Искусственные спутники Земли: Всё о спутниках. Естественные спутники Земли. Сколько естественных спутников у Земли

Искусственными спутниками можно назвать как космические аппараты, построенные специально для вращения вокруг Земли по орбите, так и различные объекты – обломки спутников, разгонные блоки, нефункционирующие аппараты, узлы последних ступеней , которые являются космическим мусором. Чаще всего спутниками называют управляемые или автоматические космические корабли, но другие сооружения – например, орбитальные станции, тоже являются ими.

Все эти объекты, даже не пилотируемые, вокруг Земли по орбите. Всего на околоземной орбите вращается более шестнадцати тысяч различных искусственных объектов, но только около 850 из них функционируют. Точное невозможно установить, так как оно постоянно меняется – некоторые обломки на низких орбитах постепенно снижаются и падают, сгорая в атмосфере.

Большая часть спутников принадлежит США, второе место по их количеству занимает Россия, также в этом списке на первых местах стоят Китай, Великобритания, Канада, Италия.

Назначение спутников может быть разным: это метеорологические станции, навигационные приборы, биоспутники, военные корабли. Если раньше, на заре развития космической эры их могли запускать только государственные организации, то сегодня существуют спутники частных компаний и даже частных лиц, так как стоимость этой процедуры стала более доступной и составляет несколько тысяч долларов. Этим и объясняется огромное количество различных предметов, двигающихся по орбите Земли.

Самые примечательные спутники

Первый искусственный спутник был запущен в 1957 году СССР, он был назван «Спутником-1», это стало устоявшимся и даже было заимствовано многими другими языками, в том числе английским. На следующий год США запустили свой – Эксплорер-1.

Потом последовали запуски Великобритании, Италии, Канады, Франции. Сегодня несколько десятков стран мира имеют собственные спутники на орбите.

Одним из самых масштабных проектов за всю историю космической эры стал запуск МКС – международной космической станции, имеющей исследовательские цели. Ее управление осуществляется российским и американским сегментами, также в работе станции принимают участие датские, канадские, норвежские, французские, японские, немецкие и другие космонавты.

В 2009 году на орбиту был запущен самый большой искусственный спутник – Terrestar-1, американский проект телекоммуникационной организации. Он обладает огромной массой – почти семь тонн. Его цель – обеспечивать связь для большей части Северной Америки.

Вы когда нибудь интересовались сколько спутников вращается вокруг Земли?

Первый искусственный спутник был выведен на орбиту земли 4 октября 1957 года. За годы освоения космоса в околоземном пространстве скопилось несколько тысяч летательных объектов

Над нашей головой пролетает 16 800 искусственных объектов, среди них 6000 спутников, остальные считаются космическим мусором - это разгонные блоки и обломки. Активно функционирующих аппаратов меньше - около 850 .

Долгожителем среди спутников считается AMSAT OSCAR-7, запущенный на орбиту 15 ноября 1974 года. Этот маленький аппарат (его вес -28,8 килограмма) предназначен для любительской радиосвязи. Самый крупный объект на орбите - Международная космическая станция (МКС). Ее масса - около 450 тонн.

Спутники, обеспечивающие связь сотовых операторов («Билайн», МТС и «Мегафон»), размещают на орбитах двух типов: низкой и геостационарной.

На низкой высоте, 780 километров от Земли, находится используемая мобильными операторами глобальная система связи «Иридиум». Идею ее создания предложила в 1980-х годах компания Motorola. Названием система обязана химическому элементу иридию: в ее составе должно было быть 77 аппаратов, что равно атомному номеру иридия. Сейчас в «Иридиуме» 66 спутников.

Геостационарная орбита расположена на высоте 35 786 километров над экватором. Размещать на ней спутники связи выгоднее, так как не нужно постоянно наводить антенну - аппараты вращаются вместе с Землей и всегда находятся над одной точкой. На геостационаре 178 спутников. Самая большая группа в России принадлежит ФГУП «Космическая связь»: 9 спутников серии «Экспресс» обеспечивают телерадиовещание, мобильную, а также правительственную и президентскую связь, Интернет. Также на геостационарной орбите размещаются метеорологические и спутники наблюдения. Метеорологические спутники фиксируют изменения в атмосфере, «наблюдатели» определяют степень созревания зерновых, степень засухи и прочее.

В настоящее время общепризнано, что единственным естественным спутником Земли является Луна, однако предположения о существовании других спутников неоднократно выдвигались астрономами, публиковались в популярных изданиях и описывались в художественных произведениях.

Существует несколько околоземных объектов, которые иногда называют «вторыми лунами» или «вторыми спутниками». Во-первых, это астероиды, орбиты которых находятся в резонансе с орбитой Земли. Например, квазиспутники, такие как Круитни, движутся в орбитальном резонансе с Землёй, но обращаются вокруг Солнца, или троянские астероиды Земли, такие как 2010 TK7 - движутся по той же орбите, что и Земля, но перед ней или после неё. Кроме того, возможен захват Землёй временных спутников, орбита которых является неустойчивой. Примером такого спутника является астероид 2006 RH 120 .

Но гораздно интереснее посмотреть, как баталии на научном фронте относительно нашего вопроса происходили в прошлом.

Спутники Вальтемата

В 1898 году доктор Георг Вальтемат, учёный из Гамбурга, сообщил, что он открыл систему маленьких спутников, обращающихся вокруг Земли.

Один из описанных Вальтематом спутников находился на расстоянии 1 030 000 км от Земли, имел диаметр 700 км и совершал оборот вокруг Земли за 119 дней. Указывалось также, что спутник отражает недостаточно света, чтобы быть видимым невооружённым глазом, однако в определённые моменты времени он всё же видим. Вальтемат сделал несколько предсказаний относительно возможных моментов наблюдения спутника. Ссылаясь на наблюдения, сделанные в 1881 году в Гренландии, он указал, что «иногда он сияет в ночи как Солнце, но только в течение часа или около того». Вальтемат считал, что его спутник ранее наблюдался Джованни Кассини и Жаком Маральди, которые приняли его за солнечное пятно. Кроме того, он ссылался на наблюдения спутника Венеры в Сент-Неоте в 1761 году, считая, что и в этом случае наблюдался второй спутник Земли. Однако аргументов в пользу такой интерпретации этих наблюдений им приведено не было.

В феврале 1898 года, по вычислениям Вальтемата, спутник должен был пройти по диску Солнца. 4 февраля 1898 года служащие почтового отделения города Грайфсвальда, наблюдая Солнце невооружённым глазом, увидели тёмный объект, диаметр которого составлял примерно 1/5 диаметра Солнца, совершивший прохождение с 1:10 по 2:10 по берлинскому времени. Однако в это же время Солнце наблюдалось астрономами В. Винклером и Иво фон Бенко (Австрия), которые не увидели ничего, кроме обычных солнечных пятен.

Неудачи не ослабили стремление Вальтемата к поискам нового спутника, и 20 июля 1898 года он направил в журнал «Science » сообщение об открытии третьего спутника, находящегося на расстоянии 427 250 км от Земли и имеющего диаметр 746 км. Вальтемат назвал его «поистине бурным и магнетическим спутником». В журнале прокомментировали это сообщение таким образом: «Возможно, именно этот спутник руководит безумием» (англ. «perhaps it is also the moon presiding over lunacy» ).

Дальнейшие поиски

Возможность наличия у Земли второго спутника изучалась Уильямом Пикерингом. Для начала он вычислил, что спутник, обращающийся на расстоянии 320 км от земной поверхности, имеющий диаметр 30 см и такую же отражающую способность, как и Луна, должен быть виден в 3-дюймовый телескоп, а спутник диаметром 3 м будет виден невооружённым глазом. Пикеринг не занимался поисками дополнительных спутников Земли, хотя с 1888 года он занимался поисками спутника Луны . Не обнаружив таких спутников, он заключил, что если они и существуют, то должны быть диаметром менее 3 метров. Также в 1923 году он опубликовал статью «Метеоритный спутник» в журнале "Popular Astronomy", содержавшую обращённый к астрономам-любителям призыв к поиску маленьких естественных спутников.

Клайду Томбо (открывшему Плутон ) Армией США был поручен поиск околоземных астероидов. В марте 1954 года был опубликован пресс-релиз, в котором объяснялась необходимость такого исследования: указывалось, что подобные спутники могут сыграть роль своего рода перевалочных станций для космических кораблей. Также их обнаружение было необходимо для того, чтобы гарантировать отсутствие ложных срабатываний радаров , отслеживающих космические аппараты. Фактически, это был первый систематический поиск объектов в околоземном пространстве. Методика поиска предполагала использование фотокамеры, настроенной на слежение за объектом, обращающимся вокруг Земли на определённой высоте. На получившихся снимках звёзды будут выглядеть длинными линиями, спутник, находящийся на данной высоте, будет виден как точка, а имеющий более высокую или низкую орбиту - как короткая линия.

С данным поиском связана одна из «теорий заговора». По словам уфолога Дональда Кихо , который позже стал директором Национального исследовательского комитета по воздушным феноменам , ссылавшегося на источники в Пентагоне, поиск был предпринят для обнаружения двух обращавшихся вокруг Земли объектов, обнаруженных радаром дальнего действия в середине 1953 года. Кихо в мае 1954 заявил, что поиск был успешен и что один или оба объекта были обнаружены и имеют искусственную природу. 23 августа 1954 года журналом «Aviation Week» было опубликовано сообщение, что два естественных спутника были найдены на расстоянии 400 и 600 километров от Земли. Однако Томбо публично заявил, что никаких объектов обнаружено не было. Журнал «Popular Mechanics » в октябре 1955 года сообщал:

Профессор Томбо хранит молчание относительно результатов исследования. Он не сообщает, были ли открыты какие-либо малые естественные спутники. Он, однако, указал, что опубликованные в прессе сообщения об открытии 18 месяцев назад естественных спутников на расстоянии 400 и 600 километров от Земли не соответствуют действительности. Он также добавил, что программа исследования не имеет никакого отношения к сообщениям о наблюдении так называемых «летающих тарелок».

В 1959 году Томбо представил окончательное заключение, в котором говорилось, что поиск не дал результатов: никаких объектов ярче 12-14 звёздной величины обнаружено не было.

В настоящее время активный поиск объектов в околоземном пространстве ведётся в рамках нескольких проектов: Spaceguard , LINEAR , NEAT, LONEOS, обзор Каталина и др. Постоянных спутников данными исследованиями обнаружено не было.

Продолжение следует

Спутник Земли — это любой объект, который движется по искривленному пути вокруг планеты. Луна — это оригинальный, естественный спутник Земли, и есть много искусственных спутников, обычно на близкой орбите к Земле. Путь, по которому проходит спутник, — это орбита, которая иногда принимает форму круга.

Содержание:

Чтобы понять, почему спутники двигаются таким образом, мы должны вернуться к нашему другу Ньютону. существует между любыми двумя объектами во Вселенной. Если бы не эта сила, спутник, движущийся вблизи планеты, продолжал бы двигаться с той же скоростью и в том же направлении — по прямой. Однако этот прямолинейный инерционный путь спутника уравновешен сильным гравитационным притяжением, направленным к центру планеты.

Орбиты искусственных спутников Земли

Иногда орбита искусственного спутника Земли выглядит как эллипс, раздавленный круг, который перемещается вокруг двух точек, известных как фокусы. Применяются те же основные законы движения, за исключением того, что планета находится в одном из фокусов. В результате, чистая сила, применяемая к спутнику, не равномерна по всей орбите, и скорость спутника постоянно изменяется. Он движется быстрее всего, когда он ближе всего к Земле — точка, известная как перигей — и самая медленная, когда она находится дальше всего от Земли — точка, известная как апогей.

Существует множество различных спутниковых орбит Земли. Те, которые получают наибольшее внимание — это геостационарные орбиты, поскольку они неподвижны над определенной точкой Земли.

Орбита, выбранная для искусственного спутника, зависит от ее применения. Например, для прямого вещательного телевидения используется геостационарная орбита. Многие спутники связи также используют геостационарную орбиту. Другие спутниковые системы, такие как спутниковые телефоны, могут использовать низкоземные орбиты.

Аналогичным образом спутниковые системы, используемые для навигации, такие как система Navstar или Global Positioning (GPS), занимают относительно низкую орбиту Земли. Есть также много других типов спутников. От метеорологических спутников, до спутников для исследований. Каждый из них будет иметь свой собственный тип орбиты в зависимости от его применения.

Фактическая выбранная орбита спутника Земли будет зависеть от факторов, включая ее функцию, и от области, в которой она должна служить. В некоторых случаях орбита спутника Земли может достигать 100 миль (160 км) для низкоорбитальной орбиты LEO, в то время как другие могут достигать более 22 000 миль (36000 км), как в случае GEO-орбитальной орбиты GEO.

Первый искусственный спутник земли

Первый искусственный спутник земли был запущен 4 октября 1957 года Советским Союзом и был первым искусственным спутником в истории.

Спутник 1 был первым из нескольких спутников, запущенных Советским Союзом в программе «Спутник», большинство из которых были успешными. Спутник 2 следовал за вторым спутником на орбите, а также первым, чтобы нести животное на борту, суку по имени Лайка. Первый провал потерпел Спутник 3.

Первый спутник земли имел приблизительную массу 83 кг, имел два радиопередатчика (20,007 и 40,002 МГц) и вращался на орбите Земли на расстоянии 938 км от своего апогея и 214 км на своем перигее. Анализ радиосигналов использовался для получения информации о концентрации электронов в ионосфере. Температура и давление были закодированы в течение длительности радиосигналов, которые он излучал, что указывает на то, что спутник не был перфорирован метеоритом.

Первый спутник земли представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см, имеющую четыре длинные и тонкие антенны длиной от 2,4 до 2,9 м. Антенны выглядели как длинные усы. Космический аппарат получил информацию о плотности верхних слоев атмосферы и распространении радиоволн в ионосфере. Приборы и источники электрической энергии были размещены в капсуле, которая также включала радиопередатчики, работающие в 20.007 и 40.002 МГц (около 15 и 7,5 м на длине волны), выбросы были сделаны в альтернативных группах по 0, 3 с продолжительности. Заземление телеметрии включало данные о температуре внутри и на поверхности сферы.

Поскольку сфера была заполнена азотом под давлением, у «Спутника 1» появилась первая возможность обнаружить метеориты, хотя она и не обнаружила. Потеря давления внутри, из-за проникновения на внешнюю поверхность, была отражена в данных о температуре.

Виды искусственных спутников

Искусственные спутники бывают разных видов, форм, размеров и играют разные роли.

Спутники погоды помогают метеорологам прогнозировать погоду или видеть, что происходит на данный момент. Хорошим примером является геостационарный эксплуатационный экологический спутник (GOES). Эти спутники земли обычно содержат камеры, которые могут возвращать фотографии земной погоды, либо с фиксированных геостационарных положений, либо с полярных орбит.
Спутники связи позволяют передавать телефонные и информационные разговоры через спутник. Типичные спутники связи включают Telstar и Intelsat. Самой важной особенностью спутника связи является приемоответчик — радиоприемник, который принимает разговор на одной частоте, а затем усиливает его и повторно передает обратно на Землю на другой частоте. Спутник обычно содержит сотни или тысячи транспондеров. Коммуникационные спутники обычно геосинхронны.
Широковещательные спутники передают телевизионные сигналы от одной точки к другой (аналогично спутникам связи).
Научные спутники , такие как Космический телескоп Хаббл, выполняют всевозможные научные миссии. Они смотрят на все, от солнечных пятен до гамма-лучей.
Навигационные спутники помогают кораблям и самолетам перемещаться. Самыми известными являются спутники GPS NAVSTAR.
Спасательные спутники реагируют на сигналы радиопомех.
Спутники наблюдения Земли проверяют планету на предмет изменений во всем: от температуры, лесонасаждений, до покрытия ледяного покрова. Самыми известными являются серии Landsat.
Военные спутники Земли находятся на орбите, но большая часть фактической информации о положении остается секретной. Спутники могут включать ретрансляцию зашифрованной связи, ядерный мониторинг, наблюдение за передвижениями противника, раннее предупреждение о запуске ракет, подслушивание наземных радиолиний, радиолокационную визуализацию и фотографии (с использованием, по сути, больших телескопов, которые фотографируют интересные в военном отношении области).

Земля с искусственного спутника в реальном времени

Изображения земли с искусственного спутника, транслируемое в режиме реального времени НАСА с Международной космической станции. Изображения захватываются четырьмя камерами высокого разрешения, изолированными от низких температур, что позволяет нам чувствовать себя ближе к космосу, чем когда-либо.

Эксперимент (HDEV) на борту МКС был активирован 30 апреля 2014 года. Он установлен на внешнем грузовом механизме модуля Columbus Европейского космического агентства. Этот эксперимент включает несколько видеокамер высокой четкости, которые заключены в корпус.

Совет; поместите плеер в HD и полный экран. Бывают случаи, когда экран будет черным, это может быть по двум причинам: станция проходит через зону орбиты, где она находится ночью, орбита длится приблизительно 90 мин. Либо экран темнеет когда камеры меняются.

Сколько спутников на орбите Земли 2018?

Согласно индексу объектов, запускаемых в космическое пространство, которое ведет Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства (UNOOSA), в настоящее время на орбите Земли около 4 256 спутников, что на 4,39% больше, чем в прошлом году.

221 спутник был запущен в 2015 году, что является вторым по величине за один год, хотя он ниже рекордного количества 240, запущенного в 2014 году. Увеличение числа спутников, вращающихся вокруг Земли, меньше, чем число, запущенное в прошлом году, поскольку спутники имеют ограниченную продолжительность жизни. Большие спутники связи от 15 и более лет, в то время как малые спутники, такие как CubeSat, могут рассчитывать только на срок службы 3-6 месяцев.

Сколько из этих орбитальных спутников Земли работает?

Союз ученых (UCS) уточняет, какие из этих орбитальных спутников работают, и это не так много, как вы думаете! В настоящее время существует только 1 419 оперативных спутников Земли- всего около одной трети из всего числа на орбите. Это означает, что вокруг планеты много бесполезного металла! Вот почему существует большой интерес со стороны компаний, которые смотрят, как они захватывают и возвращают космический мусор, с использованием таких методов, как космические сети, рогатки или солнечные паруса.

Что делают все эти спутники?

Согласно данным UCS, основными целями операционных спутников являются:

Связь — 713 спутника
Наблюдение Земли / наука — 374 спутника
Технологическая демонстрация / разработка с использованием 160 спутников
Навигация & GPS — 105 спутника
Космическая наука — 67 спутников

Следует отметить, что некоторые спутники имеют несколько целей.

Кому принадлежат спутники Земли?

Интересно отметить, что в базе данных UCS есть четыре основных типа пользователей, хотя принадлежность 17% спутников у нескольких пользователей.

94 спутника, зарегистрированны гражданскими лицами: они как правило, являются учебными заведениями, хотя есть и другие национальные организации. 46% этих спутников имеют цель развитие технологий, таких как наука о Земле и космосе. Наблюдение составляют еще 43%.
579 принадлежат коммерческим пользователям: коммерческие организации и государственные организации, которые хотят продавать собранные ими данные. 84% этих спутников сосредоточены на услугах связи и глобального позиционирования; из оставшихся 12% — спутники наблюдения Земли.
401 спутник принадлежит государственными пользователями: в основном национальные космические организации, а также другие национальные и международные органы. 40% из них — спутники связи и глобального позиционирования; еще 38% сосредоточено на наблюдении Земли. Из оставшихся — развитие космической науки и техники составляет 12% и 10% соответственно.
345 спутника принадлежат военным: здесь снова сосредоточена связь, наблюдения Земли и системы глобального позиционирования, причем 89% спутников имеют одну из этих трех целей.

Сколько спутников у стран

По данным UNOOSA около 65 стран запустили спутники, хотя в базе данных UCS имеется только 57 стран, зарегистрированных с использованием спутников, и некоторые спутники перечислены с совместными / многонациональными операторами. Самые большие:

США с 576 спутниками
Китай с 181 спутниками
Россия с 140 спутниками
Великобритания указана как имеющая 41 спутник, плюс участвует в дополнительных 36 спутниках, которыми располагает Европейское космическое агентство.

Помните, когда вы смотрите!
В следующий раз, когда вы посмотрите на ночное небо, помните, что между вами и звездами есть около двух миллионов килограммов металла, окружающего Землю!

Человечество только сейчас узнало, что у Земли есть еще один спутник, кроме Луны

Второй спутник Земли, говорят астрономы, отличается от большой Луны тем, что полный оборот вокруг Земли совершает за 789 лет. Его орбита своей формой похожа на подкову, и находится на удалении, сравнимой с расстоянием от Земли до Марса. Спутник не может приблизиться к нашей планете ближе, чем на 30 миллионов километров, а это в 30 раз дальше расстояния до Луны.

Относительное движение Земли и Круитни по своим орбитам.

Ученые заявляют, что вторым естественным спутником Земли является околоземный астероид Круитни. Его особенностью является то, что он пересекает орбиты трех планет: Земли, Марса и Венеры.

Диаметр второй Луны составляет всего пять километров, а на максимально близкое расстояние к Земле этот естественный спутник нашей планеты подойдет через две тысячи лет. При этом ученые не ожидают столкновения Земли с приблизившимся к нашей планете «Круитни».

Спутник пройдет от планеты на расстоянии 406385 километров. В этот момент Луна разместиться в созвездии Льва. Спутник нашей планеты будет виден полностью, но размер Луны будет на 13 процентов меньше, чем в момент ее наибольшего сближения с Землей. Столкновение при этом не прогнозируется: земная орбита нигде не пересекается с орбитой Круитни, поскольку последняя находится в другой орбитальной плоскости и наклонена к земной орбите под углом 19,8 °.

Также по заверениям специалистов, через 7899 лет наша вторая луна пройдет очень близко к Венере и существует возможность, что Венера ее притянет к себе и тем самым мы лишимся «Круитни».

Новый спутник Круитни был обнаружен 10 октября 1986 года британским астрономом-любителем Дунканом Уалдроном. Дункан заметил его на снимке с телескопа Шмидта. С 1994 года и по 2015 год максимальное ежегодное сближение этого астероида с Землёй происходит в ноябре.

Из-за очень большого эксцентриситета орбитальная скорость этого астероида меняется гораздо сильнее, чем у Земли, так что с точки зрения земного наблюдателя, если принять Землю за систему отсчёта и считать её неподвижной, получится, что не астероид, а его орбита вращается вокруг Солнца, при этом сам астероид начинает описывать впереди Земли подковообразную траекторию, напоминающую по форме «боб», с периодом, равным периоду обращения астероида вокруг Солнца - 364 дня.

Круитни снова подойдёт к Земле в июне 2292 года. Астероид сделает серию ежегодных сближений с Землёй на расстоянии 12,5 млн км, в результате которых произойдёт гравитационный обмен орбитальной энергией между Землёй и астероидом, что приведёт к изменению орбиты астероида и Круитни вновь начнёт мигрировать от Земли, но на этот раз уже в другую сторону, - он будет отставать от Земли.