Не прошло и 70 лет со старта первого искусственного спутника и начала космической эры. В настоящее время над планетой тесно из-за тысяч орбитальных аппаратов. Они служат науке и практическим целям.
Первый спутник стартовал с Байконура
Когда был запущен первый искусственный спутник Земли? Старт первого космического аппарата в космос состоялся 4 октября 1957 года. От этой даты отсчитывается начало космической эры человечества. Ракета-носитель, которая вывела на орбиту Спутник-1, стартовала с научно-исследовательского полигона в Казахстане. Вскоре он стал всемирно известным космодромом Байконур.
Спутник-1 представлял собой две полусферические оболочки из алюминиево-магниевого сплава диаметром 58 см. На шаре были прикреплены крест-накрест две антенны, обращенные назад. Внутри находился аккумулятор и радиопередающее устройство. Вес спутника составлял 83,6 кг. Научной аппаратуры не было, но сам аппарат дал информацию о прохождении радиосигнала сквозь атмосферу, о плотности верхних слоев атмосферы.
Спутник-1 был на орбите 92 суток, выполнил 1440 витков вокруг планеты, прошел 60 млн км. После этого 4 января 1958 года он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил существование.
Кто создал первый искусственный спутник? Это был советский аппарат, который создал коллектив учёных и конструкторов под руководством Сергея Королева. Сам Королев считается основоположником практической космонавтики.
Спутники служат практическим целям
За прошедшие десятилетия на орбиту были отправлены сотни космических аппаратов, которые принадлежали 70 странам. Некоторые из них имеют десятки спутников, большинство — по несколько единиц. Первый казахстанский спутник KazSat-1 был запущен на орбиту в 2006 году. Сейчас страна имеет 3 искусственных спутника.
В зависимости от целей искусственные спутники классифицируются на такие виды:
- Биоспутники, на которых проводятся эксперименты над живыми организмами.
- Спутники дистанционного зондирования Земли с различными видами съемочной аппаратуры.
- Метеорологические спутники. Передают информацию для прогнозирования погоды и ведут экологический мониторинг поверхности планеты.
- Разведывательные военные спутники.
- Спутники связи. Ретранслируют радиосигналы между точками на Земле, которые не имеют прямой видимости.
- Навигационные спутники. Определяют положение наземных, водных, воздушных объектов.
Спутники на орбите имеют расширенное поле обзора. Благодаря этому они собирают более точную информацию и передают её быстрее, чем любые наземные датчики.
Искусственные спутники вращаются на разных орбитах
Искусственные спутники летают на высотах более 160 км, за пределами земной атмосферы, которая тормозила бы их движение. Для разных целей спутники запускаются на разные орбиты:
- Низкие орбиты — от 160 до 1 500 км над поверхностью Земли. На них вращается большинство спутников. Они имеют небольшую зону охвата, но её достаточно для задач дистанционного зондирования.
- Средние орбиты — от 5 до 20 тыс. км над поверхностью Земли. Их занимают спутники связи, навигационные, GPS. На средних орбитах складывается оптимальный баланс зоны охвата и скорости передачи данных.
- Геостационарная орбита — на высоте 35 786 км точно над экватором Земли. Аппараты на этой орбите совершают оборот синхронно с Землей ровно за сутки, поэтому относительно поверхности планеты они висят неподвижно. Спутники с этой орбиты обеспечивают связь для телефонии, телевидения, используются в метеорологии. Но передача сигнала идёт с большой задержкой.
Эти виды широко и чаще всего используются для запуска искусственных спутников с практической целью. Но кроме них есть менее распространенные орбиты: полярные, солнечно-синхронные, высокоэллиптические, необходимые для научных исследований.
На орбитах случаются столкновения
По информации сайта Spase, сейчас вокруг Земли вращаются сотни тысяч искусственных спутников. В XXI веке появилась возможность отправлять на орбиту одновременно десятки аппаратов.
Размеры спутников очень разные — от нескольких сантиметров до десятков метров, от нескольких граммов до 20 т. Крупнейший спутник на орбите сейчас — это Международная космическая станция. Благодаря нанотехнологиям появились сверхмалые спутники кубсаты (измеряются в сантиметрах и килограммах) и покеткубы, вес которых измеряется в граммах.
Спутники сталкиваются с космическим мусором (остатки ракет или недействующие аппараты). В 2009 году случилось столкновение американского спутника «Иридиум 33» и российского спутника «Космос 2251», которые при этом полностью разрушились.
Научные и правовые вопросы в этой сфере решаются на международном уровне. Вскоре после открытия космической эпохи в 1959 году при ООН был создан комитет по использованию космического пространства в мирных целях (COPUOS).
За спутниками ведётся визуальное наблюдение
При обсерваториях создана служба визуальных наблюдений за спутниками с помощью оптических инструментов. Но это доступно и любителям, потому что вне тени Земли спутники отражают солнечный свет и видны невооруженным глазом, особенно за пределами освещенных городов. Лучшее время для наблюдения за спутниками — несколько часов после заката или за несколько часов до рассвета.
Как выглядит в ночном небе искусственный спутник Земли? Это быстро движущиеся среди неподвижных звезд светящиеся точки. Иногда они вспыхивают в темном небе, когда изменяют ориентацию относительно наблюдателя. Если повезет, можно увидеть одновременный запуск десятков спутниковых систем Starlink, которые выглядят в небе как ряд светящихся бусин. Спутники не оставляют в небе следов как самолёты. К тому же на самолётах можно различить цветные сигнальные огни на крыльях, которых нет на спутниках.
Спутников на орбите так много, что увидеть хоть один из них можно раз в 15 минут. Есть специальные компьютерные программы для отслеживания движения спутников. Люди, которые любят наблюдать за ними, объединяются в особые клубы.
У Земли множество искусственных спутников. Они выполняют практические задачи, помогают людям изучать космос и обеспечивают различные технологические и коммуникационные процессы на Земле.
