AES - a Föld bolygó mesterséges műholdai. Az első mesterséges földi műholdak

Régóta megszokhattuk, hogy az űrkutatás korszakát éljük. Hatalmas, újrafelhasználható rakétákat és űrpályás állomásokat figyelve azonban ma sokan nem veszik észre, hogy egy űrszonda első kilövésére nem is olyan régen – mindössze 60 évvel ezelőtt – került sor.

Ki indította útjára az első mesterséges földműholdat? - Szovjetunió. Ez a kérdés nagy jelentőséggel bír, hiszen ebből az eseményből indult ki az úgynevezett űrverseny a két szuperhatalom: az USA és a Szovjetunió között.

Mi volt a neve a világ első mesterséges földműholdjának? - mivel ilyen eszközök korábban nem léteztek, a szovjet tudósok úgy ítélték meg, hogy a "Sputnik-1" név meglehetősen alkalmas erre az eszközre. Az eszköz kódjelzése PS-1, ami a "The Simplest Sputnik-1" rövidítése.

Külsőleg a műhold meglehetősen egyszerű megjelenésű volt, és egy 58 cm átmérőjű alumínium gömb volt, amelyre keresztben két ívelt antenna volt rögzítve, így az eszköz egyenletesen és minden irányba terjesztette a rádiósugárzást. A két, 36 csavarral rögzített félgömbből kialakított gömb belsejében 50 kilogrammos ezüst-cink akkumulátorok, rádióadó, ventilátor, termosztát, nyomás- és hőmérsékletérzékelők kaptak helyet. A készülék össztömege 83,6 kg volt. Figyelemre méltó, hogy a rádióadó 20 MHz és 40 MHz tartományban sugároz, vagyis a közönséges rádióamatőrök követhették.

A teremtés története

Az első űrműhold és az űrrepülések története az első ballisztikus rakétával - V-2-vel (Vergeltungswaffe-2) kezdődik. A rakétát a híres német tervező, Wernher von Braun fejlesztette ki a második világháború végén. Az első próbaindításra 1942-ben, a harcira 1944-ben került sor, összesen 3225 indítást hajtottak végre, főleg az Egyesült Királyságban. A háború után Wernher von Braun megadta magát az amerikai hadseregnek, amellyel kapcsolatban az Egyesült Államok fegyvertervezési és fejlesztési szolgálatát vezette. A német tudós még 1946-ban bemutatta az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának „Egy Föld körül keringő kísérleti űrhajó előzetes tervezése” című jelentést, amelyben megjegyezte, hogy öt éven belül ki lehet fejleszteni egy ilyen hajót pályára állítani képes rakétát. A projekt finanszírozását azonban nem hagyták jóvá.

1946. május 13-án Joszif Sztálin határozatot fogadott el a Szovjetunió rakétaiparának létrehozásáról. Szergej Koroljovet nevezték ki a ballisztikus rakéták főtervezőjévé. A következő 10 évben a tudósok interkontinentális ballisztikus rakétákat fejlesztettek ki R-1, R2, R-3 stb.

Mihail Tyihonravov rakétatervező 1948-ban jelentést adott a tudományos közösségnek a kompozit rakétákról és a számítások eredményeiről, amelyek szerint a kifejlesztett 1000 kilométeres rakéták nagy távolságokat is elérhetnek, és akár mesterséges földi műholdat is pályára állíthatnak. Egy ilyen kijelentést azonban kritizáltak, és nem vették komolyan. Tikhonravov NII-4-es osztályát irreleváns munka miatt feloszlatták, de később Mihail Klavdievics erőfeszítései révén 1950-ben újra összeállították. Ezután Mihail Tikhonravov egyenesen a műholdak pályára állításának küldetéséről beszélt.

műholdas modell

Az R-3 ballisztikus rakéta megalkotása után a bemutatón bemutatták annak képességeit, miszerint a rakéta nem csak 3000 km távolságra lévő célpontok eltalálására volt képes, hanem műholdat is pályára állított. Így 1953-ra a tudósoknak még sikerült meggyőzniük a felső vezetést, hogy lehetséges egy keringő műhold felbocsátása. A fegyveres erők vezetői pedig megértették a mesterséges Föld-műhold (AES) kifejlesztésének és elindításának kilátásait. Emiatt 1954-ben döntés született egy külön csoport létrehozásáról az NII-4-ben Mikhail Klavdievich-csal, amely műholdtervezéssel és küldetéstervezéssel foglalkozna. Ugyanebben az évben Tyihonravov csoportja bemutatott egy űrkutatási programot, egy mesterséges műhold fellövésétől a Holdra való leszállásig.

1955-ben a Politikai Hivatal N. S. Hruscsov vezette küldöttsége ellátogatott a leningrádi fémgyárba, ahol befejeződött a kétlépcsős R-7 rakéta építése. A küldöttség benyomása azt eredményezte, hogy a következő két évben rendeletet írtak alá egy műhold létrehozásáról és földi pályára bocsátásáról. A mesterséges műhold tervezése 1956 novemberében kezdődött, 1957 szeptemberében pedig sikeresen tesztelték a Simplest Sputnik-1-et vibrációs állványon és hőkamrában.

Határozottan arra a kérdésre, hogy "ki találta fel a Szputnyik-1-et?" - nem lehet válaszolni. A Föld első műholdjának fejlesztése Mihail Tikhonravov, a hordozórakéta létrehozása és a műhold pályára állítása pedig Szergej Koroljev vezetésével történt. Azonban mindkét projektben jelentős számú tudós és kutató dolgozott.

Indítási előzmények

1955 februárjában a felső vezetés jóváhagyta az 5. számú tudományos kutatóhely (később Bajkonur) létrehozását, amelyet a kazahsztáni sivatagban kellett volna elhelyezni. A tesztterületen az első R-7 típusú ballisztikus rakétákat tesztelték, de öt kísérleti indítás eredménye alapján világossá vált, hogy a ballisztikus rakéta masszív robbanófeje nem bírja a hőmérsékleti terhelést, és fejlesztésre szorul, ami körülbelül hat hónapig tartana. Emiatt S. P. Koroljev két rakétát kért N. S. Hruscsovtól a PS-1 kísérleti indításához. 1957. szeptember végén az R-7 rakéta megvilágított fejjel és a műhold alatti átjáróval Bajkonurba érkezett. A többletberendezést eltávolították, aminek következtében a rakéta tömege 7 tonnával csökkent.

Október 2-án S. P. Koroljev aláírta a műhold repülési tesztjére vonatkozó utasítást, és készenléti értesítést küldött Moszkvának. És bár Moszkvából nem érkezett válasz, Szergej Koroljev úgy döntött, hogy a Szputnyik hordozórakétát (R-7) a PS-1-ből a kiindulási helyzetbe hozza.

A vezetés azért követelte ebben az időszakban a műhold pályára állítását, mert 1957. július 1-től 1958. december 31-ig tartották az úgynevezett Nemzetközi Geofizikai Évet. Eszerint a meghatározott időszakban 67 ország közösen és egyetlen program keretében végzett geofizikai kutatásokat és megfigyeléseket.

Az első mesterséges műhold kilövésének dátuma 1957. október 4. Ráadásul ugyanezen a napon Spanyolországban, Barcelonában került sor a VIII. Nemzetközi Asztronautikai Kongresszus megnyitójára. A Szovjetunió űrprogramjának vezetőit az elvégzett munka titkossága miatt nem hozták nyilvánosságra, Leonyid Ivanovics Szedov akadémikus tájékoztatta a Kongresszust a műhold szenzációs fellövéséről. Ezért a szovjet fizikus és matematikus Szedov volt az, akit a világközösség régóta "Szputnyik atyjának" tekintett.

Repüléstörténet

Moszkvai idő szerint 22:28:34-kor egy rakétát indítottak műholddal az 5. számú NIIP első helyszínéről (Baikonur). 295 másodperc elteltével a rakéta központi blokkja és a műhold ellipszis alakú Föld körüli pályára került (apogee - 947 km, perigee - 288 km). További 20 másodperc elteltével a PS-1 elvált a rakétától, és jelet adott. Ez volt a „Bip! Beep!”, amelyeket 2 percig fogtak a lőtávon, mígnem a Szputnyik-1 eltűnt a horizonton. A készülék első Föld körüli pályáján a Szovjetunió Távirati Ügynöksége (TASS) üzenetet közvetített a világ első műholdjának sikeres fellövéséről.

A PS-1 jelek vétele után részletes adatok kezdtek bejönni az eszközről, amely, mint kiderült, közel állt ahhoz, hogy ne érje el az első űrsebességet, és ne álljon pályára. Ennek oka az üzemanyag-szabályozó rendszer váratlan meghibásodása volt, ami miatt az egyik motor késett. A másodperc töredéke vált el a kudarctól.

A PS-1 ennek ellenére sikeresen elérte az elliptikus pályát, amely mentén 92 napig mozgott, miközben 1440 körforgást tett meg a bolygó körül. A készülék rádióadói az első két hétben működtek. Mi okozta a Föld első műholdjának halálát? - A légkör súrlódása miatt sebességvesztést követően a Szputnyik-1 ereszkedni kezdett és teljesen kiégett a légkör sűrű rétegeiben. Figyelemre méltó, hogy akkoriban sokan megfigyelhettek valamiféle ragyogó objektumot az égen áthaladva. De speciális optika nélkül nem lehetett látni a műhold fényes testét, sőt ez az objektum a műholddal együtt a rakéta második fokozata volt, amely szintén pályán forgott.

A repülés jelentése

Egy mesterséges Föld műhold első fellövése a Szovjetunióban példátlanul megnövekedett az ország iránti büszkeségben, és erős csapást mért az Egyesült Államok presztízsére. Részlet a United Press kiadványból: „A mesterséges földi műholdakról szóló beszédek 90 százaléka az Egyesült Államokból érkezett. Mint kiderült, az ügy 100 százaléka Oroszországra esett…”. És a Szovjetunió technikai elmaradottságáról szóló hibás elképzelések ellenére a szovjet készülék lett a Föld első műholdja, ráadásul jelét bármely rádióamatőr nyomon követhette. Az első földi műhold repülése az űrkorszak kezdetét jelentette, és elindította az űrversenyt a Szovjetunió és az Egyesült Államok között.

Mindössze 4 hónappal később, 1958. február 1-jén az Egyesült Államok felbocsátotta Explorer 1 műholdját, amelyet Wernher von Braun tudós csapata állított össze. És bár többszörösen könnyebb volt, mint a PS-1, és 4,5 kg tudományos felszerelést tartalmazott, mégis ez volt a második, és már nem volt ekkora hatással a nyilvánosságra.

A PS-1 repülés tudományos eredményei

A PS-1 elindításának több célja is volt:

• A berendezés műszaki alkalmasságának tesztelése, valamint a műhold sikeres fellövéséhez végzett számítások ellenőrzése;
• Az ionoszféra kutatása. Az űrrepülőgép kilövése előtt a Földről küldött rádióhullámok visszaverődtek az ionoszféráról, így lehetetlen volt annak tanulmányozása. Mostanra a tudósok megkezdhették az ionoszféra kutatását egy műhold által az űrből kibocsátott rádióhullámok kölcsönhatása révén, amelyek a légkörön keresztül eljutnak a Föld felszínére.
• A légkör felső rétegei sűrűségének kiszámítása a berendezés légköri súrlódás miatti lassulási sebességének megfigyelésével;
• A világűr berendezésekre gyakorolt ​​hatásának vizsgálata, valamint a berendezések űrben történő működéséhez kedvező feltételek meghatározása.

Hallgassa meg az első műhold hangját

És bár a műholdnak semmilyen tudományos berendezése nem volt, rádiójelének követése és természetének elemzése sok hasznos eredményt hozott. Tehát egy svéd tudóscsoport megmérte az ionoszféra elektronikus összetételét a Faraday-effektus alapján, amely szerint a fény polarizációja megváltozik, amikor áthalad egy mágneses mezőn. Ezenkívül a Moszkvai Állami Egyetem szovjet tudósainak egy csoportja módszert fejlesztett ki a műhold megfigyelésére a koordináták pontos meghatározásával. Ennek az elliptikus pályának és viselkedésének megfigyelése lehetővé tette a légkör sűrűségének meghatározását a pályamagasságok tartományában. A légkör váratlanul megnövekedett sűrűsége ezeken a területeken arra késztette a tudósokat, hogy megalkossák a műhold lassításának elméletét, ami hozzájárult az űrhajózás fejlődéséhez.

Videó az első műholdról.

Az első mesterséges földműhold

Mesterséges Föld műhold (AES) – geocentrikus pályán kering.

Egy mesterséges földi műhold mozgása geostacionárius pályán

Ahhoz, hogy a Föld körüli pályán mozoghasson, a készülék kezdeti sebességének meg kell egyeznie az első kozmikus sebességgel, vagy nagyobbnak kell lennie annál. Az AES repüléseket több százezer kilométeres magasságban hajtják végre. A műhold repülési magasságának alsó határát a légkör gyors lassulási folyamatának elkerülése határozza meg. Egy műhold keringési ideje az átlagos repülési magasságtól függően másfél órától több évig terjedhet. Különösen fontosak a geostacionárius pályán lévő műholdak, amelyek forgási ideje szigorúan egyenlő egy nappal, ezért a földi megfigyelő számára mozdulatlanul „lógnak” az égen, ami lehetővé teszi a forgóeszközök megszabadulását antennák.

A műhold fogalma általában pilóta nélküli űrhajókra vonatkozik, de a Föld-közeli emberes és automata teherűrjárművek, valamint az orbitális állomások is műholdak. Az automatikus bolygóközi állomások és a bolygóközi űrjárművek a mélyűrbe mind a műholdfokozat megkerülésével (ún. jobbos felemelkedés), mind pedig előzetes emelkedés után az ún. a műhold referenciapályája.

Az űrkorszak elején még csak hordozórakétákkal indítottak műholdat, a 20. század végére pedig más műholdakról - orbitális állomásokról és űrjárművekről (elsősorban a Space Shuttle űrsiklóról) származó műholdak felbocsátása is. széleskörben használt. Műholdak kilövésének eszközeként elméletileg lehetséges, de az MTKK űrrepülőgépei, űrágyúi, űrliftjei még nem valósultak meg. Az űrkorszak kezdete után rövid időn belül általánossá vált egynél több műhold felbocsátása egy hordozórakétán, 2013 végére pedig egyes hordozórakétákban az egyidejűleg felbocsátott műholdak száma meghaladta a három tucatot. Egyes kilövések során a hordozórakéták utolsó fokozatai is pályára állnak, és egy ideig ténylegesen műholdakká válnak.

A pilóta nélküli műholdak tömege néhány kilogrammtól két tíz tonnáig terjed, mérete pedig néhány centimétertől (különösen napelemek és behúzható antennák használata esetén) több tíz méterig terjed. Az űrhajók és űrrepülőgépek, amelyek műholdak, elérik a több tíz tonnát és métert, az előre gyártott orbitális állomások pedig több száz tonnát és métert. A 21. században a mikrominiatürizálás és a nanotechnológiák fejlődésével tömegjelenséggé vált az ultra-kisméretű (egytől több kg-os és több-több tíz cm-es) cubesat műholdak létrehozása, valamint egy új pocketsat. formátum (szó szerint zseb) több száz vagy tíz grammban és néhány centiméterben jelent meg.

A műholdak főként vissza nem téríthetőként készülnek, de néhányuk (elsősorban emberes és néhány teherszállító űrhajó) részben visszaküldhető (leszálló járművel), vagy teljesen (űrrepülőgépek és műholdak a fedélzeten).

A mesterséges Föld műholdakat széles körben használják tudományos kutatásra és alkalmazott feladatokra (katonai műholdak, kutatóműholdak, meteorológiai műholdak, navigációs műholdak, kommunikációs műholdak, bioműholdak stb.), valamint az oktatásban (az egyetemi műholdak tömegjelenséggé váltak a világon Oroszországban felbocsátották a műholdat, amelyet a Moszkvai Állami Egyetem tanárai, végzős hallgatói és hallgatói készítettek, a tervek szerint a Baumanról elnevezett MSTU műholdat, valamint egy hobbit - rádióamatőr műholdakat. Az űrkorszak kezdetén a műholdakat az államok (nemzeti kormányszervezetek) bocsátották fel, majd a magáncégek műholdai terjedtek el. Az akár több ezer dolláros kilövési költségű cubesats és pocketsats megjelenésével lehetővé vált a műholdak magánszemélyek általi felbocsátása.

Az AES-t több mint 70 különböző ország (valamint egyéni társaságok) indította el, saját hordozórakétáikkal (LV), valamint más országok, államközi és magánszervezetek által nyújtott hordozórakétákkal.

A világ első műholdját 1957. október 4-én bocsátották fel a Szovjetunióban (Szputnyik-1). 1958. február 1-jén a második ország, amely műholdat bocsátott fel, az Egyesült Államok volt (Explorer 1). A következő országok - Nagy-Britannia, Kanada, Olaszország - 1962-ben, 1962-ben, 1964-ben bocsátották fel első műholdaikat. illetve amerikai hordozórakétákon. A harmadik ország, amely 1965. november 26-án felbocsátotta az első műholdat hordozórakétáján, Franciaország volt (Asterix). Ausztrália és Németország szerezte meg az első műholdakat 1967-ben és 1969-ben. illetve az US PH segítségével is. Japán, Kína és Izrael 1970-ben, 1970-ben, 1988-ban indították fel első műholdait hordozórakétáikon. Számos ország - Nagy-Britannia, India, Irán, valamint Európa (ESRO államközi szervezet, jelenleg ESA) - elindította első mesterséges műholdait külföldi hordozókon, mielőtt létrehozta volna saját hordozórakétáját. Számos ország első műholdait más országokban fejlesztették ki és vásárolták meg (USA, Szovjetunió, Kína stb.).

A következő típusú műholdak léteznek:

A csillagászati ​​műholdak bolygók, galaxisok és más űrobjektumok tanulmányozására tervezett műholdak.
A bioműholdak olyan műholdak, amelyeket arra terveztek, hogy tudományos kísérleteket végezzenek élő szervezeteken az űrben.
Földi távérzékelés
Űrhajók – emberes űrhajók
Űrállomások - hosszú távú űrhajók
A meteorológiai műholdak olyan műholdak, amelyeket arra terveztek, hogy adatokat továbbítsanak az időjárás előrejelzése, valamint a Föld éghajlatának megfigyelése céljából.
Kis műholdak - kis tömegű (1 vagy 0,5 tonnánál kisebb) és méretű műholdak. Ide tartoznak a miniműholdak (több mint 100 kg), a mikroműholdak (több mint 10 kg) és a nanoműholdak (10 kg-nál könnyebbek), beleértve a cubesats és pocketsats.
felderítő műholdak
Navigációs műholdak
Kommunikációs műholdak
Kísérleti műholdak

2009. február 10-én a történelemben először történt műhold ütközés. Egy orosz katonai műhold (1994-ben pályára bocsátották, de két évvel később leszerelték) és az Iridium műholdas telefonszolgáltató működő amerikai műholdja ütközött. A "Cosmos-2251" csaknem 1 tonnát, az "Iridium 33" pedig 560 kg-ot nyomott.

Műholdak ütköztek az égen Szibéria északi része felett. Az ütközés következtében két apró törmelék- és törmelékfelhő keletkezett (a törmelékek száma összesen kb. 600 darab volt).

A mesterséges földi műhold egy űrhajó, amely geocentrikus pályán kering a Föld körül. Kezdetben a "műhold" szót a szovjet űrhajókra használták, de 1968-1969-ben. megvalósult egy nemzetközi többnyelvű űrszótár létrehozásának ötlete, amelyben a résztvevő országok közös megegyezésével a „műhold” kifejezést alkalmazni kezdték a világ bármely országában felbocsátott mesterséges földi műholdakra.
A nemzetközi megállapodás értelmében műholdnak minősül az űrjármű, ha legalább egy körforgást megtett a Föld körül. Ahhoz, hogy egy műholdat pályára állíthassunk, az első kozmikus sebességgel egyenlő vagy annál nagyobb sebességről kell tájékoztatni. A műholdas repülés magassága különböző lehet, és több száztól több százezer kilométerig terjedhet.

A legalacsonyabb magasságot a légkör felső rétegeiben lezajló gyors lassulási folyamat határozza meg. A műhold keringési periódusa a magasságtól is függ, amely változó
több órától több napig. Tudományos kutatásban és alkalmazott problémák megoldásában használják őket. Katonai, meteorológiai, navigációs, kommunikációs műholdakra, stb. vannak felosztva. Vannak rádióamatőr műholdak is.

Ha a fedélzeten lévő műholdon van sugárzó rádióberendezés, bármilyen mérőműszer, jelek küldésére használt villanólámpa, akkor az aktívnak minősül. A passzív mesterséges földműholdakat számos tudományos feladat végrehajtására és a Föld felszínéről történő megfigyelési objektumként használják.

A műhold tömege közvetlenül függ az indítóobjektum által a Föld-közeli űrben végrehajtandó feladatoktól, és több száz grammtól több száz tonnáig terjedhet.

A mesterséges műholdak a feladatoktól függően bizonyos orientációval rendelkeznek a térben. Például a függőleges tájolást olyan műholdakhoz használják, amelyek fő feladata a Föld felszínén és légkörében lévő objektumok megfigyelése.

A csillagászati ​​kutatásokhoz a műholdakat a vizsgált égitestek irányítják. Lehetőség van a műhold egyes elemeinek, például az antennáknak a földi vevőállomásokhoz való tájolására, a napelemek pedig a Nap felé történő tájolására.

A műhold-orientációs rendszereket passzív (mágneses, aerodinamikai, gravitációs) és aktív (vezérlőelemekkel felszerelt rendszerekre) osztják.

Ez utóbbiakat főleg technikailag bonyolult mesterséges műholdakon és űrhajókon alkalmazzák.

A Szputnyik 1 volt az első mesterséges műhold a világon. 1957. október 4-én bocsátották vízre a Bajkonuri kozmodromból.

A Szovjetunió akkori vezető tudósai dolgoztak ennek az űrhajónak a létrehozásán, köztük a gyakorlati űrhajózás alapítója, S. P. Korolev, M. K. Tikhonravov, M. V. Keldysh és sokan mások. A műhold egy 58 cm átmérőjű és 83,6 kg tömegű alumíniumgömb volt. A felső részben két antenna volt, amelyek mindegyike két érintkezőből és négy antennából állt. A műholdat két rádióadóval szerelték fel tápegységgel. Az adók hatótávolsága olyan volt, hogy a rádióamatőrök nyomon követhették a mozgását. 92 nap alatt 1440 fordulatot tett a Föld körül. A repülés során először vált lehetővé a felső légkör sűrűségének meghatározása a műhold pályájának megváltoztatásával, emellett megszülettek az első adatok a rádiójelek terjedéséről az ionoszférában. Már november 3-án felbocsátották a Föld második, biológiai műholdját, amely a továbbfejlesztett tudományos berendezések mellett egy élőlényt - a Laika kutyát - juttatott pályára. A műhold össztömege 508,3 kg volt. A műholdat hőszabályozó és regeneráló rendszerekkel szerelték fel, hogy fenntartsák az állat életéhez szükséges feltételeket.

A Szovjetunió első mesterséges felderítési célú műholdja a Zenit-2 volt, amelyet 1962. április 26-án állítottak pályára. A felszerelések között szerepelt egy kapszula fényképes anyagok ledobására, valamint különféle fotó- és rádiófelderítő berendezések.

Az Egyesült Államok lett a második nagyhatalom, amely felfedezte a világűrt azzal, hogy 1958. február 1-jén (egyes források szerint 1958. január 31-én) felbocsátotta műholdját, az Explorer 1-et. A műhold kilövését és fejlesztését egy szakembercsoport végezte Wernher von Braun egykori német mérnök, a „megtorló fegyver” – a „V-2” néven ismert rakéta – megalkotója irányítása alatt. A műholdat egy Redstone ballisztikus rakétával indították, amely etil-alkohol és hidrazin (N,H4) keverékét használta üzemanyagként. A műhold tömege 8,3 kg volt, ami 10-szer kevesebb, mint a szovjet műhold, ennek ellenére az Explorer-1 fedélzetén volt egy Geiger-számláló és egy légköri részecske-érzékelő.
Franciaország lett a harmadik űrhatalom az Asterix-1 műhold 1965. november 26-i felbocsátásával. Ausztrália volt a következő hatalom, amely jogot szerzett arra, hogy űrhatalomnak nevezzék, ez 1967. november 29-én történt, a műholdat VRESAT-1-nek hívták. . 1970-ben egyszerre két hatalom került fel a Föld mesterséges műholdjainak listájára: Japán (Osumi műhold) és Kína (Kína-1 műhold).

1957. október 4-én alacsony földi pályára bocsátották a világ első mesterséges földi műholdját. Így kezdődött az űrkorszak az emberiség történetében. Azóta mesterséges műholdak rendszeresen segítenek galaxisunk kozmikus testeinek tanulmányozásában.

Mesterséges Föld-műholdak (AES)

1957-ben a Szovjetunió volt az első, amely műholdat bocsátott Föld körüli pályára. Az USA másodikként, egy évvel később tette meg. Később sok ország földi pályára állította műholdját – erre azonban gyakran használtak ugyanabban a Szovjetunióban, az USA-ban vagy Kínában vásárolt műholdakat. Ma már rádióamatőrök is indítják a műholdakat. Számos műholdnak azonban fontos feladatai vannak: a csillagászati ​​műholdak a galaxist és az űrobjektumokat kutatják, a bioműholdak segítik az űrben élő szervezetek tudományos kísérleteit, a meteorológiai műholdak az időjárás előrejelzését és a Föld klímájának megfigyelését teszik lehetővé, valamint a navigáció és az űrkutatás feladatai, ill. a kommunikációs műholdak nevükből egyértelműen kiderül. A műholdak több órától több évig is keringhetnek: például az ember által vezetett űrhajóból rövid távú mesterséges műhold, az űrállomásból pedig hosszú távú űreszköz a Föld körüli pályán. 1957 óta összesen több mint 5800 műholdat bocsátottak fel, ezek közül 3100 még mindig az űrben van, de ebből a háromezerből csak körülbelül ezer működik.

A Hold mesterséges műholdai (ASL)

Egy időben az ISL-ek sokat segítettek a Hold tanulmányozásában: a pályára lépéskor a műholdak nagy felbontásban fényképezték le a Hold felszínét, és küldték a képeket a Földre. Emellett a műholdak röppályájának megváltoztatásával következtetéseket lehetett levonni a Hold gravitációs teréről, alakjának és belső szerkezetének sajátosságairól. Itt a Szovjetunió ismét mindenkit megelőzött: 1966-ban a Luna-10 szovjet automata állomás lépett először holdpályára. A következő három évben további 5 Luna szovjet műholdat és 5 Lunar Orbiter sorozat amerikai műholdat bocsátottak fel.

A Nap mesterséges műholdai

Érdekes, hogy egészen az 1970-es évekig mesterséges műholdak jelentek meg a Nap közelében... tévedésből. Az első ilyen műhold a Luna-1 volt, amely elkerülte a Holdat és belépett a Nap pályájára. És mindez annak ellenére, hogy nem olyan egyszerű a heliocentrikus pályára váltani: az eszköznek a második térsebességet kell elérnie anélkül, hogy a harmadikat túllépné. A bolygókhoz közeledve az eszköz lelassulhat és a bolygó műholdjává válhat, vagy felgyorsulhat és teljesen elhagyhatja a Naprendszert. De most a NASA műholdak, amelyek a Föld pályája közelében keringenek a Nap körül, elkezdték részletesen mérni a napszél paramétereit. A japán műhold körülbelül tíz évig - 2001-ig - figyelte a Napot a röntgensugár tartományában. Oroszország 2009-ben felbocsátott egy napelemes műholdat: a Koronas-Photon a legdinamikusabb napfolyamatokat fogja feltárni, és éjjel-nappal figyeli a naptevékenységet, hogy előre jelezze a geomágneses zavarokat.

Mesterséges Mars-műholdak (IMS)

A Mars első mesterséges műholdai... három ISM voltak egyszerre. Két űrszondát bocsátott ki a Szovjetunió ("Mars-2" és "Mars-3") és egy továbbit az USA ("Mariner-9"). De a lényeg nem az, hogy a kilövés "versenyben" történt, és volt egy ilyen átfedés: mindegyik műholdnak megvolt a maga feladata. Mindhárom ISM-et jelentősen eltérő elliptikus pályára bocsátották, és különböző tudományos vizsgálatokat végeztek, egymást kiegészítve. A Mariner 9 elkészítette a Mars felszínének térképét a feltérképezéshez, a szovjet műholdak pedig a bolygó jellemzőit vizsgálták: a Mars körüli napszél áramlását, az ionoszférát és a légkört, a domborzatot, a hőmérséklet-eloszlást, a légkörben lévő vízgőz mennyiségét, ill. egyéb adatok. Ráadásul a Mars-3 volt az első a világon, amely lágy landolást hajtott végre a Mars felszínén.

Mesterséges Vénusz műholdak (WIS)

Az első WIS-ek ismét szovjet űrhajók voltak. A Venera 9 és a Venera 10 1975-ben állt pályára. A bolygó elérése. Műholdakra és leszállókra osztották őket. A WIS radarnak köszönhetően a tudósok nagy részletgazdagságú rádiófelvételeket tudtak készíteni, a Vénusz felszínén finoman landoló eszközök pedig a világ első fotóit egy másik bolygó felszínéről készítették... A harmadik műhold a Amerikai Pioneer-Venus-1 – három évvel később indították útjára.

A technológiai haladás fejlődése olyan ütemben zajlik, hogy a legkiemelkedőbb tudományos eredmények gyorsan mindennapossá válnak, és már nem is csodálkoznak.

Ez alól a világűr kutatása sem volt kivétel. Majdnem 6 évtized választ el minket az első mesterséges földi műhold (RS-1) felbocsátásától. Emlékezzünk, milyen volt. Nézzük meg, mennyit fejlődött a tudomány ezen a területen.

Milyen volt

Az 1960-as évek közepére a Szovjetunióban hasonló gondolkodású emberek erőteljes csoportja alakult ki, akik gyakorlati asztronautikával foglalkoztak. A csoportot vezette.

Úgy döntöttek, hogy egy mesterséges földi műhold felbocsátásával kezdik meg az első lépéseket az űrbe. Ahol a következő feladatokat tűzték ki:

• az összes elméleti számítás ellenőrzése;
• információgyűjtés a berendezés működési feltételeiről;
• az ionoszféra és a légkör felső rétegeinek vizsgálata.

A szükséges mennyiségű kutatás elvégzéséhez Az 58 cm átmérőjű műhold speciális berendezéseket és tápegységeket kapott. Az állandó hőmérséklet fenntartása érdekében belső üregét nitrogénnel töltötték fel, amelyet speciális ventilátorok hajtottak meg. Az első űrhajó össztömege 83,6 kg volt. Zárt teste speciális alumíniumötvözetből készült, a polírozott felületet speciálisan megmunkálták.

A műhold pályára állítása során négy, a műhold külső felületére szerelt, 2,4-2,9 m hosszú rúdantennát nyomtak a testhez.

Hogyan lett a rakétakísérleti helyszínből kozmodrom

Az RS-1 műhold felbocsátása az volt úgy döntött, hogy katonai gyakorlóteret használ a kazah sivatagban. Az egyenlítő közelsége is döntő érv volt a helyválasztásnál. Ez lehetővé tette a Föld forgási sebességének maximális kihasználását az indítás során. Moszkvától való távolsága pedig lehetővé tette a titoktartást.

A Bajkonur katonai gyakorlótéren nyíltak meg először az űrkapuk, és felbocsátották az első mesterséges földműholdat. "Szputnyik -1" 1957. október 4-én indult 22:28-kor moszkvai idő szerint. A Föld-közeli pályán végzett 92 napos munka során mintegy másfél ezer fordulatot tett a Föld körül. Két hétig nem csak a repülésirányító központban, hanem a rádióamatőrök is kapták jelzéseit a világ minden tájáról.

Hogyan került a műhold pályára

Az első szovjet műhold felbocsátására kétlépcsős interkontinentális R-7 rakétát használt, amelyet a hidrogénbomba hordozójaként fejlesztettek ki.

Némi tervezési fejlesztés és számos teszt után világossá vált, hogy teljesen megbirkózik azzal a feladattal, hogy a műholdat egy adott pályára állítsák.

A műholdat a rakéta élére helyezték. Kezdetét szigorúan függőlegesen hajtották végre. Ezután a rakéta tengelye fokozatosan eltérült a függőlegestől. Amikor a rakéta sebessége megközelítette az első kozmikus sebességet, az első fokozat elvált. A rakéta további repülését most a második fokozat biztosította, amely 18-20 ezer km/h-ra növelte a sebességét. Amikor a rakéta elérte pályája legmagasabb pontját, a műhold elvált a hordozórakétától.

Továbbra is a mozgás tehetetlenségből történt.

A műholdas repülés fizikai alapja

Ahhoz, hogy egy test műholddá váljon, két alapvető feltételnek kell teljesülnie:

• 7,8 km/sec vízszintes sebesség (az első kozmikus sebesség) kommunikációja a testtel a föld gravitációjának leküzdése érdekében;
• a légkör sűrű rétegeiből a nagyon ritka rétegekbe mozgatva, amelyek nem állnak ellen a mozgásnak.

Miután megszerezte az I térsebességet, a műhold körpályán kering a bolygó körül.

Ha forgási periódusa 24 óra, akkor a műhold szinkronban forog a Földdel, mintha a bolygó ugyanazon régiója fölött lebegne. Az ilyen pályát geostacionáriusnak nevezzük, és sugarának a berendezés adott sebességénél a Föld sugarának hatszorosának kell lennie. A sebesség 11,2 km / s-ig történő növekedésével a pálya egyre megnyúlik, és ellipszissé válik. Ezen a pályán mozgott a szovjet űrhajózás első agyszüleménye. Ebben az esetben a Föld ennek az ellipszisnek az egyik gócában volt. A műhold legnagyobb távolsága a Földtől 900 km volt.

De a mozgás során még mindig belemerült a légkör felső rétegeibe, lelassult, fokozatosan megközelítve a Földet. Végül a légellenállástól ő felforrósodott és elégett a légkör sűrű rétegeiben.

A műholdak felbocsátásának 60 éves története

Ennek az apró ezüstgömbnek a Földtől ilyen jelentős távolságra történő kilövése és repülése a szovjet tudomány akkori diadala volt. Ezt számos kilövés követte, amelyek főként katonai célokat szolgáltak. Felderítő feladatokat láttak el, a navigációs és kommunikációs rendszerek részei voltak.

A csillagos ég modern munkásai lépnek fel hatalmas mennyiségű munka az emberiség javára. A védelmi célokra szánt műholdakon kívül a következőkre van kereslet:

• Kommunikációs műholdak (ismétlők), stabil, az időjárás szeszélyeitől nem függő kommunikációt biztosít a bolygó nagy területén.
• Navigációs műholdak, az összes közlekedési mód koordinátáinak és sebességének meghatározására, valamint a pontos idő meghatározására szolgál.
• műholdak, lehetővé teszi a földfelszín egyes részeinek fényképezését. Az "űr" fényképekre sok földi szolgálat (erdészek, ökológusok, meteorológusok stb.) van igénye, ezeket használják ultrapontos térképek készítésére a bolygó bármely részéről.
• A műholdak "tudósok" platformok új ötletek és technológiák tesztelésére, eszközök az egyedi tudományos információk megszerzéséhez.

Az űrrepülőgépek gyártása, indítása és karbantartása óriási költségeket igényel, ezért kezdtek megjelenni a nemzetközi projektek. Egyikük INMASART rendszer, a nyílt tengeren közlekedő hajók számára stabil kommunikáció biztosítása. Neki köszönhető, hogy sok hajót és emberéletet sikerült megmenteni.

Nézz az éjszakai égboltra

Éjszaka a csillagok gyémánt szórványai között fényes, nem villogó világító pontok láthatók. Ha egyenes vonalban haladva 5-10 perc alatt átrepülnek az egész égbolton, akkor láttad a műholdat. Szabad szemmel csak kellően nagy, legalább 600 m hosszú műholdak figyelhetők meg. Csak akkor láthatók, ha visszaverik a napfényt.

Ilyen objektumok közé tartozik nemzetközi űrállomás (ISS). Egy éjszaka alatt kétszer láthatod. Eleinte az égbolt délkeleti részétől északkelet felé halad. Körülbelül 8 óra elteltével északnyugaton jelenik meg, és a látóhatár délkeleti része mögé bújik. Megfigyelésének legsikeresebb időpontja június-július - egy órával napnyugta után és 40-60 perccel a világítótestünk napkelte előtt.

Ha a világító pontot nézzük, ne feledjük, mennyi erőfeszítést és tudást fektettek be a műszaki gondolkodás eme csodájába, milyen bátorságuk van az orbitális állomáson dolgozó emberekben.

Ha ez az üzenet hasznos volt számodra, szívesen látlak