Вперше штучний супутник Землі запустили в 1957 році. З цього часу слово «супутник» з'явилося у всіх світових мовах. Сьогодні їх налічується не один десяток, і кожен має свою назву.
Штучними супутниками нашої планети називають літальні космічні апарати. Вони виводяться на орбіту і обертаються по геоцентричної орбіті. ШСЗ створюються в прикладних і наукових цілях.
Перший запуск такого апарату - 4.10.1957 року. Саме він є першим небесним тілом, створеним штучно людьми. Для його створення використовувалися досягнення радянської обчислювальної техніки, ракетної техніки, а також небесної механіки. За допомогою першого ШСЗ вчені отримали можливість виміряти щільність всіх атмосферних шарів, дізнатися особливості передачі радіосигналів в іносфере, перевірити точність і достовірність технічних рішень і теоретичних розрахунків, які були використані для виведення ШСЗ.
Які бувають земні супутники? види
Всі вони поділяються на:
- науково-дослідні апарати.,
- прикладні.
Це залежить від того, які завдання вони вирішують. За допомогою науково-дослідницьких апаратів можливо дослідити поведінку небесних об'єктів Всесвіту і значного обсягу космічного простору. До науково-дослідним пристроїв відносять: орбітальні астрономічні обсерваторії, геодезичні, геофізичні супутники. До прикладних відносять: метеорологічні, навігаційні і технічні, супутники зв'язку і супутники для дослідження земельних ресурсів. Існують також штучно створені супутники Землі, призначені для польоту людей в космос, їх називають «пілотовані».
На яких орбітах літають супутники Землі? На якій висоті?
Ті ШСЗ, що знаходяться на екваторіальній орбіті називають екваторіальними, а ті, що на полярній орбіті - полярними. Існують також стаціонарні моделі, які були запущені на кругову екваторіальну орбіту, і їх рух збігається з обертанням нашої планети. Такі стаціонарні апарати висять нерухомо над будь-якої конкретної точкою Землі.
Відокремлювані ШСЗ деталі в процесі виведення на орбіту нерідко також називають супутниками Землі. Вони відносяться до вторинних орбітальним об'єктів і служать для проведення спостережень в наукових цілях.
Перші п'ять років після першого запуску ШСЗ (1957-1962) називалися науковим чином. Для їх назви брали рік запуску і одну грецьку букву, що відповідає номеру по порядку в кожному конкретному році. Зі збільшенням числа запускаються штучних апаратів з початку 1963 року ці фірми стали іменуватися роком запуску і всього однією латинською літерою. ШСЗ можуть мати різні конструктивні схеми, різні розміри, відрізнятися масою, складом бортового обладнання. Енергоживлення ШСЗ відбувається за рахунок сонячних батарей, які стоять на зовнішній частині корпусу.
Після досягнення супутником висоти 42164 кілометри від центру нашої планети (від поверхні землі 35786 км) він починає входити в зону, де орбіта буде відповідати обертанню планети. З огляду на те, що рух апарату відбувається з такою ж швидкістю, як рух Землі (цей період дорівнює 24-м годинах), здається, що він стоїть на місці тільки над однією довготою. Таку орбіту називають геосинхронной.
Завдання і програми польотів навколо Землі
Метеорологічна система «Метеор» була створена ще в 1968 році. У неї входить не один, а кілька супутників, які одночасно перебувають на різних орбітах. Вони спостерігають за хмарним покривом планети, фіксують контури морів і материків, про що передають відомості в Гідрометеоцентр.
Дані супутників важливі і в процесі проведення космофотос'емкі, використовуваної в геології. З її допомогою можна виявити великі геологічні структури, пов'язані з родовищами корисних копалин. Вони допомагають чітко фіксувати лісові пожежі, що актуально для тайгових просторів, де неможливо швидко помітити велика пожежа. За допомогою космічних знімківможна розглянути особливості грунтів і рельєфу, ландшафтів, розподілі підземних і наземних вод. За допомогою супутників можна стежити за змінами в рослинному покриві, що особливо важливо для фахівців сільського господарства.
Цікаві факти про земні супутниках
- Першим ШСЗ, що відправився на навколоземну орбіту був ПС-1. Його запуск здійснювався з полігону СРСР.
- Творцем ПС-1 був конструктор Корольов, який міг би отримати нобелівську премію. Але в СРСР не прийнято було привласнювати досягнення комусь одному, все було спільне. Тому створення ШСЗ було досягненням всього народу СРСР.
- У 1978 році СРСР запустив супутник-шпигун, але запуск пройшов невдало. Апарат включав в себе ядерний реактор. Коли він впав, - заразив територію понад 100 000 квадратних кілометрів.
- Схема запуску ІЗС нагадує вкидання каменю. Його потрібно «викинути» з полігону з такою швидкістю, щоб він сам міг обертатися навколо планети. Швидкість запуску супутника повинна бути дорівнює 8 кілометрів на секунду.
- Копію ПС-1 можна було придбати на аукціоні Ebay на початку 21 століття.
Космічні апарати у всьому своєму різноманітті - одночасно гордість і турбота людства. Їх створенню передувала багатовікова історія розвитку науки і техніки. Космічна ера, яка дозволила людям з боку поглянути на світ, в якому вони живуть, піднесла нас на новий щабель розвитку. Ракета в космосі сьогодні - це не мрія, а предмет турбот висококласних фахівців, перед якими стоять завдання щодо вдосконалення існуючих технологій. Про те, які види космічних апаратів виділяють і чим вони один від одного відрізняються, піде мова в статті.
визначення
Космічні апарати - узагальнена назва для будь-яких пристроїв, призначених для роботи в умовах космосу. Є кілька варіантів їх класифікації. У найпростішому випадку виділяють космічні апарати пілотовані і автоматичні. Перші, в свою чергу, поділяються на космічні кораблі і станції. Різні за своїми можливостями і призначенням, вони подібні багато в чому за будовою і використовується обладнання.
особливості польоту
Будь-космічний апарат після старту проходить через три основних стадії: виведення на орбіту, власне політ і посадка. Перший етап передбачає розвиток апаратом швидкості, необхідної для виходу в космічний простір. Для того щоб потрапити на орбіту, її значення повинно бути 7,9 км / с. Повне подолання земного тяжіння передбачає розвиток другої рівній 11,2 км / с. Саме так рухається ракета в космосі, коли її метою є віддалені ділянки простору Всесвіту.
Після звільнення від тяжіння слід другий етап. В процесі орбітального польоту рух космічних апаратів відбувається за інерцією, за рахунок доданого їм прискорення. Нарешті, стадія посадки передбачає зниження швидкості корабля, супутника або станції практично до нуля.
«Начинка»
Кожен космічний апарат оснащується обладнанням під стати тим завданням, які він покликаний вирішити. Однак основне розходження пов'язане з так званим цільовим обладнанням, необхідним як раз для отримання даних і різних наукових досліджень. В іншому оснащення у космічних апаратів схоже. У нього входять наступні системи:
- енергозабезпечення - найчастіше постачають космічні апарати необхідною енергією сонячні або радіоізотопні батареї, хімічні акумулятори, ядерні реактори;
- зв'язок - здійснюється при використанні радиоволнового сигналу, при істотному видаленні від Землі особливо важливим стає точне наведення антени;
- життєзабезпечення - система характерна для пілотованих космічних апаратів, завдяки їй стає можливим перебування людей на борту;
- орієнтація - як і будь-які інші кораблі, космічні оснащені обладнанням для постійного визначення власного положення в просторі;
- рух - двигуни космічних апаратів дозволяють вносити зміни в швидкість польоту, а також в його напрямок.
Класифікація
Один з основних критеріїв для поділу космічних апаратів на типи - це режим роботи, що визначає їх можливості. За цією ознакою виділяють апарати:
- розміщуються на геоцентричної орбіті, або штучні супутникиземлі;
- ті, метою яких є вивчення віддалених ділянок космосу, - автоматичні міжпланетні станції;
- використовувані для доставки людей або відповідний транспорт на орбіту нашої планети, називаються вони космічними кораблями, можуть бути автоматичними або ж пілотованими;
- створені для перебування людей в космосі протягом тривалого періоду, - це;
- займаються доставкою людей і вантажів з орбіти на поверхню планети, вони називаються спускаються;
- здатні досліджувати планету, безпосередньо розташовуючись на її поверхні, і пересуватися по ній, - це планетоходи.
Зупинимося докладніше на деяких типах.
ШСЗ (штучні супутники Землі)
Першими апаратами, запущеними в космос, були штучні супутники Землі. Фізика і її закони роблять виведення будь-якого подібного пристрою на орбіту непростим завданням. Будь-апарат повинен подолати тяжіння планети і потім не впасти на неї. Для цього супутника необхідно рухатися з або трохи швидше. Над нашою планетою виділяють умовну нижню межу можливого розташування ШСЗ (проходить на висоті 300 км). Більш близьке розташування призведе до досить швидкого гальмування апарату в умовах атмосфери.
Спочатку тільки ракети-носії могли доставляти на орбіту штучні супутники Землі. Фізика, однак, не стоїть на місці, і сьогодні розробляються нові способи. Так, один з часто використовуваних останнім часом методів - запуск з борту іншого супутника. У планах застосування і інших варіантів.
Орбіти космічних апаратів, що обертаються навколо Землі, можуть пролягати на різній висоті. Природно, від цього залежить і час, необхідний на одне коло. Супутники, період обертання яких дорівнює добі, розміщуються на так званій Вона вважається найціннішою, оскільки апарати, що знаходяться на ній, для земного спостерігача здаються нерухомими, а значить, відсутня необхідність створення механізмів повороту антен.
АМС (автоматичні міжпланетні станції)
Величезне число відомостей про різні об'єкти сонячної системивчені отримують за допомогою космічних апаратів, які направляються за межі геоцентричної орбіти. Об'єкти АМС - це і планети, і астероїди, і комети, і навіть галактики, доступні для спостереження. Завдання, які ставляться перед такими апаратами, вимагають величезних знань і сил від інженерів і дослідників. Місії АМС є втіленням технічного прогресу і є одночасно його стимулом.
Пілотований космічний корабель
Апарати, створені для доставки людей до призначеної мети і повернення їх назад, в технологічному плані нітрохи не поступаються описаним видам. Саме до цього типу належить «Восток-1», на якому здійснив свій політ Юрій Гагарін. 
Найскладніше завдання для творців пілотованого космічного корабля - забезпечення безпеки екіпажу під час повернення на Землю. Також значною частиною таких апаратів є система аварійного порятунку, в якій може виникнути необхідність під час виведення корабля в космос за допомогою ракети-носія.
Космічні апарати, як і вся космонавтика, невпинно вдосконалюються. Останнім часом в ЗМІ можна було часто бачити повідомлення про діяльність зонда «Розетта» і спускається «Філи». Вони втілюють всі останні досягнення в космічній галузі, розрахунку руху апарату і так далі. Посадка зонда «Філи» на комету вважається подією, яке можна порівняти з польотом Гагаріна. Найцікавіше, що це не вінець можливостей людства. Нас ще очікують нові відкриття і досягнення в плані як освоєння космічного простору, так і будови
Перший штучний супутник Землі був запущений в РФ 4 жовтня 1957 г. З тих пір російське слово«Супутник» увійшло в лексикон народів різних країн. Супутники стали хорошими помічниками для фахівців самих різних областей науки і галузей народного господарства. Тисячі штучних супутників постійно обертаються в космічному просторі навколо нашої планети на висотах від кількох сотень до десятків тисяч кілометрів. Вони ведуть різноманітні спостереження за Землею і Сонцем. Знаменита радянська орбітальна станція «Салют-6» стала довготривалої космічною лабораторією, на якій працювало кілька екіпажів космонавтів.
Штучні супутники включилися у вивчення Землі дуже своєчасно. До середини нашого століття люди усвідомили надзвичайні масштаби своєї діяльності, зрозуміли, які великі зміни відбуваються на всій планеті під впливом промисловості, сільського господарства, містобудування. Щоб вивчити ці всепланетну зміни, потрібні не тільки місцеві дослідження на невеликих територіях, необхідно охопити відразу, одним поглядом, значний простір. Це можливо тільки за допомогою штучних супутників.
Перше, що відразу впадає в очі при погляді на Землю з космосу, хмарний покрив. Він розподілений нерівномірно, утворює чергування смуг, великі і дрібні плями, а також гігантські вихори.
Перший радянський супутник, який несе вахту погоди, - «Космос-122» запущений влітку 1966 р
Штучний супутник Землі «Метеор». За один оборот навколо планети він оглядав трохи менше однієї десятої земної поверхні, Передав по радіотелефону на Землю знімок потужного циклону, що бушував в Атлантичному океані. Діаметр цієї атмосферної вихровий воронки перевищував 2 тис. Км.
У 1968 р в нашій країні створена метеорологічна система «Метеор». У неї входить кілька супутників, які перебувають одночасно в польоті на різних орбітах. На борту кожного-дві телевізійні камери. Вони ведуть спостереження за хмарним покривом планети. На нічній стороні Землі зйомка проводиться за допомогою інфрачервоних променів, що дозволяють фіксувати контури материків, морів, хмарних утворень. Подібні відомості постійно передаються в Гідрометеоцентр. За ним складаються зведення і прогнози погоди.
Метеорологічні супутники дають картину розподілу хмар над усією планетою, навіть над тими територіями, де немає наземних метеорологічних станцій. Але ж динаміка атмосфери багато в чому пов'язана з такими безлюдними районами, як Арктика і Антарктика, важкодоступними високогір'я і океанічними просторами. І ще одна перевага супутників: вони ведуть спостереження постійно, стежать за переміщенням ураганів, допомагаючи завчасно попереджати жителів про небезпеку.
Метеорологічні супутники надають цінний матеріал для хліборобів, льотчиків, моряків, рибалок - всіх тих, кого цікавить прогноз погоди; вони приносять відчутну користь народному господарству.
Велике значення мають супутники для проведення космофотос'емкі, яка використовується в геології. Вперше геологи отримали в своє розпорядження фотографії величезних районів, цілих континентів. Це дозволяє виявити особливо великі геологічні структури, з якими пов'язані родовища багатьох корисних копалин.
Як показав досвід, із супутників не просто видно великі простори, але і розрізняються багато геологічні особливості місцевості, структури, що знаходяться на значних глибинах і перекриті товщею пухких відкладень. Добре видно з космосу найбільші тектонічні розломи земної кори, Що йдуть углиб на багато кілометрів і тягнуться на сотні і тисячі кілометрів.
багато корисної інформаціїотримують за допомогою штучних супутників географи. На космічних знімках виділяються різні типиландшафтів, особливості рельєфу і грунтів, розподілу наземних і підземних вод.
Дуже точну і повну картину природних умовотримують за допомогою знімків, які роблять через світлофільтри, що вловлюють випромінювання різної довжини хвилі, певної частини спектра. Подібні знімки називають спектрозональних. За ним можна відрізнити хвойні ліси від листяних, посіви різних сільськогосподарських культур, уражені шкідниками і хворобами рослини.
Супутники допомагають стежити за сезонними змінами рослинного покриву. Це важливо не тільки для ландшафтоведов, але і для фахівців сільського господарства.
Дуже чітко зазначають супутники лісові пожежі. Це особливо важливо для безкрайніх тайгових просторів, де не завжди вдається вчасно помітити навіть велика пожежа. За сигналом штучного супутника в боротьбу з лісовими пожежами вступає наземна служба захисту лісу.
З космосу добре видно великі косяки риб. Супутники стежать за їх міграціями; отримані відомості передаються рибалкам, які направляються в найбільш багаті рибою райони моря.
Велика користь від супутників і в справі охорони природи. Нерідко забруднення грунту або водойм поширюється на величезні площі. Досить згадати нафтові плями на морській поверхні, що з'являються після аварій танкерів або неполадок на морських нафтопромислах. За допомогою супутників ведуться спостереження за переміщенням таких плям, щоб заздалегідь визначити райони, яким загрожує забруднення, і вжити необхідних захисних заходів.
Обсяг інформації, що передається на Землю супутниками, надзвичайно великий, а використовувати її зазвичай треба оперативно (наприклад, для прогнозів погоди). Тому обробляють цю інформацію електронно-обчислювальні машини, які вчиняють мільйони операцій в хвилину.
Отже, штучні супутники Землі допомагають вивчати Землю, раціонально експлуатувати природні ресурси, охороняти навколишнє середовище.
