Kas ir mākslīgie pavadoņi?
Mākslīgais Zemes pavadonis (AES) ir kosmosa kuģis
Lai pārvietotos orbītā ap Zemi, ierīces sākotnējam ātrumam jābūt vienādam vai lielākam par pirmo evakuācijas ātrumu. AES lidojumi tiek veikti augstumā līdz pat vairākiem simtiem tūkstošu kilometru.
Satelīta lidojuma augstuma apakšējo robežu nosakanepieciešamība izvairīties no straujas bremzēšanas procesa atmosfērā. Satelīta orbitālais periods atkarībā no vidējā lidojuma augstuma var svārstīties no pusotras stundas līdz vairākiem gadiem.
Īpaši svarīgi ir satelīti uz ģeostacionāraorbītā, kuras orbītas periods ir stingri vienāds ar dienām, un tāpēc zemes novērotājam viņi "karājas" nekustīgi debesīs, kas ļauj atbrīvoties no rotējošām ierīcēm antenās.
Automātiskās starpplanētu stacijas (AMS) unstarpplanētu kosmosa kuģi var palaist dziļā kosmosā, gan apejot satelīta stadiju (tas ir, labo augšupcelšanos), gan pēc iepriekšējas palaišanas tā dēvētajā pavadoņa orbītā.
Kosmosa laikmeta sākumā tika palaisti satelītitikai ar nesējraķešu palīdzību, un līdz 20. gadsimta beigām plaši izplatījās arī satelītu palaišana no citiem satelītiem - orbitālajām stacijām un kosmosa kuģiem (galvenokārt no MTKK Space Shuttle).
Teorētiski kā satelītu palaišanas līdzeklisIr iespējami arī MTKK kosmosa kuģi, kosmosa lielgabali un kosmosa lifti, taču tie vēl nav ieviesti. Tikai neilgu laiku pēc kosmosa laikmeta sākuma kļuva ierasts ar vienu nesējraķeti palaist vairāk nekā vienu satelītu, un līdz 2013. gada beigām vienlaikus palaistu satelītu skaits dažās nesējraķetēs pārsniedza trīs desmitus.
Dažās palaišanas reizēs nesējraķešu pēdējie posmi arī nonāk orbītā un uz laiku faktiski kļūst par satelītiem.
Bezpilota pavadoņiem ir vairākas masaskilogrami līdz diviem desmitiem tonnu un izmēri no vairākiem centimetriem līdz (jo īpaši, ja izmanto saules paneļus un izvelkamas antenas) vairākiem desmitiem metru.
Kosmosa kuģi un kosmosa lidmašīnas, kas ir satelīti, sasniedz vairākus desmitus tonnu un metru, un saliekamās orbitālās stacijas sasniedz simtiem tonnu un metru.
21. gadsimtā, attīstoties mikrominiaturizācijai unnanotehnoloģijas, ultra-mazu cubesat satelītu (no viena līdz vairākiem kilogramiem un no vairākiem līdz vairākiem desmitiem centimetru) izveide ir kļuvusi par masu parādību, un ir parādījies arī jauns formāts: pocketcube (burtiskikabatas kubs) dažos simtos vai desmitos gramu un dažos centimetros.
Satelīti galvenokārt tiek veidoti kāneatgriežami, tomēr daži no tiem (pirmkārt, apkalpoti un daži kravas kosmosa kuģi) ir daļēji atgūstami (ar nolaišanās transportlīdzekli) vai pilnībā (uz kuģa atgriežas kosmosa lidmašīnas un pavadoņi).
Mākslīgie zemes satelīti tiek plaši izmantotizinātniskiem pētījumiem un lietišķām problēmām, kā arī izglītībā (tā dēvētie "universitātes" satelīti pasaulē ir kļuvuši par masu parādību) un hobijs - radioamatieru satelīti.
Cik daudz satelītu šobrīd atrodas Zemes orbītā?
Tas ir atkarīgs no tā, kā jūs rēķināties. Kopš Sputnik palaišanas 1957. gada 4. oktobrī, kosmosā ir palaisti vairāk nekā 9000 transportlīdzekļu, taču šobrīd darbojas tikai aptuveni 2000 no tiem.
Pārējie izdega atmosfērā vai salūza unorbītā kļuva par "kosmosa atkritumiem". Tāpēc, starp citu, lielākā daļa manevru tiek veikti, lai izvairītos no nekontrolētiem objektiem, nevis darba satelītiem.
Satelītu veidi
Izšķir šādus satelītu veidus:
- Astronomiskie satelīti ir satelīti, kas paredzēti planētu, galaktiku un citu kosmosa objektu izpētei.
- Biosatelīti ir satelīti, kas paredzēti zinātniskiem eksperimentiem ar dzīviem organismiem kosmosā.
- Zemes attālās uzrādes satelīti.
- Meteoroloģiskie satelīti ir satelīti, kas paredzēti datu pārraidei laika apstākļu prognozēšanai, kā arī Zemes klimata novērošanai.
- Mazie satelīti - neliela svara satelīti (mazāk nekā 1 kg)vai 0,5 tonnas) un izmēru. Ietver minisatelītus (virs 100 kg), mikrosatelītus (virs 10 kg) un nanopaliktus (vieglākus par 10 kg), ieskaitot kubiciņus un kabatas kubus.
- Militārais pavadonis.
- Sakaru pavadoņi.
- Navigācijas satelīti.
- Kosmosa kuģi ir pilotējami kosmosa kuģi.
- Orbītas stacijas ir ilgtermiņa kosmosa kuģi.
- Golosatelīti ir jaunākie satelīti, kas paredzēti citu planētu izpētei.
Kā tiek regulēta satelītu kustība kosmosā?
Tam nav vienota regulējuma. Telpa ir brīva vieta. Tāpēc kosmosa aktivitāšu dalībnieki vadās tikai pēc saviem nacionālajiem likumiem, kuriem tomēr ir jāievēro līgumi, kas pieņemti ANO Kosmosa miermīlīgas izmantošanas komitejas (COPUOS) darba ietvaros.
- Juridiski
Pēc 1974. gada konvencijas pieņemšanas parkosmosā palaistu kosmosa objektu reģistrācija, Apvienoto Nāciju Organizācijas Kosmosa lietu birojs uztur kosmosā palaistu objektu reģistru. Tomēr reģistrācija tajā ir deklaratīva, un ANO nav tehnisku iespēju kontrolēt kosmosa kuģu reālās orbītas un mērķus.
- Militārie pavadoņi
Galvenais šķērslis, kas stāv radīšanas ceļāvisaptveroša satelītu datu bāze un iespēja automātiski uzraudzīt zemes tuvāko kosmosu - tie ir militārie pavadoņi. Amerikas sistēma NORAD nepublicē datus par ASV izlūkošanas pavadoņiem, vienlaikus publicējot datus par Krievijas un Ķīnas militāro transportlīdzekļu orbītām. Krievijas aviācijas un kosmosa spēki vispār neko nepublicē, lai gan viņi ar radaru un optiskiem līdzekļiem uzrauga Amerikas militāros pavadoņus.
Komerciālie satelītu operatori tagadcilvēkam faktiski jārīkojas akli, cerot, ka militāristi paši nepieļaus sadursmi. Turklāt tieši militārie transportlīdzekļi visbiežāk manevrē orbītā, mainot augstumu. Ir pat ierasta "inspektoru satelītu" klase, kas mērķtiecīgi tuvojas citu cilvēku transportlīdzekļiem, lai tos nofotografētu.
- Sadursmes risks
Aprīļa sākumā OneWeb un SpaceX satelītiizvairījās no bīstamas tuvošanās savā starpā orbītā, paziņoja ASV Kosmosa spēku un OneWeb pārstāvji. Šī ir pirmā bīstamā situācija diviem konkurējošiem uzņēmumiem, kas paplašina platjoslas tīklus kosmosā.
Pētnieki novērtēja sadursmes iespējamību1,3%, savukārt divi satelīti tuvojās 57 metriem - tas ir bīstams tuvums orbītā esošajiem satelītiem. Ja satelīti sadurtos orbītā, tas varētu izraisīt katastrofu, kas novestu pie simtiem gružu gabalu veidošanās, un to trajektorija mainītos, apdraudot citas ierīces.
Eksperti arī atzīmēja, ka tagad navneviena valsts vai globāla kosmosa organizācija, kas regulē satelītu operatorus, lai reaģētu uz iespējamām sadursmēm. Uzņēmumiem ir tikai Kosmosa spēku steidzami brīdinājumi par uzņēmumiem, kuriem nepieciešamas ierīces, lai ievērotu drošu attālumu viens no otra.
Kā satelīti maina debesis?
Satelītu zvaigznāji un kosmosa atkritumu gabaliriņķo ap Zemi un atstaro saules gaismu, nakts debesis padarīja par 10% gaišākas. Tas norādīts starptautiskā astrofiziķu komandas kopīgā pētījumā.
"Mēs gaidījām, ka debess spilgtums palielināsiesnenozīmīgi, bet mūsu pirmie teorētiskie novērtējumi bija pārsteidzoši un tādējādi mudināja mūs nekavējoties ziņot par rezultātiem, ”sacīja Miroslavs Kocifai, Slovākijas Zinātņu akadēmijas vecākais pētnieks un pētījuma par gaismas piesārņojumu galvenais autors.
Zinātnieki uzskata, ka problēma būs tikaisaasina, jo vairāk satelītu tiek nosūtīti uz debesīm. Pie citiem izmaiņu vaininiekiem pieder arī izlietoti raķešu komponenti un citi gruveši, kas atstaro un izkliedē Saules gaismu.
Kur un kādi satelīti darbojas tagad?
Visblīvāk apdzīvotā orbīta ir ģeostacionārā (GSO). Tagad uz tā ir aptuveni 400 satelītu, tas ir, aptuveni katrs piektais kosmosa kuģis.
Parasti satelītu orbītas ir sadalītas zemās (līdz 2000 kilometru attālumā no Zemes), vidēja un augsta, un ģeostacionāra pieder pēdējai grupai. Zemes attālās uzrādes satelīti lido zemā orbītā, sakaru pavadoņi, piemēram, Iridium, Globalstar, Orbcomm, Krievijas sistēma "Gonets". Uz vidējām ir navigācijas sistēmas - GLONASS (Krievija), GPS (ASV), Galileo (Eiropa) un Beidou (Ķīna).
Ģeostacionārās orbītas popularitāte ir sekasfakts, ka tikai uz tā pavadonis nemaina savu pozīciju debesīs, it kā lidinot virs izvēlētā ekvatora punkta 35 786 kilometru augstumā. Tas ļauj sazināties ar viņu, izmantojot stacionāras zemes antenas, vienreiz un uz visiem laikiem novirzot uz vienu punktu.
- Zvaigžņu saite
2021. gada martā SpaceX veica virkni veiksmīgu Starlink satelītu palaišanas, palielinot to skaitu orbītā līdz 1300 — aptuveni 8% no 2027. gada plāna.
SpaceX palaiž satelītus orbītā partijāsKopš 2019. gada maija 60 vienības, un 2021. gada martā bija četras šādas palaišanas. Katrs satelīts sver 260 kg, un to palaišanas posms ir paredzēts 100 misijām: katru reizi, kad tas atgriežas uz peldošās platformas Of Course I Still Love You ("Protams, es joprojām tevi mīlu") Atlantijas okeānā, 630 km no Cape Canaveral ...
Ideja ir ietīt tīklāmazie telekomunikāciju satelīti visu planētu zemā zemes orbītā - 500-2000 km no virsmas. Viens satelīts aptver nelielu teritoriju, piemēram, Aļaskas lielumu. Tāpēc tie tiek palaisti grupās, lai aptvertu noteiktu teritoriju. Jebkura LEO projekta panākumi novedīs pie pilnīgām telekomunikāciju infrastruktūras izmaiņām visā pasaulē.
- Mars Express
Pateicoties pastāvīgai Mars Express uzraudzībaizinātnieki analizēja pēdējās divas globālās putekļu vētras - 2007. un 2018. gadā. Viņi salīdzināja šo gadu sniegumu ar gadiem bez vētrām, lai saprastu, kā vētras ietekmēja ūdens noplūdi no Marsa.
Mainoties gadalaikiem, atmosfērā sasalst mitrumsMarss. Tomēr tā vietā, lai nokrišņu veidā atgrieztos uz planētas virsmas, notiek kaut kas cits. Procesu traucē putekļu vētras. Tie silda un iznīcina Marsa atmosfēru, kā arī piegādā ūdeni vēl lielākā augstumā.
Abos pētījumos tika izmantotas plašas daudzgadu datu kopas no Mars Express SPICAM instrumenta.
- NOAA satelīta eksplozija 17
ASV meteoroloģiskais pavadonis NOAA 17, kas tā navbija iesaistīts darbā, eksplodēja kosmosā 16 gruvešos. Tagad zinātnieki uzrauga 16 ar sprādzienu saistītos atkritumus, lai tie netraucētu citu objektu darbību. Tas, vai gruveši rada draudus satelītu darbībai, nav norādīts.
Eskadriļa ziņoja:Pagaidām nekas neliecina, ka incidentu izraisījusi sadursme ar citu objektu. Pēc ASV gaisa spēku ziņām, pirms sprādziena satelīts atradās orbītā ar minimālo augstumu 800 km un maksimālo augstumu 817 km.
NOAA 17 satelīts kosmosā tika palaists 2002. gada jūnijā un 2013. gadā tika likvidēts. Tiek atzīmēts, ka agrāk šādi satelīti jau ir iznīcināti kosmosā sakarā ar borta bateriju eksploziju.
- ICESat-2
Zinātnieki pārbaudīja augstas izšķirtspējas datus, ko no ICESat-2 satelīta savāca virs Eimeri ledus šelfa laika posmā no 2018. gada oktobra līdz 2019. gada novembrim.
Lāzera impulsi no satelīta tiek novirzīti uzzemes virsmu un izmantojiet atstarotos fotonus, lai noteiktu virsmas augstumu. Atšķirībā no citiem satelītiem, ICESat-2 izšķirtspēja ļauj tam redzēt sīkākus lūzumus un to morfoloģiju.
Zinātnieki apstrādāja satelīta datus, izmantojotalgoritms. Tas identificē virsmas ledus ieplakas, lai noteiktu un raksturotu plaisas. Atgādināsim, ka sniega līnijas pazemināšanās ir tās samazināšanās ledāja masas līdzsvara saglabāšanai labvēlīgo klimata pārmaiņu dēļ.
Tā kā masas līdzsvars ir tieša uzkrāšanās un ablācijas funkcija, sniega līnijas augstuma svārstības atspoguļo temperatūras un nokrišņu izmaiņu kumulatīvo ietekmi.
- OneWeb
2012. gadā American Technicaluzņēmējs, inženieris un izgudrotājs Gregs Vailers nodibināja telekomunikāciju uzņēmumu WorldVu Satellites, kura mērķis ir nodrošināt simtiem miljonu cilvēku piekļuvi internetam. Vēlāk organizācija tika pārdēvēta par OneWeb - par godu tāda paša nosaukuma projektam tīkla izplatīšanai grūti sasniedzamās vietās.
Tieši Krievija projektam nodrošina vislielākopretestība. 2018. gadā FSB un Roskomnadzor iebilda pret OneWeb pieprasīto frekvenču piešķiršanu satelītiem. Izlūkošanas aģentūras paziņoja, ka pastāv spiegošanas risks - viņi saka, ka Lielbritānijas uzņēmums uzraudzīs krievus. 2019. gadā OneWeb atsauca pieteikumu un solīja to pārskatīt, lai atbilstu Krievijas nacionālās drošības prasībām.
Lasīt vairāk
Atjautības helikopters veiksmīgi paceļas uz Marsa
Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?
NASA pastāstīja, kā viņi nogādās Marsa paraugus uz Zemes