Какво представляват изкуствените сателити?
Изкуствен спътник на Земята (AIS) е космически кораб
За да обикаля около Земята, космическият кораб трябва да има начална скорост, равна или по-голяма от първата скорост на бягство.Сателитните полети се извършват на височина до няколкостотин хиляди километра.
Долната граница на височината на спътниковия полет се определя от необходимостта да се избегне процесът на бързо забавяне в атмосферата.Орбиталният период на спътника, в зависимост от средната височина на полета, може даот час и половина до няколко години.
От особено значение са сателитите на геостационарната станцияорбита, чийто орбитален период е строго равен на дни и следователно за наземния наблюдател те "висят" неподвижно в небето, което дава възможност да се отървете от въртящите се устройства в антените.
Автоматични междупланетни станции (AMS) имеждупланетните космически кораби могат да бъдат изстреляни в дълбокия космос както заобикаляйки сателитния етап (т.е. правото изкачване), така и след предварително изстрелване в така наречената референтна орбита на спътника.
В началото на космическата ера сателитите се изстрелват само с помощта на ракети-носители, а до края на 20-ти век изстрелването на спътници от други спътници, като орбитални станции и космически кораби (предимно от космическия самолет Space Shuttle), също става широко разпространено.
Като средство за изстрелване на спътници теоретично е възможно, но все още не е изпълнено, космически кораби, космически оръдия, космически асансьори.В рамките на кратко време от началото на космическата ера беше обичайно да се изстрелва повече от един спътник на една ракета-носител, а до края на 2013 г. броят на сателитите, изстреляни едновременно при някои изстрелвания на ракети-носители, надхвърли три десетки.
При някои изстрелвания последните етапи на ракетите-носители също излизат в орбита и за известно време всъщност се превръщат в сателити.
Безпилотните спътници имат маса от няколко килограма до две дузини тона и размерот няколко сантиметра до (по-специално при използване на слънчеви панели и прибиращи се антени) няколко десетки метра.
Космическите кораби и космическите самолети, които са сателити, достигат няколко десетки тона и метра, а монтажните орбитални станции достигат стотици тонове и метри.
През 21-ви век, с развитието на микроминиатюризацията и нанотехнологиите, създаването на ултра-малки сателити във формати CubeSat се превърна в масово явление(от един до няколко килограма и от няколко до няколко десетки сантиметра), като се появи и нов форматДжобен куб (буквално,джобно кубче) в няколкостотин или десетки грама и няколко сантиметра.
Сателитите са предимно създадени катоневъзвръщаеми, но някои от тях (на първо място, пилотирани и някои товарни космически кораби) могат да бъдат възстановени частично (с превозно средство за спускане) или напълно (космически самолети и сателити, връщащи се на борда).
Широко се използват изкуствени земни спътнициза научни изследвания и приложни проблеми, както и в образованието (т.нар. „университетски“ сателити са се превърнали в масов феномен в света) и хоби - радиолюбителски сателити.
Колко сателита са в орбитата на Земята сега?
От изстрелването на "Спутник" на 4 октомври 1957 г. в космоса са изстреляни над 9000 космически апарата, но само около 2000 от тях са в експлоатацияпонастоящем.
Останалите изгоряха в атмосферата или се счупиха истана "космически отломки" в орбита. Следователно, между другото, повечето маневри се извършват, за да се избегнат неконтролирани обекти, а не работещи спътници.
Видове сателити
Разграничават се следните видове сателити:
- Астрономическите сателити са сателити, предназначени да изследват планети, галактики и други космически обекти.
- Биосателитите са сателити, предназначени да провеждат научни експерименти върху живи организми в космоса.
- Сателити за дистанционно наблюдение на Земята.
- Метеорологичните сателити са сателити, предназначени да предават данни с цел прогнозиране на времето, както и за наблюдение на климата на Земята.
- Малки сателити - сателити с малко тегло (по-малко от 1или 0,5 тона) и размер. Включва минисателити (над 100 кг), микросателити (над 10 кг) и наносателити (по-леки от 10 кг), включително кубчета и джобни кубчета.
- Военен сателит.
- Комуникационни сателити.
- Навигационни сателити.
- Космическите кораби са пилотирани космически кораби.
- Орбиталните станции са дългосрочни космически кораби.
- Voicewalkers са най-новите сателити , предназначени за изследване на други планети.
Как се регулира движението на спътниците в космоса?
Няма единен регламент за това. Следователно участниците в космическите дейности се ръководят само от собствените си национални закони, които обаче трябва да спазват споразуменията, приети в рамките на работата на Комитета на ООН за мирно използване на космическото пространство (COPUOS).
- Законно
След приемането през 1974 г. на конвенцията зарегистрация на космически обекти, изстреляни в космическото пространство, Службата на ООН за космически въпроси поддържа регистър на обекти, изстреляни в космическото пространство. Регистрацията в него обаче е декларативна и ООН няма техническата възможност да контролира реалните орбити и цели на космическите кораби.
- Военни сателити
Основната пречка, която стои на пътя на творениетоизчерпателна сателитна база данни и възможност за автоматично наблюдение на околоземното космос - това са военни спътници. Американската система NORAD не публикува данни за американските разузнавателни спътници, докато публикува данни за орбитите на руски и китайски военни превозни средства. Руските аерокосмически сили въобще не публикуват нищо, въпреки че наблюдават американските военни спътници с радари и оптични средства.
Търговски сателитни оператори сегачовек действително трябва да действа сляпо, надявайки се, че самите военни няма да позволят сблъсък. Освен това военните превозни средства най-често маневрират в орбита, променяйки височината. Има дори конвенционален клас "сателити-инспектори", които целенасочено се приближават до превозни средства на други хора, за да ги снимат.
- Риск от сблъсък
В началото на април сателитите на OneWeb и SpaceXизбягват опасен подход помежду си в орбита, заявиха представители на американските космически сили и OneWeb. Това е първата опасна ситуация на две конкурентни компании, които разширяват широколентовите си мрежи в космоса.
Изследователите оцениха вероятността от сблъсък1,3%, докато два спътника са се приближили до 57 метра - това е опасна близост за спътници в орбита. Ако сателитите се сблъскат в орбита, това може да доведе до катастрофа, която да доведе до образуването на стотици парчета отломки и тяхната траектория ще се промени, застрашавайки други устройства.
Експертите също така отбелязват, че сега няманяма национална или глобална космическа организация, която да регулира сателитните оператори да реагират на потенциални сблъсъци. Компаниите имат само спешни предупреждения за космическите сили до компании, които се нуждаят от устройства, за да пазят безопасно разстояние една от друга.
Как сателитите променят небето?
Съзвездия от спътници и парчета космически отломкиобикаляйки около Земята и отразявайки слънчевата светлина, направи нощното небе с 10% по-ярко. Това се посочва в съвместно проучване на международен екип от астрофизици.
„Очаквахме да се увеличи яркостта на небетонезначително, но първите ни теоретични оценки бяха изненадващи и по този начин ни накараха да докладваме резултатите незабавно “, каза Мирослав Кочифай, старши изследовател в Словашката академия на науките и водещ автор на изследването за светлинното замърсяване.
Учените вярват, че проблемът ще бъде самовлошава се, тъй като повече сателити се изпращат в небето. Други виновници за промяната също включват отработени ракетни компоненти и други отломки, които отразяват и разсейват светлината от Слънцето.
Къде и какви сателити работят сега?
Най-гъсто населената орбита е геостационарната (GSO). Сега на него има около 400 спътника, тоест приблизително всеки пети работещ космически кораб.
По принцип орбитите на спътниците са разделени на ниски (до 2000 километра от Земята), среден и висок и геостационарен принадлежи към последната група. Сателитите за дистанционно зондиране на Земята летят в ниска орбита, комуникационни сателити, например, като Iridium, Globalstar, Orbcomm, руската система "Gonets". На средните има навигационни системи - ГЛОНАСС (Русия), GPS (САЩ), Галилео (Европа) и Бейду (Китай).
Популярността на геостационарната орбита е следствиефактът, че само на него спътникът не променя позицията си в небето, сякаш се надвисва над избраната точка на екватора на височина 35 786 километра. Това ви позволява да комуникирате с него с помощта на стационарни наземни антени, веднъж завинаги насочени към една точка.
- Starlink
През март 2021 г. SpaceX проведе серия от успешни изстрелвания на сателити Starlink, с което броят им в орбита достигна 1300 – около 8% отплан за 2027 г.
SpaceX изстрелва сателити в орбита на партиди60 единици от май 2019 г., а през март 2021 г. имаше четири такива изстрелвания. Всеки сателит тежи 260 кг, а сцената за тяхното изстрелване е предназначена за 100 мисии: всеки път, когато се връща на плаващата платформа Разбира се, все още те обичам („Разбира се, все още те обичам“) в Атлантическия океан, 630 км от нос Канаверал ...
Идеята е да се обвие в мрежа отмалки телекомуникационни спътници цялата планета в ниска земна орбита - на 500-2000 км от повърхността. Един сателит покрива малка площ, например с размерите на Аляска. Следователно те се лансират на групи, за да обхванат определена област. Успехът на всеки LEO проект ще доведе до пълна промяна в телекомуникационната инфраструктура по целия свят.
- Mars Express
Благодарение на постоянното наблюдение на Mars Expressучените анализираха последните две глобални прашни бури, през 2007 и 2018 г. Те сравниха представянето на тези години с години без бури, за да разберат как бурите повлияха на изтичането на вода от Марс.
Със смяната на сезоните влагата замръзва в атмосфератаМарс. Въпреки това, вместо да се върне на повърхността на планетата под формата на валежи, се случва нещо друго. Праховите бури пречат на процеса. Те загряват и разрушават атмосферата на Марс, а също така доставят вода до още по-големи височини.
И двете проучвания са използвали обширни многогодишни набори от данни на инструмента SPICAM на Mars Express.
- Експлозия на сателита NOAA 17
Американският метеорологичен спътник NOAA 17, който не еучаства в работата, експлодира в космоса на 16 отломки. Сега учените наблюдават 16 отломки, свързани с експлозията, за да не нарушават работата на други обекти. Дали отломките представляват заплаха за работещите сателити не се уточнява.
Ескадрилата съобщи, че засега няма индикации инцидентът да е причинен от сблъсък с друг обект.Според ВВС на САЩ преди експлозията спътникът е бил в орбита с минимална височина 800 км и максимум 817 км.
Сателитът NOAA 17 беше изстрелян в космоса през юни 2002 г. и изведен от експлоатация през 2013 г. Отбелязва се, че по-рано подобни сателити вече са били унищожени в космоса поради експлозията на бордовите батерии.
- ICESat-2
Учените са проучили данни с висока резолюция, събрани от спътника ICESat-2 над шелфовия ледник Амери между октомври 2018 г. и ноември 2019 г.
Лазерните импулси от спътника са насочени къмповърхността на Земята и използвайте отразени фотони, за да определите височината на повърхността. За разлика от други спътници, разделителната способност на ICESat-2 му позволява да вижда по-фини фрактури и тяхната морфология.
Учените са обработили данните от сателита с помощта на алгоритъм, който идентифицира повърхностните ледени вдлъбнатини, за да локализира и характеризира пукнатините.Спомнете си, че депресията на снежната линия е нейното намаляване поради климатичните промени, благоприятни за поддържане на баланса на масата на ледниците.
Тъй като балансът на масата е пряка функция на натрупването и аблацията, колебанията във височината на снежната линия отразяват кумулативните ефекти от промените в температурата и валежите.
- OneWeb
През 2012 г. American Technicalпредприемач, инженер и изобретател Грег Уайлър основава WorldVu Satellites, телекомуникационна компания, която има за цел да осигури достъп до интернет на стотици милиони хора. По-късно организацията е преименувана на OneWeb - в чест на едноименния проект за разпространение на мрежата на труднодостъпни места.
Русия е тази, която предоставя на проекта най-голямотосъпротива. През 2018 г. FSB и Roskomnadzor се противопоставиха на определянето на честотите, поискани от OneWeb, на сателити. Разузнавателните агенции заявиха, че съществува риск от шпионаж - казват, че британската компания ще наблюдава руснаците. През 2019 г. OneWeb оттегли заявлението и обеща да го преработи, за да отговори на руските изисквания за национална сигурност.
Прочетете още
Изобретателност хеликоптер успешно излита на Марс
Създадена е първата точна карта на света. Какво не е наред с всички останали?
НАСА разказа как ще доставят проби от Марс на Земята