Druhý umelý satelit Zeme. „satelitnej fotometrie“ Keplerove zákony a orbitálne prvky

Základné rozhodnutie začať pracovať na vytvorení satelitu pre let živého tvora bolo prijaté už v roku 1956. Vykonávanie experimentov po dlhú dobu si vyžadovalo vytvorenie zariadenia, ktoré by bolo schopné automaticky udržiavať potrebné podmienky pre život zvieraťa počas letu, najmä určitú teplotu a vlhkosť, poskytnúť mu potrebné množstvo potravy a vody. , odstraňovať odpadové produkty a pod. Výskumné zariadenie malo zabezpečiť neprerušovaný automatický záznam potrebných vedeckých údajov a ich prenos na Zem. Bolo potrebné vyriešiť otázky špeciálneho výcviku zvierat, najmä pôsobenie viacerých dynamických faktorov (hluk, vibrácie, preťaženie), dlhodobý pobyt v pevnej polohe v malej kabínke so špecifickými vlastnosťami výživy, vody zásobovanie, prirodzené potreby a pod. Vytvorenie a výrobu samotného satelitu a priestoru pre zviera vykonali špecialisti z OKB-1 Korolev v kontakte s odborníkmi z 8. oddelenia Výskumného skúšobného ústavu leteckého lekárstva (NIIIIAM).

Po úspešnom vypustení prvého satelitu Zeme 4. októbra 1957 bol pracovný plán letu zvieraťa revidovaný. Vedenie ZSSR a N.S. Chruščov osobne požadovali upevnenie úspechu. Za týchto podmienok sa rozhodlo o vytvorení druhého, najjednoduchšieho satelitu bez systému návratu na Zem. Toto rozhodnutie vypustiť druhú umelú družicu so psom na štyridsiate výročie októbrovej revolúcie (7. novembra) bolo vlastne rozsudkom smrti pre budúceho štvornohého „kozmonauta“. Oficiálne to bolo prijaté 12. októbra 1957. Kvôli napätým termínom vznikla druhá najjednoduchšia družica bez predbežného náčrtu či iného návrhu – nebol čas. Takmer všetky diely boli vyrobené podľa náčrtov, montáž prebiehala podľa pokynov konštruktérov a lokálnymi úpravami. Celková hmotnosť satelitu je 508,3 kilogramov. Aby sa na satelit neinštaluje samostatný systém prenosu dát, rozhodlo sa, že kozmickú loď nebude oddeľovať od centrálnej jednotky. Keďže v tomto prípade druhý stupeň samotnej rakety vstupuje na obežnú dráhu satelitu, na prenos parametrov bolo použité zariadenie Tral, ktoré bolo nainštalované na nosiči. Druhý umelý satelit teda predstavoval celý druhý stupeň – centrálny blok nosnej rakety.

Na umiestnenie zvieraťa na palube satelitu bol vyvinutý špeciálny dizajn - uzavretá zvieracia kabína (SHC). GKZ namontovaný na nákladnom ráme bol valcový kontajner s priemerom 640 mm a dĺžkou 800 mm, vybavený odnímateľným vekom s kontrolným poklopom. Odnímateľný kryt obsahoval hermetické konektory na vstup do elektrických vodičov. Kabína zvieraťa bola vyrobená z hliníkovej zliatiny. Kontajner obsahoval veľmi kompaktné pokusné zviera a všetko potrebné vybavenie, ktoré pozostávalo z inštalácií na regeneráciu vzduchu a reguláciu teploty v kabíne, kŕmidlo so zásobou krmiva, zariadenie na likvidáciu odpadových vôd a sadu zdravotníckych zariadení.

Zariadenie na regeneráciu vzduchu obsahovalo regeneračnú látku, ktorá absorbovala oxid uhličitý a vodnú paru a uvoľnila potrebné množstvo kyslíka. Dodávka regeneračnej látky zabezpečovala kyslíkovú potrebu zvieraťa na 7 dní. Na vetranie regeneračnej jednotky boli použité malé elektromotory. Prevádzka zariadenia bola regulovaná vlnovcom, ktorý pri zvýšení tlaku vzduchu nad 765 mm Hg. vypnutú najaktívnejšiu časť regeneračného zariadenia. Súčasťou zariadenia na reguláciu teploty vzduchu bola špeciálna teplovodná clona, na ktorú sa privádzal vzduch odvádzaný od zvieraťa a duálne tepelné relé, ktoré zapínalo dúchadlo pri zvýšení teploty vzduchu v kabíne nad +15°C. .

Kŕmenie a dodávanie vody zvieraťu sa uskutočňovalo z kovovej nádrže s objemom 3 litre, ktorá obsahovala zásobu rôsolovitej hmoty, ktorá bola navrhnutá tak, aby plne pokryla potreby zvieraťa na vodu a potravu na sedem dní.

V 8. oddelení NIIIAM sa cvičili psy na účasť na budúcich letoch. Oleg Georgievich Gazenko dohliadal na prácu na výcviku zvierat a rozvíjaní potrebných podmienených spojení v nich. Na základe vopred stanovených rozmerov kontajnera pre zviera boli vybrané malé psy s hmotnosťou nie väčšou ako 6000 g. Najprv bolo zviera zvyknuté na laboratórne prostredie a pobyt v špeciálnych klietkach. Objem týchto klietok sa postupne zmenšoval a približoval sa veľkosti klietky pre psa v pretlakovej satelitnej kabíne. Dĺžka pobytu zvierat v takýchto klietkach pri pozemných pokusoch sa postupne predĺžila z niekoľkých hodín na 15-20 dní. Zviera bolo zároveň zvyknuté na špeciálny odev, zariadenie na likvidáciu odpadových vôd (pripevnené k telu vrecka na moč) a senzory na zaznamenávanie fyziologických funkcií.

Počas školenia prebiehalo starostlivé individuálne nastavovanie všetkých zariadení. Táto práca sa považovala za ukončenú, keď zviera pokojne znášalo 20-dňový pobyt v stiesnenej klietke so všetkým vybavením a nevykazovalo žiadne poruchy celkového stavu ani lokálne poranenia.

Ďalšou fázou výcviku bolo zvyknutie zvierat na dlhodobý pobyt v hermetickej kabíne. V tejto kabíne sa nachádzalo všetko potrebné vybavenie určené pre budúci let satelitu. Psy boli zvyknuté na prostredie kabíny, kŕmenie z automatov a hluk prevádzkových jednotiek. Reakcia zvieraťa na komplexný súbor podnetov spojených s inštaláciou zariadení a utesnením kabíny bola potlačená. Zároveň sa testovalo vybavenie kabíny a meracie zariadenie, počas ktorého sa zdokonaľovalo.

V čase, keď bola druhá umelá družica Zeme s ľudskou posádkou pripravená na štart, Ústav leteckého lekárstva úplne ukončil prípravu a výcvik desiatich zvierat, čo trvalo celkovo asi rok. Zo psov, ktorí si boli navzájom veľmi podobní, boli vybraní traja: Albina, Laika a Mukha. Bol tam aj štvrtý – samec Atom, no ten zomrel počas tréningu. Albina bola už skúseným „kozmonautom“, ktorý dvakrát absolvoval vesmírny let pri vypúšťaní geofyzikálnych rakiet. Konečný výber urobil Vladimir Yazdovsky desať dní pred štartom. Dvojročná Laika mala ísť na neodvolateľný let, Albina bola zaradená do zálohy a pes Mukha sa rozhodol použiť ako „technologický“ pes na testovanie, za jej účasti meracej techniky a vybavenia Systémy na podporu života GKZ už na kozmodróme. Všetky zvieratá boli predtým operované V.I. Yazdovský. Spoločná krčná tepna bola exponovaná do kožnej chlopne na meranie arteriálneho krvného tlaku a na hrudník boli implantované senzory na zaznamenávanie EKG a frekvencie dýchania hrudníka.

Po prílete na kozmodróm pokračoval výcvik psov. Až do spustenia bola Laika každý deň na niekoľko hodín umiestnená v kontajneri. Pes bol úplne zvyknutý na podmienky výcviku, pokojne sedel, umožňoval zaznamenávať ukazovatele fyziologických funkcií a ochotne prijímal potravu. Pár dní pred letom sa konala generálka na let. Pes Mukha bol umiestnený do GKZh a ponechaný v stepi. Na tretí deň sa rozhodlo prerušiť jej „let“. Po otvorení kabíny sa ukázalo, že pes je živý, ale vyčerpaný, pretože už tri dni nič nejedol. Použitá strava mala rôsolovitú konzistenciu stravy, ktorú navrhli pracovníci ústavu. Tým sa vyriešili otázky, ako poskytnúť zvieraťu potrebné množstvo vody v nulovej gravitácii.

31. októbra o 10:00 začali Lajku pripravovať na let. Asi o jednej hodine v noci 1. novembra bola na rakete nainštalovaná GKZh s Lajkou. Uskutočnil sa štart kozmickej lode Sputnik-2 3. novembra 1957 z kozmodrómu Bajkonur. Pri štarte dosiahol Laikin pulz 260 úderov za minútu (trikrát viac ako normálne). Rýchlosť dýchania sa zvýšila 4-5 krát. V podmienkach beztiaže sa fyziologické procesy stali normálnymi. Bohužiaľ, systém odvodu tepla z kabíny zvieraťa nefungoval dostatočne efektívne, nadmerné teplo vytváral regeneračný systém. Okrem iného došlo aj k „úniku“ tepla z odstaveného posledného stupňa rakety. Teplota vzduchu v biokabíne sa počas prvých hodín letu pohybovala od +10 do +38°C a následne do 8. hodiny letu stúpla na +42°C.

Informácie o stave Laiky však nebolo možné získať do týždňa, ako sa pôvodne plánovalo. Mechanizmus hodín zlyhal. Príkazy na zapnutie telemetrického vysielača neboli vydané v tých chvíľach, keď kozmická loď prešla cez územie ZSSR, ale niekde za jeho hranicami. Preto lekári do 24 hodín nemali žiadne informácie o Lajkinom zdraví. Smrť zvieraťa na druhom umelom satelite Zeme nastala z prehriatia 5 - 6 hodín po začiatku intenzívneho prehrievania. Tento predpoklad vznikol na základe špeciálne vykonaných analytických pokusov na psoch v laboratórnych podmienkach v roku 1958, počas ktorých boli psy umiestnené v podobných podmienkach. Všetci psi zomreli na prehriatie. Satelit s mŕtvym psom bol na obežnej dráhe do polovice apríla 1958, potom sa dostal do hustých vrstiev atmosféry a zhorel.

2007

Hlavná myšlienka

Táto stránka je venovaná problémom dohľadu umelé družice Zeme(Ďalej satelit ). Od začiatku vesmírneho veku (4. októbra 1957 bol vypustený prvý satelit Sputnik 1) ľudstvo vytvorilo obrovské množstvo satelitov, ktoré obiehajú okolo Zeme na všetkých druhoch dráh. V súčasnosti počet takýchto umelých predmetov presahuje desaťtisíce. Ide najmä o „vesmírny odpad“ – úlomky umelých satelitov, opotrebované raketové stupne atď. Len malá časť z nich sú funkčné satelity.
Sú medzi nimi výskumné a meteorologické družice, komunikačné a telekomunikačné družice a vojenské družice. Priestor okolo Zeme je nimi „osídlený“ z nadmorských výšok 200-300 km až do 40 000 km. Len niektoré z nich sú prístupné na pozorovanie pomocou lacnej optiky (ďalekohľady, teleskopy, amatérske teleskopy).

Vytvorením tejto stránky si autori dali za cieľ spoločne zhromaždiť informácie o metódach pozorovania a filmovania satelitov, ukázať spôsob výpočtu podmienok pre ich prelet nad určitou oblasťou a popísať praktické aspekty problematiky pozorovania a filmovania. Stránka prezentuje najmä originálny materiál získaný počas pozorovaní účastníkmi sekcie „Kozmonautika“ astronomického klubu „hν“ v planetáriu v Minsku (Minsk, Bielorusko).

A predsa, odpovediac na hlavnú otázku - „Prečo?“, treba povedať nasledovné. Medzi rôzne záľuby, ktoré ľudí zaujímajú, patrí astronómia a astronautika. Tisíce nadšencov astronómie pozorujú planéty, hmloviny, galaxie, premenné hviezdy, meteory a iné astronomické objekty, fotografujú ich a organizujú svoje vlastné konferencie a „majstrovské kurzy“. Prečo? Je to len koníček, jeden z mnohých. Spôsob, ako uniknúť každodenným problémom. Aj keď amatéri vykonávajú prácu vedeckého významu, zostávajú amatérmi, ktorí to robia pre svoje potešenie. Astronómia a astronautika sú veľmi „technologické“ záľuby, kde môžete uplatniť svoje znalosti z optiky, elektroniky, fyziky a iných prírodovedných disciplín. Alebo to nemusíte používať - a jednoducho si užite kontempláciu. Situácia so satelitmi je podobná. Je obzvlášť zaujímavé sledovať tie satelity, o ktorých informácie nie sú distribuované v otvorených zdrojoch - ide o satelity vojenských spravodajských služieb rôznych krajín. V každom prípade satelitné pozorovanie je lov. Často vieme vopred naznačiť, kde a kedy sa satelit objaví, ale nie vždy. A ako sa bude „správať“, je ešte ťažšie predvídať.

Vďaka:

Opísané metódy boli vytvorené na základe pozorovaní a výskumov, na ktorých sa zúčastnili členovia astronomického klubu "hν" Minského planetária (Bielorusko):

Bozbey Maxim.
Dremin Gennady.
Kenko Zoja.
Mechinsky Vitalij.

Veľkú pomoc poskytli aj členovia astronomického klubu „hν“. Lebedeva Tatyana, Povališev Vladimír A Tkačenko Alexej. Špeciálna vďaka Alexander Lapšin(Rusko), profi-s (Ukrajina), Daniil Shestakov (Rusko) a Anatolij Grigoriev (Rusko) za pomoc pri vytváraní odseku II §1 „Satelitná fotometria“, kapitola 2 a kapitola 5 a Elena (Tau, Rusko) aj na konzultácie a písanie viacerých výpočtových programov. Aj autori ďakujú Michail Abgarjan (Bielorusko), Jurij Gorjačko (Bielorusko), Anatolij Grigorjev (Rusko), Leonid Elenin (Rusko), Victor Žuk (Bielorusko), Igor Molotov (Rusko), Konstantin Morozov (Bielorusko), Sergej Plaksa (Ukrajina), Ivan Prokopjuk (Bielorusko) za poskytnutie ilustrácií pre niektoré časti stránky.

Niektoré z materiálov boli prijaté počas realizácie objednávky od Jednotného podniku geografických informačných systémov Národnej akadémie vied Bieloruska. Prezentácia materiálov sa uskutočňuje na nekomerčnej báze s cieľom popularizácie bieloruského vesmírneho programu medzi deťmi a mládežou.

Vitaly Mechinsky, kurátor sekcie „Kozmonautika“ v astroklube „hν“.

Novinky na stránke:

01.09.2013: Významne aktualizovaný pododsek 2 "Fotometria satelitov počas letu" str.II §1 - boli doplnené informácie o dvoch metódach fotometrie satelitných dráh (metóda fotometrického profilu dráhy a metóda izofotickej fotometrie).
9. 1. 2013: Aktualizovaný odsek II §1 - doplnená informácia o práci s programom "Highecl" na výpočet pravdepodobných ohnísk z GSS.
30.01.2013: Aktualizované "Kapitola 3"-- pridané informácie o práci s programom "MagVision" na výpočet poklesu penetrácie z osvetlenia zo Slnka a Mesiaca.
22.01.2013: Aktualizovaná kapitola 2. Pridaná animácia satelitov pohybujúcich sa po oblohe za jednu minútu.
19.01.2013: Aktualizovaná podsekcia "Vizuálne pozorovania satelitov" odsek 1 "Určenie dráh satelitov" §1 kapitoly 5. Doplnené informácie o vykurovacích zariadeniach pre elektroniku a optiku na ochranu pred rosením, mrazom a nadmerným chladením.
19.01.2013: Doplnené o "Kapitola 3" informáciu o poklese prieniku pri osvetlení Mesiacom a súmrakom.
01.09.2013: Pridaný podpoložka "Bliká zo satelitu lidar "CALIPSO"článok „Fotografovanie zábleskov“, odsek II „Fotometria družíc“ §1 kapitoly 5. Popisujú sa informácie o vlastnostiach pozorovania zábleskov z laserového lidaru družice „CALIPSO“ a postup ich prípravy.
11.05.2012: Aktualizovaná úvodná časť §2 kapitoly 5. Pridaná informácia o požadovanom minimálnom vybavení na rádiové pozorovanie družíc a schéma LED indikátora úrovne signálu, ktorý slúži na nastavenie je k dispozícii bezpečná úroveň vstupného zvukového signálu pre hlasový záznamník.
04. 11. 2012: Podbod aktualizovaný "Vizuálne pozorovania satelitov" odsek 1 "Určovanie dráh satelitov" §1 kapitoly 5. Pribudli informácie o brnenskom hviezdnom atlase, ako aj o červenom filme na LCD obrazovkách elektronických zariadení používaných pri pozorovaniach.
14.04.2012: Aktualizovaná podpoložka podpoložky „Foto/video snímanie satelitov“ odsek 1 „Určenie obežných dráh satelitov“ §1 kapitoly 5. Pridané informácie o práci s programom „SatIR“ na identifikáciu satelitov na fotografiách so širokým zorným poľom, ako aj určovanie súradníc koncov satelitných stôp na nich.
13.04.2012: Aktualizovaná podsekcia "Astrometria satelitov na prijatých obrázkoch: fotografie a videá" pododdiel "Foto/video snímanie satelitov" odsek 1 "Určenie obežných dráh satelitov" §1 kapitoly 5. Pridané informácie o práci s programom "AstroTortilla" na určenie súradníc stredu zorného poľa snímok oblastí hviezdna obloha.
20.03.2012: Bol aktualizovaný článok 2 „Klasifikácia dráh satelitov podľa hlavnej poloosi“ § 1 kapitoly 2. Boli pridané informácie o veľkosti driftu GSS a orbitálnych poruchách.
3.2.2012: Pridaný podpoložka "Pozorovanie a filmovanie štartov rakiet na diaľku" pododsek „Foto/video snímanie satelitov“, odsek I „Určenie obežných dráh satelitov“ § 1 kapitoly 5. Opisujú sa informácie o vlastnostiach pozorovania letu nosných rakiet v štádiu štartu.
"Konverzia astrometrie do formátu IOD" pododdiel "Foto/video snímanie satelitov" odsek I "Určovanie dráh satelitov" §1 kapitoly 5. Pridaný popis práce s programom "ObsEntry for Window" na konverziu satelitnej astrometrie do formátu IOD - analóg "OBSENTRY" program, ale pre OS Windows.
25.02.2012: Podklauzula aktualizovaná "Slnko-synchrónne obežné dráhy" odsek 1 „Klasifikácia dráh satelitov podľa sklonu“ §1 kapitoly 2. Doplnené informácie o výpočte hodnoty sklonu iss slnečno-synchrónnej dráhy satelitu v závislosti od excentricity a hlavnej poloosi dráhy.
21.09.2011: Aktualizovaný článok 2 „Fotometria satelitov počas letu“, článok II „Fotometria satelitov“ §1 kapitoly 5. Pridaná informácia o synodickom efekte, ktorý skresľuje určenie periódy rotácie satelitov. .
14.09.2011: Aktualizácia podbodu "Výpočet orbitálnych (keplerovských) prvkov obežnej dráhy satelitu na základe astrometrických údajov. Jeden prelet"článok „Foto/video snímanie satelitov“ v odseku I „Určenie obežných dráh satelitov“ §1 kapitoly 5. Boli pridané informácie o programe „SatID“ na identifikáciu satelitu (pomocou prijatého TLE) medzi satelitmi od tretej strany TLE databázu a tiež spôsob identifikácie satelitu v programe "Heavensat" na základe pozorovaného preletu v blízkosti navádzacej hviezdy.
09.12.2011: Aktualizovaný podpoložka "Výpočet orbitálnych (keplerovských) prvkov dráhy satelitu na základe astrometrických údajov. Niekoľko letov" podpoložky "Foto/video snímanie satelitov" v odseku I "Určenie dráh satelitov" §1 kapitoly 5. Doplnené informácie o prvkoch programu prepočtu TLE na požadovaný dátum.
9.12.2011: Pridaný podbod "Vstup umelej družice do zemskej atmosféry" pododdiel „Foto/video snímanie satelitov“, odsek I „Určenie obežných dráh satelitov“ §1 kapitoly 5. Informácie o práci s programom „SatEvo“ na predpovedanie dátumu vstupu satelitov do hustých vrstiev zemskej atmosféry sú uvedené popísané.
"Záblesky z geostacionárnych satelitov"článok „Fotografovanie zábleskov“, str.II „Fotometria satelitov“ §1 kapitoly 5. Bola pridaná informácia o období viditeľnosti zábleskov GSS.
9. 8. 2011: Aktualizovaný odsek "Zmena jasu satelitu počas jeho letu" pododsek 2 "Fotometria satelitov počas letu" odsek II "Fotometria satelitov" §1 kapitoly 5. Pridané informácie o tvare fázovej funkcie pre niekoľko príkladov odrazových plôch.
pododsek 1 "Pozorovanie umelých družicových vzplanutí" odsek II "Satelitná fotometria" §1 kapitoly 5. Doplnená informácia o nerovnomernosti časovej stupnice pozdĺž obrazu satelitnej stopy na matrici fotodetektora.
9. 7. 2011: Aktualizovaný podbod "Fotometria satelitov počas letu" str.II "Fotometria satelitov" §1 kapitoly 5. Pridaný príklad komplexnej svetelnej krivky satelitu "NanoSail-D" (SCN:37361) a modelovanie jeho rotácie.
"Záblesky zo satelitov na nízkej obežnej dráhe" pododsek 1 "Pozorovanie umelých družicových vzplanutí" odsek II "Satelitná fotometria" §1 kapitoly 5. Bola pridaná fotografia a fotometrický profil vzplanutia z družice LEO "METEOR 1-29".
9. 6. 2011: Aktualizovaný podbod "Geostacionárne a geosynchrónne dráhy satelitov"§1 kapitoly 2. Doplnené informácie o klasifikácii geostacionárnych satelitov, informácie o tvare trajektórií GSS.
9. 6. 2011: Aktualizovaný podbod "Streľba prechodu satelitov: vybavenie na streľbu. Optické prvky"článok „Foto/video snímanie satelitov“, odsek I „Určenie dráh satelitov“ §1 kapitoly 5. Pridané odkazy na recenzie domácich objektívov, ktoré sa používajú pri snímaní satelitov.
9. 6. 2011: Aktualizovaný podbod "Fázový uhol"Časť II "Satelitná fotometria" §1 Kapitola 5. Pridaná animácia zmien fázy satelitu v závislosti od fázového uhla.
13.07.2011: Dokončené dokončenie všetkých kapitol a sekcií stránky.
09.07.2011: Dopisovanie úvodnej časti k odseku II "Satelitná fotometria"§1 Kapitola 5.
07.05.2011: Dokončené písanie úvodnej časti k §2 "Rádiové pozorovania satelitov" Kapitoly 5.
07/04/2011: Podbod aktualizovaný "Spracovanie pozorovaní" I "Príjem satelitnej telemetrie" §2 kapitoly 5.
07.04.2011: Dokončené písanie Časť II „Získanie obrázkov z cloudu“§2 Kapitola 5.
7.2.2011: Dokončené písanie Časť I "Príjem satelitnej telemetrie"§2 Kapitola 5.
07.01.2011: Dokončené písanie pododstavca "Foto/video snímanie satelitov" doložka I §1 kapitola 5.
25.06.2011: Dokončené písanie Aplikácie.
25.06.2011: Dokončené písanie úvodnej časti 5. kapitoly: "Čo a ako pozorovať?"
25.06.2011: Dokončené písanie úvodnej časti k §1 "Optické pozorovania" Kapitoly 5.
25.06.2011: Dokončené písanie úvodnej časti k odseku I "Určenie satelitných dráh"§1 Kapitola 5.
25.06.2011: Dokončené písanie 4. kapitoly: "O čase".
25.01.2011: Dokončené písanie 2. kapitoly: "Aké sú tam obežné dráhy a satelity?".
01/07/2011: Dokončené písanie 3. kapitoly: "Príprava na pozorovania".
01/07/2011: Dokončené písanie 1. kapitoly: "Ako sa pohybujú satelity?"

Poďme sa teraz zoznámiť s druhou kozmickou alebo parabolickou rýchlosťou, ktorá sa chápe ako rýchlosť potrebná na to, aby teleso prekonalo gravitáciu. Ak teleso dosiahne druhú kozmickú rýchlosť, potom sa môže od Zeme vzdialiť na ľubovoľne veľkú vzdialenosť (predpokladá sa, že na teleso okrem gravitačných síl nebudú pôsobiť žiadne iné sily).

Najjednoduchší spôsob, ako získať hodnotu druhej únikovej rýchlosti, je použiť zákon zachovania energie. Je celkom zrejmé, že po vypnutí motorov musí zostať súčet kinetickej a potenciálnej energie rakety konštantný. Predpokladajme, že v momente, keď boli motory vypnuté, bola raketa vo vzdialenosti R od stredu Zeme a mala počiatočnú rýchlosť V (pre jednoduchosť uvažujme vertikálny let rakety). Potom, keď sa raketa vzďaľuje od Zeme, jej rýchlosť sa zníži. V určitej vzdialenosti r max sa raketa zastaví, pretože jej rýchlosť klesne na nulu a začne voľne padať k Zemi. Ak v počiatočnom momente mala raketa najväčšiu kinetickú energiu mV 2 /2 a potenciálna energia bola rovná nule, potom v najvyššom bode, kde je rýchlosť nulová, kinetická energia klesne na nulu a úplne sa zmení na potenciál. Podľa zákona zachovania energie zistíme:

mV2/2=fmM(l/R-l/rmax) alebo V2=2fM(l/R-l/rmax).

Za predpokladu, že r max je nekonečné, nájdeme hodnotu druhej únikovej rýchlosti:

V par = 2fM/R = 2 fM/R = 2 V kr.

Ukazuje sa, že prekračuje prvú únikovú rýchlosť o 2

raz. Ak si pamätáme, že gravitačné zrýchlenie g=fM/R 2, tak dospejeme k vzorcu V páry = 2gR. Na určenie druhej únikovej rýchlosti na zemskom povrchu by ste do tohto vzorca mali nahradiť R = 6400 km, výsledkom čoho je: V cr » 11,19 km/s

Pomocou vyššie uvedených vzorcov môžete vypočítať parabolickú rýchlosť v akejkoľvek vzdialenosti od Zeme, ako aj určiť jej hodnotu pre ostatné telesá slnečnej sústavy.

Vyššie odvodený energetický integrál nám umožňuje riešiť mnohé problémy v astronautike, umožňuje nám napríklad robiť jednoduché približné výpočty pohybu planetárnych satelitov, vesmírnych rakiet a veľkých planét. Odvodený vzorec pre parabolickú rýchlosť je možné použiť aj pri približných výpočtoch medzihviezdneho letu. Na let ku hviezdam je potrebné prekonať slnečnú gravitáciu, t.j. Na hviezdnu loď

rýchlosť, ktorou sa bude pohybovať voči Slnku po parabolickej alebo hyperbolickej dráhe, sa musí uviesť. Nazvime najnižšiu počiatočnú rýchlosť treťou únikovou rýchlosťou. Dosadením hodnoty hmotnosti Slnka namiesto M do parabolického rýchlostného vzorca a namiesto R priemernej vzdialenosti od Zeme k Slnku zistíme, že kozmická loď štartujúca z obežnej dráhy Zeme by mala dostať rýchlosť asi 42,2 km. /sec. Ak teda teleso dostane heliocentrickú rýchlosť 42,2 km/s, potom navždy opustí slnečnú sústavu a opisuje parabolickú dráhu vzhľadom na Slnko. Poďme zistiť, aká by mala byť rýchlosť vzhľadom na Zem, aby sa zabezpečilo, že sa teleso vzdiali nielen od Zeme, ale aj od Slnka? Niekedy uvažujú takto: keďže priemerná rýchlosť Zeme voči Slnku je 29,8 km/s, je potrebné poskytnúť kozmickej lodi rýchlosť 42,2 km/s - 29,8 km/s, t.j. 12,4 km/s. To je nesprávne, pretože v tomto prípade sa neberie do úvahy pohyb Zeme na obežnej dráhe počas odstraňovania kozmickej lode a príťažlivosť od Zeme, keď je loď vo svojej sfére pôsobenia. Preto je tretia úniková rýchlosť vzhľadom na Zem väčšia ako 12,4 km/s a rovná sa 16,7 km/s.

Pohyb umelých družíc Zeme.

Pohyb umelých satelitov Zeme nie je opísaný Keplerovými zákonmi, čo je spôsobené dvoma dôvodmi:

1) Zem nie je presne guľa s rovnomerným rozložením hustoty v celom jej objeme. Preto jeho gravitačné pole nie je ekvivalentné s gravitačným poľom hmotného bodu umiestneného v geometrickom strede Zeme;

2) Zemská atmosféra má brzdný účinok na pohyb umelých družíc, v dôsledku čoho ich dráha mení svoj tvar a veľkosť a následkom toho družice padajú k Zemi.

Na základe odchýlky pohybu satelitov od kepleriánskeho pohybu možno vyvodiť záver o tvare Zeme, rozložení hustoty v jej objeme a štruktúre zemskej atmosféry. Preto práve štúdium pohybu umelých satelitov umožnilo získať najúplnejšie údaje o týchto otázkach.

Ak by Zem bola homogénna guľa a neexistovala by atmosféra, potom by sa satelit pohyboval po obežnej dráhe, pričom rovina by si udržala konštantnú orientáciu v priestore vzhľadom na sústavu stálic. Orbitálne prvky v tomto prípade určujú Keplerove zákony. Keďže sa Zem otáča, pri každej ďalšej otáčke sa satelit pohybuje nad rôznymi bodmi na zemskom povrchu. Keď poznáme dráhu satelitu na jednu otáčku, nie je ťažké predpovedať jeho polohu vo všetkých nasledujúcich časoch. K tomu je potrebné vziať do úvahy, že Zem sa otáča zo západu na východ uhlovou rýchlosťou približne 15 stupňov za hodinu. Preto pri ďalšej revolúcii satelit prekročí rovnakú zemepisnú šírku na západ o toľko stupňov, o koľko sa Zem stočí na východ počas obdobia rotácie satelitu.

Pre odpor zemskej atmosféry sa satelity nemôžu dlhodobo pohybovať vo výškach pod 160 km. Minimálna doba otáčania v takejto výške na kruhovej dráhe je približne 88 minút, to znamená približne 1,5 hodiny.Za túto dobu sa Zem otočí o 22,5 stupňa. V zemepisnej šírke 50 stupňov tento uhol zodpovedá vzdialenosti 1400 km. Môžeme teda povedať, že satelit s obežnou dobou 1,5 hodiny v zemepisnej šírke 50 stupňov bude pozorovaný pri každej nasledujúcej otáčke približne o 1400 km západnejšie ako pri predchádzajúcej.

Takýto výpočet však poskytuje dostatočnú presnosť predpovede len pre niekoľko otáčok satelitu. Ak hovoríme o významnom časovom úseku, potom musíme brať do úvahy rozdiel medzi hviezdnym dňom a 24 hodinami. Keďže Zem vykoná jednu otáčku okolo Slnka za 365 dní, potom Zem okolo Slnka za jeden deň opíše uhol približne 1 stupeň (presnejšie 0,99) v rovnakom smere, v ktorom sa otáča okolo svojej osi. Preto sa Zem za 24 hodín neotočí vzhľadom na stálice nie o 360 stupňov, ale o 361, a preto neurobí jednu otáčku za 24 hodín, ale za 23 hodín 56 minút. Preto sa dráha zemepisnej šírky satelitu posúva na západ nie o 15 stupňov za hodinu, ale o 15,041 stupňov.

Kruhová dráha družice v rovníkovej rovine, po ktorej sa pohybuje vždy nad tým istým bodom rovníka, sa nazýva geostacionárna. Takmer polovica zemského povrchu môže byť spojená s družicou na synchrónnej obežnej dráhe lineárnym šírením vysokofrekvenčných signálov alebo svetelných signálov. Preto majú satelity na synchrónnych dráhach veľký význam pre komunikačný systém.

Pristátie vesmírnej lode

Jedným z najťažších problémov astronautiky je pristátie kozmickej lode alebo kontajnera s vedeckým vybavením na Zemi alebo na cieľovej planéte. Spôsob pristátia na rôznych nebeských telesách výrazne závisí od prítomnosti atmosféry na cieľovej planéte, od fyzikálnych vlastností povrchu a mnohých ďalších dôvodov. Čím je atmosféra hustejšia, tým ľahšie je znížiť únikovú rýchlosť lode a pristáť s ňou, pretože planetárna atmosféra môže byť použitá ako druh vzduchovej brzdy.

Existujú tri spôsoby, ako pristáť s kozmickou loďou. Prvým spôsobom je tvrdé pristátie, ku ktorému dochádza bez zníženia rýchlosti lode. Pri zachovaní únikovej rýchlosti v momente dopadu na planétu je loď zničená. Napríklad pri priblížení k Mesiacu je rýchlosť lode 2,3 - 3,3 km/sec. Vytvorenie konštrukcie, ktorá by odolala rázovým namáhaniam, ktoré vznikajú pri týchto rýchlostiach, je technicky neprekonateľná úloha. Rovnaký obrázok bude pozorovaný počas tvrdého pristátia na Merkúre, asteroidoch a iných nebeských telesách bez atmosféry.

Ďalším spôsobom pristátia je hrubé pristátie s čiastočným spomalením. Pri tejto možnosti, keď raketa vstúpi do sféry pôsobenia planéty, loď by sa mala otočiť tak, aby trysky motora smerovali k cieľovej planéte. Potom ťah motorov smerujúci v smere opačnom k pohybu lode spomalí pohyb. Otáčanie lode okolo svojej osi je možné vykonať pomocou motorov s nízkym výkonom. Jedným z možných riešení problému je inštalácia dvoch motorov na boky lode, vzájomne posunuté, a ťahové sily týchto motorov by mali smerovať opačnými smermi. Potom vznikne dvojica síl (dve sily rovnakej veľkosti a opačného smeru), ktoré natočia loď do požadovaného smeru. Potom sa zapnú raketové motory, čím sa rýchlosť zníži na určitú hranicu. V momente pristátia môže mať raketa rýchlosť niekoľko stoviek metrov za sekundu, aby odolala nárazu na povrch.

Teória pohybu satelitov a iných kozmických lodí používaných v diaľkovom prieskume, kartografii a geodézii je komplexným odvetvím aplikovanej nebeskej mechaniky. Tieto kozmické lode majú spravidla nízke obežné dráhy s nadmorskou výškou okolo 250400 km. Preto aj malé zmeny v koncentráciách hmoty v zemskom tele, všetky odchýlky tvaru Zeme od sférického spôsobujú poruchy v orbitálnych prvkoch. Kozmická loď sa navyše pohybuje v dosť hustých vrstvách atmosféry. Je potrebné mať dokonalý atmosférický model, ktorý umožňuje vypočítať poruchy s vysokou presnosťou.

Pri riešení problémov kozmickej fotografie a geodézie je potrebné obzvlášť presne integrovať pohybové rovnice satelitov s prihliadnutím na všetky rušivé faktory. Tieto výpočty sa vykonávajú vo výpočtových strediskách spojených s vesmírom, napríklad v Štátnom výbore „Príroda“, a vydávajú sa zainteresovaným organizáciám. Inžinier, geodet, geodet alebo fotogrametrista bude musieť interpolovať prijaté údaje (súradnice a zložky rýchlosti) pre momenty fotografovania.

1.2.1 Keplerove zákony a orbitálne prvky

V teórii nerušeného pohybu satelitov sa verí, že satelit rotuje okolo guľovej Zeme s absolútne rovnomerným rozložením hmoty v jej tele a sila príťažlivosti medzi Zemou a satelitom je jediným dôvodom pre jeho orbitálny pohyb. . V tomto prípade možno celú hmotu Zeme považovať za sústredenú v ťažisku a pohyb družice možno uvažovať v gravitačnom poli vytvorenom ťažiskom Zeme. V tomto prípade sa satelit považuje za hmotný bod s jednotkovou hmotnosťou.

V tomto prípade pohyb satelitu na obežnej dráhe popisujú Keplerove zákony, ktoré budeme formulovať vo vzťahu k pohybu satelitov Zeme.

Keplerov prvý zákon. Satelit sa pohybuje po elipse, v jednom z ohniskov ktorej je ťažisko Zeme.

Druhý Keplerov zákon. Vektor polomeru satelitu opisuje („zahŕňa“) rovnaké oblasti v rovnakých časových úsekoch.

Tretí Keplerov zákon. Druhé mocniny obežných dôb ľubovoľných dvoch satelitov súvisia ako kocky hlavných polosí ich obežných dráh.

Nech bod M je ohnisko, v ktorom sa nachádza ťažisko Zeme (obrázok 2). Bod P orbitálnej elipsy najbližšie k ohnisku M, volal periapsia.

Obrázok 2 - Orbitálna elipsa.

Bodka A, najďalej od zamerania M volal apocentra. Spojovacie body čiar A A P, volal čiara apsidy a samotné body A A P-apsidy.

Predstavme si orbitálny súradnicový systém X  , Y    Z  = 0, ktorej začiatok je v bode M(ťažisko), kladný smer osi X  sa zhoduje so smerom do pericentra.

Polárne súradnice v orbitálnom súradnicovom systéme sú vektor polomeru a skutočná anomália. Vektor polomeru sa kreslí z počiatku (bod M) k veci i obežnej dráhe, kde sa momentálne nachádza satelit t i. Skutočná anomália je uhol meraný od osi X  k vektoru polomeru.

Rovnica elipsy v polárnych súradniciach:

, (1.

Kde a– hlavná os obežnej dráhy; – excentricita obežnej dráhy (elipsa);

– ohniskový parameter.

Excentricita je charakteristická pre predĺženie (sploštenosť) obežnej dráhy a rovná sa:

Kde a– vzdialenosť medzi stredom a ohniskom elipsy; b– vedľajšia os elipsy.

Spolu so skutočnou anomáliou pri popise pohybu satelitov, planét a hviezd používajú excentrická anomáliaE. Budeme to viesť od stredu C elipsa je kružnica s polomerom rovným hlavnej poloosi a elipsa. Z bodu i Znížime obežnú dráhu kolmo na líniu apsid a pokračujeme v nej, kým sa v bode nepretína s nakreslenou kružnicou. Spojenie bodky s bodkou C, dostaneme uhol E medzi smerom k pericentru a smerom k bodu. Ak vezmeme excentrickú anomáliu E ako argument bude rovnica elipsy vyzerať takto:

Dôsledkom druhého Keplerovho zákona je nerovnomernosť orbitálneho pohybu satelitu. Orbitálna rýchlosť dosahuje maximálnu hodnotu v periapsii a minimum v apocentre.

Dôsledkom tretieho Keplerovho zákona je vzorec pre obežnú dobu satelitu:

(1.

kde   je geocentrická gravitačná konštanta,

G= 6,67259·10 –11 N·m 2 ·kg –2 - konštanta univerzálnej gravitácie;

M = 5,976·10 24 kg - hmotnosť Zeme.

Veličina   je jednou zo základných geofyzikálnych konštánt.

Orientáciu orbitálnej roviny v priestore určíme pomocou Eulerove uhly J, a.

Orbitálny sklonJ– uhol medzi rovinou obežnej dráhy a rovníkovou rovinou. Rohový J sa pohybuje od 0° (satelit sa pohybuje pozdĺž rovníka zo západu na východ) do 180° (satelit sa pohybuje opačným smerom).

Zemepisná dĺžka vzostupného uzla – uhol medzi smerom od ťažiska Zeme k bodu jarnej rovnodennosti a čiarou uzlov (priesečník roviny obežnej dráhy a rovníkovej roviny).

Uhol   –argument periapsis– merané od kladného smeru línie uzlov O k línii apsidy O (Obrázok 3).

Uhly J,sú nazývané Eulerove uhly, ktoré určujú orientáciu orbitálneho súradnicového systému vzhľadom na geocentrický súradnicový systém.

Často sa zadáva aj uhol U:

U=, (1.

ktorá sa volá argument zemepisnej šírky.

Pozrime sa na obrázok 3. Tu sú uvedené:

Oxyz –geocentrický inerciálny súradnicový systém;

OXYZ –Greenwichský geocentrický súradnicový systém, ktorý sa otáča spolu so Zemou okolo svojej osi OZ, vykonaním jednej otáčky za hviezdny deň;

S i –hviezdny čas v Greenwichi, rovný uhlu medzi osami Vôl A VÔL v momente t i ;

bodka  –vzostupný uzol obežnej dráhy satelit, ktorý je priesečníkom rovníka a obežnej dráhy, keď sa satelit pohybuje z južnej pologule na severnú;

O  - kladný smer línie uzlov, pozdĺž ktorých sa pretínajú rovina obežnej dráhy a rovina zemského rovníka;

i – poloha satelitu na obežnej dráhe v čase fotografovania t i ;

–vektor geocentrického polomeru Satelit v čase fotografovania t i ;

 i A  i – geocentrický rektascenzia A deklinácia satelit;

Rohový  –zemepisná dĺžka vzostupného uzla; uhol medzi osovým smerom OX k bodu jarnej rovnodennostia kladnému smeru línie uzlov O;

Rohový J - uhol sklonu ( nálada) rovina obežnej dráhy k rovine rovníka;

Bod  i –periapsia obežné dráhy, bod dráhy najbližšie k ťažisku Zeme (ohnisko orbitálnej elipsy);

Rohový  –argument periapsis, merané v orbitálnej rovine z kladného smeru línie uzlov Odo smeru Odo pericentra.

Obrázok 3 - Dráha satelitu v Greenwichskom súradnicovom systéme

Inerciálne geocentrické súradnice satelitu sú vyjadrené pomocou vektora polomeru r a Eulerove uhly podľa nasledujúcich vzorcov.

Satelit Zeme je akýkoľvek objekt, ktorý sa pohybuje po zakrivenej dráhe okolo planéty. Mesiac je pôvodný, prirodzený satelit Zeme a existuje veľa umelých satelitov, ktoré sú zvyčajne na obežnej dráhe Zeme. Dráha, po ktorej nasleduje satelit, je orbita, ktorá má niekedy tvar kruhu.

Obsah:

Aby sme pochopili, prečo sa satelity pohybujú tak, ako sa pohybujú, musíme sa vrátiť k nášmu priateľovi Newtonovi. existuje medzi akýmikoľvek dvoma objektmi vo vesmíre. Nebyť tejto sily, satelit pohybujúci sa v blízkosti planéty by pokračoval v pohybe rovnakou rýchlosťou a rovnakým smerom – v priamom smere. Táto priamočiara zotrvačná dráha satelitu je však vyvážená silnou gravitačnou príťažlivosťou smerujúcou do stredu planéty.

Dráhy umelých družíc Zeme

Niekedy dráha satelitu vyzerá ako elipsa, stlačený kruh, ktorý sa pohybuje okolo dvoch bodov známych ako ohniská. Platia rovnaké základné zákony pohybu, až na to, že planéta je v jednom z ohniskov. Výsledkom je, že sila pôsobiaca na satelit nie je rovnomerná po celej obežnej dráhe a rýchlosť satelitu sa neustále mení. Najrýchlejšie sa pohybuje, keď je najbližšie k Zemi – bod známy ako perigeum – a najpomalšie, keď je najďalej od Zeme – bod známy ako apogeum.

Existuje mnoho rôznych satelitných dráh Zeme. Tie, ktorým sa venuje najväčšia pozornosť, sú geostacionárne dráhy, pretože sú stacionárne nad určitým bodom na Zemi.

Orbita zvolená pre umelý satelit závisí od jeho použitia. Napríklad živé televízne vysielanie využíva geostacionárnu dráhu. Mnoho komunikačných satelitov využíva aj geostacionárnu dráhu. Iné satelitné systémy, ako napríklad satelitné telefóny, môžu využívať nízke obežné dráhy Zeme.

Podobne satelitné systémy používané na navigáciu, ako je Navstar alebo Global Positioning (GPS), zaberajú relatívne nízku obežnú dráhu Zeme. Existuje aj mnoho iných typov satelitov. Od meteorologických satelitov po výskumné satelity. Každý bude mať svoj vlastný typ obežnej dráhy v závislosti od jeho aplikácie.

Skutočná zvolená dráha satelitu Zeme bude závisieť od faktorov vrátane jeho funkcie a oblasti, v ktorej má slúžiť. V niektorých prípadoch môže byť obežná dráha satelitu Zeme až 100 míľ (160 km) pre nízku obežnú dráhu LEO, zatiaľ čo iné môžu dosiahnuť viac ako 22 000 míľ (36 000 km) ako v prípade nízkej obežnej dráhy GEO.

Prvý umelý satelit Zeme

Prvý umelý satelit Zeme vypustil 4. októbra 1957 Sovietsky zväz a bol prvým umelým satelitom v histórii.

Sputnik 1 bol prvým z niekoľkých satelitov vypustených Sovietskym zväzom v rámci programu Sputnik, z ktorých väčšina bola úspešná. Satelit 2 nasledoval druhý satelit na obežnej dráhe a zároveň prvý, ktorý niesol na palube zviera, fenku menom Laika. Sputnik 3 utrpel prvé zlyhanie.

Prvý satelit Zeme mal hmotnosť približne 83 kg, mal dva rádiové vysielače (20,007 a 40,002 MHz) a obiehal Zem vo vzdialenosti 938 km od apogea a 214 km v perigeu. Analýza rádiových signálov bola použitá na získanie informácií o koncentrácii elektrónov v ionosfére. Teplota a tlak boli zakódované počas trvania rádiových signálov, ktoré vysielal, čo naznačuje, že satelit nebol perforovaný meteoritom.

Prvým zemským satelitom bola hliníková guľa s priemerom 58 cm so štyrmi dlhými a tenkými anténami s dĺžkou od 2,4 do 2,9 m. Antény vyzerali ako dlhé fúzy. Kozmická loď dostala informácie o hustote hornej atmosféry a šírení rádiových vĺn v ionosfére. Prístroje a zdroje elektrickej energie boli umiestnené v kapsule, ktorá obsahovala aj rádiové vysielače pracujúce na 20,007 a 40,002 MHz (približne 15 a 7,5 m vlnová dĺžka), emisie boli vytvárané v alternatívnych skupinách s trvaním 0,3 s. Pozemná telemetria zahŕňala teplotné údaje vo vnútri a na povrchu gule.

Pretože guľa bola naplnená stlačeným dusíkom, Sputnik 1 mal prvú príležitosť odhaliť meteority, aj keď nie. Strata tlaku vo vnútri v dôsledku prieniku na vonkajší povrch sa prejavila na údajoch o teplote.

Typy umelých satelitov

Umelé satelity prichádzajú v rôznych typoch, tvaroch, veľkostiach a zohrávajú rôzne úlohy.

Poveternostné satelity pomôcť meteorológom predpovedať počasie alebo vidieť, čo sa práve deje. Dobrým príkladom je geostacionárny prevádzkový environmentálny satelit (GOES). Tieto pozemské satelity zvyčajne obsahujú kamery, ktoré dokážu vrátiť fotografie počasia na Zemi buď z pevných geostacionárnych pozícií alebo z polárnych dráh.
Komunikačné satelity umožňujú prenos telefónnych a informačných rozhovorov cez satelit. Medzi typické komunikačné satelity patria Telstar a Intelsat. Najdôležitejšou vlastnosťou komunikačného satelitu je transpondér, rádiový prijímač, ktorý zachytí konverzáciu na jednej frekvencii a potom ju zosilní a prenesie späť na Zem na inej frekvencii. Satelit zvyčajne obsahuje stovky alebo tisíce transpondérov. Komunikačné satelity sú zvyčajne geosynchrónne.
Vysielanie satelitov prenášať televízne signály z jedného bodu do druhého (podobne ako komunikačné satelity).
Vedecké satelity, ako je Hubbleov vesmírny teleskop, vykonávajú všetky druhy vedeckých misií. Pozerajú sa na všetko od slnečných škvŕn až po gama lúče.
Navigačné satelity pomôcť lodiam a lietadlám pri navigácii. Najznámejšie sú satelity GPS NAVSTAR.
Záchranné satelity reagovať na rádiové rušivé signály.
Satelity na pozorovanie Zeme kontrola planét na zmeny vo všetkom od teploty, lesnej pokrývky až po ľadovú pokrývku. Najznámejšie sú série Landsat.
Vojenské satelity Zeme sú na obežnej dráhe, ale veľa informácií o skutočnej polohe zostáva utajených. Satelity by mohli zahŕňať šifrované komunikačné relé, jadrové monitorovanie, sledovanie pohybu nepriateľa, včasné varovanie pred štartom rakiet, odpočúvanie pozemných rádiových spojení, radarové snímanie a fotografovanie (pomocou v podstate veľkých ďalekohľadov, ktoré fotografujú vojensky zaujímavé oblasti).

Zem z umelej družice v reálnom čase

Snímky Zeme z umelej družice vysielané v reálnom čase NASA z Medzinárodnej vesmírnej stanice. Obrázky sú zachytené štyrmi kamerami s vysokým rozlíšením izolovanými od mrazu, čo nám umožňuje cítiť sa bližšie k vesmíru ako kedykoľvek predtým.

Experiment (HDEV) na palube ISS bol aktivovaný 30. apríla 2014. Je namontovaný na vonkajšom nákladnom mechanizme modulu Columbus Európskej vesmírnej agentúry. Tento experiment zahŕňa niekoľko videokamier s vysokým rozlíšením, ktoré sú uzavreté v kryte.

Poradenstvo; prepnite prehrávač do HD a na celú obrazovku. Sú chvíle, keď bude obrazovka čierna, môže to byť z dvoch dôvodov: stanica prechádza cez orbitálnu zónu, kde je v noci, obežná dráha trvá približne 90 minút. Alebo pri zmene kamier obrazovka stmavne.

Koľko satelitov je na obežnej dráhe Zeme v roku 2018?

Podľa Indexu objektov vypustených do vesmíru Úradu OSN pre vesmírne záležitosti (UNOOSA) je v súčasnosti na obežnej dráhe Zeme približne 4 256 satelitov, čo je o 4,39 % viac ako v minulom roku.

V roku 2015 bolo vypustených 221 satelitov, čo je druhý najvyšší počet za jeden rok, aj keď je to pod rekordným počtom 240 vypustených v roku 2014. Nárast počtu satelitov obiehajúcich okolo Zeme je menší ako počet vypustených minulý rok, pretože satelity majú obmedzenú životnosť. Veľké komunikačné satelity vydržia 15 rokov alebo viac, zatiaľ čo malé satelity ako CubeSats môžu očakávať životnosť len 3-6 mesiacov.

Koľko z týchto satelitov obiehajúcich Zem je funkčných?

Únia vedcov (UCS) objasňuje, ktoré z týchto obiehajúcich satelitov fungujú, a nie je to tak veľa, ako si myslíte! V súčasnosti je v prevádzke iba 1 419 satelitov Zeme – len asi jedna tretina z celkového počtu na obežnej dráhe. To znamená, že na planéte je veľa zbytočného kovu! To je dôvod, prečo je veľký záujem spoločností, ktoré sledujú, ako zachytávajú a vracajú vesmírny odpad pomocou techník, ako sú vesmírne siete, praky alebo solárne plachty.

Čo robia všetky tieto satelity?

Podľa UCS sú hlavné ciele prevádzkových satelitov:

Komunikácia - 713 satelitov
Pozorovanie Zeme/veda – 374 satelitov
Demonštrácia/vývoj technológie pomocou 160 satelitov
Navigácia a GPS - 105 satelitov
Vesmírna veda - 67 satelitov

Treba poznamenať, že niektoré satelity majú viacero účelov.

Kto vlastní satelity Zeme?

Je zaujímavé poznamenať, že v databáze UCS sú štyri hlavné typy používateľov, hoci 17 % satelitov vlastní viacero používateľov.

94 satelitov zaregistrovaných civilistami: zvyčajne ide o vzdelávacie inštitúcie, aj keď existujú aj iné národné organizácie. Účelom 46 % týchto satelitov je vývoj technológií, ako je veda o Zemi a vesmíre. Pozorovania predstavujú ďalších 43 %.
579 patrí komerčným používateľom: komerčným organizáciám a vládnym organizáciám, ktoré chcú predávať údaje, ktoré zbierajú. 84 % týchto satelitov je zameraných na komunikáciu a služby globálneho určovania polohy; zvyšných 12 % tvoria satelity na pozorovanie Zeme.
401 satelitov vlastnia vládni používatelia: najmä národné vesmírne organizácie, ale aj iné národné a medzinárodné orgány. 40 % z nich sú komunikačné a globálne pozičné satelity; ďalších 38 % je zameraných na pozorovanie Zeme. Zo zvyšku predstavuje rozvoj vesmírnej vedy a technológie 12 % a 10 %.
345 satelitov patrí armáde: opäť sa tu zameriavajú na komunikáciu, pozorovanie Zeme a globálne polohovacie systémy, pričom 89 % satelitov má jeden z týchto troch účelov.

Koľko satelitov majú krajiny?

Podľa UNOOSA asi 65 krajín vypustilo satelity, hoci databáza UCS obsahuje iba 57 krajín zaznamenaných pomocou satelitov a niektoré satelity sú uvedené u spoločných/mnohonárodných operátorov. Najväčší:

USA s 576 satelitmi
Čína so 181 satelitmi
Rusko so 140 satelitmi
Spojené kráľovstvo má 41 satelitov a podieľa sa na ďalších 36 satelitoch prevádzkovaných Európskou vesmírnou agentúrou.

Pamätajte si, keď sa pozriete!
Keď sa nabudúce pozriete na nočnú oblohu, pamätajte, že medzi vami a hviezdami je okolo dvoch miliónov kilogramov kovu obklopujúceho Zem!