Orodha ya majina ya satelaiti za Ardhi Bandia. Satelaiti za kisasa na mifumo ya satelaiti

Msururu wa volkeno (picha kutoka angani)

Mlima Fuji huko Japani (picha kutoka angani)

Kijiji cha Olimpiki huko Vancouver (picha kutoka angani)

Kimbunga (picha kutoka angani)

Ikiwa unapenda anga ya nyota kwa muda mrefu, basi, bila shaka, uliona nyota yenye kung'aa. Lakini kwa kweli ilikuwa satelaiti - chombo ambacho watu walirusha mahususi kwenye obiti ya anga.

Ya kwanza ya bandia Satelaiti ya dunia ilianzishwa na Umoja wa Kisovyeti mwaka 1957. Hili lilikuwa tukio kubwa kwa ulimwengu wote, na siku hii inachukuliwa kuwa mwanzo wa enzi ya anga ya mwanadamu. Hivi sasa, takriban satelaiti elfu sita, zote tofauti kwa uzito na umbo, zinazunguka Dunia. Katika miaka 56 wamejifunza mengi.

Kwa mfano, satelaiti ya mawasiliano hukusaidia kutazama vipindi vya televisheni. Je, hii hutokeaje? Setilaiti inaruka juu ya kituo cha televisheni. Usambazaji huanza, na kituo cha televisheni hupeleka "picha" kwa satelaiti, na yeye, kama katika mbio za relay, huipitisha kwa satelaiti nyingine, ambayo tayari inaruka juu ya sehemu nyingine duniani. Satelaiti ya pili hupeleka picha hadi ya tatu, ambayo inarudisha "picha" duniani, kwa kituo cha televisheni kilicho maelfu ya kilomita kutoka kwa kwanza. Hivyo, wakazi wa Moscow na Vladivostok wanaweza kutazama programu za TV wakati huo huo. Kwa kutumia kanuni hiyo hiyo, satelaiti za mawasiliano husaidia kufanya mazungumzo ya simu na kuunganisha kompyuta.

Satelaiti pia kufuatilia hali ya hewa. Satelaiti kama hiyo huruka juu, dhoruba, dhoruba, dhoruba za radi, hugundua usumbufu wote wa anga na kuzipeleka Duniani. Lakini duniani, watabiri wa hali ya hewa huchakata taarifa na kujua hali ya hewa inavyotarajiwa.

Satelaiti za urambazaji kusaidia meli kusafiri, kwa sababu mfumo wa urambazaji wa GPS husaidia kuamua, katika hali ya hewa yoyote,
Wanapatikana wapi. Kwa kutumia vivinjari vya GPS vilivyojengwa ndani ya simu za rununu na kompyuta za gari, unaweza kubainisha eneo lako na kupata nyumba na mitaa unayotaka kwenye ramani.

Kuna pia satelaiti za upelelezi. Wanapiga picha za Dunia, na wanajiolojia hutumia picha ili kubaini ni wapi kwenye sayari yetu kuna amana nyingi za mafuta, gesi, na madini mengine.

Satelaiti za utafiti husaidia katika utafiti wa kisayansi. Unajimu - chunguza sayari za mfumo wa jua, galaksi na vitu vingine vya anga.

Kwa nini satelaiti hazianguki?

Ikiwa unatupa jiwe, litaruka, hatua kwa hatua likizama chini na chini hadi linapiga chini. Ukitupa jiwe kwa nguvu zaidi, litaanguka zaidi. Kama unavyojua, Dunia ni pande zote. Je, inawezekana kurusha jiwe kwa bidii kiasi kwamba linazunguka Dunia? Inageuka kuwa inawezekana. Unahitaji tu kasi ya juu - karibu kilomita nane kwa sekunde - hii ni mara thelathini haraka kuliko ndege. Na hii lazima ifanyike nje ya anga, vinginevyo msuguano na hewa utaingilia kati sana. Lakini ikiwa utaweza kufanya hivyo, jiwe litaruka kuzunguka Dunia peke yake bila kuacha.

Satelaiti zinarushwa kwenye roketi wanaoruka juu kutoka kwenye uso wa dunia. Baada ya kuinuka, roketi inageuka na kuanza kuharakisha kando ya obiti ya upande. Ni mwendo wa upande unaozuia satelaiti zisianguke duniani. Wanaruka kuizunguka, kama jiwe letu zuliwa!

Taasisi ya elimu ya manispaa

Shule ya Sekondari ya Satinskaya

Insha

Bandia

Satelaiti

Dunia

Kazi hiyo ilifanywa na Shule ya Sekondari ya Satinsky

Wilaya ya Sampursky

Ilyasova Ekaterina

Satelaiti za Bandia.

Ulimwengu ni ulimwengu wote usio na mwisho na wa milele unaotuzunguka. Mara nyingi, badala ya neno "ulimwengu," neno sawa "cosmos" hutumiwa. Kweli, wakati mwingine Dunia na anga yake imetengwa na dhana ya "nafasi".

Nilipokuwa mdogo, mara nyingi nilivutiwa na anga lenye nyota. Ilionekana kwangu kuwa nyuma ya taa hizi zinazowaka kulikuwa na ulimwengu mzima na wenyeji wake na sheria. Lakini shuleni nilijifunza kuwa maoni yangu juu ya nafasi hayakulingana na ukweli, na hivi karibuni ndoto zangu za kukutana na wenyeji wa ulimwengu huo zilitoweka haraka.

Walakini, ulimwengu huu uligeuka kuwa wa kufurahisha na wa kushangaza kuliko vile nilivyofikiria. Sasa najua kwamba baadhi ya nyota ambazo nimezitazama zikitembea angani ni miili inayong'aa ya ukubwa na maumbo tofauti yenye antena kwa nje na vipitishio vya redio ndani - satelaiti bandia za dunia - vyombo vya angani vilivyorushwa kwenye mizunguko ya chini ya ardhi na iliyoundwa kutatua matatizo ya kisayansi. na matatizo yaliyotumika.
Ubinadamu umejitahidi kila wakati kwa nyota, waliwaashiria kama sumaku na hakuna kitu kinachoweza kumuweka mtu Duniani. Kuangalia matangazo ya mechi ya mpira wa miguu kwenye TV, mara nyingi huwa na swali: mtu anawezaje kuwasilisha matukio yanayotokea nje ya bara letu. Kuna vita vinavyoendelea Yugoslavia. Wanajeshi wa NATO wana uwezo wa kugonga shabaha kwa umbali mkubwa. Je, wanafanyaje hili? Wanatumia teknolojia gani? Ninapotazama hadithi za kisayansi, ninafikiria ikiwa mtu ataweza kutimiza ndoto zake: kuruka kwa kasi kubwa juu ya vitu vinavyoweza kubadilika vya nafasi, kukutana na ustaarabu wa nje. Kufikiria juu ya mustakabali wetu, ningependa hali yetu isisitishe mwelekeo kuelekea maendeleo ya shughuli za anga, ili nchi yetu isitoe nafasi yake ya kuongoza katika uwanja wa utafiti wa kisayansi wa anga. Baada ya yote, tulikuwa wa kwanza kuzindua satelaiti ya bandia ya Dunia, raia wa kwanza wa nchi yetu kuruka angani, sisi ndio pekee tuliweza kufunga kituo cha anga katika obiti ya chini ya Dunia.
Niliweka lengo la kazi yangu kufahamiana na misingi halisi ya kukimbia kwa vitu vya anga. Ni baada ya hii tu unaweza kupata majibu ya maswali niliyouliza. Kutoka kwa insha yangu utajifunza kuhusu harakati za satelaiti za bandia za Dunia, vifaa vyao, madhumuni, uainishaji, historia, nk.

Vifaa vya AES.

AES huzinduliwa kwenye obiti kwa kutumia magari ya urushaji hatua, ambayo huyainua hadi urefu fulani juu ya uso wa Dunia na kuyaongeza kasi kwa kasi sawa na au kuzidi (lakini si zaidi ya mara 1.4) kasi ya kwanza ya ulimwengu. Uzinduzi wa AES kwa kutumia magari yao ya uzinduzi unafanywa na Urusi, Marekani, Ufaransa, Japan, China na Uingereza. Idadi ya satelaiti hurushwa kwenye obiti kama sehemu ya ushirikiano wa kimataifa. Hizi ni, kwa mfano, satelaiti za Intercosmos.

Setilaiti Bandia kimsingi ni vyombo vyote vya anga vinavyoruka vilivyorushwa kwenye obiti kuzunguka Dunia, ikiwa ni pamoja na vyombo vya anga na vituo vya obiti vilivyo na wafanyakazi. Walakini, ni kawaida kuainisha satelaiti bandia kama satelaiti za kiotomatiki ambazo hazikusudiwa kuendeshwa na mwanaanga wa binadamu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba spacecraft ya mtu hutofautiana kwa kiasi kikubwa katika vipengele vyao vya kubuni kutoka kwa satelaiti za moja kwa moja. Kwa hivyo, meli za anga za juu lazima ziwe na mifumo ya msaada wa maisha, vyumba maalum - magari ya asili ambayo wanaanga wanarudi Duniani. Kwa satelaiti za kiotomatiki, aina hii ya vifaa sio lazima au sio lazima kabisa.

Vipimo, uzito, na vifaa vya satelaiti hutegemea kazi ambazo setilaiti hutatua. Satelaiti ya kwanza ya Soviet duniani ilikuwa na uzito wa kilo 83.6, mwili ulikuwa katika mfumo wa mpira na kipenyo cha 0.58 m Uzito wa satellite ndogo zaidi ilikuwa 700 g.

Vipimo vya mwili wa satelaiti hupunguzwa na vipimo vya kichwa cha gari la uzinduzi, ambacho hulinda satelaiti kutokana na athari mbaya za anga kwenye tovuti ya kurusha satelaiti kwenye obiti. Kwa hiyo, kipenyo cha mwili wa cylindrical wa satelaiti hauzidi 3 - 4 m Katika obiti, vipimo vya satelaiti vinaweza kuongezeka kwa kiasi kikubwa kutokana na vipengele vinavyoweza kutumiwa vya satelaiti - paneli za jua, fimbo na vyombo, antena.

Vifaa vya satelaiti ni tofauti sana. Hii ni, kwanza, vifaa kwa msaada wa ambayo kazi zilizopewa satelaiti zinafanywa - utafiti wa kisayansi, urambazaji, hali ya hewa, nk Pili, kinachojulikana vifaa vya huduma, iliyoundwa ili kutoa hali muhimu kwa uendeshaji wa vifaa kuu na mawasiliano kati ya satelaiti na Dunia. Vifaa vya huduma ni pamoja na mifumo ya ugavi wa umeme, mfumo wa udhibiti wa joto kwa ajili ya kujenga na kudumisha hali ya uendeshaji ya joto inayohitajika ya vifaa, na mifumo mingine ya huduma inahitajika kwa idadi kubwa ya satelaiti. Kwa kuongezea, kama sheria, satelaiti ina mfumo wa mwelekeo wa anga, aina ambayo inategemea madhumuni ya satelaiti (mwelekeo wa miili ya mbinguni, na uwanja wa sumaku wa Dunia, nk), na kwa bodi. kompyuta ya elektroniki kudhibiti uendeshaji wa vyombo na mifumo ya huduma.

Usambazaji wa habari za kisayansi na zingine kutoka kwa satelaiti hadi Duniani hufanywa kwa kutumia mifumo ya telemetry ya redio (mara nyingi huwa na vifaa vya uhifadhi kwenye ubao vya kurekodi habari wakati wa kukimbia kwa satelaiti nje ya maeneo ya mwonekano wa redio ya sehemu za ardhini).

Kasi tatu za ulimwengu.

Mwanzoni, baada ya kuzinduliwa kwa satelaiti ya bandia ya Dunia, mara nyingi mtu angeweza kusikia swali: "Kwa nini satelaiti, baada ya kuzima injini, inaendelea kuzunguka Dunia bila kuanguka duniani?" Je, ni hivyo? Kwa kweli, satelaiti "huanguka" - inavutiwa na Dunia chini ya ushawishi wa mvuto. Ikiwa hapakuwa na kivutio, satelaiti ingeruka mbali na Dunia kwa inertia kuelekea kasi yake iliyopatikana. Mtazamaji duniani angeona msogeo kama huo wa satelaiti kama mwendo wa kuelekea juu. Kama inavyojulikana kutoka kwa kozi ya fizikia, ili kusonga katika mduara wa radius R, mwili lazima uwe na kuongeza kasi ya katikati a=V2/R, ambapo a ni kuongeza kasi, V ni kasi. Kwa kuwa katika kesi hii jukumu la kuongeza kasi ya centripetal linachezwa na kuongeza kasi ya mvuto, tunaweza kuandika: g = V2 / R. Kuanzia hapa si vigumu kuamua kasi ya Vcr inayohitajika kwa mwendo wa mviringo kwa umbali wa R kutoka katikati ya Dunia: Vcr2=gR. Katika mahesabu ya takriban, inachukuliwa kuwa kuongeza kasi ya mvuto ni mara kwa mara na sawa na 9.81 m / sec2. Fomula hii pia ni halali katika kesi ya jumla zaidi, tu kuongeza kasi ya mvuto inapaswa kuchukuliwa kuwa wingi wa kutofautiana. Kwa hivyo, tumepata kasi ya mwendo wa mviringo. Je, ni kasi gani ya awali ambayo lazima igawiwe kwa mwili ili uweze kuzunguka Dunia katika duara? Tayari tunajua kuwa kadiri kasi inavyotolewa kwa mwili, ndivyo umbali ambao utaruka. Njia za kukimbia zitakuwa ellipses (tunapuuza ushawishi wa upinzani wa anga ya dunia na kuzingatia kukimbia kwa mwili katika utupu). Kwa kasi ya juu ya kutosha, mwili hautakuwa na wakati wa kuanguka Duniani na, baada ya kufanya mapinduzi kamili kuzunguka Dunia, utarudi kwenye mahali pa kuanzia kuanza kusonga tena kwenye duara. Kasi ya satelaiti inayotembea katika mzunguko wa duara karibu na uso wa dunia inaitwa kasi ya mviringo au ya kwanza ya ulimwengu na inawakilisha kasi ambayo lazima isambazwe kwa mwili ili kuwa satelaiti ya Dunia. Kasi ya kwanza ya ulimwengu kwenye uso wa Dunia inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula hapo juu kwa kasi ya mwendo wa mviringo, ikiwa badala ya R thamani ya radius ya Dunia (km 6400) inabadilishwa, na badala ya g - kuongeza kasi ya kuanguka kwa bure. mwili, sawa na 9.81 m/sec. Matokeo yake, tunaona kwamba kasi ya kwanza ya kutoroka ni sawa na Vcr = 7.9 km/sec.

Wacha sasa tufahamiane na kasi ya pili ya ulimwengu au ya kimfano, ambayo inaeleweka kama kasi inayohitajika kwa mwili kushinda mvuto. Ikiwa mwili unafikia kasi ya pili ya cosmic, basi inaweza kuondoka kutoka kwa Dunia hadi umbali wowote mkubwa wa kiholela (inadhaniwa kuwa hakuna nguvu nyingine zitatenda kwenye mwili isipokuwa nguvu za mvuto).

Njia rahisi zaidi ya kupata thamani ya kasi ya pili ya kutoroka ni kutumia sheria ya uhifadhi wa nishati. Ni dhahiri kabisa kwamba baada ya injini kuzimwa, jumla ya nishati ya kinetic na uwezo wa roketi lazima ibaki thabiti. Wacha tufikirie kuwa wakati injini zilizimwa, roketi ilikuwa umbali wa R kutoka katikati ya Dunia na ilikuwa na kasi ya awali V (kwa unyenyekevu, hebu tuzingatie kukimbia kwa wima kwa roketi). Kisha, roketi inaposonga mbali na Dunia, kasi yake itapungua. Kwa umbali fulani rmax, roketi itasimama, kwani kasi yake itaenda kwa sifuri, na itaanza kuanguka kwa uhuru duniani. Ikiwa wakati wa kwanza roketi ilikuwa na nishati kubwa zaidi ya kinetic mV2/2, na nishati inayoweza kuwa sifuri, basi katika hatua ya juu zaidi, ambapo kasi ni sifuri, nishati ya kinetic huenda hadi sifuri, ikigeuka kabisa kuwa uwezo. Kulingana na sheria ya uhifadhi wa nishati, tunapata:

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

Satelaiti ya kwanza ya Ardhi ya bandia ilizinduliwa mnamo 1957. Tangu wakati huo, neno "satellite" limeonekana katika lugha zote za ulimwengu. Leo kuna zaidi ya dazeni yao, na kila mmoja ana jina lake mwenyewe.

Vyombo vya angani vinavyoruka vinaitwa satelaiti bandia za sayari yetu. Huzinduliwa kwenye obiti na huzunguka katika obiti ya geocentric. AES imeundwa kwa madhumuni ya kutumiwa na ya kisayansi.

Uzinduzi wa kwanza wa kifaa kama hicho ulikuwa Oktoba 4, 1957. Ni yeye ambaye ndiye mwili wa kwanza wa mbinguni iliyoundwa na watu. Ili kuunda, mafanikio ya teknolojia ya kompyuta ya Soviet, teknolojia ya roketi, na mechanics ya mbinguni ilitumiwa. Kwa msaada wa satelaiti ya kwanza, wanasayansi waliweza kupima wiani wa tabaka zote za anga, kujua sifa za upitishaji wa ishara za redio kwenye inosphere, na kuangalia usahihi na uaminifu wa ufumbuzi wa kiufundi na mahesabu ya kinadharia ambayo yalitumiwa. pato la satelaiti.

Je, satelaiti za dunia ni nini? Aina

Wote wamegawanywa katika:

vifaa vya utafiti.,
imetumika.

Inategemea matatizo wanayoyatatua. Kwa msaada wa magari ya utafiti inawezekana kujifunza tabia ya vitu vya mbinguni katika Ulimwengu na kiasi kikubwa cha nafasi ya nje. Vifaa vya utafiti ni pamoja na: uchunguzi wa astronomia wa orbital, geodetic, satelaiti za kijiofizikia. Zinazotumika ni pamoja na: hali ya hewa, urambazaji na kiufundi, satelaiti za mawasiliano na satelaiti kwa ajili ya utafiti wa rasilimali za ardhi. Pia kuna satelaiti za Dunia zilizoundwa kwa njia ya bandia iliyoundwa kwa ajili ya kukimbia kwa binadamu angani, zinaitwa "manned".

Je, satelaiti za Dunia huruka katika mizunguko gani? Kwa urefu gani?

Satelaiti hizo ambazo ziko katika obiti ya ikweta huitwa ikweta, na zile zilizo katika obiti ya polar huitwa polar. Pia kuna mifano ya stationary ambayo ilizinduliwa kwenye obiti ya mviringo ya ikweta, na harakati zao zinaambatana na mzunguko wa sayari yetu. Vifaa vile vya stationary hutegemea bila kusonga juu ya sehemu yoyote maalum kwenye Dunia.

Sehemu zilizotenganishwa na satelaiti wakati wa mchakato wa kurusha kwenye obiti mara nyingi pia huitwa satelaiti za Dunia. Wao ni wa vitu vya pili vya obiti na hutumika kwa uchunguzi kwa madhumuni ya kisayansi.

Miaka mitano ya kwanza baada ya uzinduzi wa kwanza wa satelaiti (1957-1962) iliitwa kisayansi. Kwa jina lao, tulichukua mwaka wa uzinduzi na herufi moja ya Kigiriki inayolingana na nambari kwa mpangilio katika kila mwaka maalum. Kwa kuongezeka kwa idadi ya vyombo vya anga vya bandia vilivyozinduliwa tangu mwanzo wa 1963, vilianza kurejelewa na mwaka wa uzinduzi na herufi moja tu ya Kilatini. AES inaweza kuwa na miundo tofauti ya muundo, saizi tofauti, uzani tofauti, na muundo wa vifaa vya ubao. Satelaiti hiyo inaendeshwa na paneli za jua zilizo kwenye sehemu ya nje ya mwili.

Wakati setilaiti inapofikia urefu wa kilomita 42,164 kutoka katikati ya sayari yetu (kilomita 35,786 kutoka kwenye uso wa dunia), huanza kuingia kwenye eneo ambalo obiti italingana na mzunguko wa sayari. Kwa sababu ya ukweli kwamba harakati ya vifaa hufanyika kwa kasi sawa na harakati ya Dunia (kipindi hiki ni sawa na masaa 24), inaonekana kwamba imesimama juu ya longitudo moja tu. Obiti kama hiyo inaitwa geosynchronous.

Malengo na mipango ya ndege kuzunguka Dunia

Mfumo wa hali ya hewa wa Meteor uliundwa nyuma mnamo 1968. Haijumuishi moja, lakini satelaiti kadhaa ambazo ziko wakati huo huo katika obiti tofauti. Wanatazama kifuniko cha wingu cha sayari, wanarekodi mizunguko ya bahari na mabara, ambayo wanasambaza habari kwa Kituo cha Hydrometeorological.

Data ya satelaiti pia ni muhimu katika mchakato wa upigaji picha wa angani unaotumiwa katika jiolojia. Kwa msaada wake, inawezekana kuchunguza miundo mikubwa ya kijiolojia inayohusishwa na amana za madini. Wanasaidia kurekodi wazi moto wa misitu, ambayo ni muhimu kwa maeneo ya taiga, ambapo haiwezekani kutambua haraka moto mkubwa. Kwa kutumia picha za satelaiti, unaweza kuchunguza vipengele vya udongo na topografia, mandhari, na usambazaji wa maji ya ardhini na juu ya ardhi. Kwa msaada wa satelaiti, inawezekana kufuatilia mabadiliko katika kifuniko cha mimea, ambayo ni muhimu hasa kwa wataalamu wa kilimo.

Ukweli wa kuvutia kuhusu satelaiti za dunia

Satelaiti ya kwanza kwenda kwenye obiti ya chini ya Dunia ilikuwa PS-1. Ilizinduliwa kutoka kwa tovuti ya majaribio ya USSR.
Muundaji wa PS-1 alikuwa mbuni Korolev, ambaye angeweza kupokea Tuzo la Nobel. Lakini katika USSR haikuwa kawaida kugawa mafanikio kwa mtu mmoja; Kwa hivyo, uundaji wa satelaiti za bandia ulikuwa mafanikio ya watu wote wa USSR.
Mnamo 1978, USSR ilizindua satelaiti ya kupeleleza, lakini uzinduzi haukufanikiwa. Kifaa hicho kilijumuisha kinu cha nyuklia. Ilipoanguka, iliambukiza eneo la zaidi ya kilomita za mraba 100,000.
Mpango wa uzinduzi wa IZ unafanana na kutupa jiwe. Inahitaji "kutupwa nje" kutoka kwa tovuti ya majaribio kwa kasi ambayo yenyewe inaweza kuzunguka sayari. Kasi ya kurusha satelaiti inapaswa kuwa kilomita 8 kwa sekunde.
Nakala ya PS-1 inaweza kununuliwa kwenye Ebay mwanzoni mwa karne ya 21.

Katika astronomy na mienendo ya ndege ya anga, dhana za kasi tatu za cosmic hutumiwa. Kasi ya kwanza ya ulimwengu (kasi ya mduara) ni kasi ya chini kabisa ya awali ambayo lazima isambazwe kwa mwili ili kuwa satelaiti bandia ya sayari; kwa nyuso za Dunia, Mirihi na Mwezi, kasi za kwanza za kutoroka zinalingana na takriban 7.9 km/s, 3.6 km/s na 1.7 km/s.

Kasi ya pili ya kutoroka(kasi ya kimfano) ni kasi ya chini ya awali ambayo lazima ipewe kwa mwili ili, baada ya kuanza kusonga kwenye uso wa sayari, kushinda mvuto wake; kwa Dunia, Mirihi na Mwezi, kasi ya pili ya kutoroka kwa mtiririko huo ni takriban 11.2 km/s, 5 km/s na 2.4 km/s.

Kasi ya tatu ya cosmic inaitwa kasi ya chini kabisa ya awali, ambayo mwili unashinda mvuto wa Dunia, Jua na kuacha mfumo wa Jua; sawa na takriban 16.7 km/s.

Satelaiti za Bandia, kimsingi, ni vyombo vyote vya anga vinavyoruka vilivyorushwa katika obiti kuzunguka Dunia, ikijumuisha vyombo vya angani na vituo vya obiti vilivyo na wafanyakazi. Walakini, ni kawaida kuainisha satelaiti bandia kama satelaiti za kiotomatiki ambazo hazikusudiwa kuendeshwa na mwanaanga wa binadamu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba spacecraft ya mtu hutofautiana kwa kiasi kikubwa katika vipengele vyao vya kubuni kutoka kwa satelaiti za moja kwa moja. Kwa hivyo, meli za anga za juu lazima ziwe na mifumo ya msaada wa maisha, vyumba maalum - magari ya asili ambayo wanaanga wanarudi Duniani. Kwa satelaiti za kiotomatiki, aina hii ya vifaa sio lazima au sio lazima kabisa.

Harakati za satelaiti za bandia Dunia haijaelezewa na sheria za Kepler, ambayo ni kwa sababu mbili:

1) Dunia sio duara haswa iliyo na usambazaji sawa wa wiani juu ya ujazo wake. Kwa hiyo, uwanja wake wa mvuto sio sawa na uwanja wa mvuto wa wingi wa uhakika ulio kwenye kituo cha kijiometri cha Dunia; 2) Angahewa ya Dunia ina athari ya kuvunja kwenye harakati za satelaiti za bandia, kama matokeo ambayo mzunguko wao hubadilisha sura na saizi yake na, kwa sababu hiyo, satelaiti huanguka Duniani.

Kulingana na kupotoka kwa mwendo wa satelaiti kutoka kwa Keplerian, mtu anaweza kupata hitimisho kuhusu sura ya Dunia, usambazaji wa msongamano juu ya kiasi chake, na muundo wa angahewa ya Dunia. Kwa hiyo, ilikuwa ni utafiti wa harakati za satelaiti za bandia ambayo ilifanya iwezekanavyo kupata data kamili zaidi juu ya masuala haya.

Ikiwa Dunia ilikuwa mpira wa homogeneous na hakukuwa na anga, basi satelaiti ingesonga kwenye obiti, ndege ikidumisha mwelekeo wa mara kwa mara katika nafasi kuhusiana na mfumo wa nyota zilizowekwa. Vipengele vya orbital katika kesi hii vinatambuliwa na sheria za Kepler. Kwa kuwa Dunia inazunguka, kwa kila mapinduzi yanayofuata satelaiti husogea juu ya sehemu tofauti kwenye uso wa dunia. Kujua njia ya satelaiti kwa mapinduzi moja, si vigumu kutabiri msimamo wake wakati wote unaofuata. Ili kufanya hivyo, ni muhimu kuzingatia kwamba Dunia inazunguka kutoka magharibi hadi mashariki kwa kasi ya angular ya takriban digrii 15 kwa saa. Kwa hivyo, kwenye mapinduzi yanayofuata, satelaiti huvuka latitudo sawa kuelekea magharibi kwa digrii nyingi kama Dunia inavyogeuka mashariki wakati wa mzunguko wa satelaiti.

Kwa sababu ya upinzani wa angahewa ya dunia, satelaiti haziwezi kusonga kwa muda mrefu kwenye mwinuko chini ya kilomita 160. Kipindi cha chini cha mapinduzi katika urefu kama huo katika mzunguko wa mviringo ni takriban dakika 88, ambayo ni, takriban masaa 1.5 Wakati huu, Dunia inazunguka kwa digrii 22.5. Kwa latitudo ya digrii 50, pembe hii inalingana na umbali wa kilomita 1400. Kwa hivyo, tunaweza kusema kwamba satelaiti iliyo na kipindi cha obiti cha masaa 1.5 kwa latitudo ya digrii 50 itazingatiwa na kila mapinduzi yanayofuata ya takriban 1400 km. magharibi zaidi kuliko ile ya awali.

Walakini, hesabu kama hiyo hutoa usahihi wa kutosha wa utabiri kwa mapinduzi machache tu ya satelaiti. Ikiwa tunazungumza juu ya kipindi muhimu cha wakati, basi lazima tuzingatie tofauti kati ya siku ya kando na masaa 24. Kwa kuwa Dunia hufanya mapinduzi moja kuzunguka Jua kwa siku 365, kwa siku moja Dunia inayozunguka Jua inaelezea pembe ya takriban digrii 1 katika mwelekeo uleule ambao inazunguka kuzunguka mhimili wake. Kwa hivyo, katika masaa 24 Dunia inazunguka jamaa na nyota zilizowekwa sio kwa digrii 360, lakini kwa 361 na, kwa hivyo, hufanya mapinduzi moja sio kwa masaa 24, lakini kwa masaa 23 dakika 56. Kwa hiyo, njia ya latitudo ya satelaiti inabadilika kuelekea magharibi si kwa digrii 15 kwa saa, lakini kwa digrii 15.041.

Mzunguko wa mzunguko wa satelaiti katika ndege ya ikweta, ikisonga pamoja na ambayo iko juu ya hatua sawa ya ikweta, inaitwa geostationary. Takriban nusu ya uso wa dunia inaweza kuunganishwa kwa setilaiti katika obiti inayolingana kwa kueneza kwa mstari ishara za masafa ya juu au ishara za mwanga. Kwa hiyo, satelaiti katika obiti za synchronous ni muhimu sana kwa mfumo wa mawasiliano.

AES inaweza kuainishwa kulingana na vigezo mbalimbali. Kanuni ya msingi ya uainishaji inategemea malengo ya uzinduzi na kazi zinazotatuliwa kwa msaada wa satelaiti. Kwa kuongezea, satelaiti hutofautiana katika njia ambazo zinazinduliwa, aina za vifaa vingine vya bodi, nk.

Kulingana na malengo na malengo, satelaiti imegawanywa katika vikundi viwili vikubwa – utafiti wa kisayansi Na imetumika. Utafiti wa kisayansi satelaiti zimeundwa ili kupata taarifa mpya za kisayansi kuhusu Dunia na anga za karibu na Dunia, kufanya utafiti wa angani katika uwanja wa biolojia na dawa na nyanja nyinginezo za sayansi.

Imetumika satelaiti zimeundwa kutatua mahitaji ya kibinadamu ya vitendo, kupata taarifa kwa maslahi ya uchumi wa taifa, kufanya majaribio ya kiufundi, pamoja na kupima na kupima vifaa vipya.

Utafiti wa kisayansi Satelaiti hutatua matatizo mbalimbali katika utafiti wa Dunia, angahewa ya Dunia na anga ya karibu ya Dunia, na miili ya angani. Kwa msaada wa satelaiti hizi, uvumbuzi muhimu na mkubwa ulifanywa, mikanda ya mionzi ya Dunia, magnetosphere ya Dunia, na upepo wa jua uligunduliwa. Utafiti wa kuvutia unafanywa kwa msaada wa satelaiti maalum za kibiolojia: ushawishi wa anga juu ya maendeleo na hali ya wanyama, mimea ya juu, microorganisms, na seli zinasomwa.

Zinazidi kuwa muhimu kiastronomia AES. Vifaa vilivyowekwa kwenye satelaiti hizi ziko nje ya tabaka mnene za angahewa la dunia na hufanya iwezekane kuchunguza mionzi kutoka kwa vitu vya mbinguni katika safu za ultraviolet, x-ray, infrared na gamma.

Satelaitimawasiliano hutumikia kusambaza programu za televisheni, ujumbe kwenye mtandao, kutoa redio - simu, simu za mkononi, telegraph na aina nyingine za mawasiliano kati ya pointi za ardhi ziko kwa umbali mkubwa kutoka kwa kila mmoja.

Hali ya hewa Satelaiti husambaza mara kwa mara picha za mawingu, theluji na vifuniko vya barafu kwenye vituo vya ardhini; habari kuhusu halijoto ya uso wa dunia na tabaka mbalimbali za angahewa. Data hii inatumiwa kufafanua utabiri wa hali ya hewa na kutoa maonyo kwa wakati unaofaa kuhusu vimbunga, dhoruba na tufani zinazokuja.

Imepata umuhimu mkubwa satelaiti maalumu kwa ajili ya kusoma maliasili Dunia. Vifaa vya satelaiti hizo husambaza taarifa muhimu kwa sekta mbalimbali za uchumi wa taifa. Inaweza kutumika kutabiri mavuno ya kilimo, kutambua maeneo yenye matumaini ya utafutaji wa madini, kutambua maeneo ya misitu yenye wadudu, na kudhibiti uchafuzi wa mazingira.

Urambazaji AES huamua haraka na kwa usahihi kuratibu za kitu chochote cha chini na kutoa usaidizi wa thamani katika mwelekeo juu ya ardhi, juu ya maji na hewa.

Kijeshi satelaiti zinaweza kutumika kwa uchunguzi wa anga, kuongoza makombora, au kutumika kama silaha zenyewe.

Meli za watu - satelaiti na vituo vya obiti vilivyo na watu ndio satelaiti ngumu zaidi na za hali ya juu. Wao ni, kama sheria, iliyoundwa kutatua matatizo mbalimbali, hasa kwa ajili ya kufanya utafiti tata wa kisayansi, kupima teknolojia ya nafasi, kusoma rasilimali za asili za Dunia, nk. Uzinduzi wa kwanza wa satelaiti iliyopangwa ulifanyika Aprili 12, 1961. kwenye chombo cha anga za juu cha Soviet - satelaiti "Vostok", rubani-cosmonaut Yu.A. Mnamo Februari 20, 1962, chombo cha kwanza cha anga cha Amerika kiliingia kwenye obiti na mwanaanga J. Genn kwenye bodi.

Satelaiti za ardhi za bandia za Soviet. Satelaiti ya kwanza ya bandia ya Dunia.

Satelaiti za Ardhi Bandia(AES), chombo cha anga kilichorushwa katika obiti kuzunguka Dunia na iliyoundwa kutatua matatizo ya kisayansi na matumizi. Uzinduzi wa satelaiti ya kwanza, ambayo ikawa mwili wa kwanza wa mbinguni wa bandia iliyoundwa na mwanadamu, ulifanyika katika USSR mnamo Oktoba 4 na ilikuwa matokeo ya mafanikio katika uwanja wa roketi, vifaa vya elektroniki, udhibiti wa kiotomatiki, teknolojia ya kompyuta, mechanics ya mbinguni na. matawi mengine ya sayansi na teknolojia. Kwa msaada wa satelaiti hii, msongamano wa anga ya juu ulipimwa kwa mara ya kwanza (kwa mabadiliko katika mzunguko wake), sifa za uenezi wa ishara za redio kwenye ionosphere zilisomwa, mahesabu ya kinadharia na ufumbuzi wa msingi wa kiufundi kuhusiana na uzinduzi. satelaiti kwenye obiti ilijaribiwa. Mnamo Februari 1, satelaiti ya kwanza ya Amerika, Explorer-1, ilizinduliwa kwenye obiti, na baadaye kidogo, nchi zingine pia zilizindua satelaiti huru: Novemba 26, 1965 - Ufaransa (satellite A-1), Novemba 29, 1967 - Australia ( VRSAT-1 "), Februari 11, 1970 - Japan ("Osumi"), Aprili 24, 1970 - China ("China-1"), Oktoba 28, 1971 - Uingereza ("Prospero"). Baadhi ya satelaiti, zilizotengenezwa nchini Kanada, Ufaransa, Italia, Uingereza na nchi nyingine, zimezinduliwa (tangu 1962) kwa kutumia magari ya uzinduzi ya Marekani. Ushirikiano wa kimataifa umeenea katika mazoezi ya utafiti wa anga. Kwa hiyo, ndani ya mfumo wa ushirikiano wa kisayansi na kiufundi kati ya nchi za kisoshalisti, idadi ya satelaiti zimezinduliwa. Ya kwanza kati yao, Intercosmos-1, ilizinduliwa katika obiti mnamo Oktoba 14, 1969. Kwa jumla, kufikia 1973, zaidi ya satelaiti 1,300 za aina mbalimbali zilizinduliwa, kutia ndani takriban 600 za Sovieti na zaidi ya 700 za Marekani na nchi nyingine, kutia ndani vyombo vya anga vya juu. satelaiti na vituo vya orbital na wafanyakazi.

Maelezo ya jumla kuhusu satelaiti.

Satelaiti za ardhi za bandia za Soviet. "Elektroni".

Kwa mujibu wa makubaliano ya kimataifa, chombo cha anga cha juu kinaitwa satelaiti ikiwa kimekamilisha angalau mapinduzi moja kuzunguka Dunia. Vinginevyo, inachukuliwa kuwa uchunguzi wa roketi unaopima kwa njia ya balestiki na haijasajiliwa kama setilaiti. Kulingana na kazi zilizotatuliwa kwa msaada wa satelaiti za bandia, zimegawanywa katika utafiti na kutumika. Ikiwa satelaiti ina vifaa vya kupimia redio, aina fulani ya vifaa vya kupimia, taa za taa za kutuma ishara za mwanga, nk, inaitwa kazi. Satelaiti tulivu kwa kawaida hukusudiwa kuchunguzwa kutoka kwenye uso wa dunia wakati wa kutatua matatizo fulani ya kisayansi (satelaiti kama hizo ni pamoja na satelaiti za puto zinazofikia makumi kadhaa ya kipenyo. m) Satelaiti za utafiti hutumiwa kuchunguza Dunia, miili ya anga na anga. Hizi ni pamoja na, hasa, satelaiti za kijiofizikia, satelaiti za geodetic, uchunguzi wa angani wa orbital, nk. Satelaiti zinazotumiwa ni satelaiti za mawasiliano, satelaiti za hali ya hewa, satelaiti za kusoma rasilimali za dunia, satelaiti za urambazaji, satelaiti kwa madhumuni ya kiufundi (kwa kusoma athari za hali ya anga kwenye nyenzo. , kwa ajili ya kupima na kupima mifumo ya bodi), nk. AES iliyokusudiwa kwa ndege ya binadamu inaitwa satelaiti zilizopangwa. Satelaiti katika obiti ya ikweta iliyo karibu na ndege ya ikweta huitwa ikweta, satelaiti katika obiti ya polar (au subpolar) inayopita karibu na nguzo za Dunia huitwa polar. Satelaiti ilirushwa kwenye obiti ya duara ya ikweta kwa umbali wa 35860 km kutoka kwa uso wa Dunia, na kusonga kwa mwelekeo unaofanana na mwelekeo wa mzunguko wa Dunia, "hutegemea" bila kusonga juu ya nukta moja kwenye uso wa Dunia; satelaiti hizo huitwa stationary. Hatua za mwisho za uzinduzi wa magari, vioo vya pua na sehemu zingine zilizotenganishwa na satelaiti wakati wa kurushwa kwenye mizunguko huwakilisha vitu vya pili vya obiti; kwa kawaida haziitwi satelaiti, ingawa zinazunguka Dunia na katika hali nyingine hutumika kama vitu vya uchunguzi kwa madhumuni ya kisayansi.

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. Mgunduzi 25.

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. "Diadem-1".

Kwa mujibu wa mfumo wa kimataifa wa usajili wa vitu vya nafasi (satelaiti, uchunguzi wa nafasi, nk) ndani ya mfumo wa shirika la kimataifa la COSPAR mnamo 1957-1962, vitu vya nafasi viliteuliwa na mwaka wa uzinduzi na kuongeza barua ya Alfabeti ya Kigiriki inayolingana na nambari ya mfululizo ya uzinduzi katika mwaka fulani, na kitu cha obiti cha nambari ya Kiarabu kulingana na mwangaza wake au kiwango cha umuhimu wa kisayansi. Kwa hivyo, 1957a2 ni jina la satelaiti ya kwanza ya Soviet, iliyozinduliwa mnamo 1957; 1957a1 - uteuzi wa hatua ya mwisho ya gari la uzinduzi wa satelaiti hii (gari la uzinduzi lilikuwa safi zaidi). Kadiri idadi ya uzinduzi ilivyoongezeka, kuanzia Januari 1, 1963, vitu vya anga vilianza kuteuliwa na mwaka wa uzinduzi, nambari ya serial ya uzinduzi katika mwaka fulani, na herufi kubwa ya alfabeti ya Kilatini (wakati mwingine pia ilibadilishwa na nambari ya serial). Kwa hivyo, satelaiti ya Intercosmos-1 ina jina: 1969 88A au 1969 088 01. Katika mipango ya utafiti wa nafasi ya kitaifa, mfululizo wa satelaiti mara nyingi pia huwa na majina yao wenyewe: "Cosmos" (USSR), "Explorer" (USA), "Diadem" (Ufaransa) ) nk Nje ya nchi, neno "satellite" hadi 1969 lilitumiwa tu kuhusiana na satelaiti za Soviet. Mnamo 1968-1969, wakati wa utayarishaji wa kamusi ya anga ya kimataifa ya lugha nyingi, makubaliano yalifikiwa kulingana na ambayo neno "satellite" lilitumika kwa satelaiti iliyozinduliwa katika nchi yoyote.

Satelaiti za ardhi za bandia za Soviet. "Protoni-4".

Kwa mujibu wa aina mbalimbali za matatizo ya kisayansi na kutumika kutatuliwa kwa msaada wa satelaiti, satelaiti inaweza kuwa na ukubwa tofauti, uzito, miundo ya kubuni, na muundo wa vifaa vya bodi. Kwa mfano, wingi wa satelaiti ndogo zaidi (kutoka mfululizo wa EPC) ni 0.7 tu kilo; Satelaiti ya Soviet "Proton-4" ilikuwa na wingi wa takriban 17 T. Misa ya kituo cha obiti cha Salyut kilicho na chombo cha anga cha Soyuz kilichotiwa nanga kwake kilikuwa zaidi ya 25 T. Misa kubwa zaidi ya upakiaji iliyozinduliwa kwenye obiti na satelaiti bandia ilikuwa takriban 135 T( Chombo cha anga za juu cha Marekani cha Apollo na hatua ya mwisho ya gari la uzinduzi). Kuna satelaiti za kiotomatiki (utafiti na kutumika), ambapo uendeshaji wa vyombo na mifumo yote inadhibitiwa na amri zinazotoka Duniani au kutoka kwa kifaa cha programu cha bodi, satelaiti za watu na vituo vya orbital na wafanyakazi.

Ili kutatua matatizo fulani ya kisayansi na kutumika, ni muhimu kwamba satellite ielekezwe kwa njia fulani katika nafasi, na aina ya mwelekeo imedhamiriwa hasa na madhumuni ya satelaiti au vipengele vya vifaa vilivyowekwa juu yake. Kwa hivyo, satelaiti zilizokusudiwa kutazama vitu vilivyo juu ya uso na angahewa la Dunia zina mwelekeo wa obiti, ambapo moja ya shoka huelekezwa wima kila wakati; Satelaiti kwa ajili ya utafiti wa unajimu zimeelekezwa kuelekea vitu vya angani: nyota, Jua. Kwa amri kutoka kwa Dunia au kulingana na programu fulani, mwelekeo unaweza kubadilika. Katika baadhi ya matukio, sio satelaiti nzima inayoelekezwa, lakini vipengele vyake tu vya kibinafsi, kwa mfano, antena zenye mwelekeo mkubwa - kuelekea pointi za ardhi, paneli za jua - kuelekea Jua. Ili mwelekeo wa mhimili fulani wa satelaiti kubaki bila kubadilika katika nafasi, inapewa mzunguko karibu na mhimili huu. Kwa mwelekeo, mifumo ya mvuto, aerodynamic na sumaku pia hutumiwa - mifumo inayojulikana ya mwelekeo wa passiv, na mifumo iliyo na vifaa vya kudhibiti tendaji au vya inertial (kawaida kwenye satelaiti ngumu na spacecraft) - mifumo inayofanya kazi ya mwelekeo. AES ambazo zina injini za ndege za kuendesha, kusahihisha trajectory, au kupunguza njia zina vifaa vya kudhibiti mwendo, sehemu yake muhimu ambayo ni mfumo wa kudhibiti mtazamo.

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. "OSO-1".

Ugavi wa umeme kwa vifaa vya bodi ya satelaiti nyingi hutolewa na paneli za jua, paneli ambazo zimeelekezwa kwa mwelekeo wa mionzi ya jua au ziko ili baadhi yao kuangazwa na Jua kwa nafasi yoyote inayohusiana na. satelaiti (kinachojulikana paneli za jua za omnidirectional). Betri za jua huhakikisha uendeshaji wa muda mrefu wa vifaa vya bodi (hadi miaka kadhaa). AES iliyoundwa kwa muda mdogo wa operesheni (hadi wiki 2-3) hutumia vyanzo vya sasa vya electrochemical - betri, seli za mafuta. Baadhi ya satelaiti zina jenereta za isotopu za nishati ya umeme kwenye ubao. Utawala wa joto wa satelaiti, muhimu kwa ajili ya uendeshaji wa vifaa vyao vya bodi, huhifadhiwa na mifumo ya udhibiti wa joto.

Katika satelaiti za bandia, ambazo zinajulikana na kizazi kikubwa cha joto kutoka kwa vifaa vyao, na spacecraft, mifumo yenye mzunguko wa uhamisho wa joto hutumiwa; kwenye satelaiti yenye kizazi cha chini cha joto, vifaa katika baadhi ya matukio ni mdogo kwa njia za passive za udhibiti wa joto (uteuzi wa uso wa nje na mgawo wa macho unaofaa, insulation ya mafuta ya vipengele vya mtu binafsi).

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. "Oscar-3".

Setilaiti zilizo na mtu na baadhi ya satelaiti za kiotomatiki zina magari ya kushuka kwa ajili ya kuwarudisha wafanyakazi, ala binafsi, filamu na wanyama wa majaribio duniani.

Harakati za satelaiti.

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. "Gemini."

AES huzinduliwa kwenye obiti kwa kutumia magari yanayodhibitiwa kiotomatiki ya uzinduzi wa hatua nyingi, ambayo husogea kutoka uzinduzi hadi sehemu fulani iliyokokotwa angani kutokana na msukumo unaotengenezwa na injini za ndege. Njia hii, inayoitwa trajectory ya kurusha satelaiti bandia kwenye obiti, au sehemu inayotumika ya harakati ya roketi, kawaida huanzia kilomita mia kadhaa hadi mbili hadi elfu tatu. km. Roketi huanza, ikisogea juu kwa wima, na kupita kwenye tabaka mnene zaidi za angahewa la dunia kwa kasi ya chini kiasi (ambayo hupunguza gharama za nishati kushinda upinzani wa angahewa). Roketi inapoinuka, inageuka hatua kwa hatua, na mwelekeo wa harakati zake unakuwa karibu na usawa. Kwenye sehemu hii karibu ya mlalo, msukumo wa roketi hautumiwi katika kushinda athari ya breki ya nguvu za uvutano za Dunia na upinzani wa angahewa, lakini hasa katika kuongeza kasi. Baada ya roketi kufikia kasi ya kubuni (kwa ukubwa na mwelekeo) mwishoni mwa sehemu ya kazi, uendeshaji wa injini za ndege huacha; Hii ndio hatua inayoitwa ya kurusha satelaiti kwenye obiti. Chombo kilichozinduliwa, ambacho hubeba hatua ya mwisho ya roketi, hujitenga nayo moja kwa moja na kuanza harakati zake katika mzunguko fulani unaohusiana na Dunia, na kuwa mwili wa mbinguni wa bandia. Harakati zake zinakabiliwa na nguvu za kupita (mvuto wa Dunia, na vile vile Mwezi, Jua na sayari zingine, upinzani wa angahewa ya Dunia, nk) na nguvu zinazofanya kazi (udhibiti) ikiwa injini maalum za ndege zimewekwa kwenye chombo. Aina ya obiti ya awali ya satelaiti inayohusiana na Dunia inategemea kabisa msimamo na kasi yake mwishoni mwa awamu ya kazi ya mwendo (kwa sasa satelaiti inaingia kwenye obiti) na huhesabiwa kwa hisabati kwa kutumia mbinu za mechanics ya mbinguni. Ikiwa kasi hii ni sawa na au inazidi (lakini si zaidi ya mara 1.4) kasi ya kwanza ya kutoroka (takriban 8). km/sekunde karibu na uso wa Dunia), na mwelekeo wake haupotoshi sana kutoka kwa usawa, basi spacecraft inaingia kwenye obiti ya satelaiti ya Dunia. Hatua ambayo satellite inaingia kwenye obiti katika kesi hii iko karibu na perigee ya obiti. Kuingia kwa Orbital pia kunawezekana katika maeneo mengine ya obiti, kwa mfano, karibu na apogee, lakini kwa kuwa katika kesi hii mzunguko wa satelaiti iko chini ya hatua ya uzinduzi, hatua ya uzinduzi yenyewe inapaswa kuwa juu kabisa, na kasi mwishoni. ya sehemu inayofanya kazi inapaswa kuwa kidogo kuliko ile ya mviringo.

Kwa makadirio ya kwanza, obiti ya satelaiti ni duaradufu yenye mwelekeo katikati ya Dunia (katika hali fulani, mduara), kudumisha nafasi ya mara kwa mara katika nafasi. Kusonga kando ya obiti kama hiyo huitwa kutotishwa na inalingana na mawazo ambayo Dunia inavutia kulingana na sheria ya Newton kama mpira na usambazaji wa msongamano wa spherical na kwamba ni nguvu ya mvuto ya Dunia pekee inayofanya kazi kwenye satelaiti.

Mambo kama vile upinzani wa angahewa ya dunia, mgandamizo wa dunia, shinikizo la mionzi ya jua, mvuto wa mwezi na jua, husababisha kupotoka kutoka kwa mwendo usio na usumbufu. Utafiti wa kupotoka huku hurahisisha kupata data mpya kuhusu mali ya angahewa ya Dunia na uwanja wa mvuto wa Dunia. Kwa sababu ya upinzani wa anga, satelaiti zinazosonga kwenye obiti na perigee kwa urefu wa mia kadhaa. km, polepole hupungua na, kuanguka katika tabaka zenye kiasi cha anga kwa urefu wa 120-130. km na chini, huanguka na kuchoma; kwa hiyo wana muda mdogo wa kuishi. Kwa mfano, wakati satelaiti ya kwanza ya Soviet ilipoingia kwenye obiti, ilikuwa kwenye mwinuko wa takriban 228 km juu ya uso wa Dunia na ilikuwa na kasi ya karibu ya usawa ya 7.97 km/sekunde. Mhimili wa nusu kuu wa obiti yake ya duaradufu (yaani, umbali wa wastani kutoka katikati ya Dunia) ulikuwa takriban 6950. km, kipindi cha 96.17 min, na sehemu ndogo na za mbali zaidi za obiti (perigee na apogee) ziko kwenye mwinuko wa takriban 228 na 947. km kwa mtiririko huo. Satelaiti hiyo ilikuwepo hadi Januari 4, 1958, wakati, kwa sababu ya usumbufu katika mzunguko wake, iliingia kwenye tabaka mnene za anga.

Obiti ambayo satelaiti inazinduliwa mara tu baada ya awamu ya nyongeza ya gari la uzinduzi wakati mwingine ni ya kati tu. Katika kesi hii, kuna injini za ndege kwenye satelaiti, ambayo huwashwa kwa wakati fulani kwa muda mfupi juu ya amri kutoka kwa Dunia, ikitoa kasi ya ziada kwa satelaiti. Matokeo yake, satelaiti huhamia kwenye obiti nyingine. Vituo vya kiotomatiki vya sayari kwa kawaida huzinduliwa kwanza kwenye obiti ya satelaiti ya Dunia, na kisha kuhamishwa moja kwa moja kwenye njia ya ndege hadi Mwezi au sayari.

Uchunguzi wa satelaiti.

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. "Usafiri".

Udhibiti wa harakati za satelaiti na vitu vya sekondari vya orbital hufanywa kwa kuziangalia kutoka kwa vituo maalum vya ardhi. Kulingana na matokeo ya uchunguzi huo, vipengele vya obiti za satelaiti vinasafishwa na ephemeris huhesabiwa kwa uchunguzi ujao, ikiwa ni pamoja na kutatua matatizo mbalimbali ya kisayansi na kutumika. Kulingana na vifaa vya uchunguzi vinavyotumiwa, satelaiti imegawanywa katika macho, redio, na leza; kulingana na lengo lao kuu - kwa msimamo (kuamua mwelekeo kwenye satelaiti) na uchunguzi wa kutafuta anuwai, vipimo vya kasi ya angular na anga.

Uchunguzi rahisi zaidi wa nafasi ni wa kuona (macho), unaofanywa kwa kutumia vyombo vya macho vya kuona na kufanya iwezekanavyo kuamua kuratibu za mbinguni za satelaiti kwa usahihi wa dakika kadhaa za arc. Ili kutatua matatizo ya kisayansi, uchunguzi wa picha unafanywa kwa kutumia kamera za satelaiti, kutoa usahihi wa uamuzi hadi 1-2 ¢ ¢ katika nafasi na 0.001. sekunde kwa wakati. Uchunguzi wa macho unawezekana tu wakati satelaiti inaangaziwa na mwanga wa jua (isipokuwa ni satelaiti za geodetic zilizo na vyanzo vya mwanga vya kupigwa; zinaweza pia kuzingatiwa zikiwa kwenye kivuli cha dunia), anga juu ya kituo ni giza vya kutosha na hali ya hewa ni nzuri kwa uchunguzi. Hali hizi hupunguza kwa kiasi kikubwa uwezekano wa uchunguzi wa macho. Chini ya kutegemea hali kama hizo ni njia za redio za uchunguzi wa satelaiti, ambazo ni njia kuu za kutazama satelaiti wakati wa uendeshaji wa mifumo maalum ya redio iliyowekwa juu yao. Uchunguzi kama huo unahusisha kupokea na kuchanganua mawimbi ya redio ambayo yanatolewa na vipeperushi vya redio vya ndani ya setilaiti au kutumwa kutoka Duniani na kupitishwa na setilaiti. Ulinganisho wa awamu za ishara zilizopokelewa kwenye antena kadhaa (angalau tatu) za nafasi inaruhusu mtu kuamua nafasi ya satelaiti kwenye nyanja ya mbinguni. Usahihi wa uchunguzi kama huo ni takriban 3¢ kwa msimamo na karibu 0.001 sekunde kwa wakati. Kupima mabadiliko ya mzunguko wa Doppler (angalia athari ya Doppler) ya ishara za redio hufanya iwezekanavyo kuamua kasi ya jamaa ya satelaiti, umbali wa chini kwake wakati wa kifungu kilichozingatiwa na wakati wa wakati ambapo satelaiti ilikuwa katika umbali huu; uchunguzi uliofanywa wakati huo huo kutoka kwa pointi tatu hufanya iwezekanavyo kuhesabu kasi ya angular ya satelaiti.

Uchunguzi wa kutafuta anuwai hufanywa kwa kupima muda wa muda kati ya kutuma mawimbi ya redio kutoka Duniani na kuipokea baada ya kutumwa tena na kiitikio cha redio cha ubaoni cha setilaiti. Vipimo sahihi zaidi vya umbali wa satelaiti hutolewa na watafutaji wa laser (usahihi hadi 1-2). m na juu). Kwa uchunguzi wa uhandisi wa redio wa vitu vya nafasi ya passive, mifumo ya rada hutumiwa.

Utafiti wa satelaiti.

Satelaiti za ardhi za bandia za Soviet. Satelaiti ya mfululizo wa Cosmos ni maabara ya ionospheric.

Vifaa vilivyowekwa kwenye bodi ya satelaiti, pamoja na uchunguzi wa satelaiti kutoka kwa vituo vya ardhi, hufanya iwezekanavyo kufanya aina mbalimbali za masomo ya kijiografia, astronomical, geodetic na mengine. Mizunguko ya satelaiti kama hizo ni tofauti - kutoka karibu mviringo kwa urefu wa 200-300. km kwa ellipticals zilizoinuliwa na urefu wa apogee hadi 500 elfu. km. Satelaiti za utafiti ni pamoja na satelaiti za kwanza za Soviet, satelaiti za Soviet za safu ya Elektron, Proton, Kosmos, satelaiti za Amerika za Avangard, Explorer, OGO, OSO, OAO mfululizo (orbital geophysical , jua, uchunguzi wa angani); Satelaiti ya Kiingereza “Ariel”, setilaiti ya Kifaransa “Diadem”, n.k. Satelaiti za utafiti huunda karibu nusu ya satelaiti zote zilizorushwa.

Kutumia vyombo vya kisayansi vilivyowekwa kwenye satelaiti, muundo wa neutral na ionic wa anga ya juu, shinikizo na joto lake, pamoja na mabadiliko katika vigezo hivi vinasomwa. Mkusanyiko wa elektroni katika ionosphere na tofauti zake husomwa kwa kutumia vifaa vya ubao na kwa kuchunguza kifungu cha ishara za redio kutoka kwenye beacons za redio za ubao kupitia ionosphere. Kutumia ionosondes, muundo wa sehemu ya juu ya ionosphere (juu ya upeo wa juu wa wiani wa elektroni) na mabadiliko katika wiani wa elektroni kulingana na latitudo ya geomagnetic, wakati wa siku, nk yalijifunza kwa undani matokeo yote ya utafiti wa anga yaliyopatikana kwa kutumia satelaiti ni nyenzo muhimu na za kuaminika za majaribio kwa kuelewa mifumo ya michakato ya anga na kutatua maswala ya vitendo kama vile utabiri wa mawasiliano ya redio, utabiri wa hali ya anga ya juu, n.k.

Kwa msaada wa satelaiti, mikanda ya mionzi ya Dunia imegunduliwa na kuchunguzwa. Pamoja na uchunguzi wa anga, satelaiti zilifanya iwezekane kusoma muundo wa sumaku ya Dunia na asili ya mtiririko wa upepo wa jua karibu nayo, na pia sifa za upepo wa jua yenyewe (wiani wa flux na nishati ya chembe, ukubwa na asili ya uwanja wa sumaku "waliohifadhiwa" na mionzi mingine ya jua isiyoweza kufikiwa na uchunguzi wa msingi - mionzi ya ultraviolet na X-ray, ambayo ni ya kupendeza sana kutoka kwa mtazamo wa kuelewa miunganisho ya jua na dunia. Baadhi ya satelaiti zilizotumika pia hutoa data muhimu kwa utafiti wa kisayansi. Kwa hivyo, matokeo ya uchunguzi uliofanywa kwenye satelaiti za hali ya hewa hutumiwa sana kwa masomo mbalimbali ya kijiofizikia.

Matokeo ya uchunguzi wa satelaiti hufanya iwezekanavyo kuamua kwa usahihi wa juu usumbufu katika obiti za satelaiti, mabadiliko katika msongamano wa anga ya juu (kutokana na udhihirisho mbalimbali wa shughuli za jua), sheria za mzunguko wa anga, muundo wa uwanja wa mvuto wa Dunia, nk. . Uchunguzi uliopangwa mahususi wa nafasi na kutafuta masafa ya setilaiti (wakati huo huo kutoka kwa vituo kadhaa) kwa kutumia mbinu za satelaiti za kijiografia hufanya iwezekane kutekeleza urejeleaji wa kijiografia wa pointi zilizo mbali na maelfu ya watu. km kutoka kwa kila mmoja, soma harakati za mabara, nk.

Satelaiti zilizotumiwa.

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. "Sincom-3".

Setilaiti zinazotumiwa ni pamoja na satelaiti zinazorushwa ili kutatua matatizo fulani ya kiufundi, kiuchumi na kijeshi.

Satelaiti za mawasiliano hutumiwa kutoa matangazo ya televisheni, radiotelephone, telegraph na aina nyingine za mawasiliano kati ya vituo vya chini vilivyowekwa kutoka kwa kila mmoja kwa umbali wa hadi 10-15 elfu. km. Vifaa vya redio vya ndani vya setilaiti hizo hupokea mawimbi kutoka kwa vituo vya redio vilivyo chini ya ardhi, huzikuza na kuzipeleka kwa vituo vingine vya redio vya chini. Satelaiti za mawasiliano zinazinduliwa kwenye njia za juu (hadi elfu 40). km) Satelaiti za aina hii ni pamoja na satelaiti ya Soviet "Umeme", Satelaiti ya Marekani "Sincom", setilaiti "Intelsat", nk. Satelaiti za mawasiliano zinazorushwa kwenye obiti zisizosimama ziko mara kwa mara juu ya maeneo fulani ya uso wa dunia.

Satelaiti za ardhi za bandia za Soviet. "Meteor".

Satelaiti bandia za kigeni za Dunia. "Tyros."

Satelaiti za hali ya hewa zimeundwa kwa ajili ya kusambaza mara kwa mara kwenye vituo vya chini vya picha za televisheni za vifuniko vya mawingu, theluji na barafu ya Dunia, habari kuhusu mionzi ya joto ya uso wa dunia na mawingu, nk. Satelaiti za aina hii zinazinduliwa kwenye obiti karibu na mviringo. , yenye urefu wa 500-600 km hadi 1200-1500 km; Aina ya kutazama kutoka kwao hufikia 2-3 elfu. km. Satelaiti za hali ya hewa ni pamoja na baadhi ya satelaiti za Soviet za mfululizo wa Cosmos, satelaiti za Meteor, na satelaiti za Marekani Tiros, ESSA, na Nimbus. Majaribio yanafanywa juu ya uchunguzi wa hali ya hewa duniani kutoka kwenye miinuko inayofikia elfu 40. km(Satelaiti ya Soviet "Molniya-1", satelaiti ya Amerika "ATS").

Satelaiti za kusoma maliasili za Dunia zinaahidi sana kutoka kwa mtazamo wa matumizi katika uchumi wa kitaifa. Pamoja na uchunguzi wa hali ya hewa, bahari na kihaidrolojia, satelaiti hizo huwezesha kupata taarifa za uendeshaji zinazohitajika kwa ajili ya jiolojia, kilimo, uvuvi, misitu, na udhibiti wa uchafuzi wa mazingira. Matokeo yaliyopatikana kwa kutumia satelaiti na vyombo vya anga vya juu, kwa upande mmoja, na vipimo vya udhibiti kutoka kwa mitungi na ndege, kwa upande mwingine, yanaonyesha matarajio ya maendeleo ya eneo hili la utafiti.

Satelaiti za urambazaji, ambazo utendakazi wake unasaidiwa na mfumo maalum wa usaidizi wa ardhini, hutumiwa kwa urambazaji wa meli za baharini, pamoja na manowari. Meli, kupokea ishara za redio na kuamua msimamo wake kuhusiana na satelaiti, kuratibu ambazo katika obiti kila wakati zinajulikana kwa usahihi wa juu, huanzisha eneo lake. Mifano ya satelaiti za urambazaji ni satelaiti za Kimarekani Transit na Navsat.

Satelaiti za ardhi za bandia za Soviet. "Firework".

Satelaiti zilizo na mtu na vituo vya obiti vilivyo na mtu ni satelaiti bandia ngumu zaidi na za hali ya juu. Wao ni, kama sheria, iliyoundwa kutatua matatizo mbalimbali, hasa kwa ajili ya kufanya utafiti tata wa kisayansi, kupima teknolojia ya nafasi, kusoma rasilimali za asili za Dunia, nk. Uzinduzi wa kwanza wa satelaiti iliyopangwa ulifanyika Aprili 12, 1961. : kwenye chombo cha anga za juu-satelaiti “ Vostok” rubani-cosmonaut Yu. A. Gagarin aliruka kuzunguka Dunia katika mzingo wenye mwinuko wa apogee wa 327 km. Mnamo Februari 20, 1962, chombo cha kwanza cha anga cha Amerika kiliingia kwenye obiti na mwanaanga J. Glenn kwenye bodi. Hatua mpya katika uchunguzi wa anga ya juu kwa usaidizi wa satelaiti za watu ilikuwa kukimbia kwa kituo cha orbital cha Soviet "Salyut", kasi ya Cosmic, Spacecraft.

Fasihi:

Aleksandrov S. G., Fedorov R. E., satelaiti za Soviet na meli za anga, 2nd ed., M., 1961;
Eliasberg P.E., Utangulizi wa nadharia ya kuruka kwa satelaiti za Ardhi bandia, M., 1965;
Ruppe G. O., Utangulizi wa Astronautics, trans. kutoka kwa Kiingereza, gombo la 1, M., 1970;
Levantovsky V.I., Mechanics ya ndege ya anga katika uwasilishaji wa msingi, M., 1970;
King-Healy D., Nadharia ya obiti za satelaiti bandia katika angahewa, trans. kutoka kwa Kiingereza, M., 1966;
Ryabov Yu. A., Harakati ya miili ya mbinguni, M., 1962;
Meller I., Utangulizi wa satellite geodesy, trans. kutoka kwa Kiingereza, M., 1967. Tazama pia lit. katika Sanaa. Vyombo vya angani.

N. P. Erpylev, M. T. Kroshkin, Yu. A. Ryabov, E. F. Ryazanov.

Makala au sehemu hii inatumia maandishi