Създадените от човека спътници се наричат Изкуствени спътници тъй като те не са естествени, нито са едно от небесните тела, присъстващи в космоса, те се използват от различни организации, участващи за изследователски, военни или глобални цели за позициониране. Можете да научите повече по тази интересна тема тук.
Какво представляват изкуствените спътници?
Изкуствените спътници са обекти, които хората са направили и поставили в орбита с помощта на ракети за транспортирането им, в момента има повече от хиляда активни спътника в орбита около Земята, размерът, височината и дизайнът на спътника зависят от предназначението му.
Сателитите се различават по размер, някои кубични сателити са малки до 10 см, други са с дължина около 7 метра и имат слънчеви панели, които се простират на още 50 метра. Най-големият изкуствен спътник е Международната космическа станция, голяма е колкото голяма къща с пет стаи, включително слънчеви панели, голяма е като спортно тренировъчно поле.
История на изкуствените спътници
Лос Изкуствени спътници на Земята се появяват на световната сцена в края на 1950-те години на миналия век и са възприети сравнително рано от геодезистите като очевиден потенциален инструмент за решаване на световни геодезически проблеми. В геодезическите приложения спътниците могат да се използват както за позициониране, така и за изследвания на гравитационно поле, както споменахме в предишните три раздела.
Геодезистите са използвали много различни спътници през последните 40 години, вариращи от активни спътници, (предаватели), напълно пасивни, до много сложни, от сравнително малки до много големи.
Изкуствените, пасивни спътници нямат сензори на борда и тяхната функция е основно тази на орбитална цел. Активните спътници могат да носят голямо разнообразие от сензори, вариращи от прецизни часовници през различни броячи до сложни процесори на данни и да предават събраните данни обратно на земята непрекъснато или периодично.
Съвременната космическа ера с Sателити Изкуствени изпраща за директни измервания на околоземното пространство започва в началото на 1960 г. Въпреки последните четири десетилетия сателитни измервания на земната магнитосфера, общоприето е, че магнитосферата на Земята все още е слабо взета проби, просто поради големия й обем.
Този факт естествено представлява пречка за постигането на цялостно разбиране на много магнитосферни явления, като това препятствие е нарастващо доказателство, че много предизвикателни магнитосферни проблеми са свързани с физически процеси, включващи множество пространствени или времеви мащаби.
Съществува силна връзка между микрофизичните и широкомащабните явления, следователно много магнитосферни изследвания и космически мисии досега наблягат на многоточкови измервания. Постигането на многоточкови измервания в космоса често изисква тежки усилия и огромни ресурси, които могат да бъдат постигнати по-ефективно и евтино чрез международно сътрудничество.
«Първият изкуствен спътник беше изпратен в космоса от Съветския съюз на 4 октомври 1957 г., този спътник се наричаше Спутник, тежеше 183 паунда, беше с размерите на малък обект и отне 98 минути, за да обиколи Земята, изстрелването на този спътник е избран за начало на космическата ера и начало на космическата конкуренция между Съединените щати и Съветския съюз, която продължи през годините на 1960-те години на миналия век.
Съветското събитие, което промени света
Спутник беше спътникът, който откри космическата ера, беше капсула от 83,6 кг (184 паунда), постигна орбита с апогей от 940 км (584 мили) и перигей (най-близка точка) от 230 км (143 мили), обикаля около Земята на всеки 96 минути и остава в орбита до 04 януари 1958 г., когато падна и изгори в земната атмосфера.
Стартирането на Sputnik шокира много американци, които бяха предположили, че страната им е технологично изпреварена от Съветския съюз, и доведе до „космическа конкуренция“ между двете страни.
За да разберем защо Спутник беше толкова невероятен, важно е да погледнем какво се случваше по това време, да погледнем добре края на 1950-те.
По това време светът беше в периферията на космическите изследвания, напредъкът на ракетната технология всъщност беше насочен към космоса, но беше пренасочен към използване във военно време, след Втората световна война Съединените щати и Съветският съюз бяха конкуренти както във военно, така и в културно отношение .
Учените от двете страни разработваха по-големи, по-мощни ракети, за да пренасят полезни товари в космоса. И двете страни искаха да бъдат първите, които изследват високите граници, беше само въпрос на време преди това да се случи, светът се нуждаеше от научен и технически тласък, за да стигне до там.
В разгара на Студената война американците бяха особено загрижени за изостаналостта на страната си и военните последици от съветските открития.
В Москва не очакваха успеха на първия опит, бяха изненадани от ударната вълна на Спутник за световното мнение. Те обаче бързо разбраха, че Съветският съюз използва този изкуствен спътник като пропагандно оръжие в Студената война срещу Съединените щати.
Видове изкуствени спътници
Нека вече направим разлика между два вида спътници, тази разлика действа върху вида на орбитата, заета от спътника, всъщност се прави разлика между роуминг спътници и геостационарни спътници. Пътуващите спътници могат да установят връзки само когато са видими между предавател и приемник.
Лос Изкуствени спътници Те имат две характеристики и по този начин могат да бъдат класифицирани според тяхната мисия или тяхната орбита.
Сателити по тип мисия
Според тяхната мисия имаме следните видове спътници:
астрономически спътници
Това са спътници, които позволяват задълбочено изследване на Земята или по-прецизно изследване на космоса, в случай на дистанционно наблюдение, това е например изработване на точни карти или измерване на точната форма на Земята или дори изследването на континенталните и океанските пространства.
Също така помага за по-добро разбиране на някои атмосферни явления, в случай на изследване на космоса, те всъщност са големи телескопи, изпратени в космоса, тъй като нямат дискомфорта, който атмосферата предоставя на Земята и следователно могат да заснемат по-резки изображения.
Биосателити
Те са предназначени да изследват биологичните ефекти на нулева гравитация, космическа радиация и отсъствието на 24-часовия ден и нощен ритъм на Земята върху различни растения и животни, вариращи от различни микроорганизми до примат, такива космически лаборатории са оборудвани с дистанционно измерване машини за наблюдение на състоянието на пробите.
комуникационни спътници
Сателитна комуникационна система може да бъде пусната в експлоатация сравнително бързо, тъй като не е необходимо да има директен достъп до зоната, тъй като би било необходимо да се направят физически връзки като кабели или други подобни. Това е значително предимство в географски или политически трудни райони.
Типичният телекомуникационен сателит има определен брой транспондери, като всеки транспондер се състои от приемна антена, настроена към канал или диапазон от честоти, на входа на устройство, което мащабира тези честоти до честотния диапазон на изходния канал, и мощност усилвател за осигуряване на изхода на микровълновата печка с достатъчна мощност. Броят на транспондерите или каналите показва капацитета на сателита.
Миниатюрни сателити
Миниатюрният спътник е устройство в орбита на Земята, което има по-ниска маса и по-малки физически размери от конвенционален спътник, като геостационарен сателит, миниатюризираните спътници стават все по-разпространени през последните години.
Те са подходящи за използване в собствени безжични комуникационни мрежи, както и за научно наблюдение, събиране на данни и глобална система за позициониране (GPS).
Миниатюрните спътници често се поставят в ниски околоземни орбити и се изстрелват в групи, наречени „рояци“. При този тип космически спътник всяка система работи подобно на ретранслатор в клетъчна комуникационна система, някои миниатюрни спътници са поставени в удължени (елиптични) орбити.
навигационни спътници
Те са били много полезни за корабните и авиокомпаниите, всъщност ви позволяват да се позиционирате с изключителна прецизност на Земята. Това носи предимство в спасителните мисии, освен това точността може да бъде до 1 сантиметър, но само за военни изследвания, в други случаи е много по-малко точна. Тези спътници също могат да извършват измервания на разстояние.
военни спътници
Тези спътници използват различни видове орбита, това ще зависи от целта, следователно, те ще заемат геостационарна орбита, ако мисията му е да служи като телекомуникационен спътник или много елиптична орбита, ако мисията му е да шпионира, например.
Тези последни видове сателити се наричат „шпионски сателити“. Те също могат да наблюдават Земята като спътници за дистанционно наблюдение, този тип спътници със сигурност не се ограничават до типа мисии, но очевидно нямате достъп до този тип информация.
Сателити за наблюдение на Земята
На борда на тези спътници са използвани различни инструменти за предоставяне на необходимите данни при разнообразни пространствени, спектрални и времеви разделителни способности, за да се отговори на различните изисквания на потребителите в страната и за глобално използване.
Данните от тези спътници се използват за различни приложения, обхващащи селското стопанство, водните ресурси, градското планиране, развитието на селските райони, търсенето на минерали и околната среда, от космоса до земята.
слънчеви сателити
Това е огромна енергийна система, която събира и преобразува слънчевата енергия в електрическа енергия в космоса и след това предава електрическата енергия на земята безжично.
Той осигурява захранване на други системи, той е една от най-важните системи, в много отношения определя геометрията на космическия кораб, дизайна, масата и периода на активно съществуване. Отказът на захранващата система води до повреда на целия апарат.
Системата за захранване обикновено включва: първичен и вторичен източник на електричество, преобразуване, зарядни устройства и автоматизация за управление.
Метеорологични спътници
Също така разположени в повече или по-малко ниска орбита, тези спътници позволяват да се прогнозира, като концентрират своите измервания и изследвания върху атмосферата, директно време и лошо време на Земята и да се изучават климата и тяхната еволюция. Тези спътници използват инфрачервени и нормални камери, освен това, в зависимост от търсената прецизност, те се поставят повече в геостационарна орбита (по-малко прецизна) или в полярна орбита (по-прецизна).
космически станции
Това е изкуствена структура, поставена в орбита, която има необходимата мощност, доставки и екологични системи, за да поддържа човешкото обитаване за продължителни периоди. В зависимост от конфигурацията си, космическата станция може да служи като база за различни дейности.
Те включват наблюдения на Слънцето и други астрономически обекти, изследване на земните ресурси и околната среда, военно разузнаване и дългосрочни изследвания на поведението на материалите и биологичните системи, включително човешката физиология и биохимия, в състояние на безтегловност или микрогравитация. .
Малките космически станции се изстрелват напълно сглобени, но по-големите станции се доставят в модули и се сглобяват в орбита, за да се използва най-ефективно капацитета на транспортното им средство, изстрелва се празна космическа станция и членовете на нейния екипаж, а понякога и допълнително оборудване следват я в отделни превозни средства.
Сателити по тип орбита
Според орбитата си спътниците се класифицират, както следва:
Класификация по център
- Галактоцентрична орбита: Орбитата на центъра на галактиката, Слънцето следва този тип орбита около галактическия център в Млечния път.
- Хелиоцентрична орбита: Орбитата около слънцето, планети от Слънчевата система, кометите и астероидите са в такива орбити, подобно на много изкуствени спътници и космически отломки, спътниците, напротив, не са в хелиоцентричната орбита, а в орбитата на своя родителски обект.
- Геоцентрична орбита: Това е орбитата близо до планетата Земя, както в случая на Луната или изкуствените спътници.
- лунна орбита: Орбитата на Земята около Луната.
- Ареоцентрична орбита: Орбитата около планетата Марс, като тази на неговите луни или изкуствени луни.
Класификация на надморската височина
- Ниска околоземна орбита: Това е, както подсказва името, орбита, която е относително близо до земната повърхност, обикновено на височина под 1000 km, но може да бъде до 160 km над Земята, което е ниско в сравнение с други орбити. но все още доста над земната повърхност.
- Средна земна орбита: Той обхваща широк спектър от орбити навсякъде, трябва да поеме по специфични пътища около Земята и се използва от различни спътници с много различни приложения.
Той се използва широко от навигационни спътници, като европейската система Галилео. Galileo захранва навигационните комуникации в цяла Европа и се използва за много видове навигация, от проследяване на големи самолети до получаване на упътвания до вашия смартфон. Галилео използва съзвездие от множество спътници, за да осигури покритие на големи части от света наведнъж.
- Висока земна орбита: Когато спътник достигне точно 42.164 36.000 километра от центъра на Земята (около XNUMX XNUMX километра от земната повърхност), той навлиза в нещо като „сладко петно“, в което орбитата му съвпада с въртенето на Земята.
Тъй като спътникът се върти в орбита със същата скорост, с която се върти Земята, изглежда, че сателитът остава на място за една географска дължина, въпреки че може да се движи от север на юг, тази специална орбита на висока земя се нарича геосинхронна.
За наблюдението на времето е много важно спътниците в тази орбита да осигуряват стабилен изглед на една и съща повърхност, когато отидете в интернет на сайтове за метеорологични условия и погледнете сателитния изглед на вашия роден град, изображението, което гледате, се спуска от сателит в геостационарна орбита.
Сортиране по наклон
- Наклонена орбита: Чиято орбита не е наклонена спрямо екваториалната равнина.
- полярна орбита: Сателитите в полярна орбита не трябва да преминават точно през северния и южния полюс, дори отклонение в рамките на 20 до 30 градуса все още се класифицира като полярна орбита.
- Слънчева синхронна полярна орбита: Близо полярна орбита, която пресича екватора в едно и също местно слънчево време при всяко преминаване. Полезно за спътници, които правят снимки, тъй като сянката ще бъде една и съща при всяко преминаване.
Класификация по ексцентричност
- кръгова орбита: Орбитата има ексцентриситет 0 и чиято траектория чертае кръг.
- Елиптична орбита: Орбита с ексцентриситет по-голям от 0 и по-малък от 1, орбитата проследява пътя към елипсата.
- Орбита за геосинхронно прехвърляне: Това е елиптична орбита, където перигейът е разположен на по-ниска височина на околоземната орбита и апогей на геостационарна орбита.
- Геостационарна орбита за трансфер: Това е орбитална маневра, която разклаща космически кораб от една кръгова орбита в друга с помощта на два задвижващи двигателя.
- хиперболична орбита: Това е орбита с ексцентриситет, по-голям от 1. Такава орбита също има скорост, която надвишава скоростта на бягане и като такава, тя ще избегне гравитационното притегляне на планетата и ще продължи да пътува безкрайно, докато не влезе друго тяло с достатъчна гравитация.
- Параболична орбита: Това е орбита с ексцентриситет, равен на 1. Тази орбита също има скорост, равна на скоростта на излизане и следователно, за да се избегне гравитацията на планетата, ако скоростта на параболичната орбита се увеличи, тя ще се превърне в хиперболична орбита.
https://youtu.be/ldFjh1Rqmr4
Синхронно сортиране
- Синхронна орбита: Това е всяка орбита, в която орбиталният етап на спътник или небесно тяло е по-голям от ротационния етап на тялото, което държи орбиталния барицентър.
- Полусинхронна орбита: Това е орбита с орбитален период, равен на половината от средния период на въртене на тялото, което се върти в същата посока на въртене като това тяло.
- Геосинхронна орбита: Те имат голяма полуос от 42,164 26199 km (35,786 22,236 мили). Работи на надморска височина от XNUMX XNUMX км (XNUMX XNUMX мили).
- Геостационарна орбита: Те са орбитите около Земята, съответстващи на периода на въртене на звездите на Земята.
- Орбита на гробището: Това е орбита, която е далеч от обичайните оперативни орбити.
- Ареосинхронна орбита: Това е синхронна орбита, която е разположена близо до планетата Марс с орбитално време, равно на постоянството на звездния ден на Марс, 24.6229 часа.
- Ареостационарна орбита: Той е подобен на геостационарната орбита, но се намира на Марс.
други орбити
- Орбита на подкова: Това е орбитата, която изглежда на земния наблюдател като конкретна орбитална планета, но всъщност в съвместна орбита с планетата.
- Лагранжева точка: Те са точки, съседни на две огромни тела в орбита, където малко нещо ще запази позицията си спрямо големи движещи се обекти.
Класификация на спътниците според теглото им
Според теглото им можем да класифицираме Изкуствени спътници както следва:
- Големи спътници: над 1000 кг
- Средни спътници: между 500 и 1000 кг
- Мини сателити: между 100 и 500 кг
- Микро сателити: между 10 и 100 кг
- Нано сателити: между 1 и 10 кг
- Сателитен пик: между 0,1 и 1 кг
- Фемто сателит: по-малко от 100 g
Държави с капацитет за стартиране
Има няколко държави с капацитет за изстрелване на сателити в космоса, като например:
Русия
Лидер в комерсиалните космически изстрелвания, Русия управлява няколко космодрума, като нацията плаща на Казахстан 115 милиона долара годишно за използването на най-натоварената му стартова площадка.
САЩ
Частните компании и държавните правителства непрекъснато създават космодрума в Съединените щати, които пряко или косвено подкрепят индустрията за изстрелване на сателити.
Франция
Тази страна построи своите стартови съоръжения във Френска Гвиана през 1970-те години на миналия век, използвайки екваториалното въртене на Земята, за да изведе в орбита стотици допълнителни килограми полезен товар.
Япония
Първото експулсиране беше през май 2012 г. от южнокорейски сателит и беше повече от успешна мисия; инициира официалната либерализация на бизнеса за изстрелване на сателити на Японската агенция за аерокосмически изследвания.
Бразилия
Трудното навлизане на Бразилия в индустрията за изстрелване е напомняне колко технически труден и опасен може да бъде този бизнес, две сателитни изстрелвания не успяха да стартират.
Колко спътника обикалят около Земята?
„Според Службата на ООН по въпросите на космическото пространство (UNOOSA), общо 8378 обекта са били изстреляни в космоса в историята. В момента 4928 все още са в орбита, въпреки че 7 от тях са в орбита около небесни тела, различни от Земята; Което означава, че 4921 XNUMX сателита бръмчат над главата си всеки ден.
Какъв е размерът на сателита?
От размера на малка кола до размера на малък уред, сателити с всякакви форми и размери се използват за наблюдение на структура на земята от космоса, от спътника с тегло 3.238 кг до спътника с тегло 570 кг.
Сега, бързото развитие на сателитната технология позволява дори на по-малки сателити да предоставят подобни възможности, тези малки спътници осигуряват по-кратко време за изграждане и намалени разходи.
Каква е функцията на сателита?
Сателитът е тяло в космоса, което орбитира близо до нещо друго, може да бъде естествено, като луна, или изкуствено. Изкуствен спътник се пуска в орбита чрез прикрепване към ракета, изпраща се в космоса и след това се отделя, когато е на правилното място, всички Изкуствени спътници Те се използват и за изследване на други части от нашата слънчева система, включително Марс, Планета Юпитер и слънцето.
Как сателитът остава в орбита?
Гравитацията, комбинирана с инерцията на спътника от изстрелването му в космоса, кара спътника да отиде в орбита над Земята, вместо да падне на земята.
Така че наистина способността на спътниците да поддържат своята орбита се свежда до баланс между два фактора: тяхната скорост (или скоростта, с която би се движил по права линия) и гравитационното привличане между спътника и планетата, която обикаля.
Могат ли сателитите да се сблъскат?
Има много спътници в орбита, като се имат предвид хилядите стари и несъществуващи спътници, които вече не могат да комуникират със Земята, е изненадващо колко малко се сблъскват; но такъв сблъсък несъмнено може да се случи.
Кой контролира сателитите?
Всички Изкуствени спътници те се управляват от сателитни контролни центрове, разположени на различни места на Земята. По отношение на геосинхронните спътници, те са оборудвани с компютри и софтуер, предназначени да поддържат спътника закотвен към Земята и да работят правилно, за да изпълнят мисията, за която са изстреляни.
Сателитите изпращат телеметрия до сателитните контролни центрове непрекъснато, така че техническият персонал може да проверява състоянието на различните подсистеми на борда по всяко време на деня.
Може ли някой да изпрати спътник в космоса?
Да, наистина, трябва само да получите лиценз от Федералната агенция за комуникации, защото в противен случай бихте могли да пречите на други спътници, било поради периоди на комуникация или орбитален маршрут.
