Mik azok a mesterséges műholdak?
A mesterséges Föld műhold (AIS) egy űrhajó
Ahhoz, hogy a Föld körül keringjen, az űrhajó kezdeti sebességének meg kell egyeznie vagy nagyobbnak kell lennie, mint az első menekülési sebesség.A műholdas járatokat több százezer kilométeres magasságban végzik.
A műholdas repülés magasságának alsó határát a légkör gyors lassulásának elkerülése szükségességének szükségessége határozza meg.A műhold keringési ideje az átlagos repülési magasságtól függőenmásfél órától több évig.
Különösen fontosak a geostacionárius műholdakpálya, amelynek keringési ideje szigorúan megegyezik a napokkal, ezért a földi megfigyelő számára mozdulatlanul "lógnak" az égen, ami lehetővé teszi az antennák forgó eszközeinek megszabadulását.
Automatikus bolygóközi állomások (AMS) ésa bolygóközi űrhajókat a műholdas űrben (vagyis a jobb felemelkedés) megkerülve, valamint a műhold úgynevezett referencia pályájára történő előzetes indítás után a mély űrbe lehet indítani.
Az űrkorszak elején a műholdakat csak indító járművek segítségével indították el, és a 20. század végére széles körben elterjedt a műholdak elindítása más műholdakból, például orbitális állomásokról és űrhajókból (elsősorban a Space Shuttle űrrepülőgépből).
A műholdak elindításának eszközeként elméletileg lehetséges, de még nem valósított meg űrhajókat, űrfegyvereket, űrfelvonókat.Az űrkorszak kezdetétől számított rövid időn belül gyakori volt, hogy egynél több műholdat indítottak egyetlen indító járművön, és 2013 végére az egyidejűleg indított műholdak száma néhány indító jármű indításakor meghaladta a három tucatot.
Egyes indításoknál a hordozórakéták utolsó szakaszai is pályára állnak, és egy ideig valóban műholdakká válnak.
A pilóta nélküli műholdak tömege több kilogramm és két tucat tonna, méretenéhány centimétertől (különösen napelemek és visszahúzható antennák használata esetén) több tíz méterig.
Az űrhajók és az űrhajók, amelyek műholdak, több tíz tonnát és métert érnek el, és az összeszerelő orbitális állomások több száz tonnát és métert érnek el.
A 21. században a mikrominiatürizálás és a nanotechnológia fejlődésével az ultra-kis műholdak CubeSat formátumban történő létrehozása tömeges jelenséggé vált(egytől több kilogrammig és többtől több tíz centiméterig), és egy új formátum is megjelentPocket Cube (szó szerint,zsebkocka) néhány száz vagy tíz grammban és néhány centiméterben.
A műholdak túlnyomórészt úgy vannak létrehozvaVisszatérítetlen, azonban közülük néhány (elsősorban személygépes és néhány teherűrhajó) részben (leszálló járművel rendelkezik) vagy teljesen (a fedélzeten visszatérő űrrepülőgépek és műholdak) visszaszerezhető.
A mesterséges földi műholdakat széles körben használjáktudományos kutatás és alkalmazott problémák, valamint az oktatás területén (az úgynevezett "egyetemi" műholdak tömeges jelenséggé váltak a világban) és hobbi - rádióamatőr műholdak.
Hány műhold van most a Föld pályáján?
A Szputnyik 1957. október 4-i fellövése óta több mint 9000 űrhajót indítottak az űrbe, de közülük csak mintegy 2000 működikjelenleg.
A többi kiégett a légkörben, vagy eltört és"űrhulladék" lett a pályán. Ezért egyébként a manőverek nagy részét nem ellenőrzött tárgyak, hanem nem működő műholdak elkerülése érdekében hajtják végre.
A műholdak típusai
A következő típusú műholdakat különböztetik meg:
- A csillagászati műholdak olyan bolygók, galaxisok és más űrobjektumok felfedezésére tervezett műholdak.
- A bioszatellitek olyan műholdak, amelyeket tudományos kísérletek végzésére terveztek az űrben lévő élő szervezetekkel.
- Földi távérzékelő műholdak.
- A meteorológiai műholdak az időjárás előrejelzése, valamint a Föld éghajlatának megfigyelésére szolgáló adatok továbbítására szolgálnak.
- Kis műholdak - könnyű súlyú műholdak (kevesebb mint 1 kg)vagy 0,5 tonna) és méretét. Ide tartoznak a minisatellitek (100 kg feletti), a mikroszatellitek (10 kg feletti) és a nanosatellitek (10 kg-nál könnyebbek), beleértve a kubikokat és a zsebkockákat is.
- Katonai műhold.
- Kommunikációs műholdak.
- Navigációs műholdak.
- Az űrhajók pilóta nélküli űrhajók.
- Az orbitális állomások hosszú távú űrhajók.
- A Voicewalkers a legújabb műholdak, amelyeket más bolygók felfedezésére terveztek.
Hogyan szabályozzák a műholdak mozgását az űrben?
Erre nincs egységes szabályozás. Ezért az űrtevékenységek résztvevőit csak saját nemzeti törvényeik vezérlik, amelyeknek azonban meg kell felelniük az ENSZ Világűr Békés Felhasználásának Bizottsága (COPUOS) munkája keretében elfogadott megállapodásoknak.
- Jogilag
Évi egyezmény 1974 - es elfogadása utána világűrbe indított űrobjektumok nyilvántartásba vétele, az Egyesült Nemzetek Világűr Irodája nyilvántartást vezet a világűrbe juttatott objektumokról. A regisztráció azonban deklaratív, és az ENSZ nem rendelkezik technikai képességekkel az űrhajók valódi pályáinak és célpontjainak ellenőrzésére.
- Katonai műholdak
A teremtés útjában álló fő akadályátfogó műholdas adatbázis és a földközeli űr automatikus megfigyelésének lehetősége - ezek katonai műholdak. Az amerikai NORAD rendszer nem publikál adatokat az amerikai hírszerző műholdakról, míg az orosz és kínai katonai járművek pályájáról. Oroszország repülőgéperei egyáltalán nem tesznek közzé semmit, bár radarral és optikai eszközökkel figyelik az amerikai katonai műholdakat.
Kereskedelmi műholdas szolgáltatókvalójában vakon kell cselekednie, abban a reményben, hogy maguk a katonaság sem engedik meg az összecsapást. Sőt, a katonai járművek manővereznek leggyakrabban a pályán, megváltoztatva a magasságot. Van még egy hagyományos "ellenőr műholdak" osztálya is, amelyek célzottan közelítik meg mások járműveit, hogy lefényképezzék őket.
- Ütközési kockázat
Április elején a OneWeb és a SpaceX műholdaikerülte a veszélyes megközelítést egymással a pályán - közölték az amerikai űrhajó és a OneWeb képviselői. Két rivális vállalatnak ez az első veszélyes helyzete, amelyek az űrben bővítik szélessávú hálózataikat.
A kutatók felmérték az ütközés valószínűségét1,3%, míg két műhold megközelítette az 57 métert - ez veszélyes közelség a pályán lévő műholdak számára. Ha a műholdak ütköznek a pályán, az katasztrófát okozhat, amely több száz darab törmelék keletkezéséhez vezet, és a pályájuk megváltozik, veszélyeztetve más eszközöket.
A szakértők azt is megjegyezték, hogy most nincsegyetlen olyan nemzeti vagy globális űrszervezet sem, amely a műholdas üzemeltetőket szabályozza, hogy reagáljanak a lehetséges ütközésekre. A vállalatoknak csak az Űrerő által sürgős riasztások vannak azokhoz a vállalatokhoz, amelyek olyan eszközöket igényelnek, amelyek biztonságos távolságot tartanak egymástól.
Hogyan változtatják meg a műholdak az eget?
Műholdak csillagképei és az űrhulladék darabjaia Föld körül keringve és visszatükrözve a napfényt, az éjszakai égbolt 10% -kal világosabbá vált. Ezt állítja egy asztrofizikusokból álló nemzetközi csapat közös tanulmánya.
„Arra számítottunk, hogy az ég fényereje megnőjelentéktelen, de első elméleti értékeléseink meglepőek voltak, és így arra késztettek minket, hogy azonnal jelentse az eredményeket. ”- mondta Miroslav Kocifai, a Szlovák Tudományos Akadémia vezető kutatója és a fényszennyezésről szóló tanulmány vezető szerzője.
A tudósok úgy vélik, hogy a probléma csak az leszsúlyosbodik, amikor újabb műholdak kerülnek az égbe. A változás egyéb tettesei között vannak a kiégett rakétakomponensek és egyéb törmelékek is, amelyek visszaverik és elszórják a Nap fényét.
Hol és milyen műholdak működnek most?
A legsűrűbben lakott pálya a geostacionárius (GSO). Most körülbelül 400 műhold van rajta, vagyis körülbelül minden ötödik működő űrhajó.
Általánosságban elmondható, hogy a műholdak pályája alacsony (legfeljebb 2 mm000 kilométerre a Földtől), közepes és magas, valamint a geostacionárius az utóbbi csoportba tartozik. A földi távérzékelő műholdak alacsony pályán repülnek, kommunikációs műholdak, például Iridium, Globalstar, Orbcomm, az orosz "Gonets" rendszer. A középsőkön navigációs rendszerek találhatók - GLONASS (Oroszország), GPS (USA), Galileo (Európa) és Beidou (Kína).
A geostacionárius pálya népszerűsége következményaz a tény, hogy csak rajta a műhold nem változtatja meg helyzetét az égen, mintha az Egyenlítő kiválasztott pontja felett lebegne 35 786 kilométeres magasságban. Ez lehetővé teszi, hogy állandó földi antennák segítségével kommunikáljon vele, egyszer és mindenkorra egy pontra irányítva.
- Csillaglink
2021 márciusában a SpaceX sikeresen elindította a Starlink műholdakat, így számuk 1,300-ra emelkedett a pályán - ez körülbelül 8% -aterv 2027-re.
A SpaceX tételenként dob műholdakat pályára2019 májusa óta 60 egység volt, 2021 márciusában pedig négy ilyen indítás volt. Minden műhold súlya 260 kg, és az indulásuk színpadát 100 küldetésre tervezték: minden alkalommal, amikor visszatér az Atlanti-óceán 630 km-es lebegő platformjára, a Természetesen még mindig szeretlek ("Természetesen, még mindig szeretlek"). a Canaveral-foktól ...
Az ötlet az, hogy beburkolják akis telekommunikációs műholdak az egész bolygót alacsony föld körüli pályán - 500-2000 km-re a felszíntől. Az egyik műhold egy kis területet lefed, például Alaszka méretét. Ezért csoportosan indítják őket egy adott terület lefedésére. Bármely LEO projekt sikere a világ távközlési infrastruktúrájának teljes megváltozásához vezet.
- Mars Express
A Mars Express folyamatos megfigyelésének köszönhetőena tudósok elemezték az utolsó két globális porvihart, 2007-ben és 2018-ban. Összehasonlították ezeknek az éveknek a vihar nélküli évekkel való megértését, hogy megértsék, hogyan befolyásolták a viharok a Mars szivárgását.
Az évszakok változásával a nedvesség megfagy a légkörbenMars. Ahelyett azonban, hogy csapadék formájában térne vissza a bolygó felszínére, valami más történik. Porviharok zavarják a folyamatot. Fűtik és rombolják a Mars légkörét, és vizet is szállítanak még nagyobb magasságokba.
Mindkét tanulmány kiterjedt, többéves adatkészleteket használt a Mars Express SPICAM eszközéből.
- A NOAA műhold robbanása 17
Az amerikai NOAA 17 időjárási műhold, amely nem azrészt vett a munkában, az űrben 16 törmelékké robbant fel. A tudósok most 16 robbanással járó törmeléket figyelnek, hogy azok ne zavarják más tárgyak működését. Azt, hogy a törmelék veszélyt jelent-e a működő műholdakra, nem határozzák meg.
A század arról számolt be, hogy eddig nincs jele annak, hogy az eseményt egy másik objektummal való ütközés okozta.Az amerikai légierő szerint a robbanás előtt a műhold legalább 800 km-es és legfeljebb 817 km-es magasságban keringett.
A NOAA 17 műholdat 2002 júniusában bocsátották az űrbe, majd 2013-ban bontották le. Meg kell jegyezni, hogy korábban az ilyen műholdakat már megsemmisítették az űrben a fedélzeti elemek robbanása miatt.
- ICESat-2
A tudósok az ICESat-2 műhold által az Amery Ice Shelf felett 2018 októbere és 2019 novembere között gyűjtött nagy felbontású adatokat vizsgálták.
A műholdból érkező lézerimpulzusok aés használja a visszaverődő fotonokat a felszín magasságának meghatározásához. Más műholdaktól eltérően az ICESat-2 felbontás lehetővé teszi a finomabb törések és morfológiájuk megtekintését.
A tudósok a műholdak adatait dolgozták felalgoritmus. A felszíni jégmélyedéseket azonosítja a repedések lokalizálásához és jellemzéséhez. Emlékezzünk vissza, hogy a hóhatár süllyedése annak csökkenése a gleccsertömeg egyensúlyának fenntartására kedvező klímaváltozások következtében.
Mivel a tömegmérleg a felhalmozódás és az abláció közvetlen függvénye, a hóhatár magasságának ingadozása tükrözi a hőmérsékletváltozás és a csapadék kumulatív hatásait.
- OneWeb
2012-ben az American TechnicalGreg Wyler vállalkozó, mérnök és feltaláló megalapította a WorldVu Satellites nevű távközlési vállalatot, amelynek célja, hogy emberek százmillióinak biztosítson internet-hozzáférést. Később a szervezetet átnevezték OneWeb-re - az azonos nevű projekt tiszteletére, hogy a hálózatot nehezen elérhető helyekre terjesszék.
Oroszország adja a legnagyobbat a projektnekellenállás. 2018-ban az FSB és a Roskomnadzor ellenezte a OneWeb által kért frekvenciák műholdakhoz történő hozzárendelését. A hírszerző ügynökségek szerint fennáll a kémkedés veszélye - szerintük a brit cég figyelemmel kíséri az oroszokat. 2019-ben a OneWeb visszavonta az alkalmazást, és megígérte annak felülvizsgálatát, hogy megfeleljen az orosz nemzetbiztonsági követelményeknek.
Olvass tovább
A találékonyság helikopter sikeresen felszáll a Marson
Létrehozták az első pontos világtérképet. Mi a baj mindenki mással?
A NASA elmondta, hogyan szállítják a Mars mintáit a Földre