Первые искусственные спутники с планеты земля

Искусственные спутники Земли: Всё о спутниках

Спутник Земли — это любой объект, который движется по искривленному пути вокруг планеты. Луна — это оригинальный, естественный спутник Земли, и есть много искусственных спутников, обычно на близкой орбите к Земле. Путь, по которому проходит спутник, — это орбита, которая иногда принимает форму круга.

Чтобы понять, почему спутники двигаются таким образом, мы должны вернуться к нашему другу Ньютону. Ньютон предположил, что сила-гравитации существует между любыми двумя объектами во Вселенной.

Если бы не эта сила, спутник, движущийся вблизи планеты, продолжал бы двигаться с той же скоростью и в том же направлении — по прямой.

Однако этот прямолинейный инерционный путь спутника уравновешен сильным гравитационным притяжением, направленным к центру планеты.

Орбиты искусственных спутников Земли

Орбиты спутников

Иногда орбита искусственного спутника Земли выглядит как эллипс, раздавленный круг, который перемещается вокруг двух точек, известных как фокусы. Применяются те же основные законы движения, за исключением того, что планета находится в одном из фокусов.

В результате, чистая сила, применяемая к спутнику, не равномерна по всей орбите, и скорость спутника постоянно изменяется.

Он движется быстрее всего, когда он ближе всего к Земле — точка, известная как перигей — и самая медленная, когда она находится дальше всего от Земли — точка, известная как апогей.

Существует множество различных спутниковых орбит Земли. Те, которые получают наибольшее внимание — это геостационарные орбиты, поскольку они неподвижны над определенной точкой Земли.

Орбита, выбранная для искусственного спутника, зависит от ее применения. Например, для прямого вещательного телевидения используется геостационарная орбита. Многие спутники связи также используют геостационарную орбиту. Другие спутниковые системы, такие как спутниковые телефоны, могут использовать низкоземные орбиты.

Аналогичным образом спутниковые системы, используемые для навигации, такие как система Navstar или Global Positioning (GPS), занимают относительно низкую орбиту Земли. Есть также много других типов спутников. От метеорологических спутников, до спутников для исследований. Каждый из них будет иметь свой собственный тип орбиты в зависимости от его применения.

Фактическая выбранная орбита спутника Земли будет зависеть от факторов, включая ее функцию, и от области, в которой она должна служить. В некоторых случаях орбита спутника Земли может достигать 100 миль (160 км) для низкоорбитальной орбиты LEO, в то время как другие могут достигать более 22 000 миль (36000 км), как в случае GEO-орбитальной орбиты GEO.

Первый искусственный спутник земли

Первый искусственный спутник земли был запущен 4 октября 1957 года Советским Союзом и был первым искусственным спутником в истории.

Спутник 1 был первым из нескольких спутников, запущенных Советским Союзом в программе «Спутник», большинство из которых были успешными. Спутник 2 следовал за вторым спутником на орбите, а также первым, чтобы нести животное на борту, суку по имени Лайка. Первый провал потерпел Спутник 3.

Первый спутник земли

Первый спутник земли имел приблизительную массу 83 кг, имел два радиопередатчика (20,007 и 40,002 МГц) и вращался на орбите Земли на расстоянии 938 км от своего апогея и 214 км на своем перигее.

Анализ радиосигналов использовался для получения информации о концентрации электронов в ионосфере.

Температура и давление были закодированы в течение длительности радиосигналов, которые он излучал, что указывает на то, что спутник не был перфорирован метеоритом.

Первый спутник земли представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см, имеющую четыре длинные и тонкие антенны длиной от 2,4 до 2,9 м. Антенны выглядели как длинные усы. Космический аппарат получил информацию о плотности верхних слоев атмосферы и распространении радиоволн в ионосфере.

Приборы и источники электрической энергии были размещены в капсуле, которая также включала радиопередатчики, работающие в 20.007 и 40.002 МГц (около 15 и 7,5 м на длине волны), выбросы были сделаны в альтернативных группах по 0, 3 с продолжительности.

Заземление телеметрии включало данные о температуре внутри и на поверхности сферы.

Поскольку сфера была заполнена азотом под давлением, у «Спутника 1» появилась первая возможность обнаружить метеориты, хотя она и не обнаружила. Потеря давления внутри, из-за проникновения на внешнюю поверхность, была отражена в данных о температуре.

Виды искусственных спутников

Искусственные спутники бывают разных видов, форм, размеров и играют разные роли.

Виды спутников

  • Спутники погоды помогают метеорологам прогнозировать погоду или видеть, что происходит на данный момент. Хорошим примером является геостационарный эксплуатационный экологический спутник (GOES). Эти спутники земли обычно содержат камеры, которые могут возвращать фотографии земной погоды, либо с фиксированных геостационарных положений, либо с полярных орбит.
  • Спутники связи позволяют передавать телефонные и информационные разговоры через спутник. Типичные спутники связи включают Telstar и Intelsat. Самой важной особенностью спутника связи является приемоответчик — радиоприемник, который принимает разговор на одной частоте, а затем усиливает его и повторно передает обратно на Землю на другой частоте. Спутник обычно содержит сотни или тысячи транспондеров. Коммуникационные спутники обычно геосинхронны.
  • Широковещательные спутники передают телевизионные сигналы от одной точки к другой (аналогично спутникам связи).
  • Научные спутники, такие как Космический телескоп Хаббл, выполняют всевозможные научные миссии. Они смотрят на все, от солнечных пятен до гамма-лучей.
  • Навигационные спутники помогают кораблям и самолетам перемещаться. Самыми известными являются спутники GPS NAVSTAR.
  • Спасательные спутники реагируют на сигналы радиопомех.
  • Спутники наблюдения Земли проверяют планету на предмет изменений во всем: от температуры, лесонасаждений, до покрытия ледяного покрова. Самыми известными являются серии Landsat.
  • Военные спутники Земли находятся на орбите, но большая часть фактической информации о положении остается секретной. Спутники могут включать ретрансляцию зашифрованной связи, ядерный мониторинг, наблюдение за передвижениями противника, раннее предупреждение о запуске ракет, подслушивание наземных радиолиний, радиолокационную визуализацию и фотографии (с использованием, по сути, больших телескопов, которые фотографируют интересные в военном отношении области).

Земля с искусственного спутника в реальном времени

Изображения земли с искусственного спутника, транслируемое в режиме реального времени НАСА с Международной космической станции. Изображения захватываются четырьмя камерами высокого разрешения, изолированными от низких температур, что позволяет нам чувствовать себя ближе к космосу, чем когда-либо.

Эксперимент (HDEV) на борту МКС был активирован 30 апреля 2014 года. Он установлен на внешнем грузовом механизме модуля Columbus Европейского космического агентства. Этот эксперимент включает несколько видеокамер высокой четкости, которые заключены в корпус.

Совет; поместите плеер в HD и полный экран. Бывают случаи, когда экран будет черным, это может быть по двум причинам: станция проходит через зону орбиты, где она находится ночью, орбита длится приблизительно 90 мин. Либо экран темнеет когда камеры меняются.

Сколько спутников на орбите Земли 2017?

Согласно индексу объектов, запускаемых в космическое пространство, которое ведет Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства (UNOOSA), в настоящее время на орбите Земли около 4 256 спутников, что на 4,39% больше, чем в прошлом году.

Сколько спутников на орбите Земли?

221 спутник был запущен в 2015 году, что является вторым по величине за один год, хотя он ниже рекордного количества 240, запущенного в 2014 году.

Увеличение числа спутников, вращающихся вокруг Земли, меньше, чем число, запущенное в прошлом году, поскольку спутники имеют ограниченную продолжительность жизни.

Большие спутники связи от 15 и более лет, в то время как малые спутники, такие как CubeSat, могут рассчитывать только на срок службы 3-6 месяцев.

Сколько из этих орбитальных спутников Земли работает?

Союз ученых (UCS) уточняет, какие из этих орбитальных спутников работают, и это не так много, как вы думаете! В настоящее время существует только 1 419 оперативных спутников Земли- всего около одной трети из всего числа на орбите.

Это означает, что вокруг планеты много бесполезного металла! Вот почему существует большой интерес со стороны компаний, которые смотрят, как они захватывают и возвращают космический мусор, с использованием таких методов, как космические сети, рогатки или солнечные паруса.

Что делают все эти спутники?

Согласно данным UCS, основными целями операционных спутников являются:

  • Связь — 713 спутника
  • Наблюдение Земли / наука — 374 спутника
  • Технологическая демонстрация / разработка с использованием 160 спутников
  • Навигация & GPS — 105 спутника
  • Космическая наука — 67 спутников

Следует отметить, что некоторые спутники имеют несколько целей.

Кому принадлежат спутники Земли?

Интересно отметить, что в базе данных UCS есть четыре основных типа пользователей, хотя принадлежность 17% спутников у нескольких пользователей.

  • 94 спутника, зарегистрированны гражданскими лицами: они как правило, являются учебными заведениями, хотя есть и другие национальные организации. 46% этих спутников имеют цель развитие технологий, таких как наука о Земле и космосе. Наблюдение составляют еще 43%.
  • 579 принадлежат коммерческим пользователям: коммерческие организации и государственные организации, которые хотят продавать собранные ими данные. 84% этих спутников сосредоточены на услугах связи и глобального позиционирования; из оставшихся 12% — спутники наблюдения Земли.
  • 401 спутник принадлежит государственными пользователями: в основном национальные космические организации, а также другие национальные и международные органы. 40% из них — спутники связи и глобального позиционирования; еще 38% сосредоточено на наблюдении Земли. Из оставшихся — развитие космической науки и техники составляет 12% и 10% соответственно.
  • 345 спутника принадлежат военным: здесь снова сосредоточена связь, наблюдения Земли и системы глобального позиционирования, причем 89% спутников имеют одну из этих трех целей.

Сколько спутников у стран

По данным UNOOSA около 65 стран запустили спутники, хотя в базе данных UCS имеется только 57 стран, зарегистрированных с использованием спутников, и некоторые спутники перечислены с совместными / многонациональными операторами. Самые большие:

  • США с 576 спутниками
  • Китай с 181 спутниками
  • Россия с 140 спутниками
  • Великобритания указана как имеющая 41 спутник, плюс участвует в дополнительных 36 спутниках, которыми располагает Европейское космическое агентство.

Помните, когда вы смотрите!
В следующий раз, когда вы посмотрите на ночное небо, помните, что между вами и звездами есть около двух миллионов килограммов металла, окружающего Землю!

Источник: Территория знаний

Источник: https://tagweb.ru/2018/02/11/chto-takoe-sputnik-zemli/

Первые искусственные спутники Земли

ПодробностиКатегория: Встреча с космосомОпубликовано 13.11.2012 15:48Просмотров: 35390

В 1957 году под руководством С.П. Королёва была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли.

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — это космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите. Геоцентрическая орбита — траектория движения небесного тела по эллиптической траектории вокруг Земли.

Один из двух фокусов эллипса, по которому движется небесное тело, совпадает с Землёй. Для того, чтобы космический корабль оказался на этой орбите, ему необходимо сообщить скорость, которая меньше второй космической скорости, но не меньше чем первая космическая скорость.

Полёты ИСЗ выполняются на высотах до нескольких сотен тысяч километров. Нижнюю границу высоты полёта ИСЗ обуславливает необходимость избегания процесса быстрого торможения в атмосфере.

Период обращения спутника по орбите в зависимости от средней высоты полёта может составлять от полутора часов до нескольких суток. 

Особое значение имеют спутники на геостационарной орбите, период обращения которых строго равен суткам и поэтому для наземного наблюдателя они неподвижно «висят» на небосклоне, что позволяет избавиться от поворотных устройств в антеннах.

Геостациона́рная орби́та (ГСО) — круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси.

 Движение искусственного спутника Земли по геостационарной орбите.

Первый в мире ИСЗ Спутник -1 запущен в СССР 4 октября 1957 года.

Первый искусственный спутник Земли

Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, первый космический аппарат, запущен на орбиту в СССР 4 октября 1957 года.

Читайте также:  Моря индийского океана

Кодовое обозначение спутника — ПС-1 (Простейший Спутник-1). Запуск осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (позже это место получило название космодром Байконур) на ракете-носителе «Спутник» (Р-7).

Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым работали ученые М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, В. И. Лапко, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.

Дата запуска первого искусственного спутника Земли считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.

Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка.

В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая из двух штырей по 2,4 м и по 2,9 м. Так как спутник был неориентирован, то четырёхантенная система давала равномерное излучение во все стороны.

Внутри герметичного корпуса были размещены блок электрохимических источников; радиопередающее устройство; вентилятор; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса первого спутника: 83,6 кг.

История создания первого спутника

13 мая 1946 г. Сталин подписал постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности. В августе С. П. Королёв был назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия.

Но еще в 1931 году в СССР была создана Группа изучения реактивного движения, которая занималась конструированием ракет. В этой группе работали Цандер, Тихонравов, Победоносцев, Королёв. В 1933 году на базе этой группы был организован Реактивный институт, который продолжил работы по созданию и совершенствованию ракет.

В 1947 году в Германии были собраны и прошли лётные испытания ракеты Фау-2, они и положили начало советским работам по освоению ракетной техники. Однако Фау-2 воплотила в своей конструкции идеи гениев-одиночек Константина Циолковского, Германа Оберта, Роберта Годдарда.

В 1948 г. на полигоне Капустин Яр проводились уже испытания ракеты Р-1, которая являлась копией Фау-2, изготовляемой полностью в СССР. Затем появились Р-2 с дальностью полета до 600 км, эти ракеты были приняты на вооружение с 1951 г. А Создание ракеты Р-5 с дальностью до 1200 км стало первым отрывом от техники Фау-2.

Эти ракеты прошли испытания в 1953 г, и сразу же начались исследования использования их как носителя ядерного оружия. 20 мая 1954 г. правительство выдало постановление о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р-7. А уже 27 мая Королёв направил докладную министру оборонной промышленности Д. Ф.

 Устинову о разработке ИСЗ и возможности его запуска с помощью будущей ракеты Р-7.

Запуск!

В пятницу, 4 октября, в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени был совершён успешный запуск. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. На 314,5 секунде после старта произошло отделение Спутника и он подал свой голос.

«Бип! Бип!» — так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных.

И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «…В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…»

Только после приёма первых сигналов Спутника поступили результаты обработки телеметрических данных и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Один из двигателей «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется и при его превышении старт автоматически отменяется.

Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени.

Но победителей не судят! Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн. км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта.

Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Официально «Спутник-1» и «Спутник-2», Советский Союз запускал в соответствии с принятыми на себя обязательствами по Международному Геофизическому Году.

Спутник излучал радиоволны на двух частотах 20,005 и 40,002 МГц в виде телеграфных посылок длительностью 0,3 с, это позволяло изучать верхние слои ионосферы — до запуска первого спутника можно было наблюдать только за отражением радиоволн от областей ионосферы, лежащих ниже зоны максимальной ионизации ионосферных слоёв.

Цели запуска

  • проверка расчётов и основных технических решений, принятых для запуска;
  • ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника;
  • экспериментальное определение плотности верхних слоёв атмосферы по торможению спутника;
  • исследование условий работы аппаратуры.

Несмотря на то, что на спутнике полностью отсутствовала какая-либо научная аппаратура, изучение характера радиосигнала и оптические наблюдения за орбитой позволили получить важные научные данные.

Другие спутники

Второй страной, запустившей ИСЗ, стали США:  1 февраля 1958 года был запущен искусственный спутник земли Эксплорер-1. Он находился на орбите до марта 1970 г., но прекратил радиопередачи еще 28 февраля 1958 г. Первый американский искусственный спутник Земли был запущен командой Брауна.

Вернер Магнус Максимилиан фон Браун — немецкий, а с конца 1940-х годов американский конструктор ракетно-космической техники, один из основоположников современного ракетостроения, создатель первых баллистических ракет.

В США он считается «отцом» американской космической программы.

Фон Брауну по политическим причинам долго не давали разрешения на запуск первого американского спутника (руководство США хотело, чтобы спутник был запущен военными), поэтому подготовка к запуску «Эксплорера» началась всерьёз лишь после аварии «Авангарда».

Для запуска была создана форсированная версия баллистической ракеты Редстоун, названная Юпитер-С. Масса спутника была ровно в 10 раз меньше массы первого советского ИСЗ — 8,3 кг. На нем был установлен счетчик Гейгера и датчик метеорных частиц. Орбита «Эксплорера» была заметно выше орбиты первого ИСЗ.

 Следующие страны, запустившие спутники — Великобритания, Канада, Италия — запустили свои первые ИСЗ в 1962, 1962, 1964 гг. на американских ракетах-носителях. А третьей страной, выведшей первый ИСЗ на своей ракете-носителе, стала Франция 26 ноября 1965 г. 

Сейчас ИСЗ запускаются более чем 40 странами (а также отдельными компаниями) с помощью как собственных ракет-носителей (РН), так и предоставляемых в качестве пусковых услуг другими странами и межгосударственными и частными организациями.

Источник: http://ency.info/earth/vstrecha/71-perviye-iskusstvenniye-sputniki-zemli

Первый спутник Земли

Фотография первого в мире искусственного спутника Земли

Мы давно привыкли, что живем в эпоху освоения космоса. Однако, наблюдая сегодня за огромными многоразовыми ракетами и космическими орбитальными станциями многие не осознают, что первый запуск космического аппарата состоялся не так давно – всего 60 лет назад.

Первый искусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 года.

Общие сведения

Кто запустил первый искусственный спутник Земли? – СССР. Этот вопрос имеет большое значение, так как это событие дало начало так называемой космической гонке между двумя сверхдержавами: США и СССР.

Схема ПС-1

Как назывался первый в мире искусственный спутник Земли? – так как подобные аппараты ранее не существовали, советские ученые посчитали, что название «Спутник-1» вполне подходит для данного аппарата. Кодовое обозначение аппарата – ПС-1, что расшифруется как «Простейший Спутник-1».

Внешне спутник имел довольно незамысловатый вид и представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см к которой были прикреплены крест-накрест две изогнутые антенны, позволяющие устройству равномерно и во всех направлениях распространять радиоизлучение.

Внутри сферы, сделанной из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, располагались 50-киллограмовые серебряно-цинковые аккумуляторы, радиопередатчик, вентилятор, термостат, датчики давления и температуры. Общая масса устройства составила 83,6 кг.

Примечательно, что радиопередатчик вещал в диапазоне 20 МГц и 40 МГц, то есть следить за ним могли и обычные радиолюбители.

История создания

Работа со спутником

История первого космического спутника и космических полетов в целом начинается с первой баллистической ракеты – Фау-2 (Vergeltungswaffe-2). Ракета была разработана известным немецким конструктором — Вернером фон Брауном в конце Второй мировой войны.

Первый тестовый запуск прошел в 1942-м году, а боевой – 1944-м., всего было выполнено 3225 запусков в основном по территории Великобритании. После войны Вернер фон Браун сдался армии США, в связи с чем возглавил Службу проектирования и разработки вооружения в США.

Еще в 1946-м году немецкий ученый представил Минобороны США доклад «Предварительная конструкция экспериментального космического корабля, вращающегося вокруг Земли», где отметил, что в течение пяти лет может быть разработана ракета, способная вывести на орбиту подобный корабль.

Однако финансирование проекта не было одобрено.

13-го мая 1946-го года Иосиф Сталин принял постановление о создании ракетной отрасли в СССР. Главным конструктором баллистических ракет был назначен Сергей Королев. Следующие 10 лет учеными были разработаны межконтинентальные баллистические ракеты Р-1, Р2, Р-3 и др.

В 1948-м году ракетный конструктор Михаил Тихонравов провел доклад для научных кругов о составных ракетах и результатах расчетов, согласно которым разрабатываемые 1000-киллометровые ракеты могут достигать больших расстояний и даже вывести на орбиту искусственный спутник Земли.

Однако, подобное заявление подверглось критике и не было воспринято всерьез. Отдел Тихонравова в НИИ-4 был расформирован в связи с неактуальными работами, однако позже усилиями Михаила Клавдиевича вновь собран в 1950-м году.

Тогда Михаил Тихонравов уже прямо заговорил о миссии по выводу спутника на орбиту.

Модель спутника

После создания баллистической ракеты Р-3 на презентации были представлены ее возможности, согласно которым ракета была способна не только поражать цели на расстоянии 3000 км, но и вывести спутник на орбиту. Так к 1953-му году ученым все же удалось убедить высшее руководство в том, что вывод орбитального спутника возможен.

А у руководителей вооруженных сил возникло понимание перспективности разработки и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ). По этой причине в 1954-м году было принято постановление о создании отдельной группы в НИИ-4 с Михаилом Клавдиевичем, которая занималась бы проектированием спутника и планированием миссии.

В том же году группа Тихонравова представила программу освоения космоса, от запуска ИСЗ, до высадки на Луну.

В 1955-м году делегация политбюро во главе Н. С. Хрущевым посетила Ленинградский металлический завод, где было окончено строительство двухступенчатой ракеты Р-7.

Впечатление делегации вылилось в подписание постановления о создании и выводе на земную орбиту спутника в ближайшие два года.

Проектирование ИСЗ началось в ноябре 1956-го года, а в сентябре 1957-го года «Простейший Спутник-1» успешно прошел испытания на вибростенде и в термокамере.

Однозначно на вопрос «кто изобрел Спутник-1?» — ответить нельзя. Разработка первого спутника Земли происходила под руководством Михаила Тихонравова, а создание ракеты-носителя и вывод спутника на орбиту – под началом Сергея Королева. Однако над обоими проектами трудилось немалое число ученых и научных сотрудников.

История запуска

Запуск первого спутника ПС-1

В феврале 1955-го года высшее руководство утвердило создание Научно-исследовательского испытательного полигона №5 (позже Байконур), который должен был располагаться в Казахстанской пустыне.

На полигоне проводились испытания первых баллистических ракет типа Р-7, но по результатам пяти опытных запусков стало ясно, что массивная головная часть баллистической ракеты не выдерживает температурной нагрузки и требует доработки, что займет около полугода. По этой причине С. П. Королев запросил от Н. С. Хрущева две ракеты для экспериментального запуска ПС-1.

В конце сентября 1957-го года на Байконур прибыла ракета Р-7 с облегченной головой частью и переходом под спутник. Была снята лишняя аппаратура, в результате чего масса ракеты была уменьшена на 7 тонн.

2-го октября С. П. Королев подписал приказ о летных испытаниях спутника и направил уведомление о готовности в Москву. И хотя от Москвы не пришло никаких ответов, Сергей Королев решил произвести вывод ракеты-носителя «Спутник» (Р-7) с ПС-1 на стартовую позицию.

Причина, по которой руководство потребовало вывод спутника на орбиту именно в этот период заключается в том, что с 1 июля 1957 по 31 декабря 1958 проводился так называемый Международный геофизический год. Согласно нему, в указанный период 67 стран совместно и по единой программе проводили геофизические исследования и наблюдения.

Читайте также:  В вулканах - "огненный" характер природы

Дата запуска первого искусственного спутника — 4 октября 1957-й год. Кроме того, в тот же день проходило открытие VIII международного конгресса астронавтики в Испании, Барселона.

Руководители космической программы СССР не раскрывались общественности по причине секретности проводимой работы, о сенсационном запуске спутника конгрессу сообщил академик Леонид Иванович Седов.

Поэтому именно советского физика и математика Седова мировая общественность долго считала «отцом Спутника».

История полета

Инфографика по спутнику ПС-1

В 22:28:34 по московскому времени произошел запуск ракеты со спутником с первой площадки НИИП № 5 (Байконур). Спустя 295 секунд центральный блок ракеты и спутник были выведены на эллиптическую орбиту Земли (апогей – 947 км, перигей – 288 км).

Еще через 20 секунд ПС-1 отделился от ракеты и подал сигнал. Это были повторяющиеся сигналы «Бип! Бип!», которые ловили на полигоне 2 минуты, до тех пор, пока «Спутник-1» не скрылся за горизонтом.

На первом витке аппарата вокруг Земли Телеграфное агентство Советского Союза (ТАСС) передало сообщение об успешном запуске первого в мире ИСЗ.

После приема сигналов ПС-1 начали поступать подробные данные об аппарате, который, как оказалось, был близок к тому, чтобы не достичь первой космической скорости и не выйти на орбиту. Причиной этому послужил непредвиденный отказ системы управления подачи топлива, из-за чего один из двигателей запаздывал. От неудачи отделяли доли секунды.

Однако, ПС-1 все же успешно достиг эллиптической орбиты, по которой двигался в течение 92-х дней, при этом выполнил 1440 оборотов вокруг планеты. Радиопередатчики аппарата работали на протяжении первых двух недель.

Что стало причиной гибели первого спутника Земли? — Потеряв скорость о трение атмосферы, «Спутник-1» начал снижаться и полностью сгорел в плотных слоях атмосферы. Примечательно, что многие могли наблюдать некий блестящий объект, движущийся по небу в тот период.

Но без специальной оптики блестящий корпус спутника нельзя было заметить, и на самом деле этим объектом была вторая ступень ракеты, которая также вращалась на орбите, вместе со спутником.

Значение полета

Первый спутник. Рисунок художника.

Первый запуск искусственного спутника Земли в СССР произвел небывалый подъем гордости за свою страну и сильный удар по престижу США. Отрывок из публикации «Юнайтед пресс»: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США.

Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…». И несмотря на ошибочные представления о технической отсталости СССР, первым спутником Земли стал именно советский аппарат, к тому же его сигнал мог отслеживаться любым радиолюбителем.

Полет первого спутника Земли ознаменовал начало космической эры и запустил космическую гонку между Советским Союзом и США.

Спустя всего 4 месяца, 1-го февраля 1958-го года США запустили свой спутник «Эксплорер-1», который был собран командой ученого Вернера фон Брауна. И хотя он был в несколько раз легче ПС-1 и содержал 4,5 кг научной аппаратуры, он все же был вторым и уже не так повлиял на общественность.

Научные результаты полёта ПС-1

Запуск данного ПС-1 преследовал несколько целей:

  • Тестирование технической способности аппарата, а также проверка расчетов, принятых для успешного запуска спутника;
  • Исследование ионосферы. До запуска космического аппарата радиоволны, посланные с Земли, отражались от ионосферы, исключая возможность ее изучения. Теперь же ученые смогли начать исследование ионосферы посредством взаимодействия радиоволн, излучаемых спутником из космоса и идущих через атмосферу к поверхности Земли.
  • Расчет плотности верхних слоев атмосферы при помощи наблюдения за темпом замедления аппарата вследствие трения об атмосферу;
  • Исследование влияния космического пространства на аппаратуру, а также определения благоприятных условий для работы аппаратуры в космосе.

Слушать звук Первого спутника

И хотя на спутнике не было никакой научной аппаратуры, слежение за его радиосигналом и анализ его характера давал много полезных результатов. Так группа ученых из Швеции проводила измерения электронного состава ионосферы, опираясь на эффект Фарадея, гласящий об изменении поляризации света при прохождении его через магнитное поле.

Также группа советских ученых из МГУ разработала методику наблюдения за спутником с точным определением его координат. Наблюдение за данной эллиптической орбитой и характером ее поведения позволили определить плотность атмосферы в области орбитальных высот.

Неожиданно повышенная плотность атмосферы в указанных областях подтолкнула ученых к созданию теории торможения спутников, что внесло свою лепту в развитие космонавтики.

Интересные факты

  • Памятник создателям первого в мире искусственного спутника Земли в МосквеВ журнале «Радио» для радиолюбителей были заранее напечатаны инструкции по приему «сигнала из космоса» от ПС-1;
  • Расчеты координат спутника с привязкой по времени занимали у ученых 30-60 минут. Сегодня аналогичные вычисления посредством компьютера проводились бы за 1-2 секунды;
  • Прежде чем американцы запустили свой первый спутник, Советский Союз 3-го ноября 1957-го года запустил на орбиту свой второй космический аппарат – «Спутник-2». Причем на борту спутника впервые находилось живое существо – беспородная собака-космонавт Лайка. И хотя предусматривалось, что собака проживет около недели на орбите Земли, животное погибло через 5-7 часов после запуска в результате перегрева.
  • К 50-летию Спутника-1, 4-го октября 2007-го года в наукограде Королев на проспекте Космонавтов был установлен памятник «Первому искусственному спутнику Земли».
  • Старт космической гонки вынудил США создать НАСА.
  • Запуск Спутника-1 повлиял на создание DARPA и Интернета. В ответ на успешный запуск ПС-1 с дальнейшей перспективой создания новой сети вещания, США в 1957-м году создают Агентство передовых исследовательских проектов (ARPA). В случае войны США также хотели иметь надежную систему передачи информации на дальние расстояния, в результате чего начали разработку компьютерной сети. 5-го декабря 1969-го года сеть ARPANET объединила три университета и исследовательский центр. Позже эта технология была реализована в CERN и переросла в итоге во Всемирную паутину.

Видео о первом спутнике.

Источник: http://SpaceGid.com/pervyiy-sputnik-zemli.html

Искусственные спутники Земли (ИСЗ)

Впервые искусственный спутник Земли запустили в 1957 году. С этого времени слово «спутник» появилось во всех мировых языках. Сегодня их насчитывается не один десяток, и каждый имеет свое название.

Первый запуск такого аппарата — 4.10.1957 года. Именно он является первым небесным телом, созданным искусственно людьми. Для его создания использовались достижения советской вычислительной техники, ракетной техники, а также небесной механики.

С помощью первого ИСЗ ученые получили возможность измерить плотность всех атмосферных слоев, узнать особенности передачи радиосигналов в иносфере, проверить точность и достоверность технических решений и теоретических расчетов, которые были использованы для вывода ИСЗ.

Какие бывают земные спутники? Виды

Все они подразделяются на:

  • научно-исследовательские аппараты.,
  • прикладные.

Это зависит от того, какие задачи они решают. С помощью научно-исследовательских аппаратов возможно исследовать поведение небесных объектов Вселенной и значительного объема космического пространства.

К научно-исследовательским устройствам относят: орбитальные астрономические обсерватории, геодезические, геофизические спутники. К прикладным относят: метеорологические, навигационные и технические, спутники связи и спутники для исследования земельных ресурсов.

Существуют также искусственно созданные спутники Земли, предназначенные для полета людей в космос, их называют «пилотируемые».

На каких орбитах летают спутники Земли? На какой высоте?

Те ИСЗ, что находятся на экваториальной орбите называют экваториальными, а те, что на полярной орбите – полярными. Существуют также стационарные модели, которые были запущены на круговую экваториальную орбиту, и их движение совпадает с вращением нашей планеты. Такие стационарные аппараты висят неподвижно над какой-либо конкретной точкой Земли.

Отделяемые ИСЗ детали в процессе вывода на орбиту нередко также называют спутниками Земли. Они относятся к вторичным орбитальным объектам и служат для проведения наблюдений в научных целях.

Первые пять лет после первого запуска ИСЗ (1957-1962) назывались научным образом. Для их названия брали год запуска и одну греческую букву, соответствующую номеру по порядку в каждом конкретном году.

С увеличением числа запускаемых искусственных аппаратов с начала 1963 года они стали именоваться годом запуска и всего одной латинской буквой. ИСЗ могут иметь разные конструктивные схемы, разные размеры, отличаться массой, составом бортового оборудования.

Энергопитание ИСЗ происходит за счет солнечных батарей, которые стоят на внешней части корпуса.

По достижении спутником высоты 42164 километра от центра нашей планеты (от поверхности земли 35786 км) он начинает входить в зону, где орбита будет соответствовать вращению планеты.

Ввиду того, что движение аппарата происходит с такой же скоростью, как движение Земли (этот период равен 24-м часам), кажется, что он стоит на месте только над одной долготой.

Такую орбиту называют геосинхронной.

Задачи и программы полетов вокруг Земли

Метеорологическая система «Метеор» была создана еще в 1968 году. В нее входит не один, а несколько спутников, которые одновременно находятся на разных орбитах. Они наблюдают за облачным покровом планеты, фиксируют контуры морей и материков, о чем передают сведения в Гидрометеоцентр.

Данные спутников важны и в процессе проведения космофотосъемки, используемой в геологии. С ее помощью возможно обнаружить крупные геологические структуры, связанные с месторождениями полезных ископаемых.

Они помогают четко фиксировать лесные пожары, что актуально для таёжных просторов, где невозможно быстро заметить большой пожар. С помощью космических снимков можно рассмотреть особенности почв и рельефа, ландшафтов, распределении подземных и наземных вод.

С помощью спутников можно следить за переменами в растительном покрове, что особенно важно для специалистов сельского хозяйства.

Интересные факты о земных спутниках

  1. Первым ИСЗ, отправившимся на околоземную орбиту был ПС-1. Его запуск осуществлялся с полигона СССР.
  2. Создателем ПС-1 был конструктор Королёв, который мог бы получить нобелевскую премию. Но в СССР не принято было присваивать достижения кому-то одному, все было общее. Поэтому создание ИСЗ было достижением всего народа СССР.
  3. В 1978 году СССР запустил спутник-шпион, но запуск прошел неудачно. Аппарат включал в себя ядерный реактор. Когда он упал, — заразил территорию более 100 000 квадратных километров.
  4. Схема запуска ИЗС напоминает вбрасывание камня. Его нужно «выкинуть» с полигона с такой скоростью, чтобы он сам мог вращаться вокруг планеты. Скорость запуска спутника должна быть равна 8 километров в секунду.
  5. Копию ПС-1 можно было приобрести на аукционе Ebay в начале 21 века.

Источник: http://rusachka.ru/razlichnoe/iskusstvennye-sputniki-zemli-isz.html

Искусственные спутники планет солнечной системы

Искусственные спутники планет Солнечной системы — космические аппараты, вращающиеся вокруг планет Солнечной системы на планетарных орбитах. После запуска первых искусственных спутников в околоземное пространство внимание ученых переключилось на ближайшее небесное тело к Земле — Луну.

Первым искусственным спутником Луны принято считать советскую автоматическую станцию «Луна-10», которая отправилась в дачьний полет 31 марта 1966 г. Вес искусственного спутника «Луна-10» составлял 245 кг.

Запуск станции осуществлялся с целью отработки системы, которая бы обеспечила создание искусственного спутника Луны и позволила детально изучить окололунное космическое пространство. 3 апреля 1966 г. автоматическая межпланетная станция «Луна-10» стала искусственным спутником Луны.

Искусственный спутник Луны движется по орбитам приблизительно эллиптической формы с фокусом в центре Луны. С 1966 по 1969 г. было запущено 10 искусственных спутников Луны: пять с советской (серия «Луна») и пять с американской («Лунар орбитер») стороны.

Читайте также:  Какого цвета листья осенью

Движение искусственных спутников Марса задается притяжением планеты Марс. 1971 г. был годом очередного сближения планеты Земля с Марсом. В этот период исследования планеты считаются наиболее эффективными. Великое противостояние Марса происходит приблизительно раз в 15 лет.

Космические державы не упустили такую возможность, и в мае 1971 г. были запущены две советские автоматические межпланетные станции «Марс-2» и «Марс-3» и американский космический зонд «Маринер-9». Все три космических аппарата впоследствии стали искусственными спутниками Марса.

Для выхода на орбиту искусственного спутника планеты аппараты были оснащены: автономной системой астронавигации, бортовым цифровым вычислительным комплексом, тормозной двигательной установкой.

Автоматические станции «Марс-2», «Марс-3» и космический зонд «Маринер-9» выводились на различные орбиты, и результаты исследований были дополняющими друг друга.

Одной из главных задач искусственного спутника «Марс-3» был советско-французский эксперимент под названием «Стерео», в ходе которого предполагалось детально изучить радиоизлучение Солнца.

Первыми искусственными спутниками Венеры стали советские космические аппараты серии «Венера»: «Венера-9» была запущена в 1975 г., а «Венера-10» — на 6 дней позднее.

В основное оснащение спутников входили: система управления и ориентации на базе астродатчиков и бортового вычислительного комплекса; система дальней радиосвязи; система электропитания, использующая солнечные батареи для получения электроэнергии; система терморегулирования; двигательная установка, в основную задачу которой входило обеспечение перехода с межпланетной траектории на заданную орбиту искусственного спутника Венеры; разнообразная научная аппаратура для проведения исследований. Через три года был запущен американский космический аппарат «Пионер-Венера», который занял свое рабочее место на орбите в декабре 1978 г. и стал третьим искусственным спутником этой планеты. В задачи этих космических аппаратов входили: проведение научных исследований космического пространства в окрестностях Венеры, фотографирование облачного покрова в видимой и ближней УФ-области спектра, изучение свечения ночного неба Венеры.

Искусственные спутники Солнца, иначе называемые искусственными планетами, — космические аппараты, которые были выведены на орбиты вокруг Солнца, определяющим фактором движения которых является солнечное притяжение.

До 1971 г. было запущено много космических аппаратов, которые во время своей работы некоторое время являлись искусственными спутниками Солнца, так как для достижения целей эксперимента были вынуждены использовать околосолнечные орбиты.

Возможны два варианта, при которых космический аппарат покидает сферу действия Земли после движения по отрезку гиперболической орбиты, впоследствии выйдя на орбиту вокруг Солнца.

Первым космическим аппаратом, который стал искусственным спутником Солнца, стала «Луна-1». Он был выведен на гиперболическую орбиту в 1959 г., на второй день после праздника Нового года.

После прохождения траектории мимо планеты Луна космический аппарат «Луна-1» вышел на эллиптическую орбиту вокруг Солнца с периодом обращения 450 суток.

Другим примером являются космические аппараты, траектория которых рассчитана на пролет вблизи какой-либо планеты, в результате чего аппарат будет двигаться почти по эллиптической орбите.

При сближении с планетой ее притяжение может перевести аппарат на другую эллиптическую орбиту и так далее, пока не произойдет следующее сближение с планетой. В 1974—1976 гг.

были запущены немецкие космические аппараты серии «Гелиос», которые предназначены для исследования космического и околосолнечного пространства с гелиоцентрической орбиты.

Источник: http://enciklopediya-tehniki.ru/promyshlennost-na-i/iskusstvennye-sputniki-planet-solnechnoy-sistemy.html

Первый спутник Земли

Параметры полёта первого спутника Земли
Устройство первого спутника Земли

«Спутник-1» — первый спутник Земли в истории человечества, он был запущен в Советском Союзе 4 октября 1957 года, с полигона Тюра-Там, который впоследствии стал космодромом Байконур.
Первый спутник Земли также обозначавшийся как ПС-1 (простейший спутник №1) был выведен на орбиту с помощью ракеты-носителя «Спутник», которая была разработана на основе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7».

Полёт первого спутника Земли продолжался 90 дней, с течение которых он сделал 1440 витков вокруг нашей планеты.

Над созданием спутника трудился коллектив видных советских учёных во главе с С. П. Королёвым: М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко и другие.

Запуск первого спутника Земли на полигоне Тюра-Там (Байконур):
Сам спутник находится под головным конусовидным обтекателем этой ракеты. Запуск первого спутника Земли имел воистину огромное значение для всего мира. Полёт первого спутника вокруг Земли наглядно показал людям, что небо не твёрдое и что полёт в Космос вообще возможен… Смешно звучит?

Но, вы только вдумайтесь — в то время действительно не было никаких наглядных доказательств, были одни только расчёты и уверения учёных! Человек ещё ни разу не выходил за пределы атмосферы нашей родной планеты.

Излишне говорить, какое значение имело то, что именно СССР первым запустил спутник в Космос и что этот запуск был удачным.

Политический вес этого события трудно переоценить — всё население планеты увидело, на что способны советская наука и техника. Западные газеты взахлёб писали об этом событии.

Тысячи людей собирались около аппаратуры радиолюбителей, чтобы послушать знаменитое «бип-бип-бип…»

А вид летящей точки на фоне звёзд производил неизгладимое впечатление на людей во всём мире и служил лучшим доказательством произошедшего. Люди жадно вглядывались в ночное небо, показывая друг другу крохотную летящую точку.

Рассказывать об этом можно долго, но небольшая статья просто не позволяет этого сделать.

Непосредственно на самом спутнике не было научной аппаратуры.

Тем не менее, запуск первого спутника Земли позволил получить не только крайне важные технические данные, необходимые для дальнейшего развития космонавтики, но и ценные научные сведения.

К техническим данным относятся как работа всех составных частей ракеты-носителя «Спутник», так и проверка всех расчётов, касающихся траектории движения ракеты и спутника. Также были получены данные о работе всех систем в необычных условиях.

Наиболее любопытными оказались данные, полученные на основании наблюдений за движением первого спутника Земли и параметрами прохождения радиосигналов от него.

Астрономы и радиоинженеры вели наблюдения за тем, как трение об атмосферу влияет на траекторию движения аппарата. На основании этих данных была вычислена плотность атмосферы на орбитальных высотах.

Раньше никто и никогда не делал таких измерений — просто было нечем их делать! Все наблюдения велись только с поверхности Земли. А аэростаты поднимались на очень ограниченную высоту.

Большой неожиданностью оказалось то, что на орбитальных высотах атмосфера гораздо плотнее прежних расчётных значений. Это было крайне важно для расчётов траекторий движения последующих космических аппаратов.

На спутнике был установлен радиопередатчик, который выдавал короткие импульсы на двух длинах волн — 20,005 и 40,002 МГц. Длительность сигналов была 0,3 с.

Благодаря этому, появилась возможность немного изучить верхние слои ионосферы Земли, следя за прохождением сигналов через неё.

Все более ранние наблюдения ионосферы Земли велись только с её поверхности и выводы основывались на отражении сигналов от нижней части ионосферы. Теперь же появились и данные о прохождении сигналов с известными начальными характеристиками сквозь неё.

Кажется странным, что первый искусственный спутник в истории человечества был способен только на обычный «радиописк». Он не мог передать никакой информации о своём полёте. И это при том, что уже почти два года существовала целая правительственная програма по созданию космической лаборатории.

Дело в том, что в это время между СССР и США шла настоящая космическая гонка — кто первым запустит первый искусственный спутник Земли. Поступили сведения, что США готовят запуск первого спутника в следующем, 1958 году. Стояла задача выйти в космос первыми. Подготовка лаборатории требовала времени, а запуск простейшего спутника мог быть произведён быстро.

Этим и объясняется устройство первого спутника, который кстати носил кодовое имя ПС-1 (простейший спутник №1).

Задача первыми выйти в космос была выполнена.

А уже 3-го ноября 1957 года Советский Союз запустил второй спутник Земли, уже со множеством научной аппаратуры и первым в мире животным-космонавтом — собакой Лайкой.
США запустили свой спутник только в феврале следующего года. Так что, и первая космическая научная лаборатория тоже была советской.

Параметры полёта первого спутника Земли

Старт ракеты-носителя 4 октября 1957 г.
в 19:28:34 по Гринвичу
Окончание полёта спутника 4 января 1958 г.
Масса аппарата 83,6 кг
Размеры 58 сантиметров.

наибольший диаметр
Период обращения 96,7 минут.
Перигей 228 км. от ближашей точки орбиты
до поверхности Земли
Апогей 947 км.

от самой удалённой точки
орбиты до поверхности Земли
Количество витков 1440

Как потом стало ясно из расшифровки телеметрии, от неудачи нас отделяли буквально считанные доли секунды.

На 16 секунде полёт произошёл сбой в системе подачи топлива, что привело к повышенному расходу керосина. Поэтому главный двигатель проработал на одну секунду меньше расчётного времени.

Этой секунды могло не хватить для разгона спутника до первой космической скорости и он бы упал на Землю.

Секунда на завершающем шаге рзгона очень важна. Из-за этой секунды спутник был выведен на орбиту, которая была на целых 90 километров ниже расчётной высоты!

Как бы то ни было, первый спутник Земли был успешно выведен на орбиту.
Через 90 дней полёта, 4-го января 1958 года первый спутник Земли вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел. На выставках показывались уже только его копии.

Кстати, надо всё-же сказать, что сам первый спутник был не виден с Земли. Та яркая точка, которую наблюдал весь мир — это гораздо большая по размерам разгонная ступень от ракеты-носителя.

Эта ступень некоторое время летела рядом со спутником и служила дополнительным ориентиром для наблюдения с Земли за траекторией собственно самого спутника.

Но, эта ступень тоже являлась искусственным спутником Земли — она летела наравне с ПС-1! Так что всё было по-честному 🙂

Устройство первого спутника Земли

Макет устройства первого искусственного спутника Земли на выставке, посвященной 40-ой годовщине запуска первого спутника. Москва, 3 октября 1997 года.

Устройство первого спутника Земли было довольно простым.

Внешне он состоял из металлического шара диаметром 58 сантиметров, с 4-мя длинными антеннами, направленными «назад» относительно направления полёта. Оболочка шара разделялясь на две полусферы, открывая доступ к начинке спутника. Одна пара антенн была длиной 2,7, вторая — 2,4 метра. Антенны располагались парами, с углом 70° в каждой паре.

Это обеспечивало равномерное распространение радиосигнала во все стороны, ведь опыта приёма радиопередач из космоса ещё не было.

Внутреннее устройство Спутника-1:Легко заметить, что на борту спутника почти ничего особенного не было — только радиопередатчик. О причинах этого было рассказано выше. Спутник-1 располагался в головной части ракеты-носителя, под обтекателем.

Внутри спутника находились: радиопередатчик и батарея для него, вентилятор с термореле и воздуховодом системы управления температурой, устройство бортовой электроавтоматики. Также были датчики температуры и давления. Ну и наконец электрические провода, которыми всё это соединялось воедино.

Наглядно представить себе размеры первого спутника Земли можно по этому снимку:

Момент отделения спутника от головного обтекателя смоделирован на этом снимке:Обратите внимание, что на конусе напротив антенн предусмотрены выступы, которые соответствуют местам крепления антенн к спутнику.
Собственно, это ни о чём особо не говорит, просто любопытная деталь.

Теперь, глядя на современные орбитальные и межпланетные станции, на всю их сложность и возможности, помните, что дорогу им проложил один маленький ПС-1, первый искусственный спутник Земли, запущенный в стране Советов всего через 12 лет после того, как отгремела война…
Нет ничего невозможного, когда есть стремление к созиданию!

Использованы снимки из книги Антона Первушина «108 минут, изменившие мир». 

kosmoved.ru 

  или расскажите друзьям:  

Источник: http://kosmoved.ru/pervy-sputnik-zemli.shtml

Ссылка на основную публикацию