Занятие 16. «Искусственные спутники Земли»

Тысячи спутников были поставлены на орбиту за последние несколько десятилетий, а что же будет дальше? И насколько оправдано увеличение их числа?

ИСЗ создаются в прикладных и научных целях. С помощью научных приборов, установленных на ИСЗ, изучается изменение состава нейтральных атомов и ионов в верхних слоях атмосферы, динамика давления и температуры. Это необходимо для понимания физики атмосферных процессов. Очень важно для прогноза радиосвязи знать изменение концентрации электронов в зависимости от широты, времени суток и т.д.

С помощью ИСЗ обнаружены и исследуются радиационные пояса Земли. Их приближенно можно представить как два тора, отстоящих от поверхности нашей планеты и друг от друга, состоящих преимущественно из протонов и электронов высоких энергий. ИСЗ позволили исследовать структуру магнитного поля Земли и характер ее обтекания солнечным ветром, а также характеристики самого солнечного ветра (плотность потока испускаемых Солнцем частиц, прежде всего протонов, их энергию, характер создаваемого ими магнитного поля), ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца.

Прикладные ИСЗ запускаются для решения тех или иных технических, хозяйственных, военных задач. Они служат для обеспечения телевизионных передач, радиотелефонной и других видов связи, навигационным целям, что жизненно важно для полета на самолетах и морских путешествий.

Метеорологические спутники предназначены для передачи изображений облачного, снегового и ледового покрова Земли, сведений о тепловом излучении земной поверхности и т.п. С помощью ИСЗ проводят геологическую разведку. Впервые геологи получили в свое распоряжение фотографии огромных районов, целых континентов. Это позволяет обнаружить особо крупные геологические структуры, с которыми связаны месторождения многих полезных ископаемых. С помощью космических снимков можно рассмотреть особенности почв и рельефа, распределение подземных и наземных вод, следить за переменами в растительном покрове, обнаруживать лесные пожары, следить за перемещением косяков рыб, нефтяных пятен на поверхности морей и океанов и много другое.

Но! В настоящее время остро стоит проблема засорения околоземного космического пространства искусственными объектами и их фрагментами, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям. Их рост приведет к практической невозможности дальнейшего освоения космоса. Вследствие огромного запаса кинетической энергии столкновение любого из этих объектов с действующим космическим аппаратом может повредить его или даже вывести из строя. И такие события уже известны. Поэтому сейчас разрабатывают и применяют способы защиты космических аппаратов от воздействия высокоскоростных частиц «космического мусора», а также мероприятия, направленные на снижение засоренности ОКП.

Домашнее задание

1. Почему не может быть запущен спутник, летающий все время над одной и той же широтой, например, широтой Ростова-на-Дону -470?
2. Будет ли виден где-либо на территории России спутник, запущенный с углом наклона орбиты 40 градусов?
3. Если спутник запустить с углом наклона орбиты 900 , будет ли он перемещаться все время вдоль одного и того же меридиана?
Как будет выглядеть проекция его траектории на земную поверхность?
4. Сколько времени, приблизительно, космонавты на корабле находятся в тени Земли и для них длится «ночь»?
5. Почему спутники не наблюдаются глубокой ночью, а только в вечернее или утреннее время?
6. В какое время года тень Земли в наибольшей степени мешает наблюдениям спутников?
7. В какое время суток спутники заходят в тень Земли в юго-западной части неба? А в юго-восточной?
8. Почему видно, что разные спутники летают по небу в разных направлениях, хотя все они запускаются в одну сторону, в сторону вращения Земли?
9. С каким объектом солнечной системы можно сравнить по яркости МКС? Щелкните курсором на звезде Арктур, на планету Марс в созвездии Девы, на звезду Вега у горизонта.
10. Почему движение МКС по небу происходит с разной скоростью?
У горизонта движение происходит медленнее.