Работа спутников (7 фото)

Работа спутников

Работа спутников – тема интересная и… сложная. Но используя некоторые упрощения, принцип их работы можно объяснить почти любому среднестатистическому человеку.

Первый в истории спутник

О возможности запуска искусственных спутников впервые заговорили не в эру открытия космоса, когда космические корабли начали бороздить просторы холодного и темного вакуума, а еще в XVIII веке. Первым работу искусственного спутника Земли объяснил один из самых великих ученых в истории науки – сэр Исаак Ньютон:

Представьте, что вы находитесь на вершине горы. Если вы возьмете камень и изо всех сил кинете его в строго горизонтальном направлении, то в течение 1-2 секунд он будет лететь параллельно поверхности Земли. Затем камень за счет притяжения Земли начнет падать  и упадет в нескольких десятках метрах от вас.

Если бы вы кинули камень с невероятной силой, то он летел бы параллельно земле в течение большего времени, после чего начал бы падать, образуя траекторию, напоминающую параболу. Упал бы он намного дальше, чем в предыдущем случае.

А теперь представьте, что в вашем распоряжении пушка. При выстреле из пушки ядро пролетит бо́льшее расстояние, параллельное земле, чем брошенный рукой камень, и упадет далеко от вас. Увеличивая количество пороха в пушке, то есть увеличивая силу выстрела, можно заставить ядро пролетать все бо́льшее расстояние, и падать оно будет все дальше от вас. А если задать ядру некоторую невероятную скорость, то оно будет лететь… постоянно. Вы можете спросить: и что, ядро теперь не упадет? Ядро, конечно, будет падать в гравитационном поле Земли, но горизонтальная составляющая его скорости столь велика, что Земля будет как бы уходить из-под него, а ядро не будет терять высоту.

Скорость, имея которую тело превратится в спутник Земли, называется первой космической скоростью и равна она 7,91 км/с.

Спутник на орбите

Для вывода спутников на орбиту (путь, по которому будет двигаться спутник) используется ракета. В основном ракеты запускают прямо вверх – так они быстрее достигают орбиты. По мере набора высоты бортовой компьютер, используя инерциальную систему наведения, изменяет режим работы сопла, обеспечивая полет по наклону. Достигнув высоты 193 км, навигационная система переводит ракету в горизонтальное положение. Затем спутник отделяется от ракеты. Так как ракета и спутник имеют одинаковые скорость и высоту, то расстояние между ними не меняется, то есть ракета «преследует» спутник. Уйти от преследования ракеты спутнику помогает запуск маленьких ракеток. Так и отдаляются эти объекты, после чего спутник уходит в свободное «плавание».

Орбитальная станция "Мир"

Спутники могут находиться на разных высотах. Поэтому орбитальная скорость зависит от высоты. Чем ближе к Земле, тем большую скорость должен иметь спутник, чтобы не упасть на Землю. Например, на высоте 242 км орбитальная скорость должна быть 27359 км/ч, а на высоте 35786 км спутнику достаточно иметь скорость 11300 км/ч для поддержания заданной орбиты.

Международная Космическая Станция

Соблюдение скоростного режима играет важную роль не только на земных автотрассах, но и в космосе. Превышение орбитальной скорости спутником чревато потерей заданной траектории полета и уходом в бездонный космос, откуда его уже не вернуть. Но и снижение скорости меньше необходимой сулит возможность потери высоты и постепенного входа в плотные слои атмосферы, где спутник ждет необратимое разрушение.

Многоразовый транспортный космический корабль "Буран"

Не все спутники движутся относительно поверхности Земли. Если спутник совершает один облет Земного шара за 24 часа, то он будет «покоиться» относительно поверхности Земли, то есть спутник будет «висеть» над определенной точкой в фиксированном положении. Такие спутники называются геостационарными. Геостационарная орбита – рабочее место для телекоммуникационных, телевизионных и метеоспутников.

Космический мусор – естественный спутник Земли

Другие статьи:
Интернет журнал НЛО МИР

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

*

code

Редакция рекомендует

close
x