Dirbtinis Žemės palydovas yra erdvėlaivis, kuris sukasi aplink Žemę, būdamas geocentrinėje orbitoje. Iš pradžių žodis „sputnik“ buvo vartojamas kalbant apie sovietinius erdvėlaivius, tačiau 1968–1969 m. Įgyvendinta idėja sukurti tarptautinį daugiakalbį kosmoso žodyną, kuriame dalyvaujančių šalių bendru susitarimu terminas „palydovas“ pradėtas taikyti dirbtiniams Žemės palydovams, paleistiems bet kurioje pasaulio šalyje.
Remiantis tarptautiniu susitarimu, erdvėlaivis laikomas palydovu, jei jis atliko bent vieną apsisukimą aplink Žemę. Norint paleisti palydovą į orbitą, būtina jam suteikti greitį, lygų ar didesnį už pirmąjį pabėgimo greitį. Palydovo skrydžio aukštis gali būti skirtingas ir svyruoti nuo kelių šimtų iki šimtų tūkstančių kilometrų.

Mažiausias aukštis nustatomas dėl greito lėtėjimo proceso viršutiniuose atmosferos sluoksniuose. Palydovo orbitos periodas taip pat priklauso nuo aukščio, kuris skiriasi nuo
nuo kelių valandų iki kelių dienų. Jie naudojami moksliniuose tyrimuose ir taikomųjų problemų sprendimui. Jie skirstomi į karinius, meteorologinius, navigacinius, ryšių palydovus ir kt. Taip pat yra mėgėjiškų radijo palydovų.

Jei laive esantis palydovas turi siunčiančią radijo įrangą, bet kokius matavimo prietaisus, blykstės lempas, naudojamas signalams siųsti, tada jis laikomas aktyviu. Pasyvūs dirbtiniai žemės palydovai naudojami įvairioms mokslinėms užduotims atlikti ir kaip stebėjimo objektai nuo žemės paviršiaus.

Palydovo masė tiesiogiai priklauso nuo užduočių, kurias paleidimo objektas turi atlikti artimoje Žemės erdvėje, ir gali svyruoti nuo šimtų gramų iki šimtų tonų.

Dirbtiniai palydovai turi tam tikrą orientaciją erdvėje, priklausomai nuo paskirtų užduočių. Pavyzdžiui, vertikali orientacija naudojama palydovams, kurių pagrindinė užduotis yra stebėti objektus Žemės paviršiuje ir jos atmosferoje.

Astronominiams tyrimams palydovai yra orientuoti į tiriamus dangaus kūnus. Atskirus palydovinius elementus, tokius kaip antenos, galima orientuoti į žemiškąsias priėmimo stotis, o saulės baterijas – į Saulę.

Palydovinės orientacijos sistemos skirstomos į pasyvias (magnetines, aerodinamines, gravitacines) ir aktyviąsias (sistemos su valdymo elementais).

Pastarieji daugiausia naudojami techniškai sudėtinguose dirbtiniuose palydovuose ir erdvėlaiviuose.

Pirmasis pasaulyje dirbtinis palydovas buvo Sputnik 1. Jis buvo paleistas 1957 m. spalio 4 d. iš Baikonūro kosmodromo.

Kurdami šį erdvėlaivį dirbo pirmaujantys SSRS mokslininkai, įskaitant praktinės kosmonautikos įkūrėją S. P. Korolevą, M. K. Tikhonravovą, M. V. Palydovas buvo aliuminio rutulys, kurio skersmuo buvo 58 cm, o masė - 83,6 kg. Viršuje buvo dvi antenos, kurių kiekviena susideda iš dviejų kontaktų ir keturių antenų. Palydovėje buvo įrengti du radijo siųstuvai su maitinimo šaltiniais. Siųstuvų diapazonas buvo toks, kad radijo mėgėjai galėtų sekti jo judesius. Per 92 dienas jis padarė 1440 apsisukimų aplink Žemę. Skrydžio metu pirmą kartą tapo įmanoma nustatyti viršutinių atmosferos sluoksnių tankį pakeitus palydovo orbitą, be to, gauti pirmieji radijo signalų sklidimo jonosferoje duomenys. Jau lapkričio 3 dieną buvo paleistas antrasis, biologinis, Žemės palydovas, kuris jame, be patobulintos mokslinės įrangos, į orbitą pristatė gyvą būtybę – šunį Laiką. Bendras palydovo svoris buvo 508,3 kg. Palydovas buvo aprūpintas šilumos reguliavimo ir regeneravimo sistemomis, kad būtų palaikomos gyvūno gyvybei būtinos sąlygos.

Pirmasis dirbtinis SSRS palydovas žvalgybos tikslais buvo Zenit-2, kuris į orbitą buvo paleistas 1962 m. balandžio 26 d. Įrangos komplekte buvo kapsulė fotografinei medžiagai numesti, įvairi foto ir radijo žvalgybos įranga.

JAV tapo antrąja pasaulio galia, atradusia kosmosą, 1958 m. vasario 1 d. (pagal kai kuriuos šaltinius, 1958 m. sausio 31 d.) paleidusi savo palydovą „Explorer 1“. Palydovo paleidimą ir plėtrą atliko specialistų komanda, kuriai vadovavo buvęs vokiečių inžinierius Wernheris von Braun, „atsakomojo ginklo“ - raketos, žinomos kaip V-2, kūrėjas. Palydovas buvo paleistas naudojant „Redstone“ balistinę raketą, kurioje kaip kuras buvo naudojamas etilo alkoholio ir hidrazino (N,H4) mišinys. Palydovo masė buvo 8,3 kg, tai yra 10 kartų mažiau nei sovietinio palydovo, tačiau „Explorer 1“ laive buvo Geigerio skaitiklis ir atmosferos dalelių jutiklis.
Prancūzija tapo trečiąja kosmoso galia, 1965 m. lapkričio 26 d. paleidusi palydovą Asterix-1. Australija buvo kita valstybė, kuri pelnė teisę vadintis kosmine galia, tai atsitiko 1967 m. lapkričio 29 d., palydovas buvo pavadintas VRESAT-1 . 1970 metais į dirbtinių Žemės palydovų sąrašą iš karto prisijungė dvi valstybės – Japonija (Osumi palydovas) ir Kinija (China-1 palydovas).

Vulkaninė grandinė (nuotrauka iš kosmoso)

Fuji kalnas Japonijoje (nuotrauka iš kosmoso)

Olimpinis kaimas Vankuveryje (nuotrauka iš kosmoso)

Taifūnas (nuotrauka iš kosmoso)

Jei ilgą laiką grožėjotės žvaigždėtu dangumi, tada, žinoma, pamatėte judančią ryškią žvaigždę. Tačiau iš tikrųjų tai buvo palydovas – erdvėlaivis, kurį žmonės specialiai paleido į kosminę orbitą.

Pirmasis dirbtinis žemės palydovas Sovietų Sąjunga pradėjo veikti 1957 m. Tai buvo didžiulis įvykis visam pasauliui, ir ši diena laikoma žmonijos kosminio amžiaus pradžia. Šiuo metu aplink Žemę sukasi apie šeši tūkstančiai skirtingo svorio ir formos palydovų. Per 56 metus jie daug ko išmoko.

Pavyzdžiui, ryšių palydovas padeda žiūrėti televizijos laidas. Kaip tai atsitinka? Virš televizijos stoties skrenda palydovas. Prasideda perdavimas, o televizijos stotis perduoda „nuotrauką“ į palydovą, o jis, kaip estafetėse, perduoda kitam palydovui, kuris jau skrenda virš kitos Žemės rutulio vietos. Antrasis palydovas perduoda vaizdą trečiajam, kuris grąžina „vaizdą“ atgal į Žemę, į televizijos stotį, esančią už tūkstančių kilometrų nuo pirmosios. Taigi, Maskvos ir Vladivostoko gyventojai gali žiūrėti televizijos programas vienu metu. Taikant tą patį principą, ryšio palydovai padeda vesti pokalbius telefonu ir sujungti kompiuterius vienas su kitu.

Palydovai taip pat stebėti orus. Toks palydovas skrenda aukštai, audros, audros, perkūnija, pastebi visus atmosferos trikdžius ir perduoda juos į Žemę. Tačiau Žemėje sinoptikai apdoroja informaciją ir žino, koks oras laukia.

Navigacijos palydovai padėti laivams naviguoti, nes GPS navigacijos sistema padeda nustatyti bet kokiu oru
kur jie yra. Naudodamiesi mobiliuosiuose telefonuose ir automobilių kompiuteriuose įmontuotais GPS navigatoriais, galite nustatyti savo vietą ir žemėlapyje rasti norimus namus bei gatves.

Taip pat yra žvalgybos palydovai. Jie fotografuoja Žemę, o geologai nuotraukomis nustato, kur mūsų planetoje yra turtingų naftos, dujų ir kitų mineralų telkinių.

Mokslinių tyrimų palydovai padeda atlikti mokslinius tyrimus. Astronominis – tyrinėkite Saulės sistemos planetas, galaktikas ir kitus kosminius objektus.

Kodėl palydovai nenukrenta?

Jei mesti akmenį, jis skris, palaipsniui grimzdamas vis žemiau, kol atsitrenks į žemę. Jei akmenį messite stipriau, jis kris toliau. Kaip žinote, Žemė yra apvali. Ar įmanoma mesti akmenį taip stipriai, kad jis apskrieja Žemę? Pasirodo, tai įmanoma. Jums tereikia didelio greičio – beveik aštuonių kilometrų per sekundę – tai trisdešimt kartų greičiau nei lėktuvas. Ir tai turi būti daroma už atmosferos ribų, kitaip trintis su oru labai trukdys. Bet jei jums pavyks tai padaryti, akmuo be sustojimo pats skris aplink Žemę.

Palydovai paleidžiami raketomis kurie skrenda aukštyn nuo Žemės paviršiaus. Pakilusi raketa pasisuka ir pradeda greitėti išilgai šoninės orbitos. Tai šoninis judėjimas, kuris neleidžia palydovams nukristi į Žemę. Jie skraido aplink jį, kaip ir mūsų išrastas akmuo!

Dirbtiniai Žemės palydovai

Priežiūra. Dirbtiniai Žemės palydovai yra erdvėlaiviai, paleisti į artimas Žemės orbitas. Palydovų orbitų forma priklauso nuo palydovo greičio ir atstumo nuo Žemės centro ir yra apskritimas arba elipsė. Be to, orbitos skiriasi nuolydžiu pusiaujo plokštumos atžvilgiu, taip pat sukimosi kryptimi. Palydovų orbitų formai įtakos turi Žemės gravitacinio lauko nesferiškumas, Mėnulio, Saulės ir kitų dangaus kūnų gravitaciniai laukai, taip pat aerodinaminės jėgos, atsirandančios palydovui judant viršutiniuose atmosferos sluoksniuose ir kt. priežasčių.

Palydovo orbitos formos pasirinkimas labai priklauso nuo jo paskirties ir atliekamų užduočių ypatybių.

Dirbtinio palydovo paskirtis. Pagal sprendžiamus uždavinius palydovai skirstomi į mokslinius, taikomuosius ir karinius.

Tyrimas AES naudojami tyrinėjant Žemę, dangaus kūnus ir kosmosą. Jų pagalba atliekami geofiziniai, astronominiai, geodeziniai, biologiniai ir kiti tyrimai. Tokių palydovų orbitos yra įvairios: nuo beveik žiedinės 200...300 km aukštyje iki pailgos elipsės, kurios apogėjaus aukštis siekia iki 500 tūkst. Tai palydovai „Prognoz“, „Electron“, „Proton“ ir kt., paleisti į orbitas tirti Saulės aktyvumo procesus ir jų įtaką Žemės magnetosferai, tirti kosminius spindulius ir viršgarsinės energijos dalelių sąveiką su medžiaga.

KAM taikomos AES apima ryšius (telekomunikacijas), meteorologinius, geodezinius, navigacinius, okeanografinius, geologinius, gelbėjimo ir paieškos ir kt.

Ypatingą reikšmę turi ryšių palydovai- „Molniya“ (2.5 pav.), „Vaivorykštė“, „Ekranas“, „Horizontas“, skirtas televizijos programoms retransliuoti ir tolimojo radijo ryšiui teikti. Jie naudoja elipsines sinchronines orbitas su dideliu ekscentriškumu. Norėdami nuolat bendrauti su regionu, turėtumėte turėti tris tokius palydovus. Raduga, Ekran ir Horizon palydovai taip pat turi apskritas pusiaujo geostacionarias orbitas, kurių aukštis yra 35 500–36 800 km, o tai užtikrina ryšį visą parą per antžeminių televizijos stočių „Orbita“ tinklą.

Visi šie palydovai turi dinaminį stabilizavimą Žemės ir Saulės atžvilgiu, todėl jie gali patikimai perduoti gaunamus signalus, taip pat nukreipti saulės baterijas (SB) į Saulę.

Ryžiai. 2.5. Prijungto dirbtinio Žemės palydovo „Molniya“ schema:

1 - orientacijos sistemos jutikliai; 2 - SB plokštės; 3 - radijo imtuvai ir siųstuvai;
4 - antenos; 5 - hidrazino cilindrai; 6 - orbitos korekcijos variklis; 7 - radiatoriai

Meteorologinis Meteorų tipo palydovai iškeliami į žiedines orbitas 900 km aukštyje. Jie fiksuoja atmosferos ir debesų būklę, apdoroja gautą informaciją ir perduoda Žemei (vieno apsisukimo metu palydovas apžvelgia iki 20 proc. Žemės rutulio ploto).

Geodezinis Palydoviniai palydovai skirti reljefo žemėlapiams sudaryti ir objektams ant žemės susieti, atsižvelgiant į jo reljefą. Tokių palydovų borto kompleksą sudaro: įranga, leidžianti tiksliai įrašyti jų padėtį erdvėje, palyginti su antžeminiais valdymo taškais, ir nustatyti atstumą tarp jų.

Navigacinė„Cicada“ ir „Hurricane“ tipo AES yra skirti pasaulinės navigacijos palydovų sistemoms „GLONASS“, „Cosmos-1000“ (Rusija), „Navstar“ (JAV) - teikti jūrų laivų, orlaivių ir kitų judančių navigaciją. objektų. Navigacijos ir radijo sistemų pagalba laivas ar orlaivis gali nustatyti savo padėtį kelių palydovų atžvilgiu (arba keliuose palydovo orbitos taškuose). Navigacijos palydovams pirmenybė teikiama poliarinėms orbitoms, nes jie dengia visą Žemės paviršių.

Karinis AES naudojami ryšiams palaikyti, kariuomenei valdyti, įvairių tipų žvalgybai (teritorijų stebėjimui, kariniams objektams, raketų paleidimams, laivų judėjimui ir kt.), taip pat orlaivių, raketų, laivų, povandeninių laivų navigacijai ir kt. .

Borto palydovų įranga. Palydove esančios įrangos sudėtis nustatoma pagal palydovo paskirtį.

Įrangoje gali būti įvairių stebėjimo prietaisų ir prietaisų. Šie įrenginiai, priklausomai nuo jų paskirties, gali veikti skirtingais fiziniais principais. Pavyzdžiui, palydove gali būti: optinis teleskopas, radijo teleskopas, lazerinis reflektorius, fotografinė įranga, veikianti matomajame ir infraraudonajame diapazone ir kt.

Stebėjimo rezultatams apdoroti ir juos analizuoti palydove gali būti įdiegtos sudėtingos informacinės ir analitinės sistemos, naudojant kompiuterines technologijas ir kitas priemones. Laive gauta ir apdorota informacija, dažniausiai kodų forma, perduodama į Žemę naudojant specialias borto radijo sistemas, veikiančias įvairiuose radijo dažnių diapazonuose. Radijo komplekse gali būti kelios įvairaus tipo ir paskirties antenos (parabolinės, spiralinės, botaginės, raginės ir kt.).

Norint kontroliuoti palydovo judėjimą ir užtikrinti jo borto įrangos veikimą, palydove yra įrengtas borto valdymo kompleksas, kuris veikia autonomiškai (pagal laive esančias programas), taip pat pagal komandas, gaunamas iš palydovo. antžeminio valdymo kompleksas.

Elektros energija aprūpinti borto kompleksą, taip pat visus laive esančius prietaisus ir prietaisus, palydove sumontuotos saulės baterijos, surinktos iš puslaidininkinių elementų arba kuro cheminių elementų, arba atominės elektrinės.

Varomosios sistemos. Kai kurie palydovai turi varomąsias sistemas, naudojamas trajektorijos korekcijai arba sukimosi stabilizavimui. Taigi, siekiant pailginti žemos orbitos palydovų tarnavimo laiką, juose periodiškai įjungiami varikliai, perkeliantys palydovus į aukštesnę orbitą.

Palydovinės orientacijos sistema. Daugumoje palydovų naudojama orientavimo sistema, užtikrinanti fiksuotą ašių padėtį Žemės paviršiaus ar bet kokių dangaus objektų atžvilgiu (pavyzdžiui, tyrinėti kosminę erdvę teleskopais ir kitais instrumentais). Orientacija atliekama naudojant mikroraketinius variklius arba reaktyvinius purkštukus, esančius ant palydovo ar išsikišusių konstrukcijų (plokštių, santvarų ir kt.) paviršiaus. Norint stabilizuoti dirbtinius palydovus vidutinėje ir aukštoje orbitoje, reikia labai mažos traukos (0,01... 1 N).

Dizaino ypatybės. AES iškeliami į orbitą po specialiais gaubtais, kurie sugeria visas aerodinamines ir šilumines apkrovas. Todėl palydovo formą ir projektinius sprendimus lemia funkcinis įgyvendinamumas ir leistini matmenys. Paprastai dirbtiniai palydovai turi monoblokų, kelių blokų arba santvarų struktūras. Dalis įrangos dedama į termoreguliuojamus sandarius skyrius.

Automatinės tarpplanetinės stotys

Įvadas. Automatinės tarpplanetinės stotys (AIS) skirtos skrydžiams į Mėnulį ir Saulės sistemos planetas. Jų ypatybes lemia didelis veikimo atstumas nuo Žemės (iki išėjimo iš jos gravitacinio lauko veikimo sferos) ir skrydžio laikas (galima matuoti metais). Visa tai kelia ypatingus reikalavimus jų konstrukcijai, valdymui, maitinimo šaltiniui ir kt.

Bendras vaizdas ir tipinis AMS išdėstymas parodytas naudojant automatinės tarpplanetinės stoties „Vega“ pavyzdį (2.6 pav.)

Ryžiai. 2.6. Bendras automatinės tarpplanetinės stoties „Vega“ vaizdas:

1 - nusileidimo transporto priemonė; 2 - orbitinė transporto priemonė; 3 - saulės baterija; 4 - mokslinės įrangos blokai; 5 - žemos krypties antena; 6 - labai kryptinga antena

AMS skrydžiai prasidėjo 1959 metų sausį, kai į orbitą buvo paleistas sovietinis AMS Luna-1, kuris skrido į Mėnulį. Tų pačių metų rugsėjį „Luna 2“ pasiekė Mėnulio paviršių, o spalį „Luna 3“ nufotografavo nematomąją planetos pusę, perduodama šiuos vaizdus į Žemę.

1970–1976 m. Mėnulio dirvožemio pavyzdžiai buvo atgabenti iš Mėnulio į Žemę, o Lunokhods sėkmingai veikė Mėnulyje. Šie pasiekimai gerokai pralenkė amerikiečių Mėnulio tyrinėjimą automatinėmis transporto priemonėmis.

Kelios kosminių zondų, paleistų link Veneros (nuo 1961 m.) ir Marso (nuo 1962 m.), pagalba buvo gauti unikalūs duomenys apie šių planetų ir jų atmosferos sandarą bei parametrus. Dėl erdvėlaivių skrydžių buvo nustatyta, kad Veneros atmosferos slėgis yra didesnis nei 9 MPa (90 atm), o temperatūra - 475 ° C; buvo gauta planetos paviršiaus panorama. Šie duomenys buvo perduoti į Žemę naudojant sudėtingą kombinuotą struktūrą AMS, kurios viena iš dalių nusileido į paviršius planetos, o antroji, paleista į palydovo orbitą, gavo informaciją ir perdavė ją į Žemę. Panašūs sudėtingi tyrimai buvo atlikti ir Marse. Per tuos pačius metus iš Zond erdvėlaivio Žemėje buvo gauta daug mokslinės informacijos, kurioje buvo parengta daugybė tolesnių erdvėlaivių projektavimo sprendimų, įskaitant jiems sugrįžus į Žemę.

Ryžiai. 2.7. Erdvėlaivio „Vega“ skrydžio trajektorija į Veneros planetą ir Halio kometą

Amerikiečių erdvėlaivių „Ranger“, „Surveyor“, „Mariner“, „Viking“ skrydžiai tęsė Mėnulio, Veneros ir Marso tyrinėjimus („Mariner-9“ – pirmasis dirbtinis Marso palydovas, į orbitą pateko lapkričio 13 d. , 1971 m. po sėkmingo stabdymo manevro , 2.9 pav.), o zondai Pioneer, Voyager ir Galileo pasiekė tolimas Saulės sistemos planetas: Jupiterį, Saturną, Uraną, Neptūną, perduodami unikalius vaizdus ir duomenis apie šias planetas.

Ryžiai. 2.9 Mariner 9, pirmasis dirbtinis Marso palydovas, į orbitą įskrido 1971 m. lapkričio 13 d., sėkmingai atlikęs stabdymo manevrą:

1 - žemos krypties antena; 2 - manevruojantis variklis; 3 - kuro bakas (2 vnt.); 4 - prietaisas orientacijai į žvaigždę Canopus; 5 - cilindras varomosios sistemos slėgio sistemoje; 6 -terminės kontrolės sistemos žaliuzės; 7 - infraraudonųjų spindulių interferometras-spektrometras; 8 - televizijos kamera su mažu žiūrėjimo kampu;
9 - ultravioletinių spindulių spektrometras; 10 -TV kamera su plačiu žiūrėjimo kampu; 11 - infraraudonųjų spindulių radiometras; 12 - labai kryptinga antena; 13 - saulės gaudymo jutikliai (4 vnt.); 14 - saulės sekimo jutiklis; 15 - vidutinio stiprumo antena; 16 - saulės elementų skydelis (4 vnt.).

AMS orbitos. Erdvėlaiviams skrydžiams į Saulės sistemos planetas jiems turi būti suteiktas greitis, artimas antrajam kosminiam greičiui arba net jį viršijantis, o orbita įgauna parabolės arba hiperbolės formą. Artėjant prie paskirties planetos, AMS patenka į savo gravitacinio lauko zoną (gravisferą), kuri keičia orbitos formą. Taigi AMS trajektorija gali susidėti iš kelių sekcijų, kurių formą lemia dangaus mechanikos dėsniai.

AMS borto įranga. Planetoms tirti skirtame AWS, priklausomai nuo sprendžiamų užduočių, įrengiami įvairūs instrumentai ir prietaisai: televizijos kameros su mažu ir dideliu žiūrėjimo kampu, kameros ir fotopolarimetrai, ultravioletiniai spektrometrai ir infraraudonųjų spindulių interferometrai, magnetometrai, kosminių spindulių detektoriai. ir įkrautas daleles, matavimo prietaisų plazmos charakteristikas, teleskopus ir kt.

Numatytiems tyrimams atlikti vieni moksliniai instrumentai gali būti patalpinti AWS korpuse, kiti iš korpuso išimami santvarų ar strypų pagalba, montuojami ant skenavimo platformų ir pasukami jų ašių atžvilgiu.

Gautai ir apdorotai informacijai perduoti į Žemę AMS yra sumontuota speciali siuntimo ir priėmimo radijo įranga su labai kryptinga paraboline antena, taip pat borto valdymo kompleksas su skaičiavimo įrenginiu, generuojančiu įrenginių ir sistemų veikimo komandas. laive.

Norint aprūpinti borto valdymo kompleksą ir prietaisus elektra, AWS galima naudoti saulės baterijas arba branduolinius radioizotopinius termoelektrinius generatorius (reikalingus ilgalaikiams skrydžiams į tolimas planetas).

AMS dizaino ypatybės. AMS laikančioji konstrukcija dažniausiai turi lengvą santvarinį rėmą (platformą), ant kurio montuojama visa įranga, sistemos ir skyriai. Elektroninei ir kitai įrangai naudojami sandarūs skyriai su daugiasluoksne šilumos izoliacija ir šilumos valdymo sistema.

AWS turi būti aprūpinta trijų ašių orientavimo sistema su tam tikrų orientyrų sekimu (pavyzdžiui, Saulė, žvaigždė Canopus). AMS erdvinė orientacija ir trajektorijos koregavimo manevrai atliekami naudojant mikroraketinius variklius arba purkštukus, veikiančius karštomis arba šaltomis dujomis.

AMS gali turėti orbitinę manevrinę varomąją sistemą, kad būtų galima koreguoti trajektoriją arba perkelti AMS į planetos ar jos palydovo orbitą. Pastaruoju atveju AWS dizainas tampa žymiai sudėtingesnis, nes Norint nuleisti stotį ant planetų paviršiaus, reikia stabdyti. Tai atliekama naudojant stabdymo varomąją sistemą arba dėl planetos atmosferos (jei jos tankis yra pakankamas stabdymui, kaip ant Veneros). Stabdymo ir tūpimo metu konstrukcijai ir instrumentams atsiranda didelės apkrovos, todėl nusileidimo dalis dažniausiai yra atskirta nuo AMS, suteikiant jai atitinkamą stiprumą ir apsaugant nuo karščio ir kitų apkrovų.

Nusileidžiančioje erdvėlaivio dalyje gali būti įvairių tyrimų įrangos, priemonių jo judėjimui planetos paviršiumi (pavyzdžiui, Lunokhod erdvėlaivyje Luna-17) ir netgi į Žemę grįžtantį įrenginį su dirvožemio kapsule ( Erdvėlaivis Luna-16). Pastaruoju atveju grįžtančioje transporto priemonėje įrengiama papildoma varomoji sistema, užtikrinanti greitėjimą ir grįžtančios transporto priemonės trajektorijos koregavimą.

Erdvėlaiviai visa savo įvairove yra žmonijos pasididžiavimas ir rūpestis. Prieš jų sukūrimą buvo šimtmečių senumo mokslo ir technikos raidos istorija. Kosmoso amžius, leidęs žmonėms pažvelgti į pasaulį, kuriame jie gyvena iš šalies, pakėlė mus į naują išsivystymo lygį. Raketa kosmose šiandien – ne svajonė, o rūpestis aukštos kvalifikacijos specialistams, kurie susiduria su užduotimi tobulinti esamas technologijas. Kokie erdvėlaivių tipai išskiriami ir kuo jie skiriasi vienas nuo kito, bus aptarti straipsnyje.

Apibrėžimas

Erdvėlaivis yra bendras bet kurio įrenginio, skirto veikti kosmose, pavadinimas. Yra keletas jų klasifikavimo variantų. Paprasčiausiu atveju erdvėlaiviai skirstomi į pilotuojamus ir automatinius. Pirmieji savo ruožtu skirstomi į erdvėlaivius ir stotis. Skirtingi savo galimybėmis ir paskirtimi, jie daugeliu atžvilgių yra panašūs savo struktūra ir naudojama įranga.

Skrydžio ypatybės

Po paleidimo bet kuris erdvėlaivis pereina tris pagrindinius etapus: įterpimą į orbitą, patį skrydį ir nusileidimą. Pirmajame etape prietaisas sukuria greitį, reikalingą patekti į kosmosą. Norint patekti į orbitą, jo vertė turi būti 7,9 km/s. Visiškai įveikiant gravitaciją, reikia sukurti sekundę, lygią 11,2 km/s. Būtent taip raketa juda erdvėje, kai jos taikinys yra atokios Visatos sritys.

Išsilaisvinus nuo traukos, seka antrasis etapas. Orbitinio skrydžio metu erdvėlaiviai juda pagal inerciją, dėl jiems suteikto pagreičio. Galiausiai nusileidimo etapas apima laivo, palydovo ar stoties greičio sumažinimą beveik iki nulio.

"užpildymas"

Kiekvienas erdvėlaivis aprūpintas įranga, atitinkančia užduotis, kurioms jis skirtas. Tačiau pagrindinis neatitikimas yra susijęs su vadinamąja tiksline įranga, kuri reikalinga būtent duomenims gauti ir įvairiems moksliniams tyrimams. Kitu atveju erdvėlaivio įranga panaši. Tai apima šias sistemas:

• energijos tiekimas - dažniausiai saulės ar radioizotopų baterijos, cheminės baterijos, branduoliniai reaktoriai aprūpina erdvėlaivius reikiama energija;
• ryšys - atliekamas naudojant radijo bangų signalą dideliu atstumu nuo Žemės, ypač svarbus tampa tikslus antenos nukreipimas;
• gyvybės palaikymas - sistema būdinga pilotuojamiems erdvėlaiviams, jos dėka žmonėms tampa įmanoma likti laive;
• orientacija – kaip ir visi kiti laivai, kosminiai laivai yra aprūpinti įranga, leidžiančia nuolat nustatyti savo padėtį erdvėje;
• judėjimas – erdvėlaivių varikliai leidžia keisti skrydžio greitį, taip pat jo kryptį.

Klasifikacija

Vienas iš pagrindinių kriterijų skirstant erdvėlaivius į tipus yra darbo režimas, kuris lemia jų galimybes. Remiantis šia funkcija, išskiriami įrenginiai:

• esantys geocentrinėje orbitoje arba dirbtiniai žemės palydovai;
• tie, kurių tikslas yra tyrinėti atokias kosmoso vietoves – automatines tarpplanetines stotis;
• naudojami žmonėms ar reikiamiems kroviniams pristatyti į mūsų planetos orbitą, jie vadinami erdvėlaiviais, gali būti automatiniai arba pilotuojami;
• sukurtas žmonėms ilgai išbūti erdvėje – tai yra;
• užsiima žmonių ir krovinių pristatymu iš orbitos į planetos paviršių, jie vadinami nusileidimu;
• tie, kurie gali tyrinėti planetą, esančią tiesiai ant jos paviršiaus ir judėti aplink ją, yra planetiniai roveriai.

Pažvelkime atidžiau į kai kuriuos tipus.

AES (dirbtiniai žemės palydovai)

Pirmieji į kosmosą paleisti įrenginiai buvo dirbtiniai Žemės palydovai. Dėl fizikos ir jos dėsnių bet kurio tokio įrenginio paleidimas į orbitą yra sudėtinga užduotis. Bet koks prietaisas turi įveikti planetos gravitaciją ir tada ant jos nenukristi. Norėdami tai padaryti, palydovas turi judėti greičiu arba šiek tiek greičiau. Virš mūsų planetos nustatyta sąlyginė apatinė galimos palydovo vietos riba (praeina 300 km aukštyje). Artimesnis išdėstymas lems gana greitą įrenginio lėtėjimą atmosferos sąlygomis.

Iš pradžių dirbtinius Žemės palydovus į orbitą galėjo nugabenti tik nešančiosios raketos. Tačiau fizika nestovi vietoje ir šiandien kuriami nauji metodai. Taigi vienas iš pastaruoju metu dažnai naudojamų metodų yra paleidimas iš kito palydovo. Planuojama pasinaudoti kitomis galimybėmis.

Aplink Žemę besisukančių erdvėlaivių orbitos gali būti skirtinguose aukščiuose. Natūralu, kad nuo to priklauso ir vienam ratui reikalingas laikas. Palydovai, kurių orbitos periodas lygus parai, dedami ant vadinamojo Tai laikomi vertingiausiais, nes ant jų esantys įrenginiai žemiškam stebėtojui atrodo nejudantys, o tai reiškia, kad nereikia kurti antenų sukimosi mechanizmų. .

AMS (automatinės tarpplanetinės stotys)

Mokslininkai gauna didžiulį kiekį informacijos apie įvairius Saulės sistemos objektus naudodami erdvėlaivius, išsiųstus už geocentrinės orbitos. AMS objektai yra planetos, asteroidai, kometos ir net galaktikos, kurias galima stebėti. Tokiems įrenginiams keliamos užduotys iš inžinierių ir tyrėjų reikalauja milžiniškų žinių ir pastangų. AWS misijos yra technologinės pažangos įkūnijimas ir tuo pat metu yra jos stimulas.

Pilotuojamas erdvėlaivis

Įrenginiai, sukurti žmonėms pristatyti į numatytą vietą ir grąžinti atgal, technologiniu požiūriu jokiu būdu nėra prastesni už aprašytus tipus. Šiam tipui priklauso „Vostok-1“, kuriuo skrido Jurijus Gagarinas.

Sunkiausia pilotuojamo erdvėlaivio kūrėjų užduotis – užtikrinti įgulos saugumą grįžtant į Žemę. Taip pat svarbi tokių įrenginių dalis yra avarinė gelbėjimo sistema, kurios gali prireikti laivui išleidžiant į kosmosą naudojant nešančiąją raketą.

Erdvėlaiviai, kaip ir visa astronautika, nuolat tobulinami. Pastaruoju metu žiniasklaidoje dažnai pasirodo pranešimai apie zondo „Rosetta“ ir nusileidimo aparato „Philae“ veiklą. Jie įkūnija visus naujausius laimėjimus kosminių laivų statybos, transporto priemonių judėjimo skaičiavimo ir pan. „Philae“ zondo nusileidimas ant kometos laikomas įvykiu, prilygstančiu Gagarino skrydžiui. Įdomiausia, kad tai nėra žmonijos galimybių vainikas. Mūsų vis dar laukia nauji atradimai ir pasiekimai tiek kosmoso tyrinėjimo, tiek struktūros atžvilgiu

Pirmasis dirbtinis Žemės palydovas buvo paleistas 1957 m. Nuo to laiko žodis „palydovas“ atsirado visose pasaulio kalbose. Šiandien jų yra daugiau nei tuzinas ir kiekvienas turi savo pavadinimą.

Skraidantys erdvėlaiviai vadinami dirbtiniais mūsų planetos palydovais. Jie paleidžiami į orbitą ir sukasi geocentrine orbita. AES yra sukurti taikomiesiems ir moksliniams tikslams.

Pirmą kartą toks prietaisas buvo paleistas 1957 metų spalio 4 dieną. Būtent jis yra pirmasis dangaus kūnas, kurį dirbtinai sukūrė žmonės. Jai sukurti buvo panaudoti sovietinės kompiuterinės technikos, raketų, dangaus mechanikos pasiekimai. Pirmojo palydovo pagalba mokslininkams pavyko išmatuoti visų atmosferos sluoksnių tankį, išsiaiškinti radijo signalų perdavimo inosferoje ypatybes, patikrinti techninių sprendimų ir teorinių skaičiavimų tikslumą ir patikimumą. išvesti palydovą.

Kas yra žemės palydovai? Rūšis

Visi jie skirstomi į:

• tyrimų aparatai.,
• taikomos.

Tai priklauso nuo to, kokias problemas jie išsprendžia. Tyrimo transporto priemonių pagalba galima ištirti dangaus objektų elgseną Visatoje ir nemažą kosmoso tūrį. Tyrimo prietaisai apima: orbitines astronomines observatorijas, geodezinius, geofizinius palydovus. Taikomieji yra: meteorologiniai, navigaciniai ir techniniai, ryšių palydovai ir palydovai, skirti žemės ištekliams tirti. Taip pat yra dirbtinai sukurti Žemės palydovai, skirti žmonėms skristi į kosmosą, jie vadinami „pilotuojamais“.

Kokiomis orbitomis skrieja Žemės palydovai? Kokiame aukštyje?

Tie palydovai, kurie yra pusiaujo orbitoje, vadinami pusiaujo, o tie, kurie yra poliarinėje orbitoje, vadinami poliariniais. Taip pat yra stacionarių modelių, kurie buvo paleisti į apskritą pusiaujo orbitą, o jų judėjimas sutampa su mūsų planetos sukimu. Tokie stacionarūs prietaisai nejudėdami kabo virš bet kurio konkretaus Žemės taško.

Dalys, atskirtos nuo palydovų paleidimo į orbitą metu, dažnai dar vadinamos Žemės palydovais. Jie priklauso antriniams orbitiniams objektams ir naudojami stebėjimams moksliniais tikslais.

Pirmieji penkeri metai po pirmojo palydovo paleidimo (1957–1962) buvo vadinami moksliniais. Jų pavadinimui paėmėme paleidimo metus ir vieną graikišką raidę, atitinkančią skaičių kiekvienais konkrečiais metais. Nuo 1963 m. pradžios padaugėjus dirbtinių erdvėlaivių, juos imta vadinti paleidimo metais ir tik viena lotyniška raide. AES gali būti skirtingo dizaino, skirtingų dydžių, skirtingo svorio ir laive esančios įrangos sudėties. Palydovą maitina saulės baterijos, esančios išorinėje kūno dalyje.

Kai palydovas pasiekia 42 164 kilometrų aukštį nuo mūsų planetos centro (35 786 km nuo žemės paviršiaus), jis pradeda patekti į zoną, kurioje orbita atitiks planetos sukimąsi. Dėl to, kad aparatas juda tokiu pat greičiu kaip ir Žemė (šis laikotarpis lygus 24 valandoms), atrodo, kad jis stovi vietoje tik per vieną ilgumą. Tokia orbita vadinama geosinchronine.

Skrydžių aplink Žemę tikslai ir programos

Meteorologinė sistema buvo sukurta dar 1968 m. Jį sudaro ne vienas, o keli palydovai, kurie vienu metu yra skirtingose ​​orbitose. Jie stebi planetos debesuotumą, fiksuoja jūrų ir žemynų kontūrus, kuriuos perduoda informaciją Hidrometeorologijos centrui.

Palydoviniai duomenys taip pat svarbūs geologijoje naudojamos kosminės fotografijos procese. Su jo pagalba galima aptikti dideles geologines struktūras, susijusias su naudingųjų iškasenų telkiniais. Jie padeda aiškiai fiksuoti miško gaisrus, o tai svarbu taigos vietovėms, kur neįmanoma greitai pastebėti didelio gaisro. Naudodami palydovinius vaizdus galite ištirti dirvožemio ir topografijos ypatybes, kraštovaizdžius, požeminių ir paviršinių vandenų pasiskirstymą. Palydovų pagalba galima stebėti augalijos pokyčius, o tai ypač svarbu žemės ūkio specialistams.

Įdomūs faktai apie Žemės palydovus

1. Pirmasis palydovas, pakilęs į žemąją Žemės orbitą, buvo PS-1. Jis buvo paleistas iš SSRS bandymų aikštelės.
2. PS-1 kūrėjas buvo dizaineris Korolevas, galėjęs gauti Nobelio premiją. Tačiau SSRS nebuvo įprasta priskirti pasiekimus vienam asmeniui; Todėl dirbtinių palydovų sukūrimas buvo visos SSRS žmonių pasiekimas.
3. 1978 metais SSRS paleido šnipinėjimo palydovą, tačiau paleidimas buvo nesėkmingas. Įrenginyje buvo branduolinis reaktorius. Nukritęs jis užkrėtė daugiau nei 100 000 kvadratinių kilometrų plotą.
4. IZ paleidimo schema primena akmens metimą. Jį reikia „išmesti“ iš bandymų aikštelės tokiu greičiu, kad jis pats galėtų suktis aplink planetą. Palydovo paleidimo greitis turėtų būti 8 kilometrai per sekundę.
5. PS-1 kopiją Ebay buvo galima įsigyti XXI amžiaus pradžioje.