Штучний супутник

Штучний супутник

Матеріал з  Вікіпедії — вільної енциклопедії.

 

Модель дослідницького супутника  ЗемліERS 2 у повний розмір

Шту́чний  супу́тник — об'єкт поміщений на орбіту Землі чи іншого небесного тіла зусиллям людини. Інколи називається простосупутник, однак в такому випадку слід відрізняти від природних супутників таких як Місяць.

Зміст     1 Історія 1.1 Ранні концепції 1.2 Історія штучних супутників 2 Типологія 2.1 Періоди обертання супутників на різних орбітах 3 Країни здатні запускати 4 Атакування супутників 4.1 Знищення

 

[Історія

Ранні концепції

Першим описом штучного супутника Землі у художній літературі вважають оповідання Едварда  Еверетта Гейла (англ. Edward Everett Hale) «Цегельний місяць». Ідея винирнула знову у романі Жуль Верна «П'ятсот мільйонів бегуми» (1879).

Першою науковою працею з використання ракетної техніки для запуску космічних апаратів стала книга Костянтина Ціолковського (1857–1935) «Дослідження світових просторів реактивними приладами» (1903). Науковець визначив необхідну орбітальну швидкість руху для мінімальної орбіти навколо Землі на рівні 8 км/с та запропонував для її досягнення використовувати багатоступневі ракети на рідкому паливі. У якості палива було запропоновано використовувати рідкі водень та кисень, хоча можливі були й інші комбінації.

У 1928 році Герман Поточник (1892–1929) опублікував свою єдину книгу «Проблема космічної подорожі — ракетний двигун» (нім. Das Problem der Befahrung des Weltraums - der Raketen-Motor), що являла собою схему виходу у космос та постійного перебування людини у ньому. Він детально представив космічну станцію та підрахував її геостаціонарну орбіту, описав використання орбітальних космічних апаратів для ведення детальних спостережень за землею, а також як незвичайні умови космосу могли бути використані для наукових експериментів. Книга описувала геостаціонарні супутники (вперше запропоновані Ціолковським) та обговорювала комунікації між ними самими та землею по радіо, однак так і не дісталася вже близької ідеї використання супутників для масового радіовіщування та у якості телекомунікаційних реле.

У своїй статті 1945 року письменник-фантаст Артур Чарльз Кларк (1917–2008) запропонував детальну схему можливого використання супутників для супутникогового зв'язку.^[1] Вказуючи на переваги високошвидкісного глобального зв'язку, Кларк розглянув питання техніки запуску супутників, можливі орбіти та інші аспекти створення супутникової мережі. Він також припустив, що для покриття усієї планети було б достатньо трьох геостаціонарних супутників.

Історія штучних супутників

Першим штучним супутником став «Супутник-1», запуском якого 4 жовтня 1957 Радянським Союзом започаткована радянська програма «Супутник» під керівництвомСергія Корольова. Подія також стала початком космічної гонки між СРСР та США.

Виміри орбітального відхилення «Супутника-1» допомогли визначити густину високих атмосферних прошарків. З його допомогою було досліджено розповсюдженнярадіосигналів у іоносфері. Так як корпус супутника був наповненим стислим азотом, він також надав першу змогу виявлення метеороїдів, оскільки їх проникнення через зовнішню поверхню відобразилося б на температурних даних, які надсилалися на Землю. Однак, оскільки неочікуване оголошення успіху радянського космічного апарату викликало у Сполучених Штатах «Супутникову кризу» та у рамках холодної війни розпалило космічну гонку, політичне значення «Супутника-1» значно переважало наукове.

3 лютого 1958 відбувся запуск «Супутника-2», який доправив космосу першу живу істоту земного походження — собаку на прізвисько Лайка.

У травні 1946 року, в рамках американського аналітичного проекту RAND було видано «Попередній проект експериментального орбітального космічного корабля», який стверджував, що «штучний супутник із відповідним облаштуванням може стати одним з наймогутніших наукових інструментів двадцятого сторіччя». Розпочатий 1945 року розгляд можливості запуску Сполученими Штатами штучних супутників очолювало Бюро аеронавтики Військово-морських сил США. Згодом, проектом RAND під керівництвом Військово-повітряних сил США було опубліковано вищевказаний звіт, за якого вважалося однак, що потенційна можливість військового застосування супутників мала; натомість вони розглядалися у якості наукового, політичного та пропагандистського інструменту. У 1954 міністр оборони США заявив, що «не знає ніякої американської супутникової програми».^{[Джерело?]}

Міжнародна космічна станція, знімок зі Спейс Шатлу «Атлантіс» 19 липня 2007

29 липня 1955, Білим домом оголошено намір запустити штучні супутники до весни 1958 року; ця програма стала відомою якпроект «Авангард». 31 липня Радянський Союз оголосив намір запустити супутник до осені 1957.

Під тиском Американського ракетного товариства, Національного наукового фонду США, та назріваючого Міжнародного геофізичного року, військовий інтерес було поновлено, і на початку 1955 повітряні та морські сили США почали працювати над конкуруючим проекту «Авангард» проектом «Орбітер», який для запуску супутників передбачав використання ракети «Юпітер-С». Проект мав успіх, і 31 січня 1958 року «Експлорер-1» став першим супутником Сполучених Штатів.

Найбільшим штучним  супутником, що на сьогодні розташований на Земній орбіті, є Міжнародна космічна станція.

Типологія

• Астрономічні супутники
• Біосупутники
• Метеорологічні супутники
• Мініатюрні супутники
• Навігаційні супутники
• Орбітальні станції
• Супутники зв'язку
• Супутники спостереження за Землею
• Супутники-шпіони

Періоди обертання супутників на різних орбітах

Середня висота орбіти над Землею, км	Період
200	1 год 28,4 хв
300	1 год 30,5 хв
400	1 год 32,5 хв
500	1 год 34,5 хв
1000	1 год 45 хв
2000	2 год 7,1 хв
3000	2 год 30,5 хв
4000	2 год 55,3 хв
5000	3 год 21,5 хв
10000	5 год 49 хв
20000	11 год 30 хв
30000	18 год 37 хв
40000	27 год 44 хв
50000	37 год 11 хв

 

Країни здатні запускати

Нижче наведено перелік країн, здатних на запуск супутників, та дат, коли було вперше продемонстровано цю спроможність. У той час як країн здатних виготовлятисупутники значно більше, адже воно не вимагає значних економічних, науковий та виробничих можливостей, до списку увійшли лише країни здатні на незалежний запуск, включаючи виготовлення необхідних ракет-носіїв. До списку також не потрапили міжнаціональні супутники спільної розробки.

Перший запуск за країною
Країна	Рік запуску	Перший супутник
СРСР	1957	Супутник-1
США	1958	Експлорер-1
Франція	1965	Астерикс
Японія	1970	Осумі
КНР	1970	Dong Fang Hong I
Великобританія	1971	Просперо X-3
Індія	1981	Rohini
Ізраїль	1988	Ofeq 1
Україна	1995	Січ-1
Іран	2009	Omid 1

Як Ірак (1989) так і Північна Корея (1998) стверджували про успішні орбітальні запуски (боєвої головки та супутника відповідно), однак ці заяви залишились непідтвердженими.

У додаток до вищевказаних, такі країни як Південна Африка, Іспанія, Італія, ФРН, Канада, Австралія, Аргентина, Єгипет та приватні компанії як OTRAG розробили власні носії, які не мали, однак, успішних запусків.

Станом на 2008 рік, можливість незалежного запуску супутників на ракетах власної розробки із наведеного списку мають лише сім країн (Росія та Україна замість СРСР, а також США, Японія, Китай, Індія та Ізраїль) та одна регіональна організація (Європейське космічне агентство, ЄКА). Спроможності запуску Великої Британії та Франції тепер підлягають ЄКА.

Деякі інші країни, включаючи Південну Корею, Іран, Бразилію, Пакистан, Румунію, Казахстан, Австралію, Малайзію та Туреччину, знаходяться на різних стадіях розробки власних немасштабних засобів запуску та шукають членства у клубі космічних держав.

Запуск іранського супутника Omid-1 за допомогою вже успішно випробуваної ракети-носія Kavoshgar-1 запланований на червень 2008. Запуск корейського супутникаSTSAT-2 ракетою KSLV (розробленою за допомогою Росії) планується здійснити у грудні 2008. Очікується, також, що Бразилія та Пакистан здійснять запуски у близькому майбутньому.

Перший запуск за країною (в тому числі за допомогою  інших країн)
Країна	Рік першого запуску	Перший супутник	На орбіті у 2008[2]
СРСР	1957	Супутник-1	1395
США	1958	Експлорер-1	1048
Канада	1962	Alouette 1	27
Італія	1964	San Marco 1	14
Франція	1965	Астерикс	44
Австралія	1967	WRESAT	11
Німеччина	1969	Azur	30
Японія	1970	Осумі	114
КНР	1970	Dong Fang Hong I	65
Великобританія	1971	Просперо X-3	25
Польща	1973	Intercosmos Kopernikus 500	?
Нідерланди	1974	ANS	6
Іспанія	1974	Intasat	9
Індія	1975	Aryabhata	36
Індонезія	1976	Palapa A1	10
Чехословаччина	1978	Magion 1	5
Болгарія	1981	Intercosmos 22	?
Бразилія	1985	Brasilsat A1	12
Мексика	1985	Morelos 1	7
Швеція	1986	Вікінг	11
Ізраїль	1988	Ofeq 1	9
Люксембург	1988	Astra 1A	15
Аргентина	1990	Lusat	10
Пакистан	1990	Badr-1	5
Південна Корея	1992	Kitsat A	10
Португалія	1993	PoSAT-1	1
Таїланд	1993	Thaicom 1	6
Туреччина	1994	Turksat 1B	5
Чилі	1995	FASat-Alfa	1
Малайзія	1996	MEASAT	4
Норвегія	1997	Thor 2	4
Філіппіни	1997	Mabuhay 1	2
Єгипет	1998	Nilesat 101	3
Йорданія	1998	Acts 1	1
Данія	1999	Ørsted	4
ПАР	1999	SUNSAT	1
Саудівська Аравія	2000	Saudisat 1A	12
ОАЕ	2000	Thuraya 1	3
Алжир	2002	Alsat 1	1
Греція	2003	Hellas Sat 2	2
Нігерія	2003	Nigeriasat 1	2
Іран	2005	Sina-1	1
Казахстан	2006	KazSat 1	1
Колумбія	2007	Libertad 1	1
В'єтнам	2008	Vinasat 1	1

У той час  як Канада стала третьою країною, що запустила у космос свій супутник, цей запуск було здійснено агенцією NASA за допомогою американської ракети та з американського космодрому. Перший італійський супутник San Marco 1 було запущено 15 грудня 1964 року на борту американської ракети Scout з Воллопського острова (штат Вірджинія, США) під керівництвом італійської команди тренованої у NASA. Австралійський проект запуску у листопаді 1967 використав подаровану американську ракету Redstone та допоміжний американський персонал, а також спільні з Великою Британією засоби запуску. Казахстан стрверджував, що створив свій супутник незалежно, однак його було збудовано за домогою Росії, так само як раніше Польський та Болгарський.^{[Джерело?]}

Атакування супутників

До відомих  засобів перешкодження нормальній роботі супутників належать їх повне  знищення, хакінг (комп'ютерне чи технологічне зламування) та глушення радіосигналу.

Знищення

Супутники на низьких  навколоземних орбітах на практиці можуть бути знищені ракетами запущеними із поверхні Землі та з повітря. Під час космічної гонки, як СРСР (у період із 1968 до 1982; близько десяти знищень^[4]) так і Сполучені Штати (1963–1985^[3]) демонстрували успішні випробування ракетного антисупутникового озброєння.

Після двадцятирічного  періоду тиші, мілітаризація космосу продовжилася успішним знищенням Китаєм власного метеорологічного супутника 12 січня 2007. Оскільки збитий супутник курсував на висоті близько 800 кілометрів над Землею, теоретично, Китай продемонстрував здатність збивати американські супутники-шпіони, які рухаться по нижчій орбіті. Спеціалісти називають таку дію відповіддю сходу на кількарічну демонстрацію небажання адміністрації президента Буша підписувати угоду про заборону космічного озброєння запропоновану Росією та Китаєм; натомість збройними силами США ведуться активні дослідження в області лазерного антисупутникового озброєння.^[4]

Рік потому, 21 лютого 2008, Сполучені Штати, попередивши, на відміну від Китаю, про свої дії інші країни, за допомогою ракети SM-3 збили власний зламаний експериментальний супутник-шпигун USA 193, що рухався на висоті 247 кілометрів із швидкістю 23,7 тис. км/год.^[3][5]

10 лютого 2009 року американський сателіт серії «Ірідіум» на великій швидкості по траєкторії під кутом 90° зіштовхнувся з російським супутником зв'язку серії «Космос» на висоті 780 км над Сибіром. У результаті аварії утворилось як мінімум 500 великих уламків, які розлетілись на велику відстань і можуть становити небезпеку для інших сателітів, а також для орбітального телескопа Hubble^[6]