Штучний супутник

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Модель дослідницького супутника Землі ERS 2 у повний розмір

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

Історія[ред.ред. код]

Ранні концепції[ред.ред. код]

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 супутникового 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[ред.ред. код]

Першим штучним супутником став «Супутник-1», запуском якого 4 жовтня 1957 Радянським Союзом започаткована радянська програма «Супутник» під керівництвом Сергія 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 розповсюдження радіосигналів 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 як проект «Авангард». 31 липня Радянський Союз оголосив намір запустити супутник до осені 1957.

Під тиском Американського ракетного товариства, Національного наукового фонду США та Міжнародного геофізичного року, що наступав, 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[ред.ред. код]

Періоди обертання супутників на різних орбітах[ред.ред. код]

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[ред.ред. код]

Нижче наведено перелік країн, здатних на запуск супутників, та дат, коли було вперше продемонстровано цю спроможність. У той час як країн здатних виготовляти супутники 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 СРСР 1957 Супутник-1
США США 1958 Експлорер-1
Франція Франція 1965 Астерикс
Японія Японія 1970 Осумі
КНР КНР 1970 Dong Fang Hong I
Великобританія Великобританія 1971 Просперо X-3
Індія Індія 1981 Rohini
Ізраїль Ізраїль 1988 Ofeq 1
Україна Україна 1995 Січ-1
Іран Іран 2009 Omid 1
ESTCube-1 — перший естонський супутник

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 супутника STSAT-2 ракетою KSLV (розробленою за допомогою Росії) планується здійснити у грудні 2008. Очікується, також, що Бразилія та Пакистан здійснять запуски у близькому майбутньому.[Джерело?]

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

Атакування супутників[ред.ред. код]

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

Знищення[ред.ред. код]

Супутники на низьких навколоземних орбітах на практиці можуть бути знищені ракетами запущеними із поверхні Землі та з повітря.[3] Під час космічної гонки, як СРСР (у період із 1968 до 1982; близько десяти знищень[4]) так і Сполучені Штати (19631985[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-шпигуни, 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 супутник 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 супутників, а також для орбітального телескопа Hubble[6]

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]