Kas yra dirbtiniai palydovai?
Dirbtinis Žemės palydovas (AES) yra erdvėlaivis
Norint judėti orbita aplink Žemę, prietaiso pradinis greitis turi būti lygus arba didesnis už pirmąjį pabėgimo greitį. AES skrydžiai vykdomi iki kelių šimtų tūkstančių kilometrų aukštyje.
Apatinė palydovinio skrydžio aukščio riba nustatoma pagalbūtinybė išvengti greito stabdymo proceso atmosferoje. Palydovo orbitos periodas, priklausomai nuo vidutinio skrydžio aukščio, gali svyruoti nuo pusantros valandos iki kelerių metų.
Ypač svarbūs yra palydovai geostacionariuoseorbitą, kurios orbitos laikotarpis yra griežtai lygus dienoms, todėl žemės stebėtojui jie „kabo“ nejudėdami danguje, o tai leidžia atsikratyti antenose esančių sukamųjų įtaisų.
Automatinės tarpplanetinės stotys (AMS) irtarpplanetiniai erdvėlaiviai gali būti paleisti į gilią erdvę, aplenkiant palydovo stadiją (tai yra, teisingą pakilimą), ir iš anksto paleidus į vadinamąją orientacinę palydovo orbitą.
Kosmoso amžiaus pradžioje buvo paleisti palydovaitik per nešančias raketas, o XX amžiaus pabaigoje paplito ir palydovų paleidimas iš kitų palydovų – orbitinių stočių ir erdvėlaivių (pirmiausia iš MTKK Space Shuttle).
Teoriškai kaip palydovų paleidimo priemonėGalimi ir MTKK erdvėlaiviai, kosminiai pabūklai, kosminiai liftai, tačiau jie dar neįdiegti. Praėjus vos trumpam laikui nuo kosminio amžiaus pradžios, tapo įprasta viena nešančia raketa paleisti daugiau nei vieną palydovą, o 2013 metų pabaigoje kai kuriose nešančiosiose raketose vienu metu paleistų palydovų skaičius viršijo tris dešimtis.
Kai kuriuose paleidimuose paskutiniai raketų etapai taip pat patenka į orbitą ir tam tikrą laiką iš tikrųjų tampa palydovais.
Nepilotuojami palydovai turi kelių masękilogramų iki dviejų dešimčių tonų ir dydžiai nuo kelių centimetrų iki kelių dešimčių metrų (ypač naudojant saulės baterijas ir ištraukiamas antenas).
Erdvėlaiviai ir erdvėlaiviai, kurie yra palydovai, siekia kelias dešimtis tonų ir metrų, o surenkamos orbitinės stotys siekia šimtus tonų ir metrų.
XXI amžiuje, vystantis mikrominiatiūrizacijai irnanotechnologijų, itin mažų kubinių palydovų (nuo vieno iki kelių kilogramų ir nuo kelių iki kelių dešimčių centimetrų) kūrimas tapo masiniu reiškiniu, taip pat atsirado naujas formatas: pocketcube (tiesiogine prasme).kišeninis kubas) per kelis šimtus ar dešimtis gramų ir kelis centimetrus.
Palydovai daugiausia sukurti kaipnegrąžinami, tačiau kai kurie iš jų (visų pirma, pilotuojami ir kai kurie krovininiai erdvėlaiviai) yra atgaunami iš dalies (turintys nusileidimo transporto priemonę) arba visiškai (erdvėlaiviai ir palydovai, grįžtantys į laivą).
Plačiai naudojami dirbtiniai žemės palydovaimoksliniams tyrimams ir taikomosioms problemoms, taip pat švietime (vadinamieji „universitetiniai“ palydovai pasaulyje tapo masiniu reiškiniu) ir hobis - radijo mėgėjų palydovai.
Kiek palydovų yra Žemės orbitoje?
Tai priklauso nuo to, kaip skaičiuosi. Nuo Sputnik paleidimo 1957 metų spalio 4 dieną į kosmosą buvo paleista daugiau nei 9000 transporto priemonių, tačiau šiuo metu veikia tik apie 2000 iš jų.
Likusi dalis sudegė atmosferoje arba sulūžo irorbitoje tapo „kosminėmis šiukšlėmis“. Todėl, beje, dauguma manevrų atliekami siekiant išvengti nekontroliuojamų objektų, o ne veikiančių palydovų.
Palydovų tipai
Skiriami šie palydovų tipai:
- Astronominiai palydovai yra palydovai, skirti tyrinėti planetas, galaktikas ir kitus kosminius objektus.
- Biosatellitai yra palydovai, skirti atlikti mokslinius eksperimentus su gyvais organizmais erdvėje.
- Žemės nuotolinio stebėjimo palydovai.
- Meteorologiniai palydovai yra palydovai, skirti duomenims perduoti, kad būtų galima prognozuoti orus, taip pat stebėti Žemės klimatą.
- Maži palydovai - mažo svorio (mažiau nei 1) palydovaiarba 0,5 tonos) ir dydžio. Apima mini palydovus (daugiau nei 100 kg), mikrosatelitus (daugiau nei 10 kg) ir nanopalydovus (lengvesnius nei 10 kg), įskaitant kubelius ir kišeninius kubelius.
- Karinis palydovas.
- Ryšio palydovai.
- Navigacijos palydovai.
- Erdvėlaiviai yra pilotuojami erdvėlaiviai.
- Orbitinės stotys yra ilgalaikiai erdvėlaiviai.
- Golosatellitai yra naujausi palydovai, skirti tyrinėti kitas planetas.
Kaip reguliuojamas palydovų judėjimas erdvėje?
Vieningo reguliavimo tam nėra. Erdvė yra laisva vieta. Todėl kosmoso veiklos dalyviai vadovaujasi tik savo nacionaliniais įstatymais, kurie vis dėlto turi atitikti susitarimus, priimtus vykdant JT Taikaus kosmoso naudojimo komiteto (COPUOS) darbą.
- Teisiškai
Priėmus 1974 mį kosmosą paleistų kosminių objektų registracijos, Jungtinių Tautų kosmoso reikalų biuras tvarko į kosmosą paleistų objektų registrą. Tačiau registracija joje yra deklaratyvi, o JT neturi techninių galimybių kontroliuoti tikrų erdvėlaivių orbitų ir taikinių.
- Kariniai palydovai
Pagrindinė kliūtis, trukdanti kūrybaiišsamią palydovų duomenų bazę ir galimybę automatiškai stebėti beveik Žemės erdvę - tai kariniai palydovai. Amerikos sistema NORAD neskelbia duomenų apie JAV žvalgybos palydovus, o skelbia duomenis apie Rusijos ir Kinijos karinių transporto priemonių orbitą. Rusijos aviacijos ir kosmoso pajėgos apskritai nieko neskelbia, nors Amerikos karinius palydovus stebi radaru ir optinėmis priemonėmis.
Komerciniai palydovų operatoriai dabartenka iš tikrųjų veikti aklai, tikintis, kad patys kariškiai neleis susidūrimo. Be to, karinės transporto priemonės dažniausiai laviruoja orbitoje, keisdamos aukštį. Yra net įprasta „inspektorių palydovų“ klasė, kuri tikslingai artėja prie kitų žmonių transporto priemonių, kad jas nufotografuotų.
- Susidūrimo rizika
Balandžio pradžioje „OneWeb“ ir „SpaceX“ palydovaiOrbitoje išvengė pavojingo požiūrio vienas į kitą, sakė JAV kosmoso pajėgų ir „OneWeb“ atstovai. Tai pirmoji pavojinga dviejų konkuruojančių bendrovių, plečiančių plačiajuosčio ryšio tinklus erdvėje, padėtis.
Mokslininkai įvertino susidūrimo tikimybę1,3%, o du palydovai priartėjo prie 57 metrų - tai pavojingas artumas orbitoje esantiems palydovams. Jei orbitoje susidurtų palydovai, tai galėtų sukelti katastrofą, dėl kurios susidarytų šimtai šiukšlių, o jų trajektorija pasikeistų, keltų pavojų kitiems įrenginiams.
Ekspertai taip pat pažymėjo, kad dabar nėrajokia nacionalinė ar pasaulinė kosmoso organizacija, reguliuojanti palydovų operatorius, reaguojančius į galimus susidūrimus. Įmonės turi tik skubius perspėjimus apie Kosmoso pajėgas įmonėms, kurioms reikalingi prietaisai, kad būtų užtikrintas saugus atstumas vienas nuo kito.
Kaip palydovai keičia dangų?
Palydovų žvaigždynai ir kosminių šiukšlių gabalaiskriejantis aplink Žemę ir atspindintis saulės šviesą, naktinis dangus tapo 10% šviesesnis. Tai teigiama bendrame tarptautinės astrofizikų komandos tyrime.
„Tikėjomės, kad dangaus ryškumas padidėsnereikšmingi, tačiau pirmieji mūsų teoriniai vertinimai nustebino ir todėl paskatino mus nedelsiant pranešti apie rezultatus “, - sakė Miroslavas Kocifai, Slovakijos mokslų akademijos vyresnysis mokslo darbuotojas ir pagrindinis tyrimo apie šviesos taršą autorius.
Mokslininkai mano, kad problema bus tikpablogėja, kai į dangų siunčiama daugiau palydovų. Kiti pokyčio kaltininkai taip pat yra panaudoti raketų komponentai ir kitos nuolaužos, atspindinčios ir išsklaidančios saulės šviesą.
Kur ir kokie palydovai veikia dabar?
Tankiausiai apgyvendinta orbita yra geostacionari (GSO). Dabar jame yra apie 400 palydovų, tai yra maždaug kas penktas veikiantis erdvėlaivis.
Paprastai palydovų orbitos yra suskirstytos į žemas (iki 2)000 kilometrų nuo Žemės), vidutinio ir aukšto lygio, o geostacionariai priklauso pastarajai grupei. Žemės nuotolinio stebėjimo palydovai skraido žemoje orbitoje, pavyzdžiui, ryšio palydovai, tokie kaip „Iridium“, „Globalstar“, „Orbcomm“, Rusijos sistema „Gonets“. Vidurinėse yra navigacijos sistemos - GLONASS (Rusija), GPS (JAV), „Galileo“ (Europa) ir „Beidou“ (Kinija).
Geostacionarios orbitos populiarumas yra pasekmėtai, kad tik ant jo palydovas nekeičia savo padėties danguje, tarsi sklandydamas virš pasirinkto pusiaujo taško 35 786 kilometrų aukštyje. Tai leidžia jums bendrauti su juo naudojant stacionarias antžemines antenas, kartą ir visiems laikams nukreiptas į vieną tašką.
- Starlink
2021 m. kovo mėn. „SpaceX“ atliko keletą sėkmingų „Starlink“ palydovų paleidimų, todėl jų skaičius orbitoje padidėjo iki 1 300 – tai sudaro apie 8 % plano 2027 m.
„SpaceX“ paleidžia palydovus į orbitą partijomis60 vienetų nuo 2019 m. Gegužės mėn., O 2021 m. Kovo mėn. Buvo keturi tokie paleidimai. Kiekvienas palydovas sveria 260 kg, o jų paleidimo scena skirta 100 misijų: kiekvieną kartą grįžus į plaukiojančią platformą „Of Course I Still Love You“ („Žinoma, aš vis dar tave myliu“) Atlanto vandenyne, 630 km iš Kanaveralo kyšulio ...
Idėja yra apgaubti tinklunedideli telekomunikacijų palydovai visa planeta žemos žemės orbitoje - 500–2000 km nuo paviršiaus. Vienas palydovas apima nedidelę teritoriją, pavyzdžiui, Aliaskos dydžio. Todėl jie pradedami grupėmis, kad apimtų tam tikrą sritį. Bet kurio LEO projekto sėkmė visiškai pakeis telekomunikacijų infrastruktūrą visame pasaulyje.
- „Mars Express“
Dėl nuolatinio „Mars Express“ stebėjimomokslininkai išanalizavo paskutines dvi pasaulines dulkių audras, 2007 ir 2018 m. Jie palygino tų metų rezultatus su metais be audrų, kad suprastų, kaip audros paveikė vandens nutekėjimą iš Marso.
Keičiantis sezonams, atmosferoje užšąla drėgmėMarsas. Tačiau užuot grįžę į planetos paviršių kritulių pavidalu, vyksta kažkas kita. Dulkių audros trukdo procesui. Jie šildo ir naikina Marso atmosferą, taip pat tiekia vandenį į dar aukštesnes aukštumas.
Abiejuose tyrimuose buvo naudojami išsamūs daugiamečiai duomenų rinkiniai iš „Mars Express“ SPICAM prietaiso.
- NOAA palydovo sprogimas 17
JAV meteorologinis palydovas NOAA 17, kurio nėradalyvavo darbe, sprogo kosmose į 16 šiukšlių. Mokslininkai dabar stebi 16 su sprogimu susijusių šiukšlių, kad jos netrikdytų kitų objektų veikimo. Ar šiukšlės kelia grėsmę veikiantiems palydovams, nenurodyta.
Eskadrilė pranešė:Kol kas nėra duomenų, kad incidentas įvyko dėl susidūrimo su kitu objektu. Pasak JAV oro pajėgų, prieš sprogimą palydovas skriejo orbitoje mažiausiai 800 km aukštyje, o didžiausias – 817 km.
NOAA 17 palydovas į kosmosą buvo paleistas 2002 m. Birželio mėn., O 2013 m. Pažymima, kad anksčiau tokie palydovai jau buvo sunaikinti kosmose dėl laive esančių baterijų sprogimo.
- ICESat-2
Mokslininkai ištyrė didelės raiškos duomenis, surinktus ICESat-2 palydovo virš Amery ledo šelfo nuo 2018 m. spalio mėn. iki 2019 m. lapkričio mėn.
Lazeriniai impulsai iš palydovo nukreipiami įŽemės paviršiaus ir naudoti atspindėtus fotonus, kad nustatytumėte paviršiaus aukštį. Skirtingai nuo kitų palydovų, „ICESat-2“ skiriamoji geba leidžia matyti smulkesnius lūžius ir jų morfologiją.
Mokslininkai apdorojo palydovinius duomenis naudodamialgoritmas. Jis identifikuoja paviršinius ledo įdubimus, kad nustatytų ir apibūdintų įtrūkimus. Prisiminkime, kad sniego linijos nuosmukis – tai jos mažėjimas dėl klimato pokyčių, palankių ledynų masės pusiausvyrai palaikyti.
Kadangi masės balansas yra tiesioginė kaupimosi ir abliacijos funkcija, sniego linijos aukščio svyravimai atspindi bendrą temperatūros ir kritulių pokyčių poveikį.
- „OneWeb“
2012 metais „American Technical“verslininkas, inžinierius ir išradėjas Gregas Wyleris įkūrė telekomunikacijų bendrovę „WorldVu Satellites“, kurios tikslas - suteikti šimtams milijonų žmonių prieigą prie interneto. Vėliau organizacija buvo pervadinta į „OneWeb“-to paties pavadinimo projekto garbei išplėsti tinklą į sunkiai pasiekiamas vietas.
Didžiausią projektą projektui teikia Rusijapasipriešinimas. 2018 m. FSB ir „Roskomnadzor“ priešinosi „OneWeb“ prašomų dažnių priskyrimui palydovams. Žvalgybos agentūros teigė, kad yra šnipinėjimo pavojus - jos teigia, kad britų kompanija stebės rusus. 2019 metais „OneWeb“ atsiėmė paraišką ir pažadėjo ją peržiūrėti, kad atitiktų Rusijos nacionalinio saugumo reikalavimus.
Skaityti daugiau
Išradingumo sraigtasparnis sėkmingai pakyla Marse
Buvo sukurtas pirmasis tikslus pasaulio žemėlapis. Kas negerai visiems kitiems?
NASA pasakojo, kaip jie pristatys Marso pavyzdžius į Žemę