Макет первого искусственного спутника Земли
Войдя в музей Урании, устремите свой взор вверх – прямо над вами парит макет первого искусственного спутника Земли – Спутник-1. Макет выполнен в натуральную величину 1:1 и появился в фойе Московского планетария осенью 1957 г. Он был изготовлен специально для Планетария, и в те легендарные годы освоения космического пространства вызывал особый интерес посетителей.
На фото: Фойе Московского планетария, 1970-80е годы.
4 октября 1957 г., в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени был совершён успешный запуск ПС-1, ПЕРВОГО ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ! Начался отсчет времени КОСМИЧЕСКОЙ ЭРЫ В ИСТОРИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА. Запуск осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР Тюра-Там (получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур) на ракете-носителе «Спутник» (Р-7). Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонн были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. И уже на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «…В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…»
Корпус Спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см алюминиевого сплава со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка. В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая из двух штырей по 2,4 м и 2,9 м. Внутри герметичного корпуса были размещены: блок электрохимических источников; радиопередающее устройство; вентилятор; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса Спутника составила 83,6 кг.
На 314.5 секунде после старта произошло отделение Спутника, и он подал свой голос. «Бип! Бип!» — так звучали его позывные. Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок («бипов») длительностью около 0.3 сек. Мало кому известно, что частота «бипов» и пауза между ними определялась датчиками давления и температуры внутри Спутника. Так как спутник был неориентирован, то четырехантенная система давала равномерное излучение во все стороны. Такая конструкция обеспечивала максимальный эффект «гласности» — сигналы из космоса мог принять любой радиолюбитель Земли, над головой которого пролетал Спутник.
Спутник имел большое политическое значение. Его полет увидел весь мир, а излучаемый им сигнал мог услышать любой радиолюбитель в любой точке планеты. Журнал «Радио» заблаговременно опубликовал подробные рекомендации по приему сигналов из космоса.
Полёту первого спутника предшествовала длительная работа советских ракетных конструкторов во главе с С.П. Королёвым. От проектирования ПС-1 в ноябре 1956 г. до его окончательных испытаний на вибростенде и в термокамере в начале сентября 1957 г. прошло менее одного года! 2 октября Королёвым был подписан приказ о лётных испытаниях ПС-1 и направлено в Москву уведомление о готовности. Ответных указаний не пришло, и Королёв САМОСТОЯТЕЛЬНО принял решение о постановке ракеты со спутником на стартовую позицию. Никто из высшего руководства не хотел брать на себя ответственность в случае провала полета. И он чуть было не случился. На 16-й секунде полёта отказала система управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. Однако все обошлось, и спутник вышел на расчетную орбиту.
Поразительно, насколько быстро удалось организовать массовые наблюдения спутника. Задача оптического наблюдения ИСЗ была поставлена коллективу ГАИШ. В.Г.Куртом, П.В.Щегловым и В.Ф.Есиповым была разработана методика наблюдений с точным определением координат спутника с временной привязкой. Фотографические наблюдения орбиты спутника проводились ежедневно в течение двух недель В.Г.Куртом и П.В.Щегловым в Ташкенте, из астрономической обсерватории Академии Наук Узбекистана. Характер изменения орбиты позволил произвести предварительную оценку величины плотности атмосферы на орбитальных высотах, ее высокое значение (порядка 108 атомов/см3) стало для геофизиков большой неожиданностью. Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 г., совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн. км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в её плотные слои и сгорел вследствие трения о воздух.
День запуска первого искусственного спутника Земли 4 октября 1957 г. совпал с открытием очередного международного конгресса по астронавтике в Барселоне. Академик Леонид Иванович Седов под овации зала сделал сенсационное объявление о выводе на орбиту Спутника-1. Многие из руководителей советской космической программы, в силу закрытости проводимой работы, оставались неизвестными в широких кругах, в связи с чем, Леонид Иванович стал известен мировой общественности как «отец Спутника»
«В ту ночь, когда Спутник впервые прочертил небо, я глядел вверх и думал о ПРЕДОПРЕДЕЛЕННОСТИ БУДУЩЕГО. Ведь этот маленький огонек, стремительно двигающийся от края и до края неба, был будущим всего человечества. Я знал, что хотя русские и прекрасны в своих начинаниях, мы скоро последуем за ними и найдем надлежащее место в небе. …ТОТ ОГОНЕК В НЕБЕ СДЕЛАЛ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО БЕССМЕРТНЫМ. Земля все равно не могла бы оставаться нашим пристанищем вечно, потому что ее может ожидать смерть от холода или перегрева. Человечеству было предписано стать бессмертным, и тот огонек на небе был первым бликом бессмертия». Рей Бредбери
В статье использованы материалы М.И.Рябова Сопредседателя АстрО, Главного Редактора «Астрокурьера»
Третий искусственный спутник Земли — научная лаборатория в космосе
Шестьдесят лет назад, 15 мая 1958 года запущен Третий искусственный спутник Земли — первая тяжёлая научная «лаборатория в космосе». На его борту работали 12 научных приборов. Благодаря одному из них был открыт внешний радиационный пояс Земли — таким образом было «завершено» первое громкое открытие космической эры, а сам Третий спутник открыл эпоху систематического изучения космоса.
Третий искусственный спутник Земли, Спутник-3, — аппарат непростой судьбы. Задуманный как «научная лаборатория» для космоса, он предназначался к запуску летом 1957 года как первый искусственный спутник Земли в рамках Международного геофизического года (официальные сроки 1 июля 1957 – 31 декабря 1958 года). Инициатором работ по спутнику был Сергей Павлович Королёв, мечтавший использовать ракеты для исследования и покорения космоса.
«В январе 1954 года Сергей Павлович обсуждает тему спутника с академиком М.В. Келдышем; с ним он работает по проблемам управления полетом ракеты Р-7. <…>
Мстислав Всеволодович спутником увлекся. По своей инициативе он собрал совещание в Президиуме Академии наук, пригласил А.Ф. Иоффе, П.Л. Капицу и других корифеев отечественной науки.
В эту тему были вовлечены Б.М. Вул, В.С. Вавилов, Б.П. Константинов, В А. Котельников, Л.А. Арцимович, В.Л. Гинзбург, С.Н. Вернов, Л.В. Курносова, В.И. Красовский, Б.В. Кукаркин. При разработке проекта для расчета параметров орбиты спутника академик-секретарь М.А. Лаврентьев выделил для баллистиков ОКБ-1 машинное время на ЭВМ в Отделении физико‑математических наук.
М.В. Келдыш несколько раз встречался с Президентом Академии наук А.Н. Несмеяновым, который со вниманием рассмотрел проект и 25 мая 1954 года в присутствии С. П. Королёва, М.В. Келдыша и М.К. Тихонравова одобрил доклад Михаила Клавдиевича и с положительной резолюцией передал его М.В. Келдышу для участия академических институтов в работе».
(А.П. Александров «С.П. Королёв: космическая ракета и первый спутник Земли», из книги «
Координацией работы по созданию спутника занималась «Специальная комиссия по объекту „Д“», которую возглавил сам Мстислав Всеволодович Келдыш. Его заместителями были назначены Сергей Павлович Королёв и Михаил Клавдиевич Тихонравов, ученым секретарем — Геннадий Александрович Скуридин. Но уже в 1956 г. стало понятно, что спутник не будет готов к назначенному времени, и тогда было принято историческое решение создать другой, простейший спутник, который был отправлен в космос 4 октября и теперь известен всему миру как Спутник-1.
Но создание «объекта „Д“» продолжалось, и 15 мая 1958 года Третий спутник был отправлен в космос. На его борту было установлено несколько научных приборов, для измерения давления, ионного состава атмосферы, концентрации положительных ионов, электрического заряда, напряженностей электростатического и магнитного полей, интенсивности корпускулярного излучения Солнца, регистрации ударов микрометеоров.
Он не стал первой научной лабораторией в космосе, так как его опередили два американских аппарата Explorer: 1 и 3. Но масса и полезная нагрузка Третьего спутника были гораздо серьёзнее, 1 327 кг против 21, 5 (вместе с 4 ступенью ракеты-носителя) и 12 приборов против 2. Орбита Третьего спутника имела высоту 226 км в перигее, 1881 км в апогее и наклонение 65,2°. Период обращения составлял 105,95 мин (после запуска). Аппарат находился в космосе почти два года: 6 апреля 1960 г. он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование.
Один из главных результатов Третьего спутника — открытие внешнего радиационного пояса Земли. Эксперимент проводила группа исследователей, работавших на физическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова под руководством профессора Сергея Николаевича Вернова.
Радиационные пояса — зоны вокруг нашей планеты, где накапливаются заряженные высокоэнергичные частицы. Уже на Втором спутнике (запущен 4 ноября 1957 г.), счётчик Гейгера, установленный той же группой, зарегистрировал некоторое превышение счёта заряженных частиц над ожидаемым, но совсем небольшое. Первыми же новое явление зарегистрировали приборы на двух «Эксплорерах» под руководством профессора Джеймса ван Аллена.
«Итак, несмотря на то, что мы первые зарегистрировали частицы радиационных поясов Земли, Джеймс ван Аллен первым понял, что около Земли, в экваториальных районах, присутствуют интенсивные потоки заряженных частиц. Природу зарегистрированных частиц ван Аллен также вначале не понял, объяснение обнаруженного явления возникло позже. Спутники «Эксплорер-1 и -3» не залетали на высокие широты, и большая интенсивность частиц относилась к внутреннему поясу, обнаруженному ван Алленом в феврале — марте 1958 года. Он правильно интерпретировал свои результаты (а у него счетчики замолчали — «захлебнулись» из-за очень высокой интенсивности). Об открытом им явлении ван Аллен сделал сообщение в Академии наук США 1 мая 1958 года. Орбиты же наших спутников позволяли исследовать не только экваториальные, но и приполярные районы, что дало возможность на третьем советском спутнике, запущенном 15 мая 1958 года, обнаружить внешний радиационный пояс».
(Ю.И. Логачёв «Начало космической эры в Научно-исследовательском институте ядерной физики им. Д.В. Скобельцына», из книги «Первая космическая…», Москва, 2007)
«Потомки» Третьего спутника — фактически, все современные автоматические научные космические аппараты. Если Первый спутник открыл человечеству космос, Второй — стал началом биологических экспериментов и космических путешествий, то запуск Третьего символизирует начало научного космоса — исследований близкой и далёкой Вселенной с помощью автоматов.
Сигнал начала космической эры — Российские космические системы
Компании холдинга РКС создали уникальную радиотехническую аппаратуру для первого искусственного спутника Земли (ИСЗ), запущенного на орбиту 60 лет назад 4 октября 1957 года. Разработанная специалистами РКС (тогда – НИИ-885) радиостанция Д200 стала целевой аппаратурой этого космического аппарата и впервые в истории передала радиосигнал на Землю из космоса.
Передатчики первого ИСЗ
Первый ИСЗ позволил оценить плотность верхней атмосферы по изменению высоты орбиты и получить данные о распространении радиосигналов в ионосфере, а также отработать технологию выведения спутников на орбиту и решить другие технические и организационные задачи.
Над разработкой радиостанции для первого спутника под руководством Михаила Борисенко работал коллектив талантливых специалистов в составе Вячеслава Лаппо, Константина Грингауза, Абрама Зиньковского и других.
Радиостанция Д200 состояла из двух радиопередатчиков и коммутирующего устройства. Из нескольких вариантов схемы и конструкции передатчиков был выбран наиболее компактный и экономичный вариант массой 3,5 кг (оба передатчика), который был передан в производство в марте–апреле 1957 года. Передатчики работали на частотах радиолюбительских диапазонов 20 и 40 МГц, выходная мощность каждого составила 1 Вт.
Разрез конструкции первого ИСЗ: 1 — оболочка; 2,3 — антенны; 4 — передатчики
Передатчики излучали сигналы в виде телеграфных посылок длительностью 0,2–0,3 секунды, при этом один из передатчиков работал во время пауз другого. Изменение частоты посылок и пауз между ними характеризовало температуру и давление внутри контейнера спутника. При приеме телеграфные сигналы на слух создавали всем известные позывные первого ИСЗ «бип-бип», которые принимались во всем мире.
Для слежения за сигналами первых ИСЗ на территории страны была создана сеть пунктов слежения. На основе этих пунктов в дальнейшем при решающем вкладе НИИ-885 был образован наземный командно-измерительный комплекс для управления всеми отечественными космическими аппаратами.
Кроме того, аппаратура радиотехнической, автономной и радиотелеметрической систем управления ракетой-носителем, которая 60 лет назад доставила на орбиту первый ИСЗ, также была создана в НИИ-885 под руководством выдающихся конструкторов Михаила Рязанского и Николая Пилюгина.
Исполнилось 63 года с момента запуска первого искусственного спутника Земли
5 октября 2020 г., AEX.RU – 4 октября 2020 года человечество отмечает 63-ю годовщину начала космической эры. Именно в этот день в 1957 году в космос был запущен первый искусственный спутник Земли, созданный в Советском Союзе. Благодаря этому событию произошел огромный прорыв в науке, и человечество ступило на дорогу в космос.
Создание первого космического аппарата началось в ОКБ-1 (ныне — Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва, входит в состав Госкорпорации «Роскосмос») в ноябре 1956 года. Спутник был разработан как очень простой аппарат, поэтому и получил название — космический аппарат ПС-1 (простейший спутник). Он представлял собой шар диаметром 58 см, весом 83,6 кг и был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами для передачи сигналов работающих от батареек передатчиков. Над его созданием работала целая группа ученых, конструкторов во главе с основоположником практической космонавтики Сергеем Павловичем Королёвым.
Запуск был выполнен 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (сегодня — это космодром Байконур) на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты Р-7. Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1 440 оборотов вокруг Земли, пролетев около 60 млн км, а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта.
Главными задачами, стоявшими перед этим спутником, были:
- Проверка расчетов и основных технических решений, принятых для запуска;
- ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника;
- экспериментальное определение плотности верхних слоев атмосферы по торможению спутника;
- исследование условий работы аппаратуры в космической среде.
В сентябре 1967 года Международная федерация астронавтики провозгласила 4 октября Днем начала космической эры человечества. Дата запуска первого спутника также считается и Днем Космических войск. Именно частями запуска и управления космическими аппаратами был осуществлён запуск и контроль полета первого искусственного спутника Земли. В дальнейшем первый полет человека в космос и многие отечественные и международные космические программы проводились с непосредственным участием воинских частей запуска и управления космических аппаратов.
Госкорпорация «Роскосмос» поздравляет всех с началом Всемирной недели космоса и Днем Космических войск!
60 лет запуску первого искусственного спутника Земли
60 лет назад в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли. «Газета.Ru» вспоминает предысторию запуска первого спутника, а также беседует со свидетелями того легендарного события. Воспоминаниями об этом с «Газетой.Ru», в частности, поделился советник правительства штата Южная Австралия.
В начале была ракета
В начале XX века умы людей захватила авиация. В 1908 году основоположник теоретической космонавтики Константин Циолковский опубликовал в журнале «Вестник воздухоплавания» статью «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Эта и другие его работы предвосхитили появление ракет на жидком топливе, искусственных спутников Земли и орбитальных станций.
Созданию спутника предшествовали долгие годы напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро.
До начала Великой отечественной войны в лабораториях СССР были разработаны твердотопливные ракеты-снаряды и ускорители для самолетов, первые отечественные жидкостные двигатели. В 1933 году произошел запуск первой в СССР ракеты с жидкостным ракетным двигателем ГИРД-09. Также были разработаны и испытаны баллистические и крылатые ракеты разного назначения, твердотопливные и жидкостные двигатели.
Ученые и изобретатели, посвятившие годы созданию ракет с реактивным двигателем, конечной целью своей работы видели освоение космоса.
Конструктор Михаил Тихонравов, сподвижник Сергея Королева, говорил еще в 1930-х годах: «Все без исключения работы в области ракетной техники в конце концов ведут к космическому полету».
После окончания войны советские изобретатели во главе с Королевым получили доступ к немецкой трофейной технике, в частности к «Фау-2» — ракете с дальностью полета до 320 км, ставшей первым объектом, который совершил суборбитальный космический полет.
На ее базе в дальнейшем под руководством Королева был создан и принят на вооружение ряд советских ракет. В 1954 году началась разработка ракеты Р-7, дальность полета которой составляла до 9500 км. «Семерка» стала первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой, успешно прошедшей испытания и доставившей боеголовку на межконтинентальную дальность.
«История создания Первого спутника есть история ракеты. Ракетная техника Советского Союза и США имела немецкое начало»,
— отмечал ученый-конструктор Борис Черток.
25 сентября 1955 на юбилейной сессии Московского высшего технического училища им. Баумана, посвященной его 125-летию, Королев, выступая с докладом, сказал: «Наши задачи заключаются в том, чтобы советские ракеты летали выше и раньше, чем это будет сделано где-либо еще. Наши задачи состоят в том, чтобы советский человек совершил полет на ракете… В том, чтобы первый искусственный спутник Земли был советским, создан советскими людьми».
Только шар!
Королев предлагал «Семерку» как кандидата для выведения в космос искусственного спутника Земли. Эта инициатива нашла поддержку в Академии наук СССР. В апреле 1956 года по предложению Королева она созвала Всесоюзную конференцию по исследованию верхних слоев атмосферы. На ней Королев прочитал доклад «Исследование верхних слоев атмосферы с помощью ракет дальнего действия».
«Современное развитие техники таково, что можно ожидать в ближайшее время создания искусственного спутника Земли, может быть, спутника просто на сравнительно малых высотах, а затем постоянного спутника,
— говорил он. — Реальной задачей является разработка полета ракеты на Луну и обратно от Луны. Эта задача наиболее просто решается при старте со спутника, но она решается и при старте с Земли».
Изначально постановление Правительства предписывало создать спутник, задачи которого включали измерение ионного состава пространства, корпускулярного излучения Солнца, магнитных полей, космических лучей, теплового режима спутника, торможения его в верхних слоях атмосферы, продолжительности существования на орбите, точности определения координат и параметров орбиты. Масса спутника должна была составить 1000-1400 кг, а аппаратура для исследований добавить к этому еще 200-300 кг. Спутник планировалось вывести на орбиту в 1957-1958 гг.
В ОКБ Королева было разработано несколько вариантов спутника-лаборатории массой до 1300 кг. Однако скоро стало очевидно, что из-за трудностей изготовления надежной научной аппаратуры не удастся закончить создание спутника вовремя. Тогда Королев предложил вместо сложной лаборатории вывести в космос простейший спутник — иначе СССР рисковал упустить первенство запуска. Предложение было одобрено.
Шли споры о том, какую первый спутник Земли должен иметь форму. «Шар и только шар!» — настаивал Королев.
К сентябрю 1957 года спутник уже прошел окончательные испытания на вибростенде и в термокамере.
Спутник, скромно названный ПС (организация запрещена в России)-1 («Простейший спутник-1»), в итоге получил форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. Такая форма позволяла наиболее полно использовать его внутреннее пространство. Герметичный корпус был изготовлен из алюминиевых сплавов, внутри размещалась радиоаппаратура и серебряно-цинковые аккумуляторы, рассчитанные на 2-3 недели. Перед стартом спутник был заполнен газообразным азотом.
На спутнике были установлены два радиопередатчика мощностью 1 Вт, излучавших сигналы на длине волн 15 и 7,5 м. На внешней поверхности находились четыре стержневые антенны длиной 2,4-2,9 м. Длительность сигнала составляла 0,3 секунды, прием был возможен на расстоянии до 10 тыс. км.
А на полигоне «Тюра-Там», будущем космодроме «Байконур», тем временем проводились тестовые запуски «Семерки».
В сентябре на полигон прибыла предназначенная для запуска спутника ракета. Она была на семь тонн легче штатных — конструкторы заменили головную часть переходом под спутник, отказались от аппаратуры систем радиоуправления, упростили автоматику выключения двигателей.
2 октября Королев подписал приказ о летных испытаниях ПС-1 и направил в Москву уведомление о готовности, но ответных указаний не получил. Тогда он самостоятельно принял решение поставить ракету со спутником на стартовую позицию.
Победителей не судят
4 октября 1957 года в 22:28 по московскому времени человечество вступило в новую космическую эру. С полигона ракета-носитель устремилась в ночное небо, впервые развив первую космическую скорость и выведя первый искусственный спутник Земли на орбиту.
Сигнал спутника приняли радиолюбители по всему миру.
Еще на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли».
«После первых восторгов, когда на полигоне приняли ставшие тут же известными всему человечеству сигналы «БИП‑БИП‑БИП», и, наконец, обработали телеметрию, выяснилось: ракета стартовала «на бровях», – вспоминал Черток. — Двигатель бокового блока «Г» выходил на режим с запозданием, то есть, меньше чем за секунду до контрольного времени. Если бы еще чуть-чуть задержался, схема автоматически «сбросила» бы установку и старт был бы отменен. Мало того, на 16-й секунде полета отказала система управления опорожнением баков. Это привело к повышенному расходу керосина и двигатель центрального блока был выключен на секунду раньше расчетного значения. Были и другие неполадки. Если бы еще немного и первая космическая скорость могла быть не достигнута. Но победителей ну судят! Великое свершилось!»
Период обращения спутника вокруг Земли составлял около 96 минут. Он пробыл на земной орбите до 4 января 1958 года, совершив 1440 витков.
Кроме проверки принятых для запуска решений и исследования условий работы аппаратуры, в цели запуска также входили ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника и экспериментальное определение плотности верхних слоев атмосферы по торможению спутника. Собранные данные представляли высокую научную ценность, в частности, результаты измерения плотности высоких слоев атмосферы позволили создать теорию торможения спутников.
«Мир был буквально ошеломлен! Спутник изменил политическую расстановку сил. Министр обороны США заявил: «Победа в войне с СССР более недостижима». Заменив термоядерную водородную бомбу маленьким спутником, мы одержали огромную политическую и общественную победу», — рассказывал Черток.
На прошедшем на днях Международном конгрессе астронавтики в Аделаиде профессор Роберт Томас, советник правительства штата Южная Австралия по вопросам окружающей среды, рассказал корреспонденту «Газеты.Ru» о своих детских впечатлениях от полета первого спутника.
«В 1957 году мне было 7 лет. Мы жили в пригороде Аделаиды и той ночью с друзьями лежали на спине во дворе моего дома. Мы знали о его пролете, поскольку к тому времени о нем уже писали газеты.
Я был поражен увиденным, спутник был для нас фантастикой, это было невероятным событием для нас, особенно в таком возрасте.
Тогда я был еще слишком маленьким, чтобы интересоваться наукой, но спутник открыл мне глаза на космос, звезды и вселенную. Я начал наблюдать за объектами, которые движутся на небе.
Мой отец был инженером, и мы оба были увлечены спутником, от него я унаследовал тягу к изучению окружающего мира. Вторым впечатлением для меня стал полет Юрия Гагарина в 1961 году, когда мне было 12 лет, и я тоже помню это событие. Мы говорили: «Вау! Это невероятно, человек, русский в космосе. Потом мы были свидетелями миссий «Аполлон» и высадки человека на Луну. И сейчас я считаю, что сотрудничество в космосе – один из лучших способов налаживания отношений между странами».
Кстати, запуск спутника совпал по времени с открытием Международного конгресса по астронавтике, который проходил в 1957 году в Барселоне. Именно там академик Леонид Седов и сообщил о выводе спутника на орбиту. Так как имена руководителей советской космической программы были засекречены, именно Седов в глазах мировой общественности стал «отцом Спутника».
3 ноября 1957 года был запущен «Спутник-2», на борту которого было первое выведенное в космос живое существо, собака Лайка.
Увы, Лайка погибла из-за ошибки расчета площади спутника и отсутствия системы терморегулирования — температура в кабине поднялась до 40°C, и собака умерла от перегрева.
Параллельно с СССР занимались разработкой спутника и США. Авангард TV3 был запущен 6 декабря 1957 года, но уже через две секунды ракета потеряла тягу из-за взрыва топливных баков. Спутник был поврежден и не подлежал дальнейшему использованию. В прессе его насмешливо прозвали «флопником», «капутником» и «упсником» — по аналогии со словом «спутник», которое после запуска ПС-1 быстро вошло в языки мира.
Сегодня на орбите Земли находится более трех тыс. спутников, большинство из которых, правда, уже не работают. Более 2/3 из них принадлежат России и США.
| Описание |
|
|---|
Проблемы энергопитания для искусственных спутников Земли
20 сентября в МИЭМ НИУ ВШЭ состоялся научно-практический семинар учебно-исследовательской лаборатории функциональной безопасности космических аппаратов и систем. В рамках семинара выступил Руководитель образовательного департамента компании ООО «СПУТНИКС», разработчик одного из образовательных стендов Зайнулла Жумаев с докладом на тему «Энергобаланс космического аппарата».
Зайнулла Жумаев в компанию пришел на этапе начала разработки микроспутника «ТаблетСат-Аврора». В проекте сконструировал и испытал систему раскрытия солнечных батарей, спроектировал конструкцию системы терморегулирования и написал программный код анализа накопленной телеметрии спутника. Разработал алгоритмы системы ориентации и стабилизации кубсата NIMPH в ISAE-SUPAERO, Тулуза, Франция. Разработал конструкцию антенной системы для кубсата Al-Farabi-1. Выпускник МГТУ им. Баумана, призер Московской олимпиады по сопротивлению материалов. Разработчик одного из образовательных стендов. Область научных интересов: наноспутники, университетские космические проекты, двигательные установки для малых спутников, построение созвездия малых спутников.
Семинар был посвящен одному из наиболее важных параметров платформы — энерговооруженности. В семинаре было показано, как, исходя из требований по энергообеспечению полезной нагрузки и бортовых систем, подобрать площадь солнечных панелей и размер аккумуляторных батарей.Был рассмотрен выбор элементной базы, показано влияние глубины разряда аккумуляторов и деградации фотоэлементов на срок активного существования спутника. Слушатели семинара узнали о величине энергетических потерь в каждом звене общей цепочки обеспечения энергопитания.
На лекции слушателям рассказали, что спутники формата CubeSat (формат малых (сверхмалых) искусственных спутников земли для исследования космоса) с отрицательным энергобалансом, то есть когда данный искусственный спутник земли уже выполнил свои задачи, он становится космическим мусором через несколько витков. На данный момент это большая проблема для всего космоса!
Далее были приведены наиболее частые причины отказа спутников — отказ энергопитания и радиоканалов:
26% — ни одного сигнала
21% — полная миссия
25% — частичная миссия
13% — меньше месяца
12% — авария ракеты носителя
В зависимости от миссии и задач определенных искусственных спутников земли для них выбираются разные источники питания, от химических батарей, до атомных и радиоизотопных источников энергии. Зайнулла рассказал слушателям, что первый в мире спутник работал на аккумуляторах. Он проработал 21 день и состоял наполовину из серебра, где аккумуляторы занимали 60% массы спутника.
Далее на семинаре был произведен небольшой расчет работы солнечных панелей. В следствии чего Зайнулла перешел к определению типов энергопитания для искусственных спутников Земли.
Слушатели познакомились с Радиоизотопными источниками: в данном источнике тепло преобразуется в электричество. Из минусов — изотопы распространяются во все стороны и портят электронику.
Далее Зайнулла рассказал про Топливные ячейки, которые используют обратимый процесс разложения воды на водород и кислород. Такие ячейки чаще всего используются в коротких пилотируемых миссиях.
Ну и конечно же, солнечные батареи. Довольно много времени лектор уделил именно солнечным батареям. Ведь на данный момент они — самый популярный источник энергии на космическом аппарате. На семинаре объяснили какие виды бывают: кремневые и галиоксининдные. Обычно такие батареи используются в основном для малых КА, находящихся на околоземной орбите.
Конфигурация солнечных панелей подбирается под нужды определённых миссий. Например, на МКС 6 панелей по 420м2 вырабатывают 120 КВт. Солнечные батареи заряжают разрядную батарею спутника, питающую спутник в тени. Сопоставляются расчётные графики зарядки и потребления. Вращающиеся спутники меньше нагреваются, но в таком случае работает только часть солнечных панелей.
Доклад был принят с большим вниманием, аудитория узнала много нового и интересного, что будет способствовать дальнейшему использованию новых знаний в научном и учебном процессе.
В зависимости от миссии и задач определенных искусственных спутников земли для них выбираются разные источники питания, от химических батарей, до атомных и радиоизотопных источников энергии. Зайнулла рассказал слушателям, что первый в мире спутник работал на аккумуляторах. Он проработал 21 день и состоял наполовину из серебра, где аккумуляторы занимали 60 % массы спутника.
Что такое спутник? — Разъяснение истории и технологий
Всемирная неделя космоса 2020 будет отмечать влияние спутников на человечество с 4 по 10 октября. Узнайте, как отпраздновать здесь, и ознакомьтесь с историей спутников ниже!
Спутник — это космический объект, который вращается вокруг более крупного объекта. Есть два типа спутников: естественные (такие как Луна, вращающаяся вокруг Земли) или искусственные (например, Международная космическая станция, вращающаяся вокруг Земли).
В солнечной системе есть десятки и десятки естественных спутников, и почти на каждой планете есть хотя бы одна луна. У Сатурна, например, как минимум 53 естественных спутника, а в период с 2004 по 2017 год у него также был искусственный — космический корабль Кассини, который исследовал окольцованную планету и ее спутники.
Однако искусственные спутники стали реальностью только в середине 20 века. Первым искусственным спутником был Спутник, российский космический зонд размером с пляжный мяч, который стартовал в октябре.4 января 1957. Этот акт шокировал большую часть западного мира, поскольку считалось, что у Советов не было возможности отправлять спутники в космос.
Краткая история искусственных спутников
После этого подвига 3 ноября 1957 года Советы запустили еще более массивный спутник — Спутник-2, на котором была собака Лайка. Первым спутником Соединенных Штатов был Explorer 1 31 января 1958 года. Спутник был всего на 2 процента массы Спутника 2, однако весил 30 фунтов (13 кг).
Спутники и Explorer 1 стали стартовыми кадрами в космической гонке между Соединенными Штатами и Советским Союзом, которая длилась по крайней мере до конца 1960-х годов.Внимание к спутникам как политическому инструменту начало уступать место людям, поскольку обе страны отправили людей в космос в 1961 году. Однако позже в этом десятилетии цели обеих стран начали расходиться. В то время как Соединенные Штаты продолжали высаживать людей на Луну и создавать космический шаттл, Советский Союз построил первую в мире космическую станцию Салют-1, запущенную в 1971 году. Советский Союз Мир.)
Explorer 1 был первым U.Спутник S. и первый спутник с научными приборами. (Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения)Другие страны начали отправлять свои собственные спутники в космос, поскольку выгода от их применения распространилась по всему обществу. Метеорологические спутники улучшили прогнозы даже для удаленных районов. Спутники наблюдения за сушей, такие как серия Landsat, отслеживали изменения в лесах, воде и других частях поверхности Земли с течением времени. Телекоммуникационные спутники сделали междугородние телефонные звонки и, в конечном итоге, прямые телетрансляции со всего мира стали нормальной частью жизни.Последующие поколения помогли с подключением к Интернету. [Галерея изображений: Снимки Земли из космоса: Наследие спутников Landsat]
Благодаря миниатюризации компьютеров и другого оборудования теперь можно отправлять на орбиту гораздо меньшие спутники, которые могут выполнять научные, телекоммуникационные или другие функции. Сейчас компании и университеты часто создают «кубесаты» или спутники в форме куба, которые часто населяют низкую околоземную орбиту.
Их можно поднять на ракету вместе с большей полезной нагрузкой или отправить с мобильной пусковой установки на Международной космической станции (МКС).НАСА в настоящее время рассматривает возможность отправки CubeSats на Марс или на Луну Europa (около Юпитера) для будущих миссий, хотя CubeSats не подтверждено для включения.
МКС — самый большой спутник на орбите, на создание которого потребовалось более десяти лет. По частям, 15 стран внесли финансовую и физическую инфраструктуру в орбитальный комплекс, который был собран в период с 1998 по 2011 год. Руководители программы ожидают, что МКС будет работать как минимум до 2024 года.
Части спутника
Каждый годный к использованию искусственный спутник — будь то человеческий или роботизированный — состоит из четырех основных частей: энергосистемы (которая может быть, например, солнечной или ядерной), способа управления ее положением, антенны для передачи и приема информации и полезной нагрузки для собирать информацию (например, камеру или детектор частиц).
Однако, как будет показано ниже, не все искусственные спутники являются работоспособными. Даже винт или немного краски считается «искусственным» спутником, даже если в них отсутствуют эти детали.
Что удерживает спутник от падения на Землю?
Спутник лучше всего понимать как снаряд или объект, на который действует только одна сила — гравитация. Технически говоря, все, что пересекает линию Кармана на высоте 100 километров (62 мили), считается космическим.Однако спутник должен двигаться быстро — не менее 8 км (5 миль) в секунду — чтобы немедленно перестать падать на Землю.
Если спутник движется достаточно быстро, он будет постоянно «падать» на Землю, но кривизна Земли означает, что спутник упадет вокруг нашей планеты, а не рухнет обратно на поверхность. Спутники, которые приближаются к Земле, рискуют упасть, потому что сопротивление атмосферных молекул замедлит работу спутников. Тем, кто находится на орбите дальше от Земли, приходится бороться с меньшим количеством молекул.
Есть несколько общепринятых «зон» орбит вокруг Земли. Один из них называется околоземной орбитой и простирается от 160 до 2000 км (от 100 до 1250 миль). Это зона орбиты МКС и где раньше выполнял свою работу космический шаттл. Фактически, все человеческие миссии, кроме полетов Аполлона на Луну, проходили в этой зоне. Большинство спутников также работают в этой зоне.
Однако геостационарная или геостационарная орбита — лучшее место для спутников связи.Это зона над экватором Земли на высоте 35 786 км (22 236 миль). На этой высоте скорость «падения» вокруг Земли примерно такая же, как и при вращении Земли, что позволяет спутнику почти постоянно оставаться над одним и тем же местом на Земле. Таким образом, спутник поддерживает постоянную связь с фиксированной антенной на земле, обеспечивая надежную связь. Когда срок службы геостационарных спутников подходит к концу, протокол требует, чтобы их убрали с дороги, чтобы на их место пришел новый спутник.Причина в том, что на этой орбите так много места или так много «щелей», чтобы спутники могли работать без помех.
В то время как некоторые спутники лучше всего использовать вокруг экватора, другие лучше подходят для более полярных орбит — те, которые вращаются вокруг Земли от полюса к полюсу, так что их зоны покрытия включают северный и южный полюса. Примеры спутников на полярной орбите включают метеорологические спутники и разведывательные спутники.
Три небольших CubeSat плавают над Землей после запуска с Международной космической станции.Астронавт Рик Мастраккио опубликовал в Твиттере фотографию со станции 19 ноября 2013 г. (Изображение предоставлено: Рик Мастраккио (через Twitter под именем @AstroRM))Что мешает одному спутнику врезаться в другой спутник?
По оценкам, сегодня на околоземной орбите находится около полумиллиона искусственных объектов, размером от пятен краски до полноценных спутников, каждый из которых движется со скоростью тысячи миль в час. Только часть этих спутников пригодна для использования, а это означает, что вокруг плавает много «космического мусора».Со всем, что выброшено на орбиту, вероятность столкновения увеличивается.
Космические агентства должны тщательно учитывать орбитальные траектории при запуске чего-либо в космос. Такие агентства, как Сеть космического наблюдения Соединенных Штатов, следят за орбитальным мусором с земли и предупреждают НАСА и другие организации, если сбившийся с пути объект может поразить что-то жизненно важное. Это означает, что время от времени МКС необходимо выполнять маневры уклонения, чтобы уйти с дороги.
Однако коллизии все же возникают.Одним из главных виновников космического мусора были остатки противоспутникового испытания 2007 года, проведенного китайцами, в результате которого в 2013 году образовался мусор, уничтоживший российский спутник. Также в том же году спутники Iridium 33 и Cosmos 2251 врезались друг в друга. создавая облако обломков.
НАСА, Европейское космическое агентство и многие другие организации рассматривают меры по сокращению количества орбитального мусора. Некоторые предлагают каким-то образом сбивать мертвые спутники, возможно, используя сеть или воздушные удары, чтобы сбить обломки с их орбиты и приблизить их к Земле.Другие думают о дозаправке мертвых спутников для повторного использования — технологии, которая была продемонстрирована с помощью роботов на МКС.
Спутники других миров
Большинство планет в нашей солнечной системе имеют естественные спутники, которые мы также называем лунами. Для внутренних планет: у Меркурия и Венеры нет лун. У Земли есть одна относительно большая луна, а у Марса есть два маленьких луны размером с астероид, называемые Фобос и Деймос. (Фобос медленно приближается к Марсу и, вероятно, распадется на части или упадет на поверхность через несколько тысяч лет.)
За поясом астероидов находятся четыре газовые планеты-гиганты, каждая из которых имеет пантеон лун. По состоянию на конец 2017 года у Юпитера было 69 известных спутников, у Сатурна — 53, у Урана — 27, а у Нептуна — 13 или 14. Новые луны иногда открываются — в основном с помощью миссий (прошлых или настоящих, как мы можем анализировать старые изображения) или выполнения свежие наблюдения в телескоп.
Сатурн — особый пример, потому что он окружен тысячами маленьких объектов, которые образуют кольцо, видимое даже в небольшие телескопы с Земли.Ученые, наблюдая за кольцами крупным планом более 13 лет во время миссии Кассини, увидели условия, в которых могут родиться новолуния. Ученые особенно интересовались пропеллерами, которые представляют собой следы в кольцах, образованные фрагментами в кольцах. Сразу после завершения миссии Кассини в 2017 году НАСА заявило, что, возможно, пропеллеры разделяют элементы формирования планет, которые происходят вокруг газовых дисков молодых звезд.
Однако даже у меньших объектов есть луны. Плутон технически карликовая планета.Однако люди, стоящие за миссией New Horizons, пролетевшей мимо Плутона в 2015 году, утверждают, что его разнообразная география делает его более похожим на планету. Однако одна вещь, которая не оспаривается, — это количество лун вокруг Плутона. У Плутона пять известных спутников, большинство из которых были открыты, когда New Horizons находился в разработке или на пути к карликовой планете.
У многих астероидов тоже есть спутники. Эти маленькие миры иногда летают близко к Земле, и луны появляются при наблюдениях с помощью радара. Несколько известных примеров астероидов с лунами включают 4 Весты (которые посещала миссия НАСА «Рассвет»), 243 Ида, 433 Эрос и 951 Гаспра.Есть также примеры астероидов с кольцами, такие как 10199 Харикло и 2060 Хирон.
Многие планеты и миры в нашей солнечной системе также имеют искусственные «луны», особенно вокруг Марса, где несколько зондов вращаются вокруг планеты, наблюдая за ее поверхностью и окружающей средой. Планеты Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн в какой-то момент истории имели искусственные спутники, наблюдавшие за ними. Другие объекты также имели искусственные спутники, такие как комета 67P / Чурюмова-Герасименко (посещенная миссией Розетты Европейского космического агентства) или Веста и Церера (оба посещались миссией НАСА «Рассвет».С технической точки зрения, во время миссий Аполлона люди летали на искусственных «лунах» (космических кораблях) вокруг нашей Луны в период с 1968 по 1972 год. НАСА может даже построить космическую станцию «Deep Space Gateway» возле Луны в ближайшие десятилетия, как стартовая точка для полетов людей на Марс.
Поклонники фильма «Аватар» (2009) помнят, что люди посетили Пандору, обитаемую луну газового гиганта по имени Полифем. Мы еще не знаем, есть ли у экзопланет луны, но подозреваем — учитывая, что планеты Солнечной системы имеют так много лун, — что у экзопланет тоже есть луны.В 2014 году ученые наблюдали за объектом, который можно интерпретировать как экзолуну, вращающуюся вокруг экзопланеты, но это наблюдение невозможно повторить, поскольку оно имело место, когда объект двигался перед звездой.
Спутник Земли | Определение и факты
Понимание функционирования искусственных спутников, проблемы перенаселенности и того, как космические джонки представляют угрозу для космических путешествий.
Обзор искусственных спутников, включая проблему перенаселенности.
Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видеоролики к этой статьеСпутник Земли , также называемый искусственным спутником , искусственный объект, выведенный на временную или постоянную орбиту вокруг Земли.Космические аппараты этого типа могут быть как с экипажем, так и без экипажа, причем последнее является наиболее распространенным.
Идея искусственного спутника в орбитальном полете была впервые предложена сэром Исааком Ньютоном в его книге Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687). Он указал, что пушечное ядро, выпущенное с достаточной скоростью с вершины горы в направлении, параллельном горизонту, должно было бы полностью обогнуть Землю, прежде чем упасть. Хотя объект будет иметь тенденцию падать к поверхности Земли из-за силы тяжести, его импульс заставит его спуститься по кривой траектории.Большая скорость вывела бы его на стабильную орбиту, как у Луны, или вообще направила бы его от Земли.
Британская викторина
Объекты в космосе: факт или вымысел?
Из чего в основном состоят астероиды? Где образуются кометы? В этой увлекательной викторине по космической науке вы преодолеете «внешние границы», от небесных тел до спутников.
4 октября 1957 года, почти через три столетия после того, как Ньютон предложил свою теорию, Советский Союз запустил первый спутник Земли, Спутник 1. Спутник совершал оборот вокруг Земли каждые 96 минут, и его простой радиосигнал был услышан учеными и радистами по всему миру. Мир. Соединенные Штаты вывели на орбиту свой первый спутник Explorer 1 три месяца спустя (31 января 1958 г.). Explorer, хотя и намного меньше, чем Sputnik, был оснащен приборами для обнаружения радиации и обнаружил самый внутренний из двух радиационных поясов Ван Аллена, зону электрически заряженных солнечных частиц, которая окружает Землю.
С тех пор, как эти первые усилия были предприняты, более 5000 спутников Земли были выведены на орбиту более чем 70 различными странами. По состоянию на 2017 год на орбите находится более 2000 спутников, большинство из которых из России или США. Спутники сильно различаются по размеру и конструкции: от небольших «пикоспутников» весом менее килограмма до Международной космической станции, космической лаборатории, в которой проживают шесть астронавтов, и имеющей массу более 400 тонн. Они одинаково разнообразны по функциям.Научные спутники в основном используются для сбора данных о поверхности и атмосфере Земли и для астрономических наблюдений. Метеорологические спутники передают фотографии облачности и измерения других метеорологических условий, которые помогают в прогнозировании погоды, в то время как спутники связи передают телефонные звонки, радио- и телевизионные программы и передачу данных между удаленными частями мира. Навигационные спутники позволяют экипажам океанских судов и самолетов определять местоположение своих судов в любую погоду.Некоторые спутники имеют явно военное применение, например, для разведки и наблюдения.
Международная космическая станция; DiscoveryМеждународная космическая станция, сфотографированная членом экипажа STS-114 на борту космического челнока Discovery во время первого космического полета после катастрофы Columbia , 28 июля 2005 г.
NASA Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасСпутников можно вывести на любое количество разных орбит.Конкретный выбранный путь во многом определяется функцией космического корабля. Например, большинство метеорологических и разведывательных спутников запускаются на полярную орбиту, на которой полярная ось Земли представляет собой линию в плоскости орбиты. Поскольку Земля вращается под спутниками на полярной орбите, они проходят по всей ее поверхности в течение определенного периода времени, обеспечивая полное глобальное покрытие. С другой стороны, спутники связи обычно размещаются на экваториальной орбите, что позволяет им обходить наиболее густонаселенные регионы Земли с запада на восток.Более того, спутники связи, составляющие сеть или систему, почти всегда запускаются на расстояние 22 300 миль (35 890 км) над Землей. На этой высоте движение спутника синхронизируется с вращением Земли, в результате чего аппарат остается неподвижным в одном месте. При правильном расположении три спутника связи, движущиеся по такой геостационарной орбите, могут передавать сигналы между станциями по всему миру. ( См. Также космический корабль; освоение космоса.)
Почему спутники не падают с неба?
Краткий ответ:
Спутники падают с неба не потому, что они вращаются вокруг Земли. Даже когда спутники находятся на расстоянии тысяч миль, земная гравитация все еще действует на них. Гравитация — в сочетании с импульсом спутника от его запуска в космос — заставляет спутник выйти на орбиту над Землей, вместо того, чтобы упасть обратно на землю.
Загрузить это видео.
Скачать постер этой анимации!
Расшифровка видеозаписи
Почему спутники не падают с неба?
Спутник — это тип машины, которая вращается вокруг Земли, фотографирует и собирает информацию. Сейчас вокруг Земли вращаются тысячи спутников.
Как они все остаются там наверху и почему они просто не падают с неба?
Если вы подбросите мяч в воздух, он снова упадет. Это из-за гравитации — той же силы, которая удерживает нас на Земле и не дает нам уплыть.
Чтобы выйти на орбиту, спутники сначала должны запустить ракету. Ракета может лететь со скоростью 25 000 миль в час! Этого достаточно, чтобы преодолеть сильную гравитацию и покинуть атмосферу Земли. Как только ракета достигает нужного места над Землей, она отпускает спутник.
Спутник использует энергию, полученную от ракеты, чтобы оставаться в движении. Это движение называется импульсом.
Но как спутник остается на орбите? Разве он не улетит по прямой в космос?
Не совсем так.Видите ли, даже когда спутник находится за тысячи миль, земная гравитация все еще действует на него. Этот буксир к Земле — в сочетании с импульсом от ракеты … … заставляет спутник двигаться по круговой траектории вокруг Земли: по орбите.
Когда спутник находится на орбите, он имеет идеальный баланс между его импульсом и силой тяжести Земли. Но найти этот баланс непросто.
Гравитация тем сильнее, чем ближе вы к Земле. А спутники, которые вращаются близко к Земле, должны двигаться с очень высокой скоростью, чтобы оставаться на орбите.
Например, спутник NOAA-20 вращается всего в нескольких сотнях миль над Землей. Чтобы оставаться на орбите, он должен двигаться со скоростью 17 000 миль в час.
С другой стороны, спутник NOAA GOES-East вращается на высоте 22 000 миль над Землей. Ему достаточно пройти около 6700 миль в час, чтобы преодолеть гравитацию и остаться на орбите.
Спутникимогут оставаться на орбите в течение сотен лет, поэтому нам не нужно беспокоиться о том, что они упадут на Землю.
Уф!
Узнайте больше о нашей родной планете на сайте NOAA SciJinks.
летает | Национальная служба спутников, данных и информации по окружающей среде NOAA (NESDIS)
NOAA владеет 9 спутниками, в том числе 4 геостационарными (GOES-14, -15, -16 и -17), 4 полярно-орбитальными (NOAA-15, -18, -19 и -20) и DSCOVR. . NOAA управляет 7 спутниками, но не владеет ими, в том числе: Suomi NPP, Jason-3, 4 спутника DMSP и спутник EWS-G1.
Геостационарные оперативные спутники окружающей среды
Наши геостационарные операционные спутники окружающей среды (GOES) обеспечивают последовательный и надежный мониторинг всего Западного полушария и имеют решающее значение для выявления и отслеживания суровой погоды, снежных бурь, тропических циклонов и аварийных радиомаяков, переносимых кораблями, самолетами и даже путешественниками.
NOAA в настоящее время эксплуатирует спутники GOES-S, GOES-16 в позиции «GOES Восток», GOES-15 в позиции «GOES West» и спутники GOES-13 и 14 в качестве резервных на орбите.
РОДСТВЕННЫЕ ИСТОРИИ
NOAA GOES-S
NOAA GOES-S был запущен 1 марта 2018 года на борту ракеты Atlas V 541 со станции ВВС на мысе Канаверал во Флориде. Atlas V был выбран потому, что он имеет правильные возможности взлета, соответствующие требованиям большого веса спутника.При запуске GOES-S весил более 11 000 фунтов.
GOES-S — второй спутник в серии геостационарных оперативных спутников окружающей среды (GOES) NOAA — серии R, в которую входят GOES-R, GOES-S, GOES-T и GOES-U. Спутники GOES обозначаются буквой перед запуском и номером после выхода на геостационарную орбиту. GOES-R, первый спутник серии, запущен в ноябре 2016 года и сейчас называется GOES-16. ГОЭС-16 вступил в строй на позиции ГОЭС-Восток в декабре 2017 года, когда ГОЭС-13 был выведен из эксплуатации.Он следит за континентальной частью США и Атлантическим океаном.
GOES-S будет обозначен как GOES-17 после выхода на геостационарную орбиту. После периода калибровки и проверки GOES-17 будет работать как GOES West, обеспечивая покрытие западной части США, Аляски, Гавайев и Тихого океана. GOES-17 предоставит Западному полушарию два геостационарных спутника окружающей среды нового поколения. Вместе GOES-16 и GOES-17 будут наблюдать за Землей от западного побережья Африки до Новой Зеландии.
NOAA-20
NOAA-20 — первый спутник, запущенный из серии высокотехнологичных спутников JPSS (сокращение от Joint Polar Satellite System), которые будут следить за погодой и окружающей средой. Эти спутники на полярной орбите будут облетать Землю от Северного полюса до Южного полюса 14 раз в день, пока планета вращается ниже. Это позволяет NOAA-20 видеть всю Землю дважды в день!
NOAA-20 поможет повысить своевременность и точность U.С. Прогноз погоды на три-семь дней вперед. Спутник NOAA-20 оснащен пятью инструментами, которые улучшат ежедневное прогнозирование погоды, одновременно увеличивая объем данных многих долгосрочных наблюдений за климатом Земли. Этот обширный набор данных позволяет нам отслеживать годовые погодные условия, такие как Эль-Ниньо и Ла-Нинья, и регистрировать температуры на протяжении нескольких десятилетий, как в теплеющей Арктике.
Узнайте больше о спутниковой миссии JPSS на http://www.jpss.noaa.gov/
РОДСТВЕННЫЕ ИСТОРИИ
Джейсон-2 и -3
Спутники Jason-2 и Jason-3 являются частью международной миссии по топографии поверхности океана.Более 20 лет эти спутники предоставляют данные альтиметрии для отслеживания глобального повышения уровня моря, одного из основных симптомов изменения климата, а также других климатических явлений, таких как Эль-Ниньо.
Эти данные также предоставляют важную информацию, необходимую синоптикам для прогнозирования разрушительных ураганов, суровой погоды и высоты поверхностных волн, которые могут повлиять на судоходство и морские операции.
Мы работаем с Jason-2 и -3 в партнерстве с НАСА, Французским национальным центром космических исследований (CNES) и Европейской организацией по эксплуатации метеорологических спутников (EUMETSAT).
Узнайте больше о миссии JASON-3 на https://www.nesdis.noaa.gov/jason-3/index.html
РОДСТВЕННЫЕ ИСТОРИИ
Обсерватория глубокого космического климата (DSCOVR)
Спутник DSCOVR служит основной системой предупреждения Америки о геомагнитных бурях и данных о солнечном ветре. Спутник дает прогнозистам Центра прогнозирования космической погоды NOAA измерения состояния солнечного ветра, помогая им отслеживать и предупреждать о серьезных и потенциально опасных явлениях космической погоды.
ОрбитаDSCOVR также дает ученым-Земле уникальную точку обзора для изучения атмосферы и климата, непрерывно наблюдая за солнечной стороной планеты.
Узнайте больше о спутниковой миссии DSCOVR
РОДСТВЕННЫЕ ИСТОРИИ
Программа оборонных метеорологических спутников (DMSP)
Спутники DMSP дополняют полярно-орбитальные спутники NOAA. Вместе эти спутники предоставляют военным важную экологическую информацию, используемую при планировании и проведении U.S. военные операции во всем мире и важные данные о погоде, используемые для повышения своевременности и точности прогнозов погоды во всем мире.
СпутникиDMSP обеспечивают важные наблюдения для поддержки трех-семидневных оперативных прогнозов погоды NOAA, оперативного «прогноза текущей погоды» на Аляске и в полярных регионах, а также мониторинга и прогнозирования окружающей среды.
NOAA управляет спутниками DMSP в партнерстве с ВВС США, при этом NOAA отвечает за разработку наземных систем и надзор за повседневной работой спутников.
Полярно-орбитальные оперативные спутники окружающей среды (POES)
На протяжении многих лет спутники POES NOAA составляли основу глобальной системы наблюдений. В число наших действующих спутников POES входят NOAA-15, NOAA-18 и NOAA-19. Эти спутники сыграли важную роль в исследованиях и разработках серии JPSS.
Сегодня они выполняют различные основные и второстепенные роли, обеспечивая дополнительный полный глобальный охват данными для широкого спектра приложений, связанных с погодой и окружающей средой, поддерживая как краткосрочное прогнозирование погоды, так и долгосрочную регистрацию данных о климате и окружающей среде.
РОДСТВЕННЫЕ ИСТОРИИ
спутников
Погодные спутники — важный инструмент наблюдений для всех масштабов прогнозирования NWS. Спутниковые данные, имеющие глобальный обзор, дополняют наземные системы, такие как радиозонды, метеорологические радары и системы наземных наблюдений.
Есть два типа метеорологических спутников: полярно-орбитальные и геостационарные. Обе спутниковые системы обладают уникальными характеристиками и производят очень разную продукцию.Два полярно-орбитальных спутника на своих орбитах с севера на юг наблюдают одно и то же место на Земле два раза в день, один раз днем и один раз ночью. Спутники на полярной орбите обеспечивают получение изображений и данных атмосферного зондирования температуры и влажности по всей Земле. Геостационарные спутники находятся на орбите на высоте 22 000 миль над экватором, вращаются с той же скоростью, что и Земля, и постоянно фокусируются на одной и той же области. Это позволяет спутнику делать снимки Земли в одном и том же месте каждые 30 минут.Компьютерная обработка этих данных создает «кинопетли» данных, которые синоптики используют в качестве «обзора с высоты птичьего полета» в реальном времени из космоса.
| Орбита Восток-Запад спутников GOES, изображенная в желтом круге. | Орбита Север-Юг полярных орбитальных спутников показана желтой линией. |
Два геостационарных спутника США обеспечивают съемку Северной и Южной Америки, а также Атлантического и Тихого океанов.Во время суровых погодных явлений можно дать команду геостационарным спутникам делать снимки каждые 5-15 минут, и они будут фокусироваться на меньшей зоне воздействия. В особых случаях можно дать команду геостационарным спутникам делать снимки каждую минуту, но очень небольшого участка, например сильной грозы. Геостационарные спутники также могут снимать атмосферные профили температуры и влажности, но с меньшим разрешением по сравнению с полярными спутниками и зондированием радиозондами.
Новейший геостационарный метеорологический спутник NOAA GOES-16 был успешно запущен 19 ноября 2016 года.В процессе эксплуатации GOES-16 будет обеспечивать непрерывные изображения и атмосферные измерения Западного полушария Земли, общие данные о молниях и мониторинг космической погоды для получения важных атмосферных, гидрологических, океанических, климатических, солнечных и космических данных.
ПродуктыGOES-16 с данными об окружающей среде, которые, как ожидается, будут введены в эксплуатацию к концу 2017 года, будут поддерживать краткосрочные прогнозы погоды на 1-2 дня, а также наблюдения и предупреждения о сильных штормах, морские прогнозы, сезонные прогнозы, прогнозы засух и прогнозы космической погоды.
GOES-16 будет предлагать в 3 раза больше типов изображений с 4-кратным увеличением разрешения и доступными в 5 раз быстрее, чем когда-либо прежде.
GOES-16 может выполнять несколько задач одновременно. Спутник будет сканировать Западное полушарие каждые 15 минут, континентальную часть США каждые пять минут и районы с суровой погодой каждые 30-60 секунд, и все это одновременно.
GOES-16 может делать снимки суровой погоды каждые 30 секунд!
Революционный спутник Geostationary Lightning Mapper (GLM) станет первым в истории работающим устройством для построения карт молний, запущенным с геостационарной орбиты.
Для более подробного описания полярных и геостационарных спутников посетите:
http://noaasis.noaa.gov/NOAASIS/ml/genlsatl.html
Чтобы узнать, как продукты спутниковой съемки погоды и данные используются в работе NWS, посетите:
https://www.nesdis.noaa.gov/content/how-our-data-are-used
| GOES-16 NOAA из космоса | GOES, орбита, покрывающая Америку, Атлантический и Тихий океаны |
Что такое спутник? — Определение от WhatIs.com
В общем, спутник — это все, что вращается вокруг чего-то другого, например, Луна вращается вокруг Земли. В контексте связи спутник — это специализированный беспроводной приемник / передатчик, который запускается ракетой и помещается на орбиту вокруг Земли. Сейчас в эксплуатации находятся сотни спутников. Они используются для таких разнообразных целей, как прогнозирование погоды, телевещание, любительская радиосвязь, Интернет-связь и Глобальная система определения местоположения (GPS).
Первый искусственный спутник, запущенный Россией (тогда называвшейся Советским Союзом) в конце 1950-х годов, был размером с баскетбольный мяч. Он только и делал, что передавал простой сигнал азбуки Морзе снова и снова. Напротив, современные спутники могут одновременно принимать и повторно передавать тысячи сигналов, от простых цифровых данных до самых сложных телевизионных программ.
Есть три типа спутниковых систем связи. Они классифицируются в соответствии с типом орбиты, по которой они движутся.
Геостационарный спутник вращается вокруг Земли прямо над экватором на высоте примерно 22 000 миль. На этой высоте один полный оборот вокруг Земли (относительно Солнца) занимает 24 часа. Таким образом, спутник всегда остается над одним и тем же местом на земной поверхности и остается неподвижным в небе из любой точки на поверхности, с которой его можно «увидеть». Обычно к этому типу относятся так называемые метеоспутники. Вы можете просматривать изображения с некоторых из этих спутников в Интернете через Purdue Weather Processor.Один геостационарный спутник может «видеть» примерно 40 процентов поверхности Земли. Три таких спутника, расположенных на равных интервалах (120 угловых градусов друг от друга), могут обеспечить покрытие всего цивилизованного мира. Доступ к геостационарному спутнику можно получить с помощью тарелочной антенны, направленной на то место в небе, где находится спутник.
Спутниковая система на низкой околоземной орбите (НОО) задействует большой флот «птиц», каждая из которых движется по круговой орбите на постоянной высоте в несколько сотен миль.Орбиты перемещают спутники над географическими полюсами или почти над ними. Каждый оборот занимает от 90 минут до нескольких часов. Флот организован таким образом, что из любой точки на поверхности в любое время хотя бы один спутник находится на прямой видимости. Вся система работает аналогично сотовому телефону. Основное отличие состоит в том, что транспондеры или беспроводные приемники / передатчики движутся, а не неподвижны, и находятся в космосе, а не на Земле.Хорошо спроектированная система LEO позволяет любому человеку получить доступ к Интернету по беспроводной сети из любой точки планеты, используя антенну, не более сложную, чем устаревшие телевизионные «кроличьи уши».
Некоторые спутники обращаются вокруг Земли по эллиптическим орбитам. Эти спутники быстро перемещаются, когда они находятся вблизи перигея или самой низкой высоты; они движутся медленно, когда они близки к апогею или на максимальной высоте. Такие «птички» используются радиолюбителями, а также некоторыми коммерческими и государственными службами.Для них требуются направленные антенны, ориентация которых должна постоянно регулироваться, чтобы следовать по пути спутника по небу.
Определение спутника Merriam-Webster
Sat · el · lite | \ ˈSa-tə-līt \1а : небесное тело, вращающееся вокруг другого большего размера.
б : промышленный объект или транспортное средство, предназначенное для вращения вокруг Земли, Луны или другого небесного тела.
2 : кто-то или что-то помощник, подчиненный или иждивенец особенно : страна, в которой политически и экономически доминирует или контролируется другой более могущественной страной.
3 : обычно независимое городское сообщество, расположенное недалеко от большого города, но не в непосредственной близости от него.
.