Доклад на тему Искусственные спутники Земли по физике 9 класс
Искусственные спутники — созданные человеком космические аппараты, которые могут вращаться по орбите вокруг Земли или других небесных тел. Искусственные спутники могут нести различное оборудование и выполнять самые различные задачи — от научно-исследовательских до военных.
Спутниковую эру открыл советский «Спутник», запущенный в 1958 году. После него в том же году США был запущен «Эксплорер-1». Затем свои спутники запустили Великобритания, Канада, Италия, Франция и некоторые другие страны. Сейчас на околоземной орбите находится почти четыре тысячи спутников, как рабочих так и отслуживших свой срок.
Спутники бывают разных типов: спутники связи — служат для приёма и передачи радиосигналов, навигационные спутники — помогают находящимся на земле определить своё местоположение, исследовательские спутники — служат для научных исследований, например изучают земную поверхность и космическое пространство, метеорологические спутники — помогают составить прогноз погоды, биоспутники — на них проводятся эксперименты над живыми организмами, астрономические спутники — это летающие в космосе автоматические телескопы, военные спутники — выполняют военные задачи, например следят из космоса за передвижением противника, обеспечивают военных связью и возможностью навигации, а также могут нести оружие для уничтожения противника на земле или вражеских космических аппаратов, спутники дистанционного зондирования Земли следят за земной поверхностью.
Спутники устроены следующим образом. Основной частью спутника является корпус, в котором установлено различное оборудование, например двигатели коррекции с небольшим запасом топлива, с помощью которых спутник может изменять свою орбиту. Управляются спутники с Земли, командами из центра управления, которые передаются по радио.
Спутники несут на себе антенны, которые нужны им для приёма и передачи радиосигналов. Электричество, необходимое им для работы спутники получают от Солнца с помощью солнечных батарей. Энергия, поступающая от солнечных батарей накапливается в аккумуляторах. Работа современного спутника невозможна без бортового компьютера. Кроме того аппарат в зависимости от его предназначения может иметь множество видов другого оборудования, например фотокамеру для съёмки земной поверхности, счётчик Гейгера для измерения уровня радиации, телескопы для наблюдения за небесными телами. Спутники играют и будут играть огромную роль в современной космонавтике.
Сообщение 2
В наше время большую роль в развитии науки и техники играет космос и его тщательное изучение. За последние 100 лет наука шагнула настолько далеко, что мы можем вылетать за пределы нашей родной планеты, и исследовать то, что так долго было нам недоступно. Существует множество отраслей изучения космоса, но следует выделить ракетостроение и искусственные спутники, отправляемые людьми на околоземные орбиты.
Искусственные спутники – это тела, запускаемые на ракетах, оснащённые специальным набором функций, заложенных в них конструкторами. Искусственные спутники выполняют очень важные функции в поддержании почти всех современных технологий и устройств, которые появились за последние 100 лет.
Процесс запуска искусственного спутника
Процесс подготовки и непосредственного запуска спутника происходит следующим образом. Сначала конструируется спутник в связи со всеми его функциональными возможностями, зависящими от цели его запуска. Затем подготавливается носителем, на котором спутник будет доставлен на околоземную орбиту, обычно он весьма прост в построении, так как не требует от себя каких либо уникальных функций или же возможностей. После всех приготовлений спутник крепится к носителю и происходит процедура запуска, после чего связь со спутником налаживается с земли и спутник становится полностью работоспособным.
Далее следует рассмотреть плюсы и минусы искусственных спутников.
Плюсы:
– Так как искусственный спутник практически не ограничен в задаваемом ему функционале, он имеет весьма большой потенциал для модернизирования, практически безграничный.
– Обычно обладает достаточно небольшими габаритами
Минусы:
– В случае поломки искусственного спутника он теряет свою функциональность и не подлежит ремонту
– Остатки поломанного спутника будут и дальше летать по космосу, создавая космический мусор
В заключение всего следует сказать, что хоть и искусственные спутники имеют недостатки, но, так или иначе, это самая лучшая технология созданная человеком на данный момент.
Картинка к сообщению Искусственные спутники Земли
Популярные сегодня темы
Литье металлов – это процесс заливки расплавленных металлов в специально подготовленные формы. С помощью литья в полые формы, можно получить заготовки очень сложной конфигурации
Мы часто слышим о полезных свойствах морской водоросли под названием ламинария (также известна как морская капуста). Но что она из себя представляет? Где растет?
В данном докладе будет поднят такой вопрос, как безопасность на проезжей части. На сегодняшний день эта проблема имеет огромную актуальность, потому как машин на дорогах становится больше с к
Когда-то на южно-восточной части Европы существовало одно из самых удивительных государств за всю историю планеты – Византия. Данное государство можно назвать периодом перерождения античности
Шекспир был драматургом и писал в основном для театра. Созданные им трагедии, исторические хроник и комедии живут до настоящего времени и потрясают зрителей. Лучшие театры мира и выдающиеся а
Цивилизация Древней Индии одна из самых древних интересных цивилизаций Востока. Эта страна пережила тысячелетия.
Школьная Энциклопедия
Nav view search
Навигация
Искать
Первые искусственные спутники Земли
Подробности Категория: Встреча с космосом Опубликовано 13.11.2012 15:48 Просмотров: 37527
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.
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.
Исскуственные спутники Земли
Главная > Реферат >Биология
Искусственные спутники Земли — космические летательные аппараты, выведенные на околоземные орбиты. Они предназначаются для решения различных научных и прикладных задач.
4 октября 1957 г. у нашей планеты появился первый спутник, сделанный руками человека. Советская ракета подняла в космос небольшой металлический шар и вывела его на орбиту так, что он смог обращаться вокруг Земли, не падая на нее. Началась новая космическая эра человечества. За первым спутником последовали второй, третий; сегодня по орбитам летают уже тысячи искусственных тел.
У поверхности Земли первая космическая скорость, т. е. наименьшая круговая скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно стало искусственным спутником планеты, составляет около 8 км/с. Искусственные спутники, как правило, летают не ниже 150—200 км. На этих высотах атмосфера уже не оказывает заметного сопротивления движению. Максимальная высота полета может быть значительно больше и нередко достигает десятков и даже сотен тысяч километров.
Спутники используются для научных исследований и для решения различных народнохозяйственных задач. Они позволили человеку впервые взглянуть на свою планету со стороны. В числе первых эту возможность по достоинству оценили метеорологи (см. Метеорологическая техника). Теперь лишь часы требуются им для того, чтобы получить представление о ходе процессов, определяющих погоду на всем земном шаре. В Советском Союзе для этих целей создана постоянно действующая космическая метеорологическая система «Метеор».
Углы между плоскостями орбит спутников «Метеор» и плоскостью экватора близки к 90 °. Таким образом, спутники при каждом обороте вокруг Земли проходят над ее полярными областями. Так как Земля вращается с запада на восток, каждый следующий виток проходит западнее предыдущего.
В 1965 г. в Советском Союзе был запущен первый спутник связи «Молния-1». С тех пор на орбиты вышло много спутников этого типа. Использующая их система дальней космической связи «Орбита» работает следующим образом. Передающая станция с помощью остронаправленной антенны посылает сигнал на спутник. Принятый антенной спутника сигнал поступает в его приемное устройство. Там сигнал усиливается, и уже передатчик спутника отправляет его в другую точку Земли, где его принимает аналогичная станция системы «Орбита».
Около ста таких станций размещено по всей огромной территории нашей страны. Через спутники можно устанавливать связь со многими государствами Европы, Азии, американского континента. Через них передаются не только телевизионные изображения, но и телефонные разговоры, телеграммы, телетайпные сообщения, фотоизображения, в том числе газетные полосы.
Спутники «Молния» движутся относительно поверхности планеты по вытянутым эллиптическим орбитам. Чтобы следить за ними, антенны наземных станций тоже должны двигаться, поворачиваться. Это сложно и не очень удобно. Избежать этого можно, «повесив» спутник над одной точкой Земли. Такие «неподвижные» спутники обращаются по так называемой стационарной орбите. Это круговая орбита, лежащая в плоскости экватора и имеющая высоту около 36 тыс. км. Совершая один
оборот вокруг планеты за 24 ч, такой спутник будет казаться наземному наблюдателю висящим неподвижно.
Со своей орбиты стационарный спутник «видит» огромную территорию. Трех таких спутников достаточно, чтобы обеспечить связью всю Землю. Спутники на стационарных орбитах уже работают, например спутники связи «Радуга» или спутник телевизионного вещания «Экран». Для приема его сигналов не нужны большие и дорогостоящие наземные станции типа «Орбита». Цветные и черно-белые телепередачи принимаются прямо на несложные антенны коллективного пользования.
С помощью искусственных спутников Земли проводятся и научные исследования. Еще в 1962 г. начались запуски спутников серии «Космос». Перечень их научных задач очень велик. Спутники изучают магнитное поле и радиационную обстановку вблизи Земли, исследуют невидимые космические излучения, выполняют разнообразные биологические и технические эксперименты. С их помощью были решены и многие технические проблемы космонавтики. На спутниках этой серии отрабатывались способы защиты космонавтов от опасных излучений, изучалось воздействие космических условий на элементы конструкций аппаратов.
Доклад-сообщение Искусственные спутники 3, 9 класс
Вокруг нашей планеты всегда вращаются какие-то небесные тела и спутники. Их перемещения и присутствие на небе, можно хорошо просмотреть в вечернее время, а так же рано утром. Яркие спутники, словно рассекают ночной небосклон, перелетая с одной стороны неба на другую. Некоторые спутники могут менять путь своего направления, вращаться вокруг своей оси, и даже изменять свою яркость. Когда спутник пропадает из поля зрения, значит, он попал в тень Земли, когда он из нее выйдет, снова станет, виден наблюдателям. Видимость многих спутников с Земли всегда зависит от места наблюдения за ними, времени года и высоты его орбиты. Одни спутники становятся видны только летом, и только ночью. Другие могут освещать небосклон на протяжении всего года.
Спутник очень легко отличить невооруженным глазом. На фоне всех имеющихся звезд, он будет слишком медленно перемещаться по небу. Только когда спутник пересекает атмосферу Земли, он начинает сгорать, этим самым напоминая метеор. Почти всегда спутник будет двигаться с достаточно небольшой скоростью. Почти все искусственные спутники движутся с запада на восток. Искусственные спутники, это собственно летательные космические аппараты. Люди запустили их для одной цели – изучать и наблюдать за процессами Земли с космоса. Первый искусственный спутник был запущен СССР в 1957 году. Именно благодаря этому запущенному спутнику, ученые смогли изучить и измерить плотность верхней земной атмосферы. После этого искусственный спутник был запущен Америкой. Со временем многие страны решились на самостоятельный запуск своих первых искусственных спутников.
Чтобы получить свое звание спутника, каждый запущенный космический аппарат должен совершить не меньше чем один оборот вокруг Земли. Если оборотов не будет, тогда название у такого объекта будет не спутник, а ракетный зонд. Каждый спутник запущен страной для какой-то конкретной задачи. Одни изучают земную поверхность, другие исследуют космическое пространство. На искусственные спутники возложена огромная задача, помогать человечеству, и пока они с этим справляются.
Доклад Искусственные спутники сообщение
Исскуственный спутник представляет собой сложное техническое устройство, которое было выведено на орбиту планеты. Спутники, выведенные на орбиту, вращаются по геоцентрической орбите планеты. Спутники используются при решении прикладных, а также научных задач. Первый спутник выведенный на орбиты был запущен 4 октября 1957 года, в СССР. Спутник стал самым первым искусственным небесным телом, запушённым на орбиту которое было созданно людьми. Разработка, и запуск спутника стали возможны благодаря серьёзному развитию, и достижений в таких областях как ракетная техника, вычислительная техника, и электроника.
Искусственные спутники земли выводятся на орбиту планеты при помощи специальных ступенчатых ракет которое разгоняются до первой космической скорости либо несколько выше неё. На сегодняшний день запуск искусственных спутников проводят такие страны как США, Франция, Япония, КНР И Великобритания.
В настоящее время запуск искусственных спутников на орбиту земли происходит регулярно, спутники разрабатываются в зависимости от конкретной цели, и задачи ,что влияет на их характеристики, и параметры при разработке. Искусственные спутники земли различаются на следующие виды:
1) Для предсказания погоды либо наблюдений за определенным районом в реальном времени используются спутники погоды. Подобного рода спутники, как правило, включают в себя камеры способные передавать фотографии земной поверхности на землю. Отличным образцом подобных спутников считается геостационарный рабочий экологический спутник GOES.
2) Спутники связи дают возможность передавать телефонные и информативные беседы посредством спутника. Наиболее значимой характерной чертой спутника связи считается приёмоответчик — радиоприёмник, который берет на себя диалог в одной частоте, а далее повышает его и снова представляет назад на Землю на иной частоте.
3) Широковещательные спутники способны передавать телевизионные сигналы от одной точки к другой за короткий промежуток времени.
4) Навигации спутники могут помочь кораблям и самолётам передвигаться . Наиболее популярными считаются спутники GPS NAVSTAR. Спасательные спутники откликаются на сигналы радиопомех.
5) Спутники исследования Земли проводят проверку планеты на объект изменений по всем показателям начиная от температуры, лесонасаждений, и заканчивая уровнем покрытия ледяного покрова. Наиболее популярными считаются спутники серии Landsat.
6) Спутники военного назначения находится на орбите планеты, однако при этом большая часть их деятельности засекречена. По открытом данным военные спутники могут ретранслировать зашифрованную связь, проводить наблюдения за ядерными объектами, ввести постоянное наблюдение за вероятным противником, а также делать высококачественные снимки военных объектов, и инфраструктуры.
3, 9 класс, по физике кратко
Искусственные спутники
Популярные темы сообщений
Многие животные, которые живут в водоемах, морях относят к классу ракообразных. Их не сложно спутать, тело ракообразных имеет особое строение. У них есть брюхо и голова, которая является одним целым с грудью. Дыхание осуществляется с помощью жабр.
Магнитогорск – совсем небольшой городок в Челябинской области, который славится своими металлургическими достижениями (за что он был назван «столицей металлургов»), заводами, фабриками, но помимо этого он богат и на культурные вещи,
Лилия относится к декоративным многолетним однодольным луковичным растениям из семейства Лилеевых. Растение неприхотливое, луковка пористая и неплотная яйцевидной или круглой формы. Луковицы складываются из отдельных мелких пластинок,
Искусственные спутники Земли
Развитие технического прогресса происходит такими темпами, что самые выдающиеся научные достижения быстро становятся повседневностью и перестают удивлять.
Не стало исключением и освоение космического пространства. Почти 6 десятилетий отделяют нас от запуска первого искусственного спутника Земли (РС-1). Вспомним, как это было. Узнаем, как далеко продвинулась наука в этой области.
Как это было
К середине 60-х годов прошлого столетия в СССР сформировалась мощная группа единомышленников, занимавшихся практической космонавтикой. Возглавлял группу талантливейший ученый Сергей Павлович Королёв.
Первые шаги в космос было решено начать с запуска искусственного спутника Земли. При этом ставились такие задачи:
- проверка всех теоретических расчётов;
- сбор сведений об условиях работы аппаратуры;
- изучение верхних слоёв ионосферы и атмосферы.
Для выполнения необходимого объёма исследований в спутнике диаметром 58 см размещалась специальная аппаратура и источники энергопитания. Для поддержания постоянной температуры его внутреннюю полость заполнили азотом, который приводился в движение специальными вентиляторами. Общий вес первого космического аппарата равнялся 83,6 кг. Его герметичный корпус был изготовлен из особого алюминиевого сплава, а полированная поверхность прошла специальную обработку.
Четыре стержневые антенны длиной от 2,4 до 2,9 м, установленные на наружной поверхности спутника, во время выведения аппарата на орбиту прижимались к корпусу.
Как ракетный полигон стал космодромом
Для запуска спутника РС-1 было решено использовать военный полигон в Казахстанской пустыне. Решающим доводом в выборе места была и близость к экватору. Это позволило при запуске максимально использовать скорость вращения Земли. А его удаленность от Москвы позволяла поддерживать режим секретности.
Именно на военном полигоне Байконур впервые распахнулись космические ворота, и был дан старт первому искусственному спутнику земли. «Спутник -1» стартовал 4 октября 1957 в 22:28 по московскому времени. За 92 дня работы на околоземной орбите он совершил около полутора тысяч оборотов вокруг Земли. Две недели его сигналы «бип-бип-бип» принимали не только в центре управления полетом, но и радиолюбители по всему миру.
Как спутник был доставлен на орбиту
Для запуска первого советского спутника было использовали двухступенчатую межконтинентальную ракету Р–7, которая была разработана как носитель водородной бомбы.
После некоторых доработок в её конструкции и нескольких испытаний, стало ясно, что она вполне справится с задачей по выводу спутника на заданную орбиту.
Спутник был размещен в головной части ракеты. Её старт выполнялся строго вертикально. Затем ось ракеты постепенно отклоняли от вертикали. Когда скорость ракеты была близка к первой космической скорости, отделилась первая ступень. Дальнейший полёт ракеты теперь обеспечивала вторая ступень, увеличившая её скорость до 18—20 тысяч км/час. Когда ракета достигла наивысшей точки своей орбиты, спутник отделился от ракетоносителя.
Дальнейшее его движение происходило по инерции.
Физические основы полета спутников
Чтобы тело стало ИСЗ необходимо выполнение двух основных условий:
- сообщение телу горизонтальной скорости 7,8 км/ сек (первой космической скорости), чтобы преодолеть земное тяготение;
- перемещение его из плотных слоёв атмосферы в очень разряженные, которые не оказывают сопротивление движению.
Если его период вращения будет равен 24 часам, то спутник будет вращаться синхронно с Землей, как бы зависая над одним и тем же районом планеты. Такая орбита называется геостационарной, а её радиус, при заданной скорости аппарата, должен в шесть раз превышать радиус Земли. При увеличении скорости вплоть до 11,2 км/сек, орбита всё более вытягивается, превращаясь в эллипс. Именно по такой орбите двигалось первое детище советской космонавтики. При этом Земля находилась в одном из фокусов этого эллипса. Наибольшее удаление спутника от Земли составляло 900 км.
Но в процессе движения он все же погружался в верхние слои атмосферы, тормозился, постепенно приближаясь к Земле. В конце концов, от сопротивления воздуха он нагрелся и сгорел в плотных слоях атмосферы.
60–летняя история запусков ИСЗ
Запуск и полёт этого крохотного серебристого шарика на столь значительном удалении от Земли явился триумфом советской науки на тот период. Далее последовали ещё ряд запусков, которые преследовали в основном военные цели. Они выполняли разведывательные функции, являлись частью систем навигации и связи.
Современные труженики звёздного неба выполняют громадный объём работ на благо человечества. Кроме спутников, предназначенных для оборонных целей, востребованы:
- Спутники связи (ретрансляторы), обеспечивающие устойчивую, не зависящую от капризов погоду, связь на большей территории планеты.
- Спутники-навигаторы, служащие для определения координат и скорости всех видов транспорта и определения точного времени.
- Спутники, позволяющие фотографировать участки земной поверхности. «Космические» фотографии востребованы многими наземными службами (лесоводами, экологами, метеорологами и т. д.), их используют для создания сверх точных карт любых участков планеты.
- Спутники–«учёные», это площадки для проверки новых идей и технологий, инструменты для получения уникальной научной информации.
Изготовление, запуск и обслуживание космических аппаратов требует огромных расходов, поэтому стали появляться интернациональные проекты. Одна из них система ИНМАСАРТ, обеспечивающая кораблям, находящимся в открытом море, устойчивую связь. Именно благодаря ей спасено немало морских судов и человеческих жизней.
В ночное небо посмотри
Ночью, среди алмазной россыпи звезд можно увидеть яркие, не мигающие светящиеся точки. Если они, двигаясь по прямой, пролетают весь небосвод за 5-10 минут, значит, вы увидели спутник. Невооруженному взгляду доступно наблюдение только достаточно больших спутников, не менее 600 м в длину. Видимы они лишь тогда, когда отражают солнечный свет.
К таким объектам относится международная космическая станция (МКС). За одну ночь её можно увидеть дважды. Сначала она движется с юго-восточной части неба к северо-востоку. Примерно через 8 часов она появляется на северо – западе и скрывается за юго-восточной частью горизонта. Самые удачное время для наблюдения за ней — июнь–июль — через час после заката и 40–60 минут до восхода нашего светила.
Проводив взглядом светящуюся точку, вспомни, сколько сил и знаний вложено в это чудо технической мысли, каким мужеством обладают люди, работающие на борту орбитальной станции.
ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ
Найдено 2 определения термина ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ
ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ
космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Земли и предназначенные для решения научных и прикладных задач. Впервые разработаны и запущены в космос русскими учеными под руководством С.П. Королева (первый запуск 4 октября 1957).
Искусственный спутник Земли
В соответствии с международной договоренностью космический аппарат называется спутником, если он совершил не менее одного оборота вокруг Земли.
Большую роль в подготовке запусков искусственных спутников Земли сыграли научные исследования, заложившие основы теории реактивных двигателей и космических полетов. Важнейшее место в этом занимают работы К. Э. Циолковского. Он обосновал возможность применения ракетных аппаратов для межпланетных сообщений. Чтобы достигнуть космических скоростей, Циолковский выдвинул идею применения многоступенчатых ракет, которые он назвал «ракетными поездами».
Предшественницами космических ракет, выводивших на орбиту искусственные спутники Земли и космические корабли, были баллистические ракеты. В начале развития ракетной техники первенство в этой области было у Германии: в 1933 г., сразу после прихода Гитлера к власти, В. фон Браун стал вести работу над секретным проектом А?1 (Агрегат первый). А?1 представлял собой жидкостную ракету, работающую на спирте и жидком кислороде. Ее длина составляла около 1,5 м, стартовый вес – 150 кг.
Конструкция А?1 была неудачной: центр тяжести конструкции находился слишком далеко от двигателя, что приводило к кувырканию в полете. В 1934 г. появился новый вариант – А?2. Пуск этой ракеты прошел удачно, она поднялась на высоту 220 м.
Благодаря этому успеху, руководство вооруженных сил Германии приняло решение о создании «Армейской экспериментальной станции» в Пенемюнде на Балтийском море. На создание ракетного оружия в 1937–1940 гг. было выделено 550 млн марок.
Испытания следующей ракеты, А?3, шли неудачно: она либо тонула в море, либо взрывалась при падении на сушу. Фон Браун и его коллега К. Ридель считали ее промежуточным этапом перед своим главным детищем – ракетой?снарядом А?4.
А?4 по своим параметрам превосходила все ранее созданное в ракетной технике. Ее длина составляла 14 м, наибольший диаметр – 1,65 м. В головной части ракеты имелось боевое отделение, где содержался боевой заряд –1 т взрывчатого вещества. В снаряде было два бака: один с горючим – спиртом и второй с окислителем – жидким кислородом. Горючего в ракете было 3 т, а окислителя – 5,5 т.
А?4 имел специальный насос для подачи окислителя и горючего, камеру сгорания, а также отделение с приборами управления. Направляющие плоскости стабилизатора и газовые и воздушные рули были нужны для управления ракетой и ее устойчивости. Мощность жидкостно?реактивного двигателя превышала 500 000 л. с, а двигатель развивал тягу в 25,4 т, значительно превышающую стартовый вес ракеты. Предельная, максимальная скорость ракеты составляла 5500–5700 км/ч, а дальность полета – 300–400 км.
В мае 1943 г. в Пенемюнде состоялись запуски крылатой ракеты, также разрабатывавшейся на этом полигоне, и А?4. Крылатые ракеты взорвались сразу после старта, а запуски обоих А?4 прошли успешно. Кроме того, крылатая ракета требовала для запуска громоздкую эстакаду, а А?4 взлетала с небольшой бетонированной площадки. Поэтому, несмотря на то что крылатая ракета стоила 50 000 марок, а А?4 – 300 000 и они несли одинаковое количество динамита, было решено продолжать работу в обоих направлениях.
После показа Гитлеру документального фильма о стартах ракет, А?4 получила название Фау?2 (от первой буквы немецкого слова «Vergeltungswaffe» – «Оружие возмездия»).
Фон Брауну удалось соединить в Фау?2 мировые достижения в конструировании жидкостных ракет. Так, использовались компоненты топлива, найденные Г. Обертом для ракеты еще в 1917 г., учитывались идеи Циолковского о применении жидких компонентов для охлаждения двигателя и создании специальных насосов для их подачи в камеру сгорания. Схему расположения баков и конструкцию турбонасосов, аналогичную брауновской, создал американец Р. Годдард.
18 сентября 1944 г. на Лондон была выпущена первая Фау?2. Затем в течение семи месяцев немцы вели систематический обстрел Англии ракетными снарядами. Таким образом немцы могли перебросить тонну взрывчатого вещества на расстояние 300–350 км и бомбардировать Лондон из Гааги. Но точность попадания снарядов была очень мала, они несли сравнительно немного взрывчатого вещества и в целом не были эффективны как военное оружие, хотя, конечно, причиняли большие разрушения.
Менее чем через минуту после взлета ракета достигала высоты 30 км, а вскоре развивала огромную скорость – более 5500 км/ч. Специальные установки управления автоматически поворачивали ракету, которая, достигнув высоты 90 км, продолжала полет, спускаясь к цели по параболической траектории.
Ракета падала на цель со скоростью, превышающей скорость звука более чем в два раза. При быстром движении ракеты ее обшивка накалялась, и, по рассказам очевидцев, ракеты «А?4», падавшие на Лондон, светились слабым красным светом.
После разгрома нацистской Германии дальнейшие работы по совершенствованию А?4 проводились в Америке. В 1945 г. в США оказались немецкие специалисты, в том числе В. фон Браун, один из создателей «А?3» и «А?4». Он возглавлял все космические разработки в США в 1952–1956 годах.
В течение 1946–1952 гг. на испытательном полигоне Уайт?Сэндс (штат Нью?Мексико) американцы производили запуск нескольких десятков ракет типа А?4.
Отдельные ракеты достигли высоты 160 км, а одноступенчатая ракета «Викинг», созданная в США (имевшая большую длину и меньший диаметр, чем А?4), в 1951 г. поднялась на высоту более 210 км. Она развивала силу тяги более 8000 кг и имела скорость до 6400 км/ч. Одноступенчатая ракета «Викинг», запущенная в мае 1954 г., достигла высоты 253 км. Стартовый вес ее был равен 7,5 т, а максимальная скорость превышала 6880 км/ч. При запуске двухступенчатой ракеты «Бампер» была достигнута скорость 8 тыс. км/ч и высота 400 км.
Разработка ракет велась и в СССР. 18 октября 1947 г. в Советском Союзе был проведен запуск первой советской баллистической ракеты Р?1, созданной под руководством С. П. Королева.
В мае 1949 г. в СССР был произведен вертикальный запуск одноступенчатой ракеты В?1А, созданной на базе Р?1 на высоту в 110 км. Вес научной аппаратуры, который она подняла, достигал 130 кг.
Такая ракета включала головную часть с полезным грузом исследовательской аппаратуры, среднюю часть с топливными баками и хвостовую с двигателями и наружными стабилизаторами. Корпус ракеты, созданный из алюминиевых сплавов, имел цилиндрическую, с заостренной головной частью форму. Для запуска ракеты применялись специальные стартовые площадки и устройства. Приборы и оборудование ракет включали радиотехнические устройства, позволявшие вести наблюдения за верхними слоями атмосферы и передавать показания приборов по радио на землю. Применялся также особый механизм для сброса аппаратуры при вхождении ракеты в плотные слои атмосферы при спуске.
Расчеты, проведенные сотрудниками КБ Королева, показали, что для запуска спутника Земли необходима многоступенчатая ракета, способная взлетать на большую высоту, чем одноступенчатая. До этого были известны две схемы размещения ступеней – последовательно одна за одной, вдоль по оси ракеты или параллельно – боком друг к другу. Различные схемы обсчитывались группой математиков под руководством Д. Е. Охоцимского.
В окончательном варианте были соединены оба известных до того типа расположения ступеней. На одноступенчатую ракету сбоку навешивались еще 4 блока. На старте включались двигатели основного, центрального блока и боковых. После выработки топлива боковые блоки отстреливались, а центральный блок продолжал подъем. Таким образом, боковые блоки были первой ступенью, а центральный одновременно первой и второй.
В начале 1956 г. советское правительство поддержало инициативу С. П. Королева и Академии наук СССР и приняло решение о создании в 1957–1958 гг. искусственного спутника Земли. Была создана специальная комиссия по ИСЗ, которую возглавил советский ученый в области математики и механики М. В. Келдыш. В нее вошли С. П. Королев и крупный специалист в области ракетостроения М. К. Тихонравов. 23 сентября Королев сделал доклад о разработке эскизного проекта спутника.
Сначала предполагалось создать орбитальную научную лабораторию. Но работа над ней продвигалась медленнее, чем создание ракеты, поэтому было принято решение запустить аппарат упрощенной конструкции, чтобы проверить возможность его выведения на орбиту, контроля за ходом полета, надежности систем энергоснабжения, связи, терморегулирования.
21 августа 1957 г. был проведен первый удачный пуск баллистической ракеты, ставшей прообразом космической ракеты «Восток». Для того чтобы вывести спутник на орбиту, была необходима первая космическая скорость в 8 км/с.
4 октября 1957 г. в 22 ч 58 мин по московскому времени состоялся отрыв ракеты?носителя первого искусственного спутника Земли от стартового комплекса.
Первый спутник представлял собой сферический аппарат диаметром 58 см с 4 антеннами длиной 2,4 и 2,9 м. Внутри заполненного жидким азотом корпуса из алюминиевого сплава находились три аккумуляторные серебряно?цинковые батареи для питания радиопередатчиков, работавших на волнах длиной 15 и 7,5 м и вентилятор. Масса спутника достигала 83,6 кг. Он назывался ПС – простейший спутник.
Эллиптическая орбита первого спутника имела наибольшее удаление от Земли, апогей, 947 км, наименьшее, перигей, 228 км, время обращения вокруг Земли – 96 минут.
Первый искусственный спутник Земли просуществовал как космическое тело 92 суток, за это время он совершил 1400 оборотов вокруг Земли и прошел около 60 млн км. И вот 4 января 1958 г. он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование.
3 ноября 1957 г. на орбиту был выведен второй ИСЗ. Он представлял собой последнюю ступень ракеты?носителя, в которой была размещена вся научная аппаратура. В передней части последней ступени ракеты были установлены приборы для исследования излучения Солнца и космических лучей, сферический контейнер с радиопередатчиками и другой аппаратурой, а также герметическая кабина с подопытным животным, собакой Лайкой. Системы регенерации и терморегулирования поддерживали в кабине условия, необходимые для существования собаки. Общий вес аппаратуры, животного и источников питания составлял 508,3 кг.
Приборы и контейнер ракеты были защищены во время полета в плотных слоях атмосферы от аэродинамических и тепловых воздействий специальным защитным кожухом. После выведения последней ступени ракеты на орбиту защитный кожух был сброшен.
Во время полета спутника автоматически велась передача разнообразных наблюдений. Эти передачи обеспечивались при помощи специальной радиоаппаратуры. Мощность установленных радиопередатчиков позволила принимать сигналы спутника любительскими приемниками на расстояние нескольких тысяч километров. Сигналы, излучаемые передатчиками, имели вид телеграфных посылок. Эти сигналы использовались для наблюдения за орбитой спутника, а также для передачи изменений параметров на спутнике. Это достигалось путем установления на спутнике чувствительных элементов, которые в зависимости от изменения тех или иных параметров автоматически меняли длительность посылок и пауз. Радиотелепередающая аппаратура, установленная в корпусе последней ступени ракеты, где находилась герметическая кабина с подопытным животным, значительно расширила имеющиеся сведения о состоянии подопытного животного.
Второй искусственный спутник весил 508,3 кг. Высота перигея была 225 км, апогея – 1671 км. Второй ИСЗ находился на орбите до 14 апреля 1958 г. Проведенные на нем исследования дали первые научные сведения о состоянии живого организма в условиях космического полета.
31 января 1958 г. с помощью ракеты «Юпитер?С» был запущен первый американский спутник «Эксплорер?1» массой 14 кг.
15 мая 1958 г. состоялся запуск третьего советского искусственного спутника Земли. Его вес достигал 1327 кг, длина – 3,57 м, наибольший диаметр 1,73 м (без учета выступающих антенн). Параметры орбиты: перигей – 226 км, апогей – 1881 км.
Этот спутник представлял собой первую в мире автоматическую космическую станцию. На нем были установлены 12 научных приборов, многоканальная телеметрическая система с запоминающим устройством, система терморегулирования, программно?временное оборудование. В результате полета был обнаружен радиационный пояс, существующий вокруг Земли, изучены распределение плотности и состав атмосферы, концентрация заряженных частиц магнитного и электростатического поля. Третий спутник прекратил свое существование на 10 037?м обороте 6 апреля 1960 года.
Современные ИСЗ имеют различное назначение. Существуют исследовательские ИСЗ для научных исследований космоса и верхних слоев атмосферы. Спутники связи применяются для ретрансляции радиосигналов между наземными станциями. Метеорологические спутники помогают наблюдать за распределением облачного покрова и теплового излучения Земли с целью получения данных для прогноза погоды. Навигационные спутники служат для определения положения кораблей и самолетов относительно спутника в нескольких точках его орбиты. Военные ИСЗ ведут разведку из космоса, могут поражать другие спутники или наземные цели.
Без искусственных спутников Земли невозможно развитие многих отраслей науки и народного хозяйства.
Загрузка...