Спутник как космический аппарат¶
Спутник — в широком смысле искусственный космический аппарат, выведенный на орбиту вокруг планеты или иного небесного тела и предназначенный для выполнения научных, прикладных, военных или иных задач. В узком и исторически первом значении термин закрепился за первым советским космическим аппаратом «Спутник-1», запущенным 4 октября 1957 года, а также за классом подобных ему аппаратов. В астрономии спутником называют естественное небесное тело, обращающееся вокруг планеты, — например, Луна является естественным спутником Земли.
¶Терминология
Слово «спутник» в русском языке буквально означает «тот, кто сопутствует, идёт рядом». В космической терминологии различают:
- естественный спутник — небесное тело природного происхождения, обращающееся вокруг планеты или другого тела (Луна, Фобос, Титан);
- искусственный спутник — созданный человеком аппарат, выведенный на орбиту;
- автоматический космический аппарат — более широкое понятие, включающее межпланетные станции, не являющиеся спутниками в строгом смысле.
В англоязычной традиции закрепилось слово satellite, которое также применяется к естественным телам.
¶История
Начало космической эры связано с запуском «Спутника-1» в СССР 4 октября 1957 года. Аппарат массой 83,6 кг представлял собой сферу диаметром 58 см с четырьмя антеннами и передавал радиосигналы на Землю в течение 21 дня. Запуск положил начало космической гонке между СССР и США.
Уже 3 ноября 1957 года был выведен «Спутник-2» с собакой Лайкой на борту. В 1958 году США запустили собственный аппарат «Эксплорер-1». В дальнейшем число запусков росло: появились метеорологические, связные, навигационные и разведывательные спутники. Первым человеком, совершившим орбитальный полёт, стал Юрий Гагарин 12 апреля 1961 года на корабле «Восток-1».
¶Классификация
Искусственные спутники классифицируют по нескольким признакам.
¶По назначению
| Тип | Назначение |
|---|---|
| Связные | Ретрансляция радиосигнала, телевидение, интернет |
| Навигационные | Определение координат (ГЛОНАСС, GPS) |
| Метеорологические | Наблюдение за атмосферой и погодой |
| Дистанционного зондирования | Съёмка поверхности, картография |
| Научные | Астрофизические, геофизические исследования |
| Разведывательные | Военное наблюдение и радиоразведка |
| Пилотируемые | Космические корабли и станции |
¶По орбите
- низкая околоземная орбита (200–2000 км) — характерна для съёмки, станций, части навигационных систем;
- средняя орбита (до 35 786 км) — навигационные группировки;
- геостационарная орбита (35 786 км) — связные и метеоспутники, неподвижные относительно Земли;
- высокоэллиптические орбиты — для покрытия полярных регионов.
¶Устройство
Типичный искусственный спутник включает:
- корпус — герметичный или негерметичный, защищающий аппаратуру;
- систему электропитания — солнечные панели, аккумуляторы, иногда радиоизотопные источники;
- двигательную установку — для коррекции орбиты и ориентации;
- систему ориентации — гироскопы, звёздные датчики, маховики;
- полезную нагрузку — целевое оборудование (камеры, антенны, приборы);
- служебные системы — терморегуляции, телеметрии, командной радиолинии.
Масса аппаратов варьируется от нескольких килограммов (кубсаты) до десятков тонн (орбитальные станции).
¶Применение
Спутниковые системы обеспечивают связь на удалённых территориях, навигацию транспорта, прогноз погоды, мониторинг природных ресурсов, наблюдение за стихийными бедствиями, научные исследования. В России действуют группировки ГЛОНАСС, метеорологических аппаратов «Метеор», связных спутников серии «Экспресс». Значительную роль играет космодром Байконур, а также новые — Восточный и Плесецк.
¶Естественные спутники
В Солнечной системе известно более 200 естественных спутников планет. Луна — крупнейший спутник Земли, влияющий на приливы и стабилизирующий наклон оси вращения планеты. У Марса два небольших спутника — Фобос и Деймос. У Юпитера и Сатурна — десятки спутников, среди которых выделяются Ганимед, Титан, Европа.
¶Рекорды и факты
- Первый искусственный спутник Земли — «Спутник-1» (СССР, 1957).
- Первый спутник с животным — «Спутник-2» с Лайкой (1957).
- Самая крупная действующая орбитальная станция — Международная космическая станция (с 1998 года).
- Количество действующих спутников на орбите Земли к 2020-м годам превысило несколько тысяч и продолжает расти за счёт малых аппаратов.
¶Значение
Появление спутников изменило связь, навигацию, метеорологию и оборону. Спутниковые данные лежат в основе современных карт, прогнозов и систем мониторинга. Развитие малых и групповых аппаратов (кубсаты, мегагруппировки) определяет современный этап освоения околоземного пространства.
Источники: материалы по истории космонавтики, данные Роскосмоса, энциклопедические сведения о Солнечной системе.