Содержание
Выведения спутника на орбиту
Выведение спутника BELINTERSAT-1 на целевую орбиту
Представленный видеоматериал был создан на основе симуляции выведения космического аппарата BELINTERSAT-1 на геостационарную орбиту в позицию 51.5 Е. Модель спутника и симуляция полета были созданы специалистами службы баллистико-навигационного обеспечения ЦУП НКУ.
Низкая околоземная орбита (НОО) – космическая орбита вокруг Земли, имеющая высоту над поверхностью планеты в диапазоне от 160 км (период обращения около 88 минут) до 2 000 км (период около 127 минут). Объекты, находящиеся на более низких высотах, чем 160 км, испытывают существенное влияние атмосферы и сами по себе нестабильны. Все космические полеты человека проходили либо в области НОО, либо являлись суборбитальными.
На данный момент все обитаемые космические станции и большая часть искусственных спутников Земли находились или находятся на НОО.
Средняя околоземная орбита (СОO) – орбита, иногда называемая промежуточной круговой, является областью космического пространства выше низкой околоземной орбиты (высота 2 000 километров) и ниже геостационарной орбиты (высота 35 786 километров).
Наиболее распространенные аппараты на этой орбите – спутники навигации, коммуникационные и геодезические спутники. Как правило, высота составляет порядка 20 200 километров, обеспечивая период обращения 12 часов (используется, в частности, Системой глобального позиционирования). Также на средней околоземной орбите находятся спутники ГЛОНАСС (высота 19 100 километров) и Galileo (высота 23 222 километров. Спутники связи, покрывающие территорию Северного и Южного полюсов, также находятся на СОО.
Геосинхронная орбита (ГСО) – орбита обращающегося вокруг Земли спутника, на которой период обращения равен звёздному периоду вращения Земли — 23 час.
56 мин. 4,1 сек. Частным случаем является Геостационарная орбита — круговая орбита, лежащая в плоскости земного экватора, следуя по которой спутник (для земного «наблюдателя») фактически неподвижен. Геостационарная орбита имеет радиус 42 164 км с центром, совпадающим с центром Земли, что соответствует высоте над уровнем моря 35 786 км.
Геостационарная орбита (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. В горизонтальной системе координат направление на спутник не изменяется ни по азимуту, ни по высоте над горизонтом: спутник как бы «висит» неподвижно. Поэтому спутниковая антенна, однажды направленная на такой спутник, всё время остаётся направленной на него. Геостационарная орбита является разновидностью геосинхронной и используется для размещения на ней искусственных спутников (в частности, телекоммуникационных).
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».
50 самых влиятельных спутников в истории
Типы спутников
Хотите узнать о различных типах спутников в космосе?
Как насчет вариантов использования спутников для изучения нашей планеты?
От прогнозов погоды до точного позиционирования — вот 50 самых знаковых спутников, запущенных в космос.
Начнем.
Содержание
Спутники открытых данных
1. Landsat
Невероятное долгоживущее наследие Landsat хранит историю Земли более 40 лет. С бесчисленными приложениями он даже нашел остров Landsat в Канаде.
Изображение предоставлено: НАСА
2. Sentinel
В рамках программы Copernicus флот Sentinel, состоящий из 6 миссий, меняет правила игры.
В частности, Sentinel-2 — явное обновление Landsat, за исключением того, что ему не хватает теплового диапазона.
Изображение предоставлено: ESA
3. Terra
Являясь частью многоцелевого флота A-Train НАСА, Terra является мастером на все руки. Например, ASTER моделирует местность, MODIS классифицирует земной покров, а MOPITT контролирует качество воздуха. .
Изображение предоставлено НАСА
4. EnviSAT
Прежде чем потерять связь в 2012 году, EnviSAT делал все это. Например, он изучал океаны, местность и атмосферу. Но сейчас он не работает. Из-за своей массивной рамы (8 тонн) он может быть снят с орбиты.
Изображение предоставлено: Airbus & Defense/ESA
5. Corona
Спутник Corona был стратегическим военным спутником в стиле Джеймса Бонда в 1960-х годах, который шпионил за Советским Союзом. Но теперь археологи и другие заинтересованные группы свободно используют эти рассекреченные изображения.
Image Credit: National Reconnaissance Office
6.
Миссия Earth Observing-1 (EO-1)
Целью Earth Observing 1 (EO-1) было продвижение науки и инноваций с помощью экспериментального оборудования. Например, Hyperion производит 220 спектральных полос, что позволило нам лучше охарактеризовать минералы.
Изображение предоставлено: НАСА
7. Китайско-бразильский спутник ресурсов Земли (CBERS)
Китай и Бразилия объединяются в совместной пятикратной миссии для мониторинга всего, от сельского хозяйства, окружающей среды, загрязнения воды и городского планирования в своих странах.
Изображение предоставлено: CBERS/INPE
8. Проект бортовой автономности (PROBA)
PROBA — это кубический микроспутник с 30-метровыми гиперспектральными данными. Используя свои ловкие углы обзора, спутник PROBA создал всемирно известный глобальный архив растительности.
Изображение предоставлено ESA
Коммерческие спутники
9. Worldview
Передовой спутник DigitalGlobe с высоким разрешением невероятно четкий (31 см).
Образы мировоззрения настолько четкие, что вы почти можете видеть номерные знаки. Фактически, это единственный коммерческий спутник, который может работать с таким разрешением.
Изображение предоставлено © 2020 DigitalGlobe. Этот оркестр микроспутников (по прозвищу голуби) вращается вокруг Земли, сканируя изображения с разрешением 3-5 метров.
Изображение предоставлено: Planet
11. Спутник для наблюдения за землей (SPOT)
В 1986 году французский спутник SPOT-1 был передовым. С тех пор он запечатлел земную растительность, высоту и даже чернобыльскую катастрофу.
Изображение предоставлено: Centre National d’Etudes Spatiales CNES
12. RADARSAT
Radarsat-2 — канадская миссия по мониторингу космических радаров. В рамках миссии Radarsat Constellation 3 спутника C-диапазона будут следить за территорией Великого Белого Севера.
Изображение предоставлено: © Канадское космическое агентство
13. IKONOS
В свое время IKONOS был чудом спутника.
По сути, это был первый коммерческий спутник, получивший лицензию в Америке. Но IKONOS-1 так и не полетел в космос. IKONOS-2 сделали и переименовали в IKONOS.
Изображение предоставлено © 2020 DigitalGlobe. Но в 2015 году он был выведен из эксплуатации и больше не служит обществу.
Изображение предоставлено © 2020 DigitalGlobe
15. ResourceSAT
ResourceSAT, первоначально названный IRS, является индийским полярно-синхронным спутником. Для наблюдения за судном он оснащен полезной нагрузкой автоматической системы идентификации (AIS).
Изображение предоставлено: ISRO
16. KOMPSAT
Этот оптический спутник, также известный как Ариран, обеспечивает изображения с разрешением 1 метр. Ходят слухи, что он следит за военными действиями Северной Кореи. Но он также доступен для коммерческих целей.
Авторское право на изображение © Корейский институт аэрокосмических исследований KARI
17. RapidEye
RapidEye создан в Германии.
Затем его купила BlackBridge. Теперь он принадлежит Planet. Несмотря на несколько владельцев, эта 5-спутниковая группировка обеспечивает 5-метровое разрешение в любом месте, по крайней мере, ежедневно.
18. Плеяды
Плеяды состоят из 2 юрких спутников, работающих на одной орбите. С невероятной детализацией (2 метра) он может сканировать Землю в любом направлении. возможности стереомэппинга.
Image Copyright © ISRO
20. GeoEye
Спутник DigitalGlobe с высоким разрешением (1,65 метра) настолько четкий, что экологи использовали его для отслеживания популяций животных. Google также имеет права на изображения, поэтому не случайно они также используются в Картах Google.
Изображение предоставлено © 2017 DigitalGlobe. В его состав входят AISAT-1, BilSAT, NigeriaSAT, UK-DMC, Beijing-1, Deimos-1 и NigeriaSAT.
22. SkySat
SkySat — гаджет, который Джеймс Бонд использует для слежки за суперзлодеями. Фактически, это первая и единственная камера, способная снимать видео с субметровым разрешением.
Copyright © SkyBox Imaging. Все права защищены.
Метеорологические спутники
23. Миссия по измерению осадков в тропиках (TRMM)
TRMM исследует структуру облаков и осадки в основном на экваторе. Благодаря TRMM ученые могут лучше прогнозировать глобальные энергетические балансы, водные циклы и Эль-Ниньо.
Изображение предоставлено НАСА
24. Геостационарный оперативный экологический спутник (GOES)
GOES знает погоду. С 1975 года этот геостационарный отряд спутников является незамеченными героями в прогнозировании погоды на нашей планете.
Изображение предоставлено НАСА;
25. Спутник Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA)
Спутники NOAA позволяют нам получать полное представление о погоде и состоянии окружающей среды по всему миру каждый день.
Изображение предоставлено НАСА
26. МЕТЕОСАТ
Метеосат является геостационарным наблюдателем в Европе и Африке.
Отправляя изображения погоды в Европе каждые 15 минут, он идеально подходит для прогнозирования погоды.
Изображение предоставлено ESA
27. Аква
Aqua — многоцелевой спутник НАСА. Он не только подключается к круговороту воды на Земле, измеряя относительную влажность (AIRS/AMSU), но и оценивает высоту облаков (CERES) и поток энергии (AMSR-E).
Изображение предоставлено: НАСА
28. Облако-аэрозольные лидарные и инфракрасные спутниковые наблюдения (CALIPSO)
Используя лазерную технологию и специальный датчик для перистых облаков, CALIPSO рисует вертикальные профили облачной структуры.
Изображение предоставлено НАСА
29. Телевизионные инфракрасные спутники наблюдения (TIROS)
В 1960-х годах TIROS играл важную роль в отправке ранних штормовых предупреждений. В частности, этот спутник на низкой околоземной орбите был построен для телевизионных наблюдений за погодой в инфракрасном диапазоне.
Изображение предоставлено НАСА
30. CloudSAT
Этот спутник, витая в облаках, профилирует свою вертикальную вздымающуюся формацию с помощью радара. Это ключ к пониманию атмосферных и гидрологических циклов из-за влияния облаков на погоду и климат.
Изображение предоставлено НАСА
31. Аура
Аура — это спутник НАСА, предназначенный для выявления качества воздуха и здоровья климата. Например, его 4 прибора (HIRDLS, MLS, OMI и TES) измеряют следовые количества газов, температуру и аэрозоли в верхних слоях атмосферы.
Изображение предоставлено НАСА
32. Suomi
Suomi вращается вокруг полюсов с целью прогнозирования погоды, изучения земли и океана. На протяжении всей истории он фиксировал виды чудовищных торнадо и суперячеек.
Изображение предоставлено: Copyright © NOAA
33. Полярно-орбитальные оперативные экологические спутники (POES)
Полярно-орбитальный метеорологический спутник (POES) NOAA раскрыл некоторые тайны атмосферных явлений с помощью изображений с высоким пространственным и временным разрешением.
Изображение предоставлено: NOAA
34. Активно-пассивный датчик влажности почвы (SMAP)
SMAP оснащен парой активных и пассивных датчиков для мелкомасштабного глобального измерения влажности почвы. Из-за неисправности сенсора все пассивно, аналогично SMOS.
Изображение предоставлено НАСА
35. SciSAT
SciSAT пробирается сквозь тени Земли. Только на темной стороне Земли можно зафиксировать истощение озона. Вот почему его прозвали спутником ночного змея.
Изображение предоставлено Канадским космическим агентством
36. ACRIMSAT
ACRIMSAT для мониторинга солнечной активности провел экспериментальные исследования солнечной радиации. На самом деле, в 2004 году было зафиксировано уменьшение солнечной интенсивности на 0,1%, вызванное тенью Венеры.0023 Изображение предоставлено NASA/JPL
37. Megha-Tropique
Megha-Tropique совершит круиз по тропикам, чтобы лучше понять глобальный круговорот воды.
В рамках Глобального эксперимента по круговороту энергии и воды (GEWEX) он направлен на изучение изменения климата.
Изображение предоставлено: ESA
Геодезические спутники
38. Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS)
Когда вы включаете определение местоположения на своем смартфоне, вы подключаетесь к GNSS. Каждый день наши GPS-приемники используют систему из 35 спутников, чтобы определить наше точное положение на Земле.
Изображение предоставлено NASA/JPL
39. Миссия Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)
SRTM создала 30-метровую модель Земли с использованием двух радиолокационных антенн и интерферометрии. На борту космического корабля «Индевор» для сбора необходимых данных потребовалось всего 11 дней.
Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения
40. Эксперимент по восстановлению гравитации и климату (GRACE)
Эта группа спутниковых меток преследует друг друга на одной орбите.
Измеряя крошечные сдвиги друг друга, они знают, где сила гравитации на Земле сильнее.
Изображение предоставлено: NASA/JPL
41. Исследователь гравитационного поля и стационарной циркуляции океана (GOCE)
GOCE специализируется на измерении гравитационного поля Земли и поведения океана с беспрецедентной точностью. Это достигается за счет использования высокочувствительных градиентометров и акселерометров.
Изображение предоставлено ESA/Airbus & Defense
42. Магнитосферная многомасштабная миссия (MMS)
MMS специализируется на магнитосфере. Тетраэдрическое образование состоит из четырех одинаковых космических кораблей. В унисон они отображают взаимодействие между Солнцем и магнитным полем Земли.
Изображение предоставлено НАСА
43. Усовершенствованный спутник наблюдения за сушей (ALOS)
ALOS-1 создал самую точную в мире модель рельефа с разрешением 5 метров. Теперь ALOS-2 имеет несколько обновлений, таких как радар PALSAR L-диапазона и стереокартографирование (PRISM).
Изображение предоставлено: JAXA
44. TerraSAR (TanDEM-X)
TerraSAR и TanDEM-X — немецкие спутники-близнецы. В тандеме они создали непревзойденный WorldDEM, используя радар X-диапазона. Теперь мы используем его для бедствий, землетрясений и окружающей среды.
Изображение предоставлено Airbus & Defense
45. Лазерный высотомер Mars Orbiter (MOLA)
MOLA — правящий монарх Марса. Сканируя топографию, эта межпланетная миссия обнаружила русла древних рек, извивающихся на поверхности Марса.
Изображение предоставлено: НАСА
Спутники для океанов
46. Объединенная альтиметрическая спутниковая океанографическая сеть (JASON)
Альтиметр JASON отвечает за картирование батиметрии дна океана. Эта модернизированная версия TOPEX/Poseidon отслеживает повышение уровня моря, которое является побочным продуктом изменения климата.
Изображение предоставлено НАСА
47. SeaStar (Orbview-2)
Биологи используют SeaStar для количественного определения изменения цвета хлорофилла, вырабатываемого морскими растениями.
Как и датчик с широким полем обзора Sea-Viewing (SeaWIFS), он имеет ключевое значение для биологии океана.
Изображение предоставлено НАСА
48. QuickSCAT
Серферы выбирают QuickSCAT, потому что его целью является измерение морского ветра и направления. Но только для свободных ото льда океанов работает его скаттерометр.
Изображение предоставлено НАСА
49. Влажность почвы и соленость океана (SMOS)
SMOS взвешивает влажность почвы и соленость океана с помощью грубой пассивной аппаратуры. В целом, это расширяет наши знания о процессах как на суше, так и в океане.
Изображение предоставлено: ESA
50. IceSAT
Ice Sat сделал более 904 миллионов измерений поверхности Земли. Фактически, это был первый космический лазерный высотомер (GLAS), способный зафиксировать все, от высоты леса до толщины льда.
Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech 9.0007
Заключение
Существуют сотни применений и приложений дистанционного зондирования, которые связаны с миром, в котором мы живем.
Например, мы лучше всего понимаем погоду, навигацию, гравитацию, изменение климата и магнитосферу из космоса.
Когда мы запускаем каждую тщательно спланированную космическую миссию, мы можем охватить гораздо больше территории.
Какой спутник Земли мы пропустили?
Дайте нам знать с комментарием ниже.
Дополнительные ресурсы
- Публикация Геологической службы США: Оценка коммерческих спутниковых снимков 2019 г. (PDF)
О скольких спутниках в космосе мы знаем? • Earthpedia • Earth.com
ByCasey Hofford
Штатный сотрудник Earth.com
Если вы взглянете на небо любой ясной ночью, вы обязательно увидите искусственный спутник. Эти устройства пересекают часть земной атмосферы, называемую низкой околоземной орбитой (НОО). Они предоставляют основные услуги для GPS, телекоммуникаций, изображений поверхности Земли и многого другого. Увидев все это, вы задаетесь вопросом, сколько спутников находится в космосе, о котором мы знаем? Союз обеспокоенных ученых отслеживает всю доступную информацию о спутниках в космосе. В настоящее время они перечисляют 2062 спутника, вращающихся вокруг Земли.
Краткая история спутников
Что такое спутник?
Хотя это может показаться глупым вопросом, ответ может вас удивить. Хотя мы обычно думаем о спутниках только как об элементах искусственных технологий, которые позволяют нам получать доступ к Dish TV и использовать Google Maps, «спутник» — это на самом деле гораздо более общий термин. Любой объект, вращающийся вокруг планеты или звезды, технически является спутником. В этой статье мы сосредоточимся на искусственных спутниках.
Первые искусственные спутники
Реплика спутника
Спутник вошел в историю 4 октября 1957 года, став первым искусственным спутником, вышедшим на орбиту Земли. Запущенный Советским Союзом, этот кусок металла размером с пляжный мяч положил начало космической гонке. Эта технологическая гонка вооружений между США и СССР длилась десятилетиями. Хотя это было результатом политической напряженности времен холодной войны, оно привело к созданию многих технологий, которые стали незаменимыми в повседневной жизни.
Спутники делают все
Возможность запуска искусственных спутников в космос позволила человечеству сделать много удивительных вещей. От просмотра изображений всей поверхности нашей планеты в высоком разрешении до точного определения вашего местоположения с портативного устройства — мы постоянно используем спутники.
Спутники используются для многих целей. Помимо многих потребительских применений спутников, правительства также полагаются на эти устройства. Военная связь, сбор разведданных и многое другое обеспечивается спутниками. Эти засекреченные спутники окутаны тайной. Некоторые предприимчивые астрономы-любители отслеживают и контролируют эти секретные спутники. Вокруг нашей планеты вращаются сотни таких секретных спутников.
Усилия по сохранению также сильно выигрывают от спутниковых данных. Спутники используются для наблюдения за миграцией птиц, отслеживания лесных пожаров, пресечения незаконного рыболовства и многого другого. Спутники также необходимы для отслеживания глобального потепления с помощью данных об уровне моря, температурных трендах и запасах углерода.
Больше спутников, чем когда-либо
Многие компании и правительства развертывают спутники. По мере совершенствования технологий спутники становятся все дешевле и дешевле. Крошечные «CubeSats» можно построить всего за 25 000 долларов. Хотя запуск этих спутников по-прежнему стоит миллионы, барьер для запуска объекта в космос постоянно снижается. Это означает, что в космос отправляется больше спутников, чем когда-либо.
С таким количеством спутников в космосе крушение космического мусора и других спутников становится все более серьезной проблемой. «Синдром Кесслера» — это предсказание о возможных последствиях всех этих объектов. Чем больше спутников становится мусором, тем выше риск их столкновения и создания большего количества мусора.