское космическое агентство (JAXA) также разработало интеллектуальную систему, которая фотографировала эксперименты в японском модуле МКС, KIBO. Int-Ball от JAXA работал автономно и мог снимать фотографии и видео. Он был разработан, чтобы способствовать автономности экспериментов вне и внутри транспортных средств, а также для приобретения робототехнических технологий, необходимых для будущих исследовательских миссий.
Тем временем французское космическое агентство CNES работает с Клемесси над разработкой симулятора жидкостных систем с использованием нейронных сетей ИИ, Космическое агентство Великобритании профинансировало проект, в котором ИИ используется для обнаружения захороненных археологических останков на спутниковых снимках, а Итальянское космическое агентство даже совместно -основал компанию, ориентированную на искусственный интеллект.
No related posts.