Спутники земли все: Искусственные спутники Земли

Содержание

Что будет, если все искусственные спутники Земли исчезнут, и может ли это случиться

Полвека назад на орбиту Земли был запущен первый искусственный спутник. Сегодня их уже около полутора тысяч. Мы обращаемся к их услугам, когда пользуемся навигатором в телефоне, снимаем деньги в банкомате или слушаем прогноз погоды. В день юбилея «Спутника-1» давайте задумаемся, что бы произошло, если бы спутников вдруг не стало — и том, насколько вероятен подобный сценарий.

Каково применение искусственных спутников Земли. По данным Union of Concerned Scientists.

Почти половина спутников на орбите — это спутники связи, они передают сигналы спутниковых телефонов, интернета и радио. Ими пользуются в далёких от цивилизации районах, например, в Антарктиде, где нет ни наземных станций связи, ни подводных кабелей. Кроме того, спутниковые телефоны нужны везде, где обычная инфраструктура не работает: в море, в районах стихийных бедствий и боевых действий.

История знает случаи перебоев со связью из-за поломок спутников: в 1998 году из-за одного сломавшегося PanAmSat перестали работать 80−90% пейджеров. Правда сейчас, скорее всего, подобное повториться не может: спутниковые телефоны используются лишь в особых случаях, а сотовые телефоны и радио работают благодаря наземным станциям, обычная же телефонная связь, как и интернет, полагается на кабели.

Сеть подводных кабелей, которая связывает континенты. <>Интерактивная версия<> сделана компанией TeleGeography.

Если вывести из строя все спутники, то нам грозят проблемы со связью в труднодоступных районах. «Любители спутникового ТВ не смогут смотреть передачи, станет гораздо менее точной геолокация в каждом автомобиле. Пилотам тоже придется непросто, но у них есть дополнительные приборы. Перестанут обновляться Google Maps», — рассказал «Чердаку» Илья Тагунов, разработчик симулятора работы спутников «Орбита».

Действительно, системы GPS/ГЛОНАСС сейчас используются всеми, кому нужно ориентироваться на местности: от водителей автомобилей до пилотов самолетов и капитанов кораблей. Однако без спутников навигация, хоть и станет менее точной, не сломается совсем: навигаторы в мобильных телефонах и планшетах могут определять свое положение по сигналу сотовых станций и Wi-Fi, в самолетах есть радионавигация и инерциальные системы, на кораблях — электронные карты. В конце концов, всё это как-то ездило, летало и плавало и до появления спутниковой навигации.

Аарон Парецки, сооcнователь компании Geoloqi, визуализировал все свои перемещения во время путешествия по Польше, записанные с помощью GPS-трекера. Иллюстрация: Aaron Parecki/Flickr

Однако навигационные спутники позволяют не только отвечать на вечный вопрос «Где я?». На борту каждого спутника находятся атомные часы, так что спутники постоянно передают точное время. Оно используется во множестве компьютерных систем: например, операторы связи синхронизируют по ним работу сотовых вышек, а банки фиксируют время операций по GPS.

Теоретически, без GPS всё это должно рассинхронизироваться, но и это на практике оказывается не так страшно. В 2016 году у 15-ти спутников GPS «сбилось» время — на целых 13 микросекунд. Ошибку быстро устранили и она не имела заметных последствий для обычных пользователей, хотя и переполошила специалистов.

Кроме того, без спутников станет менее точным прогноз погоды, прекратится не только обновление Google Maps и Яндекс. Карт, но и всякого рода мониторинг Земли из космоса в принципе.

Могут ли спутники «погибнуть»?

«Убить» спутник можно, но очень сложно. Для них опасны сильные солнечные бури, но пока настолько сильных бурь, чтобы хватило на всю спутниковую флотилию, не было, хотя отдельные спутники солнечная активность выводила из строя. Так, геомагнитная буря 1989 года на неделю вывела из строя четыре навигационных спутника.

«Противоспутниковые ракеты сейчас разрабатываются (недавно свои испытания провел Китай), но уничтожить все действующие спутники — очень дорого. Разрабатываются и спутники-камикадзе для уничтожения спутников — но это опять же очень дорого. Заблокировать сигнал спутника в конкретной точке можно, если поставить очень сильную глушилку. По всей планете заблокировать связь не получится», — говорит Тагунов.

Илья Тагунов — один из организаторов олимпиады НТИ для школьников по профилю «Системы связи и дистанционного зондирования Земли».

История: Как запустили первый искусственный спутник Земли

Спутник излучал радиоволны на двух частотах, что позволяло изучать верхние слои ионосферы. Но он имел даже не столько научное, сколько политическое значение. Именно после 4 октября стало ясно, что ядерные удары с помощью ракетной техники могут быть нанесены по любой точке земного шара. Количественное превосходство американцев в области ядерного вооружения уже не играло решающей роли. И это обстоятельство изменило всю систему международных отношений.

Первый спутник летал 92 суток и совершил 1440 оборотов вокруг Земли. А всего он «намотал» на орбите около 60 млн км. Кстати, поначалу думали о запуске тяжелого спутника с рядом научных приборов — объект D. Однако работы затягивались, и, все взвесив, конструкторы решили с «тяжеловесом» не торопиться, а разработать простейший вариант: аппарат с двумя радиомаяками. Причем диапазон передатчиков выбрали такой, чтобы следить за спутником могли даже радиолюбители.

В США известие о запуске советского спутника произвело эффект разорвавшейся бомбы: Пентагон, который ратовал за политику «балансирования на грани войны», потряс сам факт создания в Советском Союзе многоступенчатой межконтинентальной ракеты, против который была бессильна противовоздушная оборона. Русские бросили вызов в области науки, промышленности и военной мощи, — говорили за океаном. Действительно, свой первый спутник весом всего 8,3 кг американцы сумели запустить лишь 1 февраля 1958 года.

Тогда многие до конца не осознали и те огромные экономические возможности, которые открыл запуск первого искусственного спутника Земли. Теперь же, по данным НАСА, объем информации, получаемой с геостационарных спутников, ежесуточно составляет в эквиваленте 1,5 млн книг по 300 страниц каждая.

Как рассказывал корреспонденту «РГ» заместитель ведущего конструктора первого и второго искусственных спутников Земли, ведущий конструктор первых космических кораблей-спутников «Восток», создатель автоматических межпланетных станций Олег Ивановский, небылиц хватало:

— Даже смешно — надо же столько напридумывать! — говорил Олег Генрихович. — Например, в одной вроде бы солидной книжке написано: якобы для того, чтобы первый спутник можно было засечь с Земли, его поверхность сделали чуть ли не зеркальной и даже позолоченной. Да ничего подобного! Спутник был обработан совершенно другим способом — электрохимическим полированием.

Когда публиковалось: вот, мол, летит спутник, смотрите — это тоже было вранье. Потому что спутник простым глазом никто не мог видеть. Звездочка, которую многие наблюдали, была лишь центральным блоком ракеты. А это махина в 7 тонн, и никак не 83,6 кг «шарика». Блок видели, потому что он тоже стал спутником, пока не сгорел.

— А правда что у первого спутника все-таки возникли проблемы: отлетели антенны-усики? — спросил корреспондент «РГ».

— Тоже чушь, — смеялся Ивновский. — Если бы даже они и отвалились, то об этом никто бы не узнал. Более того, была еще «информация»: якобы на старте возник пожар и первый спутник сгорел!

Космос

спутник Земли | Определение и факты

Sputnik 1

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:: Вернер фон Браун
Цянь Сюэсэнь
Уильям Хейворд Пикеринг
Валентин Петрович Глушко

Похожие темы:: спутник солнечной энергии ветра
Телстар
Спутник науки и техники
Космос
Ландсат

Посмотреть весь связанный контент →

Разобраться в функционировании искусственных спутников, проблеме перенаселенности и о том, как космический мусор представляет угрозу космическим путешествиям

Посмотреть все видео к этой статье

Спутник Земли , также называемый искусственный спутник , искусственный объект выведен на временную или постоянную орбиту вокруг Земли. Космический корабль этого типа может быть как с экипажем, так и без экипажа, причем последний вариант является наиболее распространенным.

Идея искусственного спутника в орбитальном полете была впервые предложена сэром Исааком Ньютоном в его книге Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687). Он указал, что пушечное ядро, выпущенное с достаточной скоростью с вершины горы в направлении, параллельном горизонту, прежде чем упасть, пролетит вокруг Земли. Хотя объект будет стремиться упасть к поверхности Земли из-за силы гравитации, его импульс заставит его опускаться по изогнутой траектории. Большая скорость вывела бы его на стабильную орбиту, как у Луны, или вообще отвела бы его от Земли.

4 октября 1957 года, почти через три столетия после того, как Ньютон выдвинул свою теорию, Советский Союз запустил первый спутник Земли, «Спутник-1». мир. Три месяца спустя (31 января 1958 г.) Соединенные Штаты вывели на орбиту свой первый спутник «Эксплорер-1». Исследователь, хотя и намного меньше, чем спутник, был оснащен инструментами для обнаружения радиации и обнаружил самый внутренний из двух радиационных поясов Ван Аллена, зону электрически заряженных солнечных частиц, окружающую Землю.

С момента этих первоначальных усилий более 70 различных стран вывели на орбиту более 5000 спутников Земли. По состоянию на 2017 год на орбите находится более 2000 спутников, большинство из которых принадлежат России или США. Спутники сильно различаются по размеру и конструкции: от небольших «пикоспутников» весом менее килограмма до Международной космической станции, космической лаборатории, которая является домом для шести астронавтов и имеет массу более 400 тонн. Они одинаково разнообразны по функциям. Научные спутники в основном используются для сбора данных о поверхности и атмосфере Земли, а также для астрономических наблюдений. Метеорологические спутники передают фотографии облачности и измерения других метеорологических условий, которые помогают в прогнозировании погоды, в то время как спутники связи передают телефонные звонки, радио- и телевизионные программы, а также передачу данных между отдаленными частями мира. Навигационные спутники позволяют экипажам океанских судов и самолетов определять местоположение своих судов в любую погоду. Некоторые спутники имеют явно военное применение, такое как разведка и наблюдение.

Спутники можно размещать на любом количестве различных орбит. Конкретный выбранный путь во многом определяется функцией космического корабля. Например, большинство метеорологических и разведывательных спутников запускаются на полярную орбиту, на которой полярная ось Земли представляет собой линию на плоскости орбиты. Поскольку Земля вращается под полярно-орбитальными спутниками, они проходят над всей ее поверхностью в течение заданного периода времени, обеспечивая полное глобальное покрытие. Спутники связи, с другой стороны, обычно размещаются на экваториальной орбите, что позволяет им облетать наиболее густонаселенные районы Земли с запада на восток. Кроме того, спутники связи, составляющие сеть или систему, почти всегда запускаются на расстояние 22 300 миль (35,890 км) над Землей. На этой высоте движение спутника синхронизируется с вращением Земли, в результате чего корабль остается неподвижным в одном месте. При правильном расположении три спутника связи, движущиеся по такой геосинхронной орбите, могут передавать сигналы между станциями по всему миру. ( См. также космический аппарат; исследование космоса.)

Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена Эриком Грегерсеном.

Посмотреть все спутники и космический мусор, вращающиеся вокруг Земли, в режиме реального времени

Отсюда, с земли, космос кажется первозданной пустотой. Но орбита Земли на самом деле заполнена кучей вещей, от искусственных спутников до множества более мелких обломков, вращающихся вокруг с опасно высокими скоростями, как это незабываемо показано в фильме « Gravity ». На самом деле, по данным Управления программы орбитального мусора НАСА, сейчас около 500 000 или около того более мелких орбитальных обломков (от одного до 10 сантиметров в диаметре) и около 21 000 более крупных частиц (более 10 сантиметров), вращающихся вокруг Земли.

И теперь вы можете видеть все, кроме мельчайших частиц, движущихся вокруг нас прямо сейчас благодаря Stuff In Space, завораживающему новому веб-сайту, разработанному молодым программистом Джеймсом Йодером, который отслеживает траектории сотен тысяч орбитальных объектов в режиме реального времени. «Веб-сайт отображает все, что в настоящее время отслеживается — низкую околоземную орбиту, геосинхронные и все остальное, что есть», — сообщает Йодер Popular Science в электронном письме, имея в виду спутники, которые находятся достаточно далеко, чтобы облетать Землю один раз в день (геосинхронные). или ближе и вращаться быстрее (низкая околоземная орбита).

Загрузите сайт Stuff In Space (браузеры Safari и Firefox работают лучше всего, Chrome часто оставляет мусор на компьютерах Mac), и вы немедленно увидите медленно вращающийся глобус (который точно отображает день и ночь), окруженный различными цветами. закодированные точки, обозначающие спутники (красные), обломки (серые) и сброшенные корпуса ракет (синие).

Когда вы проводите мышью по экрану, орбиты спутников и крупных объектов выделяются синими линиями, а их имена или обозначения отображаются в виде текста. Вы также можете навести указатель мыши на раздел «Группы», чтобы просмотреть некоторые из крупнейших коллекций связанных объектов, таких как американская сеть спутников GPS, конкурирующая российская система позиционирования ГЛОНАСС и обломки случайного 2009 года. столкновение российского военного спутника с американским спутником связи (Iridium 33 и Kosmos 2251). Есть даже функция поиска, если вы вспомните конкретное название спутника (кто-нибудь, «Полярный медведь»?)

Данные о фактических орбитах взяты из SpaceTrack, общедоступного -far не использовался для визуализации орбит объектов в 3D, и при этом не так четко и красиво (существует плагин Google Earth 2008 года, но он фокусируется на спутниках, и дизайн не такой продуманный). Как рассказывает Йодер Popular Science в электронном письме: «Существовали веб-сайты, которые отслеживали спутники, но обычно только один спутник за раз, и обычно они просто наносили спутник на двухмерную карту земли».

Йодер — будущий студент-первокурсник инженерного факультета Техасского университета в Остине и бывший участник FIRST Robotics Challenge — говорит, что создавал Stuff In Space в течение «около месяца, работая в свободное время. ». Он цитирует Kerbal Space Program, популярную компьютерную игру-симулятор космоса, как источник вдохновения для проекта.