fbpx

Каталог статей

Каталог статей для размещения статей информационного характера

Технології

Штучні супутники Землі та особливості спостереження за ними – 1 Ч.

Вам доводилося коли-небудь, спостерігаючи небо на заході або вночі, побачити, як з нього переміщується щось, схоже на маленьку зірочку, але рухоме набагато швидше? Швидше за все, це був штучний супутник Землі. Здавалося б, у спостереженнях супутників немає нічого особливого.
Тим не менше тисячі астрономів-любителів зацікавилися ними після того, як був запущений перший штучний супутник Землі («Супутник-1» в 1957 році). Причин цьому безліч, але одна перевершує всі інші: воістину дивні відчуття, які ви відчуваєте від побаченого поблизу орбітального об’єкта, наприклад, Міжнародної космічної станції. Для того щоб спостерігати супутники, потрібно зовсім небагато — знати, що саме знаходиться над вами в даний момент, і гарний зір, а ще краще — телескоп.
Міжнародна космічна станція (МКС) – самий передовий штучний супутник
Без сумніву, небесний об’єкт, який викликає найбільшу радість і який найлегше доступний для спостереження в телескоп — це Міжнародна космічна станція (МКС, або ISS — International Space Station). Це постійно діюча в космосі база, що забезпечує довготривале проживання космонавтів на орбіті. Починаючи з 2 листопада 2000 року вона завжди заселена, на ній одночасно знаходяться мінімум два космонавта. Зазвичай екіпаж змінюється раз на півроку.
Будівництво МКС, в якому брали участь космічні агентства Канади, Європи, Японії, Росії та США, повинно було закінчитися в 2006 році. Катастрофи з шаттл «Челленджер» і «Колумбія» затримали виробництво робіт. Сьогодні МКС майже завершено —не вистачає тільки російського модуля «Наука», який повинен бути поставлений до кінця 2015 року, а також кількох зовнішніх компонентів, таких як European Robotic Arm. Вони будуть монтуватися до російської частини МКС.
Після цього сукупна маса МКС складе 450 т. Незважаючи на те, що шатли більше не використовуються, до МКС можуть пристыковываться російські кораблі «Союз» і автоматичні станції «Прогрес». Крім того, до неї пристыковывались п’ять європейських модулів ATV (Automatic Transfer Vehicle), а також американські приватні космичесие кораблі. Космічна станція була створена для різних цілей — від вивчення реакцій організму людини в умовах мікрогравітації (щоб зрозуміти, що буде відбуватися під час майбутніх міжпланетних польотів) до досліджень в області хімії, біології, геології і науки про матеріали.
Величезні панелі МКС. Орбіта МКС навколо Землі проходить на висоті від 417 до 426 км. Її зазвичай називають «низькою навколоземною орбітою». Для здійснення повного обороту навколо Землі станції потрібно лише близько 92 хвилин. Спостереження за допомогою вашого телескопа дозволить розглянути величезні панелі сонячних батарей, що забезпечують Міжнародну космічну станцію енергією і більше всіх інших вузлів відбивають промені Сонця. Для спостерігача з Землі яскравість станції на орбіті може досягати зоряної величини-3 зі спалахами її яскравих сонячних панелей до -5. Видимість МКС з Землі слід певним циклом. Безліч інтернет-сайтів повідомляють про положення МКС в залежності від розташування спостерігача. Наприклад, можна звернутися на сайт (англійською мовою).
Які умови видимості космічної станції? Починаючи з певного вечора, вона стає помітною на небі. З кожним днем, завдяки своїй орбіті і висоті над Землею, вона буде з’являтися все раніше, випереджаючи своє становище в попередню добу. Потім настане день, коли умови видимості виявляться ідеальними: це станеться, коли космічна станція займе найвище положення відносно горизонту. В наступні дні вона буде з’являтися все раніше, поки не почне губитися в променях світанку, і в наступні два тижні стане недоступною для спостереження. Надалі МКС протягом тижня знову буде з’являтися вранці, а потім знову зникне, цього разу з-за того, що опиниться в тіні Землі. Потім вона знову з’явиться у вечірньому небі. Цикл МКС становить чотири тижні і постійно повторюється.
Чому штучні супутники видимі?
Штучні супутники видно на небі з тієї ж причини, по якій ми можемо спостерігати планети чи комети, — тому що вони відображають сонячні промені. Більше того, знаходячись дуже високо над Землею, вони відображають сонячні промені навіть тоді, коли сонячне світло не досягає земної поверхні. Видимість штучного супутника залежить від декількох факторів: від положення спостерігача до положення супутника, від часу доби до метеорологічних умов. Позначається також земна тінь, яка іноді може викликати затемнення орбітального об’єкта. Для успішного спостереження всі ці фактори необхідно брати до уваги.
Орбіта і спосіб. Основними елементами, визначальними видимість штучного супутника Землі, є тип орбіти (кругової або еліптичний), висота і орбітальне спосіб, тобто кут, утворений площиною орбіти штучного супутника і площиною земного екватора. Так, якщо супутник на висоті приблизно 300 км (тобто на низькій орбіті) рухається по орбіті, нахиленою на 25°відносно екватора, він не буде видно далі 34° північної і південної широти, а значить, його можна буде побачити з Москви.
Основними орбіт супутників є екваторіальна (з невеликим нахилом відносно екватора) і геостаціонарна (на якій кожен супутник, розташований на висоті 36 ТОВ км, робить повний оберт навколо Землі за добу і, таким чином, перебуває постійно над однією точкою земної поверхні)—типова для супутників зі сфери телекомунікацій. Існує і полярна орбіта, застосовувана для метеорологічних супутників, таких, наприклад, як МеtеOр-А і В. Супутники проносяться по ній на висоті близько 1000 км, здійснюючи оборот приблизно за 100 хвилин. За той час, поки супутник здійснює оборот, Земля обертається приблизно на 25° Це означає, що, приміром, якщо в 12.00 супутник пролітав над Москвою, то в наступний свій прохід (у 13.40) він опиниться над Римом.
Штучні супутники, що знаходяться на низькій орбіті, на оборот навколо Землі витрачають приблизно 90 хвилин. Чим вище орбіта, тим більше потрібно часу для здійснення обороту, аж до геостаціонарних супутників рухаються по орбіті радіусом 36 000 км в площині екватора і тому постійно перебувають над однією і тією ж точкою земної поверхні: вони здійснюють обіг рівно за 24 години. За винятком цих останніх, всі інші супутники з’являються в полі зору спостерігача в різні моменти доби. Бувають періоди (інколи по два тижні поспіль), коли вони знаходяться над головою астронома в денні години, а значить, недоступні для спостереження.
Коли штучні супутники проходять? Щоб знати точний час проходження більшої частини штучних супутників над певною точкою земної поверхні, можна скористатися довідниками, спеціальним програмним забезпеченням, а ще краще— інтернет-сайти, інформація на яких весь час оновлюється. Варто зазначити сайт heavens-above.com, де для всіх супутників зоряною величиною вище 4,5 дається інформація про їх проходження над всіма точками Землі з розкладом появи і зникнення, висотою над горизонтом і зоряною величиною.
У 2010 році була введена в експлуатацію нова ракета-носій «Фалькон-9», розроблена американською приватною компанією «Спейс-Екс». «Фалькон» вже здійснив півтора десятка польотів, доставляючи на орбіту супутники і іноді відправляючи на МКС човник з припасами під назвою «Дрегон».
На наступні роки заплановано багато польотів «Фалькона» (16 тільки на 2015-й). Астрономи-любителі намагалися побачити з Землі другу щабель ракети, і деяким з них це вдалося. В даному випадку теж багато чого залежить від типу ракети і розташування спостерігача. Під час прямого запуску на МКС ракета доступна для спостереження приблизно між 60° с. ш. і 60° ю.ш.
Продовження читайте в наступній частині статті про штучні супутники Землискусственные супутники Землі, де Ви зможете дізнатися про інші штучні супутники і як їх знайти в небі.
© Збери свій телескоп №20, 2015

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *