07.12.2016
МКС Искусственные спутники

Искусственные спутники Земли и особенности наблюдения за ними - Ч.1

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Вам приходилось когда-нибудь, наблюдая небо на закате или ночью, увидеть, как по нему перемещается что-то, похожее на маленькую звездочку, но двигающееся гораздо быстрее? Скорее всего, это был искусственный спутник Земли. Казалось бы, в наблюдениях спутников нет ничего особенного.

Тем не менее тысячи астрономов-любителей заинтересовались ими после того, как был запущен первый искусственный спутник Земли («Спутник-1» в 1957 году). Причин этому множество, но одна превосходит все остальные: поистине удивительные ощущения, которые вы испытываете от увиденного вблизи орбитального объекта, например, Международной космической станции. Для того чтобы наблюдать спутники, нужно совсем немногое — знать, что именно находится над вами в данный момент, и хорошее зрение, а еще лучше — телескоп.

Международная космическая станция (МКС) - самый передовой искусственный спутник

Без сомнения, небесный объект, который вызывает наибольшую радость и который легче всего доступен для наблюдения в телескоп — это Международная космическая станция (МКС, или ISS — International Space Station). Это постоянно действующая в космосе база, обеспечивающая долговременное проживание космонавтов на орбите. Начиная со 2 ноября 2000 года она всегда обитаема, на ней одновременно находятся минимум два космонавта. Обычно экипаж сменяется раз в полгода.

Строительство МКС, в котором участвовали космические агентства Канады, Европы, Японии, России и США, должно было закончиться в 2006 году. Катастрофы с шаттлами «Челленджер» и «Колумбия» задержали производство работ. Сегодня МКС почти завершена —не хватает только российского модуля «Наука», который должен быть поставлен к концу 2015 года, а также нескольких внешних компонентов, таких как European Robotic Arm. Они будут монтироваться к российской части МКС.

После этого совокупная масса МКС составит 450 т. Несмотря на то, что шаттлы больше не используются, к МКС могут пристыковываться российские корабли «Союз» и автоматические станции «Прогресс». Кроме того, к ней пристыковывались пять европейских модулей ATV (Automatic Transfer Vehicle), а также американские частные космичесие корабли. Космическая станция была создана для различных целей — от изучения реакций организма человека в условиях микрогравитации (чтобы понять, что будет происходить во время будущих межпланетных полетов) до исследований в области химии, биологии, геологии и науки о материалах.

Огромные панели МКС. Орбита МКС вокруг Земли проходит на высоте от 417 до 426 км. Ее обычно называют «низкой околоземной орбитой». Для совершения полного оборота вокруг Земли станции нужно лишь около 92 минут. Наблюдение при помощи вашего телескопа позволит рассмотреть огромные панели солнечных батарей обеспечивающие Международную космическую станцию энергией и более всех других узлов отражающие лучи Солнца. Для наблюдателя с Земли яркость станции на орбите может достигать звездной величины-3 со вспышками ее ярких солнечных панелей до -5. Видимость МКС с Земли следует определенному циклу. Множество интернет-сайтов сообщают о положении МКС в зависимости от расположения наблюдателя. К примеру, можно обратиться на сайт http://spotthestation.nasa.gov (на английском языке).

Каковы условия видимости космической станции? Начиная с определенного вечера, она становится заметной на небе. С каждым днем, благодаря своей орбите и высоте над Землей, она будет появляться все раньше, опережая свое положение в предыдущие сутки. Потом настанет день, когда условия видимости окажутся идеальными: это произойдет, когда космическая станция займет самое высокое положение относительно горизонта. В последующие дни она будет появляться все раньше, пока не начнет теряться в лучах рассвета, и в очередные две недели станет недоступной для наблюдения. В дальнейшем МКС в течение недели снова будет появляться по утрам, а потом опять исчезнет, на сей раз из-за того, что окажется в тени Земли. Затем она снова появится в вечернем небе. Цикл МКС составляет четыре недели и постоянно повторяется.

Почему искусственные спутники видимы?

Искусственные спутники видны на небе по той же причине, по которой мы можем наблюдать планеты или кометы, — потому что они отражают солнечные лучи. Более того, находясь очень высоко над Землей, они отражают солнечные лучи даже тогда, когда солнечный свет не достигает земной поверхности. Видимость искусственного спутника зависит от нескольких факторов: от положения наблюдателя до положения спутника, от времени суток до метеорологических условий. Сказывается также земная тень, которая иногда может вызывать затмение орбитального объекта. Для успешного наблюдения все эти факторы необходимо принимать во внимание.

Орбита и наклонение. Основными элементами, определяющими видимость искусственного спутника с Земли, являются тип орбиты (круговой или эллиптический), высота и орбитальное наклонение, то есть угол, образованный плоскостью орбиты искусственного спутника и плоскостью земного экватора. Так, если спутник на высоте примерно 300 км (то есть на низкой орбите) движется по орбите, наклоненной на 25°относительно экватора, он не будет виден далее 34° северной и южной широты, а значит, его нельзя будет увидеть из Москвы.

Основными орбитами спутников являются экваториальная (с небольшим наклоном относительно экватора) и геостационарная (на которой каждый спутник, расположенный на высоте 36 ООО км, совершает полный оборот вокруг Земли за сутки и, таким образом, находится постоянно над одной точкой земной поверхности)—типичная для спутников из сферы телекоммуникаций. Существует и полярная орбита, применяемая для метеорологических спутников, таких, например, как МеtеOр-А и В. Спутники проносятся по ней на высоте около 1000 км, совершая оборот примерно за 100 минут. За то время, пока спутник совершает оборот, Земля поворачивается примерно на 25° Это означает, что, к примеру, если в 12.00 спутник пролетал над Москвой, то в следующий свой проход (в 13.40) он окажется над Римом.

Искусственные спутники, находящиеся на низкой орбите, на оборот вокруг Земли тратят примерно 90 минут. Чем выше орбита, тем больше требуется времени для совершения оборота, вплоть до геостационарных спутников, движущихся по орбите радиусом 36 000 км в плоскости экватора и поэтому находящихся постоянно над одной и той же точкой земной поверхности: они совершают оборот ровно за 24 часа. За исключением этих последних, все остальные спутники появляются в поле зрения наблюдателя в разные моменты суток. Бывают периоды (порой по две недели подряд), когда они находятся над головой астронома в дневные часы, а значит, недоступны для наблюдения.

Когда искусственные спутники проходят? Чтобы знать точное время прохождения большей части искусственных спутников над определенной точкой земной поверхности, можно воспользоваться справочниками, специальным программным обеспечением, а еще лучше— интернет-сайтами, информация на которых все время обновляется. Стоит отметить сайт heavens-above.com, где для всех спутников звездной величиной выше 4,5 дается информация об их прохождении надо всеми точками Земли с расписанием появления и исчезновения, высотой над горизонтом и звездной величиной.

В 2010 году была введена в эксплуатацию новая ракета-носитель «Фалькон-9», разработанная американской частной компанией «Спейс-Экс». «Фалькон» уже совершил полтора десятка полетов, доставляя на орбиту спутники и иногда отправляя на МКС челнок с припасами под названием «Дрэгон».

На последующие годы запланировано много полетов «Фалькона» (16 только на 2015-й). Астрономы-любители пытались увидеть с Земли вторую ступень ракеты, и некоторым из них это удалось. В данном случае тоже многое зависит от типа ракеты и местоположения наблюдателя. Во время прямого запуска на МКС ракета доступна для наблюдения примерно между 60° с. ш. и 60° ю.ш.

Продолжение читайте в следующей часте статьи про искусственные спутники Землискусственные спутники Земли, где Вы сможете узнать про другие искусственные спутники и как их найти в небе.

© Собери свой телескоп №20, 2015

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Наш сайт посвящен новостям в сфере высоких технологий, а также инноваций в мире интернета, автопромышленности.

Представлены материалы по развитию технологических компаний и стартапов. Интересным будет информация по настройке и хакингу гаджетов и устройств на Android, Apple iOS и прочее. Покажем как правильно выбирать устройства для покупок.

В процессе наших экспериментов с сайтами по оптимизации и настройке, в рубрике Вебмастер Мы делимся своим опытом в том как создать свой сайт на популярных платформах Joomla, Wordpress, настроить его и оптимизировать.

Самые популярные метки