Tehnoloogilise progressi areng toimub sellises tempos, et silmapaistvamad teadussaavutused muutuvad kiiresti igapäevaeluks ega enam hämmastamast.

Avakosmose uurimine polnud erand. Peaaegu 6 aastakümmet lahutab meid esimese kunstliku Maa satelliidi (RS-1) stardist. Meenutagem, kuidas oli. Uurime, kui kaugele on teadus selles valdkonnas arenenud.

Kuidas see oli

1960. aastate keskpaigaks NSV Liidus tekkis võimas mõttekaaslaste seltskond, kes tegeles praktilise astronautikaga. Juhtis rühma.

Esimesi samme kosmosesse otsustati teha Maa tehissatelliidi startimisega. Kus püstitati järgmised ülesanded:

• kõigi teoreetiliste arvutuste kontrollimine;
• teabe kogumine seadmete töötingimuste kohta;
• ionosfääri ja atmosfääri ülemiste kihtide uurimine.

Vajaliku mahu uurimiseks 58 cm läbimõõduga satelliit sisaldas erivarustust ja toiteallikaid. Konstantse temperatuuri hoidmiseks täideti selle sisemine õõnsus lämmastikuga, mida käitati spetsiaalsete ventilaatorite abil. Esimese kosmoselaeva kogukaal oli 83,6 kg. Selle suletud korpus oli valmistatud spetsiaalsest alumiiniumisulamist ja poleeritud pind oli spetsiaalselt töödeldud.

Neli satelliidi välispinnale paigaldatud varrasantenni pikkusega 2,4–2,9 m suruti aparaadi orbiidile laskmise ajal vastu keha.

Kuidas raketikatsetuspaigast sai kosmodroom

RS-1 satelliidi käivitamiseks oli see otsustas kasutada Kasahstani kõrbes asuvat sõjaväepolügooni. Otsustavaks argumendiks koha valikul oli ka ekvaatori lähedus. See võimaldas stardi ajal Maa pöörlemiskiirust maksimaalselt ära kasutada. Ja selle kaugus Moskvast võimaldas säilitada saladust.

Just Baikonuri sõjaväepolügoonil avanesid esimest korda kosmoseväravad ja orbiidile lasti esimene tehissatelliit. "Sputnik -1" käivitati 4. oktoobril 1957. aastal kell 22:28 Moskva aja järgi. 92 tööpäeva jooksul Maa-lähedasel orbiidil tegi ta umbes poolteist tuhat tiiru ümber Maa. Kahe nädala jooksul võtsid tema piiks-piiks-piiks signaale vastu mitte ainult lennujuhtimiskeskuses, vaid ka raadioamatöörid üle maailma.

Kuidas satelliit orbiidile toimetati

Esimese Nõukogude satelliidi käivitamiseks kasutas kaheastmelist mandritevahelist raketti R-7, mis töötati välja vesinikupommi kandjana.

Pärast mõningaid täiustusi selle disainis ja mitmeid katseid sai selgeks, et see saab täielikult hakkama ülesandega viia satelliit antud orbiidile.

Satelliit paigutati raketi etteotsa. Tema start viidi läbi rangelt vertikaalselt. Seejärel kaldus raketi telg järk-järgult vertikaalist kõrvale. Kui raketi kiirus oli lähedane esimesele kosmilisele kiirusele, eraldus esimene aste. Raketi edasise lennu tagas nüüd teine ​​aste, mis suurendas selle kiirust 18-20 tuhande km / h-ni. Kui rakett jõudis oma orbiidi kõrgeimasse punkti, eraldus satelliit kanderaketist.

Edasi seda liikumine toimus inertsist.

Satelliidi lennu füüsiline alus

Selleks, et keha saaks satelliidiks, peavad olema täidetud kaks põhitingimust:

• anda kehale horisontaalne kiirus 7,8 km/sek (esimene kosmiline kiirus), et ületada Maa gravitatsioon;
• liigutades seda tihedatest atmosfäärikihtidest väga haruldastesse kihtidesse, mis ei pea liikumisele vastu.

Olles saavutanud I ruumikiiruse, tiirleb satelliit ringikujulisel orbiidil ümber planeedi.

Kui selle pöörlemisperiood võrdub 24 tunniga, pöörleb satelliit Maaga sünkroonselt, justkui hõljuks planeedi sama piirkonna kohal. Sellist orbiiti nimetatakse geostatsionaarseks ja selle raadius peaks seadme antud kiiruse juures olema kuus korda suurem Maa raadiusest. Kiiruse suurenemisega kuni 11,2 km / s on orbiit üha pikenenud, muutudes ellipsiks. Just sellel orbiidil liikus nõukogude kosmonautika esimene vaimusünnitus. Antud juhul oli Maa selle ellipsi ühes koldes. Satelliidi suurim kaugus Maast oli 900 km.

Kuid liikumise käigus sukeldus ta ikkagi atmosfääri ülemistesse kihtidesse, aeglustus, lähenedes järk-järgult Maale. Lõpuks õhutakistusest ta kuumenes ja põles atmosfääri tihedates kihtides.

60-aastane satelliitide käivitamise ajalugu

Selle tillukese hõbedase kuuli start ja lend Maast nii olulisel kaugusel oli tollal nõukogude teaduse triumf. Sellele järgnesid mitmed kaatrid, mille eesmärk oli peamiselt sõjaline eesmärk. Nad täitsid luurefunktsioone, olid osa navigatsiooni- ja sidesüsteemidest.

Esinevad tähistaeva kaasaegsed töötajad tohutult tööd inimkonna hüvanguks. Lisaks kaitseotstarbelistele satelliitidele on nõudlus järgmised:

• Side satelliidid (kordajad), pakkudes stabiilset, ilmastiku kapriisidest sõltumatut sidet planeedi suurel alal.
• Navigatsioonisatelliidid, kasutatakse kõikide transpordiliikide koordinaatide ja kiiruse määramiseks ning täpse aja määramiseks.
• satelliidid, võimaldab teha fotosid maapinna osadest."Kosmose" fotosid nõuavad paljud maapealsed teenistused (metsamehed, ökoloogid, meteoroloogid jne), neid kasutatakse ülitäpsete kaartide koostamiseks planeedi mis tahes osast.
• Satelliidid on "teadlased" platvormid uute ideede ja tehnoloogiate testimiseks, vahendid ainulaadse teadusliku teabe saamiseks.

Kosmoselaevade tootmine, käivitamine ja hooldus nõuab suuri kulutusi, mistõttu hakkasid tekkima rahvusvahelised projektid. Üks nendest INMASART süsteem, laevadele avamerel stabiilse side tagamine. Tänu temale on päästetud palju laevu ja inimelusid.

Vaata öötaevasse

Öösel võib tähtede teemanthajutuse vahel näha eredaid, mittevilkuvaid helendavaid punkte. Kui nad sirgjooneliselt liikudes lendavad 5–10 minutiga läbi kogu taeva, siis nägite satelliiti. Palja silmaga saab jälgida vaid piisavalt suuri, vähemalt 600 m pikkuseid satelliite. Need on nähtavad ainult siis, kui nad peegeldavad päikesevalgust.

Selliste objektide hulka kuuluvad rahvusvaheline kosmosejaam (ISS). Näete teda kaks korda ühe öö jooksul. Algul liigub ta taeva kaguosast kirdesse. Umbes 8 tunni pärast ilmub ta loodesse ja peidab end horisondi kaguosa taha. Kõige edukam aeg selle vaatlemiseks on juuni-juuli – tund pärast päikeseloojangut ja 40-60 minutit enne meie valgusti päikesetõusu.

Helendavat punkti vaadates pidage meeles, kui palju vaeva ja teadmisi on sellesse tehnilise mõtte imesse investeeritud, milline julgus on orbitaaljaama pardal töötavatel inimestel.

Kui see sõnum oli teile kasulik, oleks mul hea meel teid näha

Tehismaa satelliidid (ISZ)

kosmoselaevad, mis lasti ümber Maa orbiidile ja mis on mõeldud teaduslike ja rakenduslike probleemide lahendamiseks. Esimese satelliidi, millest sai esimene inimese loodud kunstlik taevakeha, start viidi NSV Liidus läbi 4. oktoobril 1957 ja see oli raketitehnoloogia, elektroonika, automaatjuhtimise, arvutitehnoloogia saavutuste tulemus. , taevamehaanika ning muud teaduse ja tehnoloogia harud. Selle satelliidi abil mõõdeti esmakordselt atmosfääri ülemiste kihtide tihedust (selle orbiidi muutuste järgi), uuriti raadiosignaalide levimise iseärasusi ionosfääris, teostati teoreetilisi arvutusi ja sellega seotud peamisi tehnilisi lahendusi. kontrolliti satelliidi orbiidile saatmist. 1. veebruaril 1958 viidi orbiidile esimene Ameerika satelliit "Explorer-1" ja veidi hiljem tegid iseseisvad satelliitide stardid ka teised riigid: 26. novembril 1965 - Prantsusmaa (satelliit "A-1"), 29. november 1967 - Austraalia ("VRESAT- 1"), 11. veebruar 1970 - Jaapan ("Osumi"), 24. aprill 1970 - Hiina ("China-1"), 28. oktoober 1971 - Suurbritannia ("Prospero" "). Mõned Kanadas, Prantsusmaal, Itaalias, Suurbritannias ja teistes riikides valmistatud satelliidid on saadetud (alates 1962. aastast) Ameerika kanderakettide abil. Kosmoseuuringute praktikas on laialt levinud rahvusvaheline koostöö. Nii on sotsialismimaade teadus- ja tehnikakoostöö raames orbiidile lastud mitmeid satelliite. Esimene neist - "Interkosmos-1" - saadeti orbiidile 14. oktoobril 1969. Kokku oli 1973. aastaks orbiidile saadetud üle 1300 satelliidi. erinevat tüüpi, sealhulgas umbes 600 Nõukogude ja üle 700 Ameerika ja muu riigi, sealhulgas mehitatud kosmoseaparaadid-satelliidid ja meeskonnaga orbitaaljaamad.

Üldteave satelliidi kohta. Rahvusvahelise kokkuleppe kohaselt nimetatakse kosmoseaparaati satelliidiks, kui see on teinud vähemalt ühe tiiru ümber Maa. Vastasel juhul peetakse seda raketisondiks, mis tegi mõõtmisi mööda ballistlikku trajektoori ega ole satelliidina registreeritud. Sõltuvalt satelliitide abil lahendatavatest ülesannetest jagunevad need uurimis- ja rakenduslikeks. Kui satelliit on varustatud raadiosaatjate, ühe või teise mõõteseadmega, valgussignaalide edastamiseks mõeldud välklampidega jne, nimetatakse seda aktiivseks. Passiivsed satelliidid on tavaliselt ette nähtud vaatlusteks maapinnalt teatud teadusprobleemide lahendamisel (nende satelliidide hulka kuuluvad õhupallid, mille läbimõõt on mitukümmend m). Uurimissatelliite kasutatakse Maa, taevakehade ja kosmose uurimiseks. Nende hulka kuuluvad eelkõige geofüüsikalised satelliidid (vt. Geofüüsikaline satelliit), geodeetilised satelliidid, tiirlevad astronoomilised vaatluskeskused jne. Rakendussatelliidid on sidesatelliit ja meteoroloogilised satelliidid (vt meteoroloogiline satelliit), maapealsete ressursside uurimiseks mõeldud satelliidid, navigatsioonisatelliidid (Vt Navigatsioonisatelliit), tehnilisi satelliite (kosmosetingimuste mõju uurimiseks materjalidele, pardasüsteemide katsetamiseks ja väljatöötamiseks) ja muid tehissatelliite, mis on ette nähtud inimese lennuks, nimetatakse mehitatud kosmoselaevadeks-satelliitideks. Ekvatoriaaltasandi lähedal asuvaid ekvatoriaalorbiidil olevaid satelliite nimetatakse ekvaatorilisteks, polaar- (või subpolaarsel) orbiidil olevaid satelliite, mis kulgevad Maa pooluste lähedalt, nimetatakse polaarseteks. AES startis ringikujulisele ekvatoriaalsele orbiidile, kaugel 35860 km Maa pinnalt ja liikudes Maa pöörlemissuunaga ühtivas suunas "rippuma" liikumatult ühe maapinna punkti kohal; selliseid satelliite nimetatakse statsionaarseteks. Kanderakettide viimased etapid, ninakatted ja mõned muud osad, mis eraldatakse satelliitidest orbiidile saatmise ajal, on sekundaarsed orbiidiobjektid; neid ei nimetata tavaliselt satelliitideks, kuigi nad ringlevad Maa-lähedastel orbiitidel ja on mõnel juhul teaduslikul eesmärgil vaatlusobjektidena.

Vastavalt rahvusvahelisele kosmoseobjektide (satelliidid, kosmosesondid (vt. Space Probes) jne) registreerimise süsteemile määrati rahvusvahelise organisatsiooni COSPAR raames aastatel 1957-1962 kosmoseobjektid stardiaastaks koos täiendusega. kreeka tähestiku täht, mis vastab antud aasta stardi seerianumbrile, ja araabia number – orbitaalobjekti number, olenevalt selle heledusest või teadusliku tähtsuse astmest. Niisiis, 1957α2 on 1957. aastal orbiidile saadetud esimese Nõukogude satelliidi tähis; 1957α1 - selle satelliidi kanderaketi viimase etapi tähistus (kanderakett oli heledam). Startide arvu kasvades hakati alates 1. jaanuarist 1963 kosmoseobjekte tähistama stardiaasta, antud aastal stardi seerianumbri ja ladina tähestiku suure tähega (mõnikord ka asendatakse järjekorranumbriga). Seega on Interkosmos-1 satelliidil tähis: 1969 88A või 1969 088 01. Riiklikes kosmoseuuringute programmides on satelliidisarjadel sageli ka oma nimed: Cosmos (NSVL), Explorer (USA), Diadem (Prantsusmaa), jne Välismaal kasutati sõna "satelliit" kuni 1969. aastani ainult seoses Nõukogude satelliitidega. Aastatel 1968-69 rahvusvahelise mitmekeelse kosmonautikasõnastiku ettevalmistamisel jõuti kokkuleppele, mille kohaselt kasutatakse mõistet "satelliit" mis tahes riigis orbiidile saadetud satelliitide kohta.

Vastavalt satelliitide abil lahendatavatele teaduslikele ja rakenduslikele probleemidele võivad satelliitidel olla erinevad suurused, kaalud, konstruktsiooniskeemid ja pardaseadmete koostis. Näiteks väikseima satelliidi mass (EPC seeriast) on vaid 0,7 kg; Nõukogude satelliidi "Proton-4" mass oli umbes 17 t. Saljuti orbitaaljaama mass koos sellele dokitud kosmoseaparaadiga Sojuz oli üle 25 t. Suurim satelliidi orbiidile viidud kasulik lasti mass oli umbes 135 t(USA kosmoselaev "Apollo" kanderaketi viimase astmega). On olemas automaatsed satelliidid (uurimis- ja rakenduslikud), millel kõikide instrumentide ja süsteemide tööd juhitakse kas Maalt või pardal olevast tarkvaraseadmest tulevate käskudega, mehitatud kosmoselaevad-satelliidid ja meeskonnaga orbitaaljaamad.

Mõnede teaduslike ja rakenduslike probleemide lahendamiseks on vaja, et satelliit oleks ruumis teatud viisil orienteeritud ning orientatsiooni tüüp määratakse peamiselt satelliidi otstarbe või sellele paigaldatud seadmete omaduste järgi. Niisiis, orbiidi orientatsioonil, kus üks telgedest on pidevalt vertikaalselt suunatud, on satelliidid, mis on ette nähtud objektide vaatlemiseks pinnal ja Maa atmosfääris; Astronoomiliste uuringute jaoks mõeldud AES-id juhivad taevaobjektid: tähed, Päike. Maalt tuleva käsu peale või etteantud programmi järgi võib orientatsioon muutuda. Mõnel juhul pole Päikesele suunatud mitte kogu satelliit, vaid ainult selle üksikud elemendid, näiteks suure suunaga antennid - maanduspunktidele, päikesepaneelid. Selleks, et satelliidi teatud telje suund jääks ruumis muutumatuks, kästakse tal selle telje ümber pöörata. Orienteerumiseks kasutatakse ka gravitatsiooni-, aerodünaamilisi, magnetilisi süsteeme - nn passiivseid orientatsioonisüsteeme ja reaktiivsete või inertsiaalsete juhtimisseadmetega varustatud süsteeme (tavaliselt keerukatel satelliitidel ja kosmoselaevadel) - aktiivseid orientatsioonisüsteeme. satelliidid koos reaktiivmootorid manööverdamiseks, trajektoori korrigeerimiseks või orbiidilt laskumiseks on varustatud liikumisjuhtimissüsteemidega, mille lahutamatuks osaks on asendikontrollisüsteem.

Enamiku satelliitide pardaseadmed saavad toite päikesepatareidest, mille paneelid on orienteeritud päikesekiirte suunaga risti või paigutatud nii, et osa neist on päikese poolt valgustatud satelliidi suhtes mis tahes asendis (nn. mitmesuunalised päikesepatareid). Päikesepaneelid tagavad pardaseadmete pikaajalise töö (kuni mitu aastat). AES, mis on mõeldud piiratud tööperioodiks (kuni 2-3 nädalat), kasutab elektrokeemilisi vooluallikaid - akusid, kütuseelemente. Mõnedel satelliitidel on pardal elektrienergia isotoopgeneraatorid. Satelliitide soojusrežiimi, mis on vajalik nende pardaseadmete tööks, säilitavad soojusjuhtimissüsteemid.

Satelliidides, mida eristab seadmete märkimisväärne soojuseraldus, ja kosmoselaevades kasutatakse vedela soojusülekandeahelaga süsteeme; madala soojuseraldusega satelliitidel piirduvad seadmed mõnel juhul passiivsete soojusjuhtimise vahenditega (sobiva optilise koefitsiendiga välispinna valik, üksikute elementide soojusisolatsioon).

Teadusliku ja muu teabe edastamine satelliitidelt Maale toimub raadiotelemeetriasüsteemide abil (sageli koos pardal olevate salvestusseadmetega teabe salvestamiseks satelliidilendude ajal väljaspool maapealsete jaamade raadionähtavust).

Mehitatud satelliitidel ja mõnedel automaatsetel satelliitidel on meeskonna, üksikute instrumentide, filmide ja katseloomade Maale naasmiseks mõeldud sõidukid.

ISZ liikumine. AES-id suunatakse orbiidile automaatsete juhitavate mitmeastmeliste kanderakettide abil, mis reaktiivmootorite poolt välja töötatud tõukejõu toimel liiguvad algusest teatud arvutusliku punktini ruumis. See tee, mida nimetatakse tehissatelliidi orbiidile saatmise trajektooriks või raketi aktiivseks lõiguks, ulatub tavaliselt mitmesajast kuni kahe-kolme tuhande kilomeetrini. km. Rakett hakkab liikuma vertikaalselt ülespoole ja läbib suhteliselt väikese kiirusega maakera atmosfääri tihedamaid kihte (mis vähendab atmosfääritakistuse ületamise energiakulusid). Tõstmisel pöörab rakett järk-järgult ümber ja selle liikumissuund muutub horisontaalseks. Sellel peaaegu horisontaalsel segmendil ei kulu raketi tõukejõud mitte Maa gravitatsioonijõudude ja atmosfääritakistuse pidurdusmõju ületamiseks, vaid peamiselt kiiruse suurendamiseks. Pärast seda, kui rakett saavutab aktiivse lõigu lõpus kavandatud kiiruse (suuruses ja suunas), peatub reaktiivmootorite töö; see on nn satelliidi orbiidile saatmise punkt. Välja lastud kosmoselaev, mis kannab raketi viimast astet, eraldub sellest automaatselt ja alustab liikumist Maa suhtes mingil orbiidil, muutudes tehislikuks taevakehaks. Selle liikumine on allutatud passiivsetele jõududele (Maa, aga ka Kuu, Päikese ja teiste planeetide külgetõmbejõud, Maa atmosfääri takistus jne) ja aktiivsetele (juhtivatele) jõududele, kui sellele on paigaldatud spetsiaalsed reaktiivmootorid. kosmoselaeva pardale. Satelliidi esialgse orbiidi tüüp Maa suhtes sõltub täielikult selle asukohast ja kiirusest liikumise aktiivse segmendi lõpus (hetkel, mil satelliit orbiidile siseneb) ning arvutatakse matemaatiliselt taevamehaanika meetodite abil. . Kui see kiirus on võrdne esimese kosmilise kiirusega või suurem (kuid mitte rohkem kui 1,4 korda) (vt Kosmilised kiirused) (umbes 8 km/sek Maa pinna lähedal) ja selle suund ei erine tugevalt horisontaalsest, siis siseneb kosmoselaev Maa satelliidi orbiidile. Satelliidi orbiidile sisenemise punkt asub sel juhul orbiidi perigee lähedal. Orbiidile sisenemine on võimalik ka teistes orbiidi punktides, näiteks apogee lähedal, kuid kuna sel juhul asub satelliidi orbiit stardipunktist allpool, peaks stardipunkt ise asuma piisavalt kõrgel, samas kui kiirus lõpus aktiivse segmendi osa peaks olema mõnevõrra väiksem kui ringikujuline.

Esimeses lähenduses on satelliidi orbiit ellips, mille fookus on Maa keskpunktis (konkreetsel juhul ring), mis hoiab ruumis püsivat positsiooni. Liikumist piki sellist orbiiti nimetatakse häirimatuks ja see vastab eeldustele, et Maa tõmbab Newtoni seaduse järgi sfäärilise tihedusjaotusega kuulina ja et satelliidile mõjub ainult Maa gravitatsioon.

Häirimatust liikumisest kõrvalekaldeid põhjustavad sellised tegurid nagu maakera atmosfääri takistus, maa kokkusurumine, päikesekiirguse rõhk, kuu ja päikese külgetõmme. Nende kõrvalekallete uurimine võimaldab saada uusi andmeid Maa atmosfääri omaduste ja maa gravitatsioonivälja kohta. Atmosfääritakistuse tõttu liiguvad satelliidid orbiitidel, mille perigee on mitmesaja kõrgusel km, väheneb järk-järgult ja langeb suhteliselt tihedatesse atmosfäärikihtidesse 120–130 kraadi kõrgusel km ja allpool, kokku kukkuda ja põleda; seega on nende eluiga piiratud. Nii oli näiteks esimene Nõukogude satelliit orbiidile sisenemise hetkel umbes 228 kõrgusel km Maapinnast kõrgemal ja selle peaaegu horisontaalne kiirus oli umbes 7,97 km/sek. Selle elliptilise orbiidi poolsuurtelg (st keskmine kaugus Maa keskpunktist) oli umbes 6950 km, tiraažiperiood 96.17 min, ning orbiidi kõige vähem ja kaugeimad punktid (perigee ja apogee) asusid umbes 228 ja 947 kõrgustel km vastavalt. Satelliit eksisteeris kuni 4. jaanuarini 1958, mil see orbiidil tekkinud häirete tõttu sisenes atmosfääri tihedatesse kihtidesse.

Orbiit, kuhu satelliit kohe pärast kanderaketi võimendusfaasi saadetakse, on mõnikord vaid vahepealne. Sel juhul on satelliidi pardal reaktiivmootorid, mis lülituvad teatud hetkedel Maast tuleva käsu peale lühikeseks ajaks sisse, andes satelliidile lisakiirust. Selle tulemusena liigub satelliit teisele orbiidile. Automaatsed planeetidevahelised jaamad suunatakse tavaliselt esmalt Maa satelliidi orbiidile ja suunatakse seejärel otse Kuu või planeetide lennutrajektoorile.

AES vaatlused. Satelliitide ja sekundaarsete orbiidiobjektide liikumise juhtimine toimub spetsiaalsetest maapealsetest jaamadest vaadeldes. Selliste vaatluste tulemuste põhjal täpsustatakse satelliitide orbiitide elemente ja arvutatakse efemeriidid tulevaste vaatluste jaoks, sealhulgas erinevate teaduslike ja rakenduslike probleemide lahendamiseks. Kasutatavate vaatlusseadmete järgi jaotatakse satelliidid optilisteks, raadiotehnikaks, laseriteks; vastavalt nende lõppeesmärgile - positsiooniliste (suundade määramine satelliitidel) ja kauguse määramise vaatlustele, nurk- ja ruumikiiruse mõõtmisele.

Lihtsamad asendivaatlused on visuaalsed (optilised), mida teostatakse visuaalsete optiliste instrumentide abil ja võimaldavad määrata satelliitide taevakoordinaate mitme kaareminutilise täpsusega. Teadusprobleemide lahendamiseks tehakse fotograafilisi vaatlusi satelliitkaamerate abil (vt Satellite camera), mis tagavad määramiste täpsuse kuni 1-2" asendis ja 0,001 sek aja järgi. Optilised vaatlused on võimalikud ainult siis, kui satelliit on päikesekiirtega valgustatud (erandiks on impulssvalgusallikatega varustatud geodeetilised satelliidid; neid on võimalik jälgida ka Maa varjus olles), taevas jaama kohal on piisavalt pime ja ilm. on vaatlusteks soodne. Need tingimused piiravad oluliselt optiliste vaatluste võimalust. Sellistest tingimustest sõltuvad vähem satelliitide vaatlemise raadiotehnilised meetodid, mis on peamised satelliitide vaatlemise meetodid neile paigaldatud spetsiaalsete raadiosüsteemide töötamise ajal. Sellised vaatlused seisnevad raadiosignaalide vastuvõtmises ja analüüsis, mida genereerivad satelliidi pardal olevad raadiosaatjad või saadetakse Maalt ja edastab satelliit. Mitmel (minimaalselt kolmel) vahekaugusega antennil vastuvõetud signaalide faaside võrdlemine võimaldab määrata satelliidi asukoha taevasfääril. Selliste vaatluste täpsus on umbes 3" asendis ja umbes 0,001 sek aja järgi. Raadiosignaalide Doppleri sagedusnihke (vt Doppleri efekt) mõõtmine võimaldab määrata satelliidi suhtelist kiirust, minimaalset kaugust selleni vaadeldava läbisõidu ajal ja aega, mil satelliit sellel kaugusel oli; Kolmest punktist üheaegselt teostatavad vaatlused võimaldavad arvutada satelliidi nurkkiirusi.

Vahemaa leidmise vaatluste läbiviimiseks mõõdetakse ajavahemikku Maalt raadiosignaali saatmise ja selle vastuvõtmise vahel pärast selle taasedastamist pardal oleva satelliiditransponderi abil. Kõige täpsemad kauguste mõõtmised satelliitideni tagavad laserkaugusmõõturid (täpsus kuni 1-2 m ja kõrgem). Radarsüsteeme kasutatakse passiivsete kosmoseobjektide raadiotehnilisteks vaatlusteks.

Uurimissatelliidid. Satelliidi pardale paigaldatud seadmed, samuti maapealsete jaamade satelliitvaatlused võimaldavad teostada erinevaid geofüüsikalisi, astronoomilisi, geodeetilisi ja muid uuringuid. Selliste satelliitide orbiidid on mitmekesised - peaaegu ringikujulised kõrgusel 200-300 km kuni pikliku elliptilise kujuga, mille apogee kõrgus on kuni 500 tuhat meetrit. km. Uurimissatelliitide hulka kuuluvad esimesed Nõukogude satelliidid, Nõukogude seeria Elektron, Proton, Cosmos satelliidid, Ameerika satelliidid Avangard, Explorer, OSO, OSO, OAO (orbitaalsed geofüüsikalised, päikese-, astronoomilised vaatluskeskused); inglise satelliit "Ariel", prantsuse satelliit "Diadem" jt Uurimissatelliidid moodustavad ligikaudu poole kõigist orbiidile saadetud satelliitidest.

Satelliidile paigaldatud teaduslike instrumentide abil uuritakse atmosfääri ülemiste kihtide neutraalset ja ioonilist koostist, selle rõhku ja temperatuuri, samuti nende parameetrite muutusi. Elektronide kontsentratsiooni ionosfääris ja selle variatsioone uuritakse nii pardaseadmete abil kui ka pardaraadiomajakate raadiosignaalide läbimist ionosfääris. Ionosondide abil on üksikasjalikult uuritud ionosfääri ülemise osa ehitust (üle elektrontiheduse põhimaksimumi) ja elektrontiheduse muutusi sõltuvalt geomagnetilisest laiuskraadist, kellaajast jne. Kõik satelliitide abil saadud atmosfääriuuringute tulemused on oluline ja usaldusväärne katsematerjal atmosfääri protsesside mehhanismide mõistmiseks ning selliste praktiliste küsimuste lahendamiseks nagu raadioside prognoos, atmosfääri ülakihtide seisundi prognoos jne.

Satelliitide abil on avastatud Maa kiirgusvööd ja neid uuritakse. Koos kosmosesondidega võimaldasid satelliidid uurida Maa magnetosfääri ehitust (vt Maa magnetosfäär) ja seda ümbritseva päikesetuule voolu olemust, aga ka päikesetuule enda omadusi (vt Päikesetuul) (voog osakeste tihedus ja energia, "külmunud" magnetvälja suurus ja olemus ) ja muu maapealsetele vaatlustele ligipääsmatu päikesekiirgus - ultraviolett- ja röntgenkiirgus, mis pakub päikese-maa suhete mõistmise seisukohalt suurt huvi. Väärtuslikke andmeid teadusuuringute jaoks pakuvad ka mõned rakenduslikud satelliidid. Seega kasutatakse meteoroloogilistel satelliitidel tehtud vaatluste tulemusi laialdaselt erinevate geofüüsikaliste uuringute jaoks.

Satelliidivaatluste tulemused võimaldavad suure täpsusega määrata satelliidi orbiitide häireid, atmosfääri ülakihtide tiheduse muutusi (päikese aktiivsuse mitmesuguste ilmingute tõttu), atmosfääri tsirkulatsiooni seaduspärasusi, Maa gravitatsioonivälja struktuuri. jne. Spetsiaalselt organiseeritud satelliitide asukoha- ja kauguse sünkroonsed vaatlused (samaaegselt mitmest jaamast) satelliitgeodeesia meetoditega (vt Satelliidi geodeesia) võimaldavad teostada tuhandete punktide geodeetilist viitamist kmüksteisest, uurida kontinentide liikumist jne.

Rakendas TEMA. Rakendussatelliitide hulka kuuluvad erinevate tehniliste, majanduslike ja sõjaliste ülesannete lahendamiseks saadetud satelliidid.

Sidesatelliidid pakuvad televisiooni, raadiotelefoni, telegraafi ja muud tüüpi sidet maapealsete jaamade vahel, mis asuvad üksteisest kuni 10-15 tuhande km kaugusel. km. Selliste satelliitide pardaraadioseadmed võtavad vastu maapealsete raadiojaamade signaale, võimendavad neid ja edastavad uuesti teistele maapealsetele raadiojaamadele. Sidesatelliidid saadetakse kõrgetele orbiitidele (kuni 40 000 km). Seda tüüpi satelliitide hulka kuulub ka Nõukogude satelliit « Välk » , Ameerika satelliit "Sincom", satelliit "Intelsat" jne. Statsionaarsetele orbiitidele saadetud sidesatelliidid asuvad pidevalt teatud maapinna piirkondade kohal.

Meteoroloogilised satelliidid on mõeldud regulaarseks edastamiseks maapealsetele jaamadele telepiltide Maa pilvisusest, lumest ja jääkattest, maapinna ja pilvede soojuskiirguse jms kohta infot. Seda tüüpi AES-id suunatakse orbiitidele, mis on ümmargused, kusjuures 500-600 kõrgusel km kuni 1200-1500 km; neist ulatub vaal 2-3 tuhande km kaugusele. km. Meteoroloogiliste satelliitide hulka kuuluvad mõned Kosmose seeria Nõukogude satelliidid, satelliidid Meteor, Ameerika satelliidid Tiros, ESSA, Nimbus. Eksperimente tehakse ülemaailmsete meteoroloogiliste vaatluste tegemiseks 40 tuhande meetri kõrguselt. km(Nõukogude satelliit "Molnija-1", Ameerika satelliit "ATS").

Rahvamajanduses rakendamise seisukohalt erakordselt paljulubavad on satelliidid Maa loodusvarade uurimiseks. Lisaks meteoroloogilistele, okeanograafilistele ja hüdroloogilistele vaatlustele võimaldavad sellised satelliidid saada geoloogia jaoks vajalikku operatiivteavet, Põllumajandus, kalandus, metsandus, keskkonnareostuse kontroll. Ühelt poolt satelliitide ja mehitatud kosmoselaevade ning teiselt poolt õhupallide ja lennukite kontrollmõõtmiste abil saadud tulemused näitavad selle uurimisvaldkonna arendamise väljavaateid.

Navigatsioonisatelliidid, mille tööd toetab spetsiaalne maapealne tugisüsteem, on ette nähtud merelaevade, sealhulgas allveelaevade navigeerimiseks. Laev, võttes vastu raadiosignaale ja määrates oma asukoha satelliidi suhtes, mille koordinaadid orbiidil on igal hetkel suure täpsusega teada, määrab oma asukoha. Navigatsioonisatelliitide näideteks on Ameerika satelliidid "Transit", "Navsat".

Mehitatud satelliitlaevad. Mehitatud satelliidid ja mehitatud orbitaaljaamad on kõige keerukamad ja arenenumad satelliidid. Need on reeglina mõeldud paljude ülesannete lahendamiseks, eelkõige keerukate teadusuuringute läbiviimiseks, kosmosetehnoloogia katsetamiseks, Maa loodusvarade uurimiseks jne. Mehitatud satelliidi esimene start viidi läbi 12. aprillil , 1961: Nõukogude satelliidil Vostok » Piloot-kosmonaut Yu. A. Gagarin lendas ümber Maa orbiidil, mille apogee kõrgus oli 327 km. 20. veebruaril 1962 läks orbiidile esimene Ameerika kosmoselaev, mille pardal oli astronaut J. Glenn. Uueks sammuks mehitatud satelliitide abil avakosmose uurimisel oli Nõukogude orbitaaljaama Saljuti lend, millel 1971. aasta juunis lõpetas meeskond koosseisus G. T. Dobrovolsky, V. N. Volkov ja V. I. Patsaev laiaulatusliku teadus- ja tehnikaprogrammi. , biomeditsiinilised ja muud uuringud.

N. P. Erpõlev, M. T. Kroshkin, Yu. A. Rjabov, E. F. Rjazanov.

Judakova Daria

Praegu üha enam asjakohasust omandab kosmosetööstuse arengu, kuna kunstlikud Maa satelliidid aitavad Maad uurida, loodusvarasid ratsionaalselt ekspluateerida, kaitsta keskkond. Tuhanded teadlased, insenerid ja tehnikud otsivad juba täna uusi lahendusi, pannes aluse kosmoselaevadele, mis mõne aasta pärast asendavad juba universumis kündjaid.

Lae alla:

Eelvaade:

valla eelarveline õppeasutus

Doni-äärne Rostov linn

"Kool nr 60, mis on nimetatud viienda kaardiväe Doni kasakate ratsaväe punalipulise Budapesti korpuse järgi"

(MBOU "Kool nr 60")

__________________________________________________________________

ESSEE

"Projektid rahvuslik kosmonautika. Maa tehissatelliidid »

Esitatud:

õpilane 4 "B" klass

Yudakova Daria Õpetaja:

Khramtsova Jelena Anatolievna

Rostov Doni ääres

2016. aasta

Sissejuhatus …………………………………………………………..……………..3

1. Astronautika areng …………………………………………………………4

1. Legendid ja müüdid kosmose kohta……………………………………………………….4
2. Teaduse ja tööstuse raketitööstuse loomine NSV Liidus……….4
3. Astuge tähtede poole. Maa esimene tehissatelliit…………………5
4. Globaalne navigeerimissatelliidisüsteem ………………… 5-7
5. GLONASS-tehnoloogiatel põhinevad lahendused…………………………….7-8
6. Kaasaegse kodumaise kosmonautika suurimad projektid ... 8-9

1. Tehis-Maa satelliidi mudeli valmistamine……………………9

Järeldus ………………………………………………………………………………………………………

Viited…………………………………………………………….11

Kandideerimine…………………………………………………………………… 12.-13.

Sissejuhatus

"Inimkonna esimene suur samm on atmosfäärist välja lennata ja Maa satelliidiks saamine. Ülejäänu on suhteliselt lihtne, kuni meie päikesesüsteemi kauguseni.

K. D. Tsiolkovski

Võib-olla juba tuhandeid aastaid tagasi unistas inimene öist taevast vaadates tähtede poole lendamisest. Müriaadid sädelevaid öövalgusteid sundisid teda mõttega Universumi piiritutesse kaugustesse kandma, äratasid tema kujutlusvõimet, sundisid teda mõtlema universumi saladustele. Möödusid sajandeid, inimene sai looduse üle üha enam võimu, kuid unistus tähtede poole lendamisest jäi sama teostamatuks kui tuhandeid aastaid tagasi.

Suur au avada inimestele tee teistesse maailmadesse langes meie kaasmaalase K. E. Tsiolkovski osaks.Tsiolkovski ideid tunnustati üldiselt juba 1920. aastatel.

2016. aastal tähistame kodumaise kosmosetööstuse 70. aastapäeva -13. mail 1946 kirjutas I. V. Stalin alla määrusele teaduse ja tööstuse raketiharu loomise kohta NSV Liidus.

Praegu üha enam asjakohasust omandab kosmosetööstuse arengu, astehis Maa satelliidid aitavad Maad uurida, ratsionaalselt ära kasutadaLoodusvarad , kaitse keskkonda.Tuhanded teadlased, insenerid ja tehnikud otsivad juba täna uusi lahendusi, pannes aluse kosmoselaevadele, mis mõne aasta pärast asendavad juba universumis kündjaid.

Sihtmärk projekt: teha kindlaks, mis on maa tehissatelliite, uurida nende kasutusala.

Ülesanded: uurida selleteemalist materjali, teha esimese tehissatelliidi mudel.

1. Astronautika areng

1.1 Legendid ja müüdid kosmose kohta

Kõigi rahvaste legendid ja müüdid on täis lugusid lennust Kuule, Päikesele ja tähtedele. Rahvafantaasia pakutud vahendid sellisteks lendudeks olid primitiivsed: kotkaste veetud vanker, tiivad inimkätele kinnitatud.

17. sajandil ilmus prantsuse kirjaniku Cyrano de Bergeraci fantastiline lugu lennust Kuule. Selle loo kangelased jõudsid Kuule raudribas, millest ta pidevalt tugeva magnetiga üle viskas. Selle külge tõmmates tõusis riba Maa kohal aina kõrgemale, kuni jõudis Kuule. Jules Verne'i kangelased asusid teele kahurist Kuule. Kuulus inglise kirjanik Herbert Wales kirjeldas fantastilist teekonda Kuule mürsus, mille korpus oli valmistatud materjalist, mis ei allu gravitatsioonile.

Kosmoselendude elluviimiseks on pakutud erinevaid vahendeid. Ulmekirjanikud mainisid ka rakette. Need raketid olid aga tehniliselt ebamõistlik unistus. Teadlased pole paljude sajandite jooksul nimetanud ainsat inimese käsutuses olevat vahendit, mille abil on võimalik maakera võimsast gravitatsioonijõust üle saada ja planeetidevahelisse ruumi kanduda.

1.2 Teaduse ja tööstuse raketiharu loomine NSV Liidus

13. mai 1946. aastal . Stalin kirjutas alla dekreedile teaduse ja tööstuse raketiharu loomise kohta NSV Liidus. Augustis määrati S.P. Korolev kaugmaa ballistiliste rakettide peakonstruktoriks.

Kuid juba 1931. aastal asutas NSVL õpperühma reaktiivjõud, mis tegeles rakettide projekteerimisega. Selles rühmas töötasid Zander, Tihhonravov, Pobedonostsev, Korolev. 1933. aastal korraldati selle rühma baasil Jeti Instituut, mis jätkas tööd rakettide loomisel ja täiustamisel.

Käivitamise eesmärgid: käivitamiseks vastuvõetud arvutuste ja peamiste tehniliste lahenduste kontrollimine; satelliitsaatjate poolt kiiratavate raadiolainete läbipääsu ionosfääri uuringud; atmosfääri ülemiste kihtide tiheduse eksperimentaalne määramine satelliidi aeglustuse abil;

seadmete töötingimuste uurimine.

Hoolimata asjaolust, et satelliidil puudusid täielikult teaduslikud seadmed, võimaldas raadiosignaali olemuse uurimine ja orbiidi optilised vaatlused saada olulisi teaduslikke andmeid.

1.3 Esimene maa tehissatelliit

Sellise keerulise ülesande elluviimiseks nagu Maa tehissatelliidi käivitamine oli vaja ühendada tohutud teadusjõud ja tehnilisi vahendeid. See esimene samm kosmosesse oli väga raske.

Pole juhus, et K. E. Tsiolkovski ütles avakosmose uurimisel, et „Inimkonna esimene suur samm on atmosfäärist välja lennata ja Maa satelliidiks saamine. Ülejäänu on suhteliselt lihtne, kuni meie päikesesüsteemi kauguseni.

Sputnik-1 on Maa esimene tehissatelliit, esimene kosmoselaev, mis saadeti NSV Liidus orbiidile 4. oktoobril 1957. aastal.

Satelliidi kooditähis on PS-1 (The Simplest Sputnik-1). Start viidi läbi NSV Liidu kaitseministeeriumi 5. Tyura-Tami uurimisobjektilt (hiljem hakati seda kohta nimetama Baikonuri kosmodroomiks) kanderaketiga Sputnik (R-7).

Teadlased M. V. Keldysh, M. K. Tikhonravov, N. S. Lidorenko ja paljud teised töötasid praktilise astronautika rajaja S. P. Korolev juhitud Maa tehissatelliidi loomise kallal.

Satelliidi kere koosnes kahest alumiiniumsulamist läbimõõduga 58 cm poolkerast, mille dokkimisraamid olid omavahel ühendatud 36 poldiga. Ühenduse tiheduse tagas kummitihend. Ülemises poolkestas paiknesid kaks antenni, kumbki kaks tihvti 2,4 m ja 2,9 m. Kuna satelliit ei olnud orienteeritud, andis nelja antenniga süsteem ühtlase kiirguse igas suunas.

Hermeetilise korpuse sisse asetati elektrokeemiliste allikate plokk; raadiosaateseade; ventilaator; termorelee ja soojusjuhtimissüsteemi õhukanal; pardaelektriautomaatika lülitusseade; temperatuuri- ja rõhuandurid; pardakaabelvõrk. Esimese satelliidi mass: 83,6 kg.

Maa esimese tehissatelliidi startimise kuupäeva peetakse inimkonna kosmoseajastu alguseks ja Venemaal tähistatakse seda kosmosejõudude meeldejääva päevana.

1. Globaalne satelliitnavigatsioonisüsteem

GLOBAALNE NAVIGATSIOONISATELLIIT S Süsteem (GLONASS) - Nõukogude ja Venemaa satelliidisüsteem, mida hakati arendama 1976. aastal. Ametlikult kasutusele võetud 1993. aastal. Kokku viidi aastatel 1982–1998 orbiidile 74 kosmoseaparaati, 1997. aasta hindade juures kulutati kasutuselevõtuks 2,5 miljardit dollarit. 1995. aastaks oli tähtkuju kasutusele võetud peaaegu täielikult – kuni 24 satelliiti.

Kuid edaspidi hakkas nende arv nõrga rahastamise ja satelliitide lühikese kasutusea tõttu kiiresti vähenema. 2001. aastaks oli alles vaid 6 aktiivset kosmoselaeva. 2001. aasta augustis võeti vastu föderaalne sihtprogramm "Global Navigation System", mille kohaselt peaks Venemaa katvus olema tagatud 2008. aastaks, ülemaailmne aga 2010. aastal. See programm viidi ellu väikeste muudatustega. 2. septembril 2010 koosnes GLONASSi tähtkuju 26 satelliidist.

FTP "GLONASS-süsteemi hooldus, arendamine ja kasutamine aastateks 2012-2020" näeb ette 13 Glonass-M tootmist kasutuseaga 7 aastat ja 22 Glonass-K tootmist 10-aastase kasutuseaga.

Lisaks Vene GLONASS-ile töötab praegu vaid üks globaalne navigatsioonisüsteem: Ameerika GPS. Selle tööks on sarnaselt Vene GLONASSiga vaja 24 töötavat satelliiti.

Planeedil võetakse aeglaselt kasutusele veel mitu satelliitnavigatsioonisüsteemi:

Hiina Beidou süsteemil on juba 16 satelliiti umbes 30-35-st. Juba piirkondliku navigatsioonisüsteemina toimiv, aastaks 2020 on plaanis muutuda globaalseks;

Euroopa Galileo süsteem, mille satelliidid saadetakse Sojuz-STB rakettidega Kourou kosmodroomilt. Esimest tüüpi teenuseid tuleks osutada 2014. aastal;

India IRNSS hõlmab 7 satelliidist ainult Indiat ennast ja sellega külgnevaid territooriume. Tööde valmimine - 2015 a.

Diferentsiaalkorrektsioonisüsteemid eristuvad, mis võib oluliselt suurendada positsioneerimise täpsust. Sellised süsteemid võivad sisaldada nii maapealseid mõõtejaamu kui ka satelliitide signaalireiiteriid (tavaliselt geostatsionaarsel ja geosünkroonsel orbiidil). GLONASSi jaoks mängib sellise süsteemi rolliVenemaa diferentsiaalkorrektsiooni ja -seire süsteem (SDCM) .

Esimesed GLONASSi toega Venemaa nutitelefonid põhjustasid kõrge hinna ja tagasihoidlikkuse tõttu põhjendatud kriitikat. spetsifikatsioonid. Skeptikud avaldasid arvamust, et tee tarbijaturule oli GLONASSi jaoks suletud. Kuid täna kasutavad Venemaa satelliidisüsteemi maailma juhtivad kaubamärgid: Apple, BlackBerry, HP, HTC, Nokia, Samsung, Sharp, Sony Ericsson jt.

Mobiilseadmete liideses GLONASSi tuge sageli ei kuvata, kiibistik valib automaatselt sobivaimad satelliidid. Näiteks kodumaine kiipML8088s võimaldab määrata asukohta satelliitide GPS, GLONASS ja GALILEO abil.

1.5 GLONASSi tehnoloogiatel põhinevad lahendused

GLONASS tehnoloogiatel põhinevaid lahendusi tuuakse meie ellu aktiivselt. Kaasaegsed transpordi jälgimise ja haldamise süsteemid võivad vähendada inimeste ja kaupade transpordi kulusid, säästa kütust, optimeerida logistikat, vähendada heitkoguseid atmosfääri – see kõik kokku annab olulise majandusliku efekti.

Lisaks tagavad kosmosesüsteemid kodanike turvalisuse. Venemaa teedel hukkub igal aastal üle 30 000 inimese, peamiselt tööealised. Satkasutamine võimaldab optimeerida liikluskorralduse algoritme, kiirabimeeskondade, päästjate, liikluspolitsei üksuste ja kindlustusseltside tööd.

Õiguskaitseorganid rakendavad aktiivselt GLONASS-tehnoloogiatel põhinevaid lahendusi. See võimaldab tõhusalt kasutada korrakaitsjate käsutuses olevaid jõude ja vahendeid. Selle tulemusena võimaldas satelliitnavigatsiooni kasutamine siseministeeriumis suurendada avastamissagedust "kuumal jälitamisel", sealhulgas selliste raskete kuritegude puhul nagu röövid ja röövid.

GLONASS / GPS tehnoloogiaid plaanitakse kasutada mobiiltelefonides, samade funktsioonidega nutitelefonides - signaal päästeteenistusele koos positsioneerimisinfoga. Lisaks töötatakse välja projekt Social GLONASS puuetega inimestele, näiteks nägemispuudega inimestele – süsteem võib aidata neil nii tänaval liigelda kui ka haigeid lapsi.

Ilma kaasaegsete navigatsioonitehnoloogiate kasutamiseta on raske tagada riigi majanduse konkurentsivõimet. Globaalne navigatsioonisüsteem sobib kõige paremini veduri rolli uuenduslik areng sisemajandus. Selle võimalused on nõudlikud peaaegu kõigis tööstusharudes – alates energeetikast ja sidest kuni ehituse, põllumajanduse ja transpordini.

Spetsiaalselt organiseeritud satelliitide asukoha- ja kauguse sünkroonsed vaatlused (samaaegselt mitmest jaamast) meetoditegasatelliitgeodeesiavõimaldab geodeetilist viitamist tuhandetele punktidele km üksteisest, uurida kontinentide liikumist jne.

1968. aastal loodi meie riigis meteoroloogiline süsteem Meteor. See sisaldab mitut satelliiti, mis on samaaegselt erinevatel orbiitidel lennul. Mõlemal pardal - kaks telekaamerat. Nad jälgivad planeedi pilvkatet. Maa ööküljel pildistatakse infrapunakiirte abil, mis võimaldavad fikseerida mandrite kontuure,mered , pilvemoodustised. Sellist infot edastatakse pidevalt hüdrometeoroloogiakeskusele. Nende põhjal koostatakse aruanded ja ilmaennustused.

Meteoroloogilised satelliidid annavad pildi pilvede jaotusest kogu planeedil, isegi nendel aladel, kus puuduvad maapealsed meteoroloogiajaamad. Agaatmosfääri dünaamika suuresti seotud selliste mahajäetud aladega naguArktika ja Antarktika , raskesti ligipääsetavad mägismaad ja ookeaniavarused. Ja veel üks satelliitide eelis: nad jälgivad pidevalt orkaanide liikumist, aidates elanikke ähvardava ohu eest hoiatada.

Meteoroloogilised satelliidid pakuvad väärtuslikku materjali põllumeestele, lenduritele, meremeestele, kaluritele – kõigile neile, kes on huvitatud ilmaprognoosidest; need toovad riigi majandusele käegakatsutavat kasu.

Niisiis aitavad Maa tehissatelliidid Maad uurida, ratsionaalselt ära kasutadaLoodusvarad , kaitse keskkonda.

1.6 Kaasaegse kodumaise kosmonautika suurimad projektid

Juba täielikult või peaaegu täielikult rakendatud:

• Radioastroni kosmoseraadioteleskoop, maailma suurim teleskoop, mille eraldusvõime on 1000 korda suurem kui Hubble'il;
• GLONASS, üks kahest maailmas tegutsevast globaalsest satelliitide geopositsioneerimissüsteemist;
• rahvusvaheline kosmosejaam, suurprojekt, mille peaosades on Venemaa ja USA;
• Sea Launch, ainus ujuv kosmodroom maailmas;
• Lõuna-Koreas luuakse kanderakett KSLV-1 koos M. V. Hrunitševi nimelise riikliku uurimis- ja tootmiskosmosekeskusega - Angara kanderaketi esimese etapi mooduli URM-1 lennukatsetused on tegelikult tehtud;
• Stardikompleks "Sojuz" Kourou kosmodroomil;
• Plesetski kosmodroomil kanderaketi Cosmos ja ülemise astme Breeze-KM alt ümberehitatud kanderakett Rokot koos kandekompleksiga;
• Proton-M on Proton-K raketi sügav moderniseerimine, mille jaoks on välja töötatud Breeze-M ülemine aste.

Rakendamisel on järgmised projektid:

• Sojuz-2 on kanderaketti Sojuz sügav järkjärguline moderniseerimine. Suures osas on see juba valminud, lähiajal tuleks projekti raames kasutusele võtta Sojuz-2 etapi 1v kergeklassi kandja, mis on tegelikult ilma külgplokkideta rakett Sojuz. ;
• Angara moodulkanderakettide perekond;
• Paljutõotav mehitatud transpordisüsteem;
• Kosmodroom Vostochny;
• Transpordiruumi süsteem tuumajaamaga;
• ExoMarsi Marsi uurimisprojekt (koos Euroopa Kosmoseagentuuriga);
• Kosmoseteleskoop "Spektr-RG" (röntgeni- ja gammakiirguse ulatus).

Lähiajal loodetakse alustada tööd järgmiste Roscosmose dokumentides ette nähtud projektidega:

• Üle 50-tonnise kandevõimega üliraske klassi kanderakettiga kosmoseraketikompleksi loomine;
• Taaskasutatava esimese astmega kanderaketiga kosmoseraketikompleksi loomine.

1. Tehis Maa satelliidi mudeli valmistamine

Tehis-Maa satelliidi mudeli tegemiseks läheb vaja kahte metallist poolkera, mille ühendasin omavahel plaadi ja neetide abil. Seejärel teen läbivate aukudega ristkülikukujuliste metallpeade abil märgised antennide korpuse külge kinnitamiseks ja puurin need välja. Eelnevalt ostetud televiisori antennid lammutan alusele ja puurin neisse samasugused augud. Satelliidi korpuse ühendan ka antennidega, kasutades neete.

Järeldus

Teadus vajab astronautikat – see on suurejooneline ja võimas tööriist Universumi, Maa ja inimese enda uurimiseks.

Iga päevaga laieneb astronautika rakenduslik kasutusvaldkond üha enam. Ilmateenistus, navigatsioon, inimeste ja metsade päästmine, ülemaailmne televisioon, laiaulatuslik side, ülipuhtad ravimid ja pooljuhid orbiidilt, kõige arenenum tehnoloogia – see on juba täna ja astronautika homme väga lähedal. Ja edasi - elektrijaamad kosmoses, kahjulike tööstusharude eemaldamine planeedi pinnalt, tehased Maa-lähedasel orbiidil ja Kuu. Ja paljud paljud teised.

Meie riigis on toimunud palju muutusi. Nõukogude Liit lagunes, tekkis Sõltumatute Riikide Ühendus. Üleöö osutus nõukogude kosmonautika saatus ebakindlaks. Kuid me peame uskuma terve mõistuse võidukäiku. Meie riik oli kosmoseuuringute teerajaja. Kosmosetööstus on olnud pikka aega progressi sümbol, meie riigi õigustatud uhkus.

Astronautika oli osa poliitikast – meie kosmosealased saavutused pidid "taas kord demonstreerima sotsialistliku süsteemi eeliseid". Seetõttu kirjeldati ametlikes aruannetes ja monograafiates meie saavutusi suure hiilgusega ning vaikiti tagasihoidlikult meie peamiste vastaste - ameeriklaste - ebaõnnestumistest ja mis kõige tähtsam - õnnestumistest.

Nüüd on lõpuks ilmunud tõetruult, ilma liigse pompoossuseta ja paraja enesekriitikaga väljaanded, mis räägivad sellest, kuidas meie planeetidevahelise ruumi uurimised kulgesid ja näeme, et kõik ei läinud lihtsalt ja libedalt. See ei vähenda kuidagi meie kosmosetööstuse saavutusi – vastupidi, see annab tunnistust inimeste kindlusest ja vaimust, hoolimata eesmärgi poole püüdlejate ebaõnnestumistest. Meie saavutusi kosmoses ei unustata ja neid arendatakse edasi uutes ideedes. Astronautika on kogu inimkonna jaoks eluliselt tähtis!

See on tohutu katalüsaator kaasaegsele tehnoloogiale, millest on enneolematult lühikese aja jooksul saanud tänapäevase maailma protsessi üks peamisi hoobasid. See stimuleerib elektroonika, masinaehituse, materjaliteaduse, arvutitehnoloogia, energeetika ja paljude teiste rahvamajanduse valdkondade arengut.

Satelliitide ja orbitaalkomplekside ning teiste planeetide uuringud võimaldavad meil laiendada oma arusaama universumist, päikesesüsteemist, oma planeedist ja mõista oma kohta selles maailmas. Seetõttu on vaja jätkata mitte ainult kosmose uurimist meie puhtpraktiliste vajaduste rahuldamiseks, vaid ka fundamentaalseid uuringuid kosmoseobservatooriumides ja uuringuid meie päikesesüsteemi planeetide kohta.

Teabeallikad

• http://ruxpert.ru/%D0%EE%F1%F1%E8%E9%F1%EA%E8%E9_%EA%EE%F1%EC%EE%F1
• http://www.roman.by/r-85919.html
• http://www.dmitrysmor.ru/sto_izobreteniy/show/92
• http://www.opoccuu.com/041011.htm
• http://xroniki-nauki.ru/fakty-nauki/iskusstvennyj-sputnik
• K. Gatlandi toimetatud "Kosmosetehnoloogia". Kirjastus "Mir". 1986 Moskva.
• "Entsüklopeediline sõnaraamat noor tehnik"Toim. T. S. Hatšaturov. Kirjastus "Pedagoogika". 1987 Moskva.
• G. S. Landsbergi toimetatud "Füüsika algõpik". Kirjastus "Teadus". 1983 Moskva.
• E. A. Grebenikovi "Planeetidevahelised lennud". Kirjastus "Teadus". 1975 Moskva.
• "Meelelahutuslik füüsika" autor V. Šabolovski Kirjastus "Trigon". 1997 Peterburi.
• "Asustatud ruum" toimetaja B. P. Konstantinov Kirjastus "Nauka". 1972 Moskva

KÜMME PÕHJUST KOSMOSE UURIMISEKS

1. Tehnoloogiate arendamine. Sajad tehnoloogilised arendused on juba kosmosest Maale rännanud ja saanud osaks miljonite inimeste igapäevaelust.

2. Kosmoseuuringute kaudu tehtud teaduslikud avastused täiendavad meie teadmisi universumi olemuse kohta ja edendavad teaduse põhivaldkondi.

3. Kosmos võib aidata lahendada inimkonna energiaprobleeme. Hetkel on kõige lootustandvam variant heelium-3 isotoobi eraldamine Kuul.

4. Kosmosetööstus annab paljudes riikides tööd sadadele tuhandetele inimestele. Globaalse kosmosetööstuse aastakäive on 170 miljardit dollarit.

5. Kosmoseprogrammi otsene edasiarendus on kosmoseturism, sellest kujuneb aastate jooksul suur majandusharu, mis annab tööd paljudele inimestele ja toob suurt kasumit.

6. Kosmos on lahutamatult seotud militaartehnoloogiatega, tulevikus on võimalik luua kosmoserelvi, mis ületab kordades olemasolevaid.

Näiteks kineetilised relvad. Orbiidilt välja lastud väike asteroid oleks kordades hullem kui mis tahes aatomipomm.

7. Ainult võimsa kosmosetehnoloogia abil on võimalik kaitsta planeeti asteroidide eest, nagu need, mis hävitasid dinosaurused 70 miljonit aastat tagasi.

8. Kuu ja Marsi baaside loomisest saab inimkonnale reservvarjupaikade ettevalmistamine juhuks, kui kataklüsmid Maal juhtuvad. Need kolooniad päästavad ka planeedi peaaegu vältimatu ülerahvastatuse eest.

9. Kosmosel on suur poliitiline tähtsus, õnnestumised maavälises kosmoses tõstavad riigi prestiiži.

10. Kosmos on globaalne eesmärk, mille ümber saab lõpuks ühineda kogu inimkond, unustades igaveseks sisemised etnilised ja usulised tülid.

Tehismaa satelliidid

Tegemine. Maa tehissatelliidid on Maa-lähedasele orbiidile saadetud kosmoseaparaadid. Satelliidi orbiitide kuju sõltub satelliidi kiirusest ja kaugusest Maa keskpunktist ning on ring või ellips. Lisaks erinevad orbiidid nii kalde poolest ekvaatori tasapinna suhtes kui ka pöörlemissuunas. Satelliidi orbiitide kuju mõjutavad Maa gravitatsioonivälja mittesfäärilisus, Kuu, Päikese ja teiste taevakehade gravitatsiooniväljad, samuti satelliitide liikumisel atmosfääri ülakihtides tekkivad aerodünaamilised jõud ning muud põhjused.

Satelliidi orbiidi kuju valik sõltub suuresti selle eesmärgist ja ülesannete omadustest, mida see täidab.

Satelliidi eesmärk. Sõltuvalt lahendatavatest ülesannetest jaotatakse satelliidid uurimis-, rakendus- ja sõjalisteks.

Uurimine AES on mõeldud Maa, taevakehade ja kosmose uurimiseks. Nende abiga viiakse läbi geofüüsikalisi, astronoomilisi, geodeetilisi, bioloogilisi ja muid uuringuid. Selliste satelliitide orbiidid on mitmekesised: peaaegu ringikujulistest 200 ... 300 km kõrgusel kuni pikliku elliptilise kujuga, mille apogee kõrgus on kuni 500 tuhat km. Need on orbiitidele saadetud satelliidid Prognoz, Elektron, Proton jne, et uurida päikese aktiivsuse protsesse ja nende mõju Maa magnetosfäärile, uurida kosmilisi kiiri ja ülehelikiirusega energiaga osakeste vastasmõju ainega.

To rakendatud ISZ hõlmab sidet (telekommunikatsiooni), meteoroloogilist, geodeetilist, navigatsiooni, okeanograafiat, geoloogilist, pääste- ja otsinguvaldkonda ja muud.

Eriti olulised on ühendatud satelliite- "Välk" (joonis 2.5), "Rainbow", "Ekran", "Horisont", mis on mõeldud telesaadete edastamiseks ja kaugraadioside pakkumiseks. Nad kasutavad elliptilisi sünkroonseid orbiite, millel on suur ekstsentrilisus. Pidevaks suhtluseks piirkonnaga peaks olema saadaval kolm sellist satelliiti. Satelliididel "Raduga", "Ekran" ja "Horizon" on ka ümmargused ekvatoriaalsed geostatsionaarsed orbiidid kõrgusega 35500–36800 km, mis tagab ööpäevaringse side maapealsete telejaamade "Orbita" kaudu.

Kõik need satelliidid on Maa ja Päikese suhtes dünaamiliselt stabiliseeritud, mis võimaldab vastuvõetud signaale usaldusväärselt edastada, samuti päikesepaneelid (SB) Päikesele orienteerida.

Riis. 2.5. Maa ühendatud tehissatelliidi "Välk" skeem:

1 - orientatsioonisüsteemi andurid; 2 - SB paneelid; 3 - raadiovastuvõtjad ja -saatjad;
4 - antennid; 5 - hüdrasiini silindrid; 6 - orbiidi korrigeerimise mootor; 7 - radiaatorid

Meteoroloogiline Meteor-tüüpi satelliidid lastakse ringikujulistele orbiitidele 900 km kõrgusel. Nad registreerivad atmosfääri ja pilvede seisundi, töötlevad saadud teavet ja edastavad selle Maale (ühe pöördega uurib satelliit kuni 20% maakerast).

Geodeetiline AES on mõeldud maastiku kaardistamiseks ja objektide sidumiseks maastikul, võttes arvesse selle reljeefi. Selliste satelliitide pardakompleksi koostis sisaldab: seadmeid, mis võimaldavad teil täpselt fikseerida nende asukoha maapealsete juhtimispunktide suhtes ruumis ja määrata nende vahelise kauguse.

Navigatsioon"Cicada" ja "Uragan" tüüpi AES on mõeldud globaalse navigatsioonisatelliitide süsteemi "Glonass", "Cosmos-1000" (Venemaa), "Navstar" (USA) jaoks - laevade, lennukite ja muude liikuvate objektide navigeerimiseks. . Navigatsiooni- ja raadiotehnika süsteemide abil saab laev või lennuk määrata oma asukoha mitme satelliidi suhtes (või satelliidi orbiidi mitmes punktis). Navigatsioonisatelliitide jaoks on eelistatud polaarorbiidid, kuna need katavad kogu maakera pinna.

sõjaline AES-e kasutatakse side pakkumiseks, juhtimiseks ja juhtimiseks, erinevat tüüpi luureks (territooriumide, sõjaliste objektide jälgimine, rakettide stardid, laevade liikumine jne), samuti lennukite, rakettide, laevade, allveelaevade jms navigeerimiseks.

AES pardavarustus. Satelliidi pardaseadmete koostise määrab satelliidi eesmärk.

Varustus võib sisaldada erinevaid seadmeid ja seireseadmed. Need seadmed võivad vastavalt eesmärgile töötada erinevatel füüsilistel põhimõtetel. Näiteks võib satelliidi varustada: optilise teleskoobiga, raadioteleskoobiga, laserreflektoriga, nähtavas ja infrapunases vahemikus töötavate fotoseadmetega jne.

Vaatluste tulemuste töötlemiseks ja analüüsimiseks saab satelliidi pardale paigaldada keerukaid info-analüütilisi komplekse, mis kasutavad arvutitehnoloogiat ja muid vahendeid. Pardal saadud ja töödeldud informatsioon, tavaliselt koodide kujul, edastatakse Maale spetsiaalsete pardaraadiokomplekside abil, mis töötavad erinevates raadiosagedusalades. Raadiokompleks võib sisaldada mitut erinevat tüüpi ja erineva otstarbega antenni (parabool, spiraal, piits, sarv jne).

Satelliidi liikumise juhtimiseks ja selle pardaseadmete toimimise tagamiseks on satelliidi pardale paigaldatud pardajuhtimiskompleks, mis töötab autonoomselt (vastavalt pardal saadaolevatele programmidele), samuti maapinnalt saadavate käskude alusel. juhtimiskompleks.

Elektrienergia varustamiseks pardakompleksile, samuti kõikidele pardal olevatele instrumentidele ja seadmetele, pooljuhtelementidest või kütusest kokkupandud päikesepaneelidele keemilised elemendid või tuumaelektrijaamad.

Mootoripaigaldised. Mõnedel satelliitidel on tõukejõusüsteemid, mida kasutatakse trajektoori korrigeerimiseks või pöörlemise stabiliseerimiseks. Nii et madala orbiidiga satelliitide eluea pikendamiseks lülitatakse neile perioodiliselt sisse mootorid, mis kannavad satelliite kõrgemale orbiidile.

AES orienteerumissüsteem. Enamik satelliite kasutab orientatsioonisüsteemi, mis tagab telgede kindla asukoha Maa pinna või mis tahes taevaobjektide suhtes (näiteks avakosmose uurimiseks teleskoopide ja muude instrumentide abil). Orienteerumine toimub satelliidi või väljaulatuvate konstruktsioonide (paneelid, fermid jne) pinnal asuvate mikrorakettmootorite või reaktiivdüüside abil. Keskmisel ja kõrgel orbiidil satelliitide stabiliseerimiseks on vaja väga väikest tõukejõudu (0,01...1 N).

Disaini omadused. AES-id lastakse orbiidile spetsiaalsete kattekihtide all, mis tajuvad kõiki aerodünaamilisi ja termilisi koormusi. Seetõttu määravad tehissatelliidi kuju ja disainilahendused funktsionaalse otstarbekuse ja lubatud mõõtmete järgi. AES-il on tavaliselt monoblokk-, mitmeplokk- või sõrestikstruktuurid. Osa seadmetest on paigutatud termostaadiga suletud lahtritesse.

Automaatsed planeetidevahelised jaamad

Sissejuhatus. Automaatsed planeetidevahelised jaamad (AMS) on mõeldud lendudeks Kuule ja Päikesesüsteemi planeetidele. Nende omadused on määratud toimimise suure kaugusega Maast (kuni gravitatsioonivälja toimesfäärist väljumiseni) ja lennuaeg (mõõdetav aastates). Kõik see seab erinõuded nende konstruktsioonile, juhtimisele, toiteallikale jne.

AMS-i üldvaade ja tüüpiline paigutus on näidatud automaatse planeetidevahelise jaama "Vega" näitel (joonis 2.6)

Riis. 2.6. Planeetidevahelise automaatjaama "Vega" üldvaade:

1 - laskumissõiduk; 2 - orbiiter; 3 - päikesepatarei; 4 - teadusaparatuuri plokid; 5 - madala suunaga antenn; 6 - suure suunaga antenn

AMS-i lennud algasid 1959. aasta jaanuaris, kui orbiidile saadeti Nõukogude AMS Luna-1, mis lendas Kuule. Sama aasta septembris jõudis Luna 2 Kuu pinnale ja oktoobris pildistas Luna 3 planeedi nähtamatut külge, edastades need pildid Maale.

Aastatel 1970–1976 toimetati Kuu pinnase proovid Kuult Maale ja Lunokhodid töötasid Kuul edukalt. Need saavutused ületasid märkimisväärselt Ameerika Kuu uurimist automaatsõidukite abil.

Veenuse (alates 1961. aastast) ja Marsi (alates 1962. aastast) suunas teele saadetud AMS-ide seeria abil saadi ainulaadseid andmeid nende planeetide ja nende atmosfääri ehituse ja parameetrite kohta. AMS-i lendude tulemusena leiti, et Veenuse atmosfääri rõhk on üle 9 MPa (90 atm) ja temperatuur on 475°C; sai planeedi pinna panoraami. Need andmed edastati Maale keeruka kombineeritud disaini abil. AMS, mille üks osadest laskus alla pinnale planeedid ja teine, mis saadeti satelliidi orbiidile, võttis vastu teavet ja edastas selle Maale. Sarnased keerulised uuringud viidi läbi ka Marsil. Samadel aastatel saadi Maa kohta rikkalikku teaduslikku teavet Zond AMS-ist, mis töötas välja palju disainilahendusi järgnevate AMS-ide jaoks, sealhulgas pärast nende Maale naasmist.

Riis. 2.7. AMS "Vega" lennutrajektoor Veenuse planeedile ja Halley komeedile

Ameerika AMS-i "Ranger", "Surveyer", "Mariner", "Viking" lennud jätkasid Kuu, Veenuse ja Marsi uurimist ("Mariner-9" - esimene Marsi tehissatelliit, läks orbiidile novembris 13, 1971 pärast edukat pidurdusmanöövrit, joonis 2.9) ning AMS "Pioneer", "Voyager" ja "Galileo" jõudsid kaugetele planeetidele Päikesesüsteem: Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun, edastades unikaalseid pilte ja andmeid nende planeetide kohta.

Riis. 2.9 Marsi esimene tehissatelliit Mariner 9 jõudis orbiidile 13. novembril 1971 pärast edukat aeglustusmanöövrit:

1 - madala suunaga antenn; 2 - manööverdusmootor; 3 - kütusepaak (2 tk.); 4 - seade Canopuse tähele orienteerumiseks; 5 - tõukejõusüsteemi survesüsteemis olev silinder; 6 - termoreguleerimissüsteemi luugid; 7 - infrapuna interferomeeter-spektromeeter; 8 - väikese vaatenurgaga telekaamera;
9 - ultraviolettkiirguse spektromeeter; 10 - suure vaatenurgaga telekaamera; 11 - infrapuna radiomeeter; 12 - suure suunaga antenn; 13 - Päikese püüdmise andurid (4 tk.); 14 - Päikese jälgimise andur; 15 - mõõduka võimendusega antenn; 16 - päikesepatarei paneel (4 tk.).

AMC orbiidid. AMS-i lendudeks Päikesesüsteemi planeetidele tuleb neile anda kiirus, mis on lähedane teisele kosmilisele kiirusele või isegi seda ületav, samal ajal kui orbiit võtab parabooli või hüperbooli kuju. Sihtplaneedile lähenedes siseneb AMS oma gravitatsioonivälja tsooni (gravisfäär), mis muudab orbiidi kuju. Seega võib AMS-i trajektoor koosneda mitmest lõigust, mille kuju määravad taevamehaanika seadused.

Pardavarustus AMS. Olenevalt lahendatavatest ülesannetest paigaldatakse AMS-ile planeediuuringuks mõeldud mitmesuguseid instrumente ja seadmeid: väikese ja suure vaatenurgaga telekaamerad, kaamerad ja fotopolarimeetrid, ultraviolettspektromeetrid ja infrapuna interferomeetrid, magnetomeetrid, kosmiliste kiirte detektorid ja laetud osakesed, plasma karakteristikute mõõtmise seadmed, teleskoobid jne.

Planeeritud uuringute teostamiseks saab osa teadusinstrumendid paigutada AMS-i hoonesse, teised võetakse sõrestike või varraste abil hoonest välja, paigaldatakse skaneerimisplatvormidele ja pööratakse telgede suhtes.

Vastuvõetud ja töödeldud teabe Maale edastamiseks on AMS varustatud spetsiaalse transiiver-raadioseadmega, millel on suure suunaga paraboolantenn, samuti pardal oleva juhtimiskompleksiga arvutusseadmega, mis genereerib käske seadmete ja süsteemide tööks. juhatus.

Päikesepaneele või tuumaradioisotoopide termoelektrigeneraatoreid (vajalikud pikaajaliste lendude jaoks kaugetele planeetidele) saab kasutada AMS-i pardal oleva juhtimiskompleksi ja seadmete elektritoitega varustamiseks.

AMS-i disainifunktsioonid. AMS-i kandekonstruktsioonil on tavaliselt kerge sõrestikraam (platvorm), millele on paigaldatud kõik seadmed, süsteemid ja sektsioonid. Elektrooniliste ja muude seadmete jaoks kasutatakse mitmekihilise soojusisolatsiooniga suletud sektsioone ja soojusjuhtimissüsteemi.

AWS peaks olema varustatud kolmeteljelise orientatsioonisüsteemiga, mis jälgib teatud maamärke (näiteks Päike, täht Canopus). AMS-i ruumilise orientatsiooni ja trajektoori korrigeerimise manöövrid viiakse läbi mikrorakettmootorite või kuumade või külmade gaasidega töötavate düüside abil.

AMS-il võib olla orbitaalmanööverdamise tõukejõusüsteem, et korrigeerida trajektoori või viia AMS planeedi või selle satelliidi orbiidile. Viimasel juhul muutub AMS-i disain palju keerulisemaks, kuna jaama maandumiseks planeetide pinnale on vajalik selle aeglustamine. See viiakse läbi pidurdusjõusüsteemi abil või planeedi atmosfääri tõttu (kui selle tihedus on pidurdamiseks piisav, nagu Veenusel). Pidurdamisel ja maandumisel tekivad konstruktsioonile ja instrumentidele märkimisväärsed koormused, mistõttu laskumisosa eraldatakse tavaliselt AMS-ist, andes sellele vastava tugevuse ning kaitstes kuumenemise ja muude koormuste eest.

AMS-i laskumisosas võib olla pardal mitmesuguseid uurimisseadmeid, vahendeid selle liikumiseks planeedi pinnal (näiteks Lunokhod AMS-il Luna-17) ja isegi seadet, mis naaseb Maale koos mullakapsliga (AMS). Luna-16). Viimasel juhul paigaldatakse taassisenevale sõidukile täiendav jõusüsteem, mis tagab kiirendamise ja naasva sõiduki trajektoori korrigeerimise.

Tänapäeval tunduvad need satelliidid naeruväärselt lihtsad – Nõukogude Sputnik 1 ja 2 ning Ameerika Explorer ja Avangard. Nüüd teevad õpilased keerukamaid kosmoseaparaate. Kuid omal ajal oli inimkäte loomingu orbiidile viimine Maa ümber tohutu saavutus ja jättis kaasaegsetele kustumatu mulje. Aastatel 1957-1958, päikese maksimaalse aktiivsuse perioodil, peeti rahvusvahelist geofüüsikalist aastat, mille IGY raames lasti orbiidile Nõukogude satelliidid Sputnik-1, Sputnik-2 ja Sputnik-3, samuti Ameerika satelliidid Explorer. -1 ”, “Vanguard-1”, “Explorer-3” ja “Explorer-4”.
Sputnik-1 - esimene kunstlik Maa satelliit, esimene kosmoselaev, saadeti NSV Liidus orbiidile 4. oktoobril 1957. aastal. Satelliidi kooditähis on PS-1 (The Simplest Sputnik-1). Start viidi läbi NSVL kaitseministeeriumi 5. uurimisobjektilt "Tyura-Tam" (hiljem sai avatud nimeks Baikonuri kosmodroom) Sputniku kanderaketiga (R-7).

Satelliidi kere koosnes kahest alumiiniumsulamist valmistatud poolkerast läbimõõduga 58 cm. Ühenduse tiheduse tagas kummitihend. Ülemises poolkestas paiknesid kaks antenni, kumbki kaks tihvti 2,4 m ja 2,9 m. Kuna satelliit ei olnud orienteeritud, andis nelja antenniga süsteem ühtlase kiirguse igas suunas.

Maailma esimene kunstlik Maa satelliit.

Hermeetilise korpuse sisse asetati: elektrokeemiliste allikate plokk; raadiosaateseade; ventilaator; termorelee ja soojusjuhtimissüsteemi õhukanal; pardaelektriautomaatika lülitusseade; temperatuuri- ja rõhuandurid; pardakaabelvõrk. Kaal: 83,6 kg.
30. jaanuaril 1956 kirjutas NSV Liidu valitsus alla dekreedile loomise ja orbiidile saatmise kohta aastatel 1957–1958. "Objekt" D "" - 1000–1400 kg kaaluv satelliit, mis kannab 200–300 kg teaduslikku varustust. Seadmete väljatöötamine usaldati NSVL Teaduste Akadeemiale, satelliidi ehitamine anti OKB-1-le ja start kaitseministeeriumile. 1956. aasta lõpuks sai selgeks, et satelliidi jaoks ei ole võimalik vajaliku aja jooksul usaldusväärseid seadmeid luua.
14. jaanuaril 1957 kiitis NSVL Ministrite Nõukogu heaks raketi R-7 lennukatsete programmi. Samal ajal saatis Korolev ministrite nõukogule memorandumi, kus kirjutas, et 1957. aasta aprillis-juunis suudeti ette valmistada kaks raketti satelliidiversioonis, "ja need saadeti välja kohe pärast mandritevahelise raketi esimesi edukaid starte". Veebruaris ehitustööd katseobjektil veel kestsid, kaks raketti olid juba lähetamiseks valmis. Orbitaallabori tootmise ebareaalses ajastuses veendunud Korolev saadab valitsusele ootamatu ettepaneku:
On teateid, et seoses rahvusvahelise geofüüsika aastaga kavatseb USA 1958. aastal satelliite välja saata. Meil on oht kaotada prioriteet. Teen ettepaneku saata keeruka labori - objekti "D" asemel kosmosesse lihtne satelliit.
15. veebruaril kiideti see ettepanek heaks.
Märtsi alguses toimetati esimene rakett R-7 katseplatsi tehnilisse positsiooni ja 5. mail viidi see stardiplatsile. Ettevalmistused stardiks kestsid nädala, kaheksandal päeval algas tankimine. Käivitamine toimus 15. mail kell 19:00 kohaliku aja järgi. Start läks hästi, kuid lennu 98. sekundil ütles üks külgmootoritest üles, veel 5 sekundi pärast lülitusid kõik mootorid automaatselt välja ja rakett kukkus stardist 300 km kaugusele. Õnnetuse põhjuseks oli kütusetorustiku rõhu alandamise tagajärjel tekkinud tulekahju. kõrgsurve. Teine rakett R-7 valmistati ette saadud kogemusi arvesse võttes, kuid seda ei õnnestunud üldse välja lasta. 10.-11. juunil tehti korduvaid stardikatseid, kuid viimastel sekunditel töötas kaitseautomaatika. Selgus, et põhjuseks oli lämmastiku puhastusventiili vale paigaldus ja peahapniku klapi külmumine. 12. juulil ebaõnnestus taas raketi R-7 start, see rakett lendas vaid 7 kilomeetrit. Põhjuseks oli seekord ühes juhtimissüsteemi instrumendis tekkinud lühis kerega, mille tagajärjel saadeti roolimootoritele valekäsklus, rakett kaldus kursilt oluliselt kõrvale ja peatati automaatselt.
Lõpuks, 21. augustil 1957, viidi läbi edukas start, rakett läbis tavaliselt kogu lennu aktiivse faasi ja jõudis kindlaksmääratud piirkonda - katsepaika Kamtšatkal. Selle peaosa põles atmosfääri tihedatesse kihtidesse sisenedes täielikult läbi, hoolimata sellest teatas TASS 27. augustil mandritevahelise ballistilise raketi loomisest NSV Liidus. 7. septembril sooritati raketi teine ​​täiesti edukas lend, kuid peaosa ei pidanud jällegi temperatuurikoormusele vastu ning Korolev asus kosmosesaatmiseks valmistuma.
Nagu B.E. Chertok kirjutas, oli viie raketi lennukatsetuste tulemuste põhjal ilmne, et see suudab lennata, kuid lõhkepea vajas radikaalset täiustamist. Selleks kulub optimistide sõnul vähemalt kuus kuud. Lõhkepeade hävitamine avas tee Esimese Lihtsaima Sputniku käivitamiseks.
S. P. Korolev sai N. S. Hruštšovilt nõusoleku kasutada kahte raketti kõige lihtsama satelliidi eksperimentaalseks startimiseks.

R-7 esimene versioon, mida testiti 1957. aastal.

Lihtsaima satelliidi projekteerimine algas 1956. aasta novembris ja 1957. aasta septembri alguses läbis PS-1 viimased katsetused vibratsioonistendil ja kuumakambris. Satelliit oli disainitud väga lihtsa seadmena kahe raadiomajakaga trajektoori mõõtmiseks. Lihtsaima satelliidi saatjate ulatus valiti nii, et raadioamatöörid saaksid satelliiti jälgida.
22. septembril saabus Tyura-Tamile uus rakett R-7. Võrreldes militaarmudelitega tehti seda oluliselt kergemaks: massiivne lõhkepea asendati üleminekuga satelliidile, eemaldati raadiojuhtimissüsteemi varustus ja üks telemeetriasüsteem ning lihtsustati mootorite automaatset väljalülitamist; selle tulemusena vähenes raketi mass 7 tonni võrra.
2. oktoobril allkirjastas Korolev PS-1 lennukatsetuste korralduse ja saatis Moskvasse teate valmisoleku kohta. Vastusjuhiseid ei tulnud ja Korolev otsustas iseseisvalt raketi koos satelliidiga lähtepositsioonile paigutada.
Reedel, 4. oktoobril kell 22 tundi 28 minutit 34 sekundit Moskva aja järgi (19 tundi 28 minutit 34 sekundit GMT) sooritati edukas start. 295 sekundit pärast starti lasti PS-1 ja 7,5 tonni kaaluva raketi keskplokk elliptilisele orbiidile, mille kõrgus oli apogees 947 km ja perigees 288 km. 314,5 sekundit pärast starti eraldus Sputnik ja ta andis oma hääle. "Piiks! Piiks! - nii kõlasid tema kutsungid. Neid püüti harjutusväljakul 2 minutit, seejärel läks Sputnik silmapiiri taha. Inimesed kosmodroomil jooksid tänavale, hüüdes "Hurraa!", raputasid disainereid ja sõjaväelasi. Ja isegi esimesel orbiidil kõlas TASS-i teade: "... Uurimisinstituutide ja disainibüroode suure raske töö tulemusena loodi maailma esimene Maa tehissatelliit ..."
Alles pärast esimeste Sputniku signaalide saamist saabusid telemeetria andmetöötluse tulemused ja selgus, et rikkest eraldus vaid sekundi murdosa. Üks mootoritest oli "hiline" ja režiimi sisenemise aeg on rangelt kontrollitud ja selle ületamisel tühistatakse start automaatselt. Blokk sisenes režiimi vähem kui sekund enne kontrollaega. Lennu 16. sekundil ütles üles kütuse etteande kontrollsüsteem ning petrooleumi suurenenud kulu tõttu lülitus keskmootor välja 1 sekund enne eeldatavat aega.
«Veel veidi – ja esimest kosmilist kiirust ei saanudki saavutada.
Aga võitjate üle kohut ei mõisteta!
Suur on juhtunud!" (B.E. Chertok).
Satelliit lendas 92 päeva, kuni 4. jaanuarini 1958, tehes ümber Maa (umbes 60 miljonit km) 1440 pööret ja selle raadiosaatjad töötasid pärast starti kaks nädalat. Hõõrdumise tõttu atmosfääri ülemiste kihtide vastu kaotas satelliit kiirust, sisenes atmosfääri tihedatesse kihtidesse ja põles õhu hõõrdumise tõttu läbi.
Boriss Evsejevitš Chertok kirjutas: "Tol ajal üldtunnustatud idee, et ilma spetsiaalse optikata vaatleme visuaalselt öösel päikese poolt valgustatud satelliiti, on vale. Satelliidi peegelduspind oli visuaalseks vaatluseks liiga väike. vaadeldi teist etappi - raketi keskplokki, mis läks satelliidiga samale orbiidile. Seda viga korrati meedias korduvalt"

Vaatamata sellele, et satelliidil puudus täielikult igasugune teadusaparatuur, võimaldas raadiosignaali olemuse uurimine ja orbiidi optilised vaatlused saada olulisi teaduslikke andmeid. aatomit/cm³) oli geofüüsikutele suur üllatus. Atmosfääri kõrgete kihtide tiheduse mõõtmise tulemused võimaldasid luua satelliidi aeglustuse teooria.

Sputnik-2 – teine ​​kosmoselaev, mis saadeti Maa orbiidile 3. novembril 1957, saatis esimest korda kosmosesse elusolendi – koer Laika. Ametlikult lasti satelliit orbiidile rahvusvahelise geofüüsika aasta raames. Sputnik-2 oli 4 meetri kõrgune kooniline kapsel, mille põhja läbimõõt oli 2 meetrit, see sisaldas mitmeid sektsioone teadusseadmete jaoks, raadiosaatjat, telemeetriasüsteemi, tarkvaramoodulit, regeneratsiooni ja salongi temperatuuri juhtimissüsteemi. Koer Laika paigutati eraldi suletud kambrisse. Süüa ja vett anti koerale tarretise kujul. Koera jahutamiseks mõeldud ventilaator hakkas tööle üle 15 °C. Sputnik 2-le polnud paigaldatud ühtegi telekaamerat (Sputnik 5 koerte telepilte aetakse sageli ekslikult Laika piltidega).

Koer Laika.

Hruštšov, hinnates Sputnik-1 stardi poliitilist edu, nõudis, et OKB-1 lähetaks oktoobrirevolutsiooni 40. aastapäevaks veel ühe satelliidi teele. Seega eraldati uue satelliidi väljatöötamiseks väga vähe aega ja nii lühikese ajaga polnud võimalik olemasolevaid elu toetavaid süsteeme täiustada. Seetõttu osutus eksperiment Laikaga väga lühikeseks: tänu suur ala konteiner kuumenes kiiresti üle ja koer suri juba esimestel pööretel. Kuid igal juhul kestsid elutagamissüsteemi toiteks olevad elektriallikad maksimaalselt kuus päeva ja orbiidilt ohutu laskumise tehnoloogiaid ei arendatud.
Pärast 5-7 tundi lendu füsioloogilisi andmeid enam ei edastatud ja alates neljandast orbiidist ei saadud andmeid koera seisundi kohta. Hilisemad uuringud näitasid, et Laika suri tõenäoliselt ülekuumenemise tõttu pärast 5-7 tundi lendu. Kuid sellest piisas tõestamaks, et elusorganism talub pikka kaalutaolekus viibimist.

"Explorer-1" (Researcher) - esimene Ameerika tehissatelliit, mille käivitas 1. veebruaril 1958 Wernher von Brauni meeskond. Satelliit Explorer 1 lõpetas raadioedastused 28. veebruaril 1958 ja jäi orbiidile kuni märtsini 1970.
Sellele stardile eelnes USA mereväe ebaõnnestunud katse lennutada satelliiti Avangard-1, mis sai laialdaselt avalikuks seoses rahvusvahelise geofüüsika aasta programmiga.
Von Braun poolt poliitilistel põhjustel pikka aega ei andnud nad luba esimese Ameerika satelliidi käivitamiseks, nii et Exploreri väljasaatmise ettevalmistused algasid tõsiselt alles pärast Avangardi õnnetust.

Wernher von Braun (paremalt teine) täismahus Exploreri paigutuses kanderaketi viimase etapiga.

Käivitamiseks loodi Redstone'i ballistilise raketi võimendatud versioon nimega Jupiter-S, mis oli algselt mõeldud väiksemate makettlõhkepeade katsetamiseks. See on Saksa V-2 raketi otsearendus.
Orbitaalkiiruse saavutamiseks kasutati 15 Sergeant tahkekütuse raketti, mis olid tegelikult juhitamata raketid kaaluga umbes 20 kg. tahke kütus kõik; 11 raketti moodustasid teise astme, 3 - kolmanda ja viimase - neljanda. Teise ja kolmanda etapi mootorid paigaldati kahte üksteisesse sisestatud silindrisse ja neljas paigaldati peale. Kogu see kamp sai enne starti elektrimootoriga lahti keeratud. See võimaldas tal mootorite töötamise ajal säilitada pikitelje etteantud asendi. Jupiter-S-l ei olnud neljandat astme, satelliidi startimiseks ümberehitatud rakett sai tagasiulatuvalt nimeks Juno-1.
2. ja 3. etapi kulunud mootorid langesid järjest maha, kuid satelliit 4. etapist ei eraldunud. Seetõttu on erinevates allikates antud satelliidi massid nii koos kui ka ilma viimase etapi tühja massiga. Seda etappi arvesse võtmata oli satelliidi mass täpselt 10 korda väiksem kui esimese Nõukogude satelliidi mass - 8,3 kg, millest seadmete mass oli 4,5 kg. Küll aga sisaldas see Geigeri loendurit ja meteooriosakeste andurit.
Exploreri orbiit oli märgatavalt kõrgem kui esimese satelliidi orbiit ja kui perigeel näitas Geigeri loendur oodatud kosmilist kiirgust, mis oli teada juba kõrgmäestiku rakettide startidest, siis apogeel ei andnud see üldse signaali. James Van Allen pakkus, et apogees on loendur ebaühtlase disaini tõttu küllastunud kõrge tase kiiritamine. Ta arvutas välja, et selles kohas võivad olla 1-3 MeV energiaga päikesetuule prootonid, mis on Maa magnetvälja poolt omamoodi lõksus kinni püütud. Värskemad andmed on seda hüpoteesi kinnitanud ja Maad ümbritsevaid kiirgusvööndeid nimetatakse van Alleni vöödeks.

Avangard-1 on USA-s orbiidile saadetud satelliit 17. märtsil 1958 rahvusvahelise geofüüsika aasta programmi raames. Satelliidi kaal oli stardihetkel 1474 grammi, mis oli oluliselt väiksem Nõukogude satelliitide ja isegi juba poolteist kuud varem orbiidile saadetud Explorer-1 satelliidi massist (8,3 kg). Kuigi plaaniti, et Avangard hakkab lendama juba 1957. aastal, rikkus raketi (Vanguard TV3) rike stardikatse ajal neid plaane ja satelliidist sai teine ​​Ameerika aparaat kosmoses. Kuid piisavalt kõrge orbiit tagas talle palju pikema eluea. See on endiselt orbiidil, 50 aastat pärast starti. See on vanim inimese loodud objekt Maa-lähedases kosmoses.

Satelliit on sfääriline 6 antennivardaga. Sfäärilise kesta läbimõõt on 16,3 cm, satelliidiseadmete toiteallikaks olid elavhõbe-tsinkpatareid, lisaks sai päikesepatareidelt energiat väikese võimsusega saatja.

Vanguard-1.

Selle satelliidi rasket saatust seostati õhujõudude, mereväe ja USA armee raketiprogrammide rivaalitsemisega, iga sõjaväeharu püüdis välja töötada oma raketi, programm Avangard kuulus laevastikule, Explorer programm armee. Erinevalt Exploreri teele saatnud Jupiter-S-st oli Avangardi rakett mõeldud spetsiaalselt satelliitide väljasaatmiseks mõeldud raketiks. See kaalus vaid 10 tonni ja on vedelkütuse kanderakettidest väikseim. Raketi konstruktsioon oli väga vastuoluline, esimeses etapis kasutati petrooleumi ja vedelat hapnikku, teises - lämmastikhapet ja UDMH-d. Lisaks toideti raketti vedela propaaniga (kasutatakse teise astme mootori töötamiseks ja orienteerimiseks) ja kontsentreeritud vesinikperoksiidiga (esimese astme kütuse turbopumba jaoks). Sellise "segaduse" põhjuseks oli soov vähendada rahalisi ja ajakulusid ning kasutada maksimaalselt ära Vikingi ja Aerobi geofüüsikaliste rakettide juba olemasolevat riistvara. Rakett ei olnud väga töökindel, alla poole startidest õnnestus.
Lisaks Avangard-1-le viidi orbiidile Avangard-2 ja Avangard-3, mis olid "esivanemast" märgatavalt suuremad ja raskemad, kuigi jäid tänapäevase klassifikatsiooni järgi 10-20 kg kaaluvateks mikrosatelliitideks. Avangard-1 tuleks klassifitseerida nanosatelliidiks.
Vaatamata "greibi" tähelepanuta jätmisele (isegi USA-s) aitas ta teha päris tõsiseid avastusi, sealhulgas selgitada Maa kuju.
"Explorer-3"- Ameerika tehissatelliit Maa, mis lasti orbiidile 26. märtsil 1958 Wernher von Brauni meeskonna poolt. See on disainilt ja ülesannetelt sarnane esimese Ameerika satelliidiga "Explorer-1". Teine edukas start Explorer programmi raames.Explorer-3 lennu tulemusena sai kinnitust James Van Alleni avastatud Maa kiirgusvöö olemasolu.

Sputnik-3 (objekt D)- Nõukogude Maa tehissatelliit, mis saadeti 15. mail 1958 Baikonuri kosmodroomilt mandritevahelise ballistilise raketi R-7, Sputnik-3, kerge modifikatsioonina.
Esimene start 27. aprillil 1958 lõppes kanderaketi rikkega. Satelliidi kandis kandetüübi seerianumbri järgi nimi Objekt D. Objektid A, B, C, D olid erinevad tüübid tuumalõhkepead.
Sputnik-3 oli esimene täieõiguslik kosmoselaev, millel olid kõik tänapäevastele kosmoselaevadele omased süsteemid. Koonuse kujuga, mille põhja läbimõõt on 1,73 meetrit ja kõrgus 3,75 meetrit, kaalus satelliit 1327 kilogrammi. Satelliidil oli 12 teadusinstrumenti. Nende töö järjekorra määras ajaprogrammi seade. Esimest korda pidi see kasutama pardamagnetofoni telemeetria salvestamiseks orbiidi nendes osades, mis polnud maapealsetele jälgimisjaamadele kättesaadavad. Vahetult enne starti avastati selle rike ja satelliit läks lendu koos mittetöötava magnetofoniga.

satelliit – 3.

Esimest korda võtsid pardaseadmed vastu ja täitsid Maalt edastatud käske. Esmakordselt kasutati töötemperatuuride hoidmiseks aktiivset soojusjuhtimissüsteemi. Elektrit andsid ühekordsed keemilised allikad, lisaks kasutati esimest korda NSV Liidus eksperimentaalseks taatlemiseks päikesepatareisid, millest töötas väike raadiomajakas. Tema töö jätkus ka pärast seda, kui põhipatareid olid 3. juunil 1958 oma ressursi ammendanud. Satelliit lendas kuni 6. aprillini 1960.
Võttes arvesse kolmanda satelliidi käivitamise kogemust, valmistusid Korolevi disainibüroos lennuks 4, 5 ja 6 satelliiti, sealhulgas OD-indeksiga satelliit. Orbiidil orienteeruv aparaat, mis ei kukkunud orbiidil, vaid oli alati joondatud orbiidi puutuja suhtes ja võis kapsli maapinnale tagasi viia. Kuid projekteerimisbüroo tugev koormamine sõjaliste teemadega ja kosmoseprogrammi suunamine Kuu uurimisele ei võimaldanud nende seadmete kallal tööd jätkata. Need ideed viidi ellu kosmoselaevas Vostok ja satelliidis Zenith.

Vanguard-2 – Ameerika ilmasatelliit, mis on mõeldud päevase pilvisuse mõõtmiseks ja lasti välja 17. veebruaril 1959 kanderaketiga Avangard SLV 4. Avangard-2-st sai maailma esimene orbiidile saadetud meteoroloogiline satelliit, kuid selle ilmaandmed osutusid kasutuks.
Selliste satelliitide nagu Vanguard-2 orbiidid algasid varem: 28. mail 1958 lasti orbiidile Vanguard 2B, 26. juunil 1958 Vanguard 2C, 26. septembril 1958 Vanguard 2D; kanderakettide rikete tõttu need satelliidid aga orbiidile ei jõudnud.
Avangard-2 satelliit on 50,8 cm läbimõõduga sfääriline korpus, millel on mitu piitsaantenni.
Pardale olid paigaldatud kaks teleskoopi, kaks fotosilma, kaks raadiosaatjat (1 W koos 108,03 MHz kandjaga telemeetria jaoks; 10 mW koos 108 MHz kandjaga tuletorni jaoks), galvaaniliste elementide patarei, käsuraadiovastuvõtja riba juhtimiseks. diagrammide salvestaja ja sellega seotud elektroonika.

Maailma esimene ilmasatelliit.

Telemeetria saatjad töötasid 19 päeva, kuid satelliidi andmed olid ebarahuldavad, kuna kolmandast etapist ebaõnnestunult eraldunud satelliit hakkas suure nurkkiirusega pöörlema.
Satelliidi mass: 10,2 kg.
Vanguard-3 või Vanguard SLV-7- Ameerika satelliit Maa-lähedase kosmose uurimiseks. Viimane Avangardi programmi raames orbiidile lastud satelliit, 18. septembril 1959 toimunud stardi ajal ei saanud kosmoselaev kanderaketi kolmandast astmest eralduda. Satelliit edastas andmeid 84 päeva, kuni 11. detsembrini 1959. Arvutuste kohaselt eksisteerib Vanguard-3 orbiidil umbes kolmsada aastat.

Avangard-3 satelliidi start.
"Explorer-4"– Ameerika tehismaa satelliit (AES), saadetud orbiidile 26. juulil 1958. aastal. Satelliidi eesmärk oli uurida Maa kiirgusvööde ja tuumaplahvatuste mõju neile vöödele.

Jagasin teiega infot, mille "välja kaevasin" ja süstematiseerisin. Samas pole ta sugugi vaesunud ja valmis jagama ka edasi, vähemalt kaks korda nädalas. Kui leiate artiklis vigu või ebatäpsusi, andke meile sellest teada E-post: [e-postiga kaitstud] Olen väga tänulik.