Яндекс.Метрика

Орбита Артура Кларка

artur klark

 

В 1945г. известный ученый, популяризатор науки и футуролог Артур Кларк (1917-2008) написал статью «Ретрансляторы вне земли». На основании математических расчетов он основал концепцию геостационарных спутников, вращающихся на такой орбите, которая позволяет им находиться неподвижно относительно поверхности Земли и служить ретрансляторами радиосигналов.  Концепция была признана научным миром, а орбита получила название орбиты Артура Кларка.

Прошло 20 лет, и 19 августа 1964г. был запущен и выведен на промежуточную эллиптическую орбиту спутник «Синком-3», предназначенный для экспериментов по транстихоокеанской связи, в частности для передачи в США телерепортажей об олимпийских играх в Токио. Через  28 часов 30 мин. после старта при прохождении апогея промежуточной орбиты на третьем витке был включен по команде со станции в Солсбери (Австралия) бортовой РДТТ (тяга 450 кг), и спутник вышел на орбиту, близкую к стационарной. Обращаясь по этой орбите, спутник удалялся от расчетного положения над 180-м меридианом. Поэтому орбита несколько раз — 22 и 28 августа, 3 сентября — корректировалась с помощью управляющих реактивных сопел и, наконец, 10 сентября, когда смещающийся спутник оказался над 180-м меридианом, была еще раз скорректирована, чтобы прекратить смещение. В результате корректировки спутник вышел на почти стационарную орбиту. Поскольку период обращения спутника (23 час. 56,158 мин.) несколько превышает период вращения Земли (23 час 56, 068 мин.), спутник медленно (0,01° в сутки) смещался на запад.

Второй стационарный спутник «Эрли Бёрд» запущен  6 апреля 1965г. и выведен на начальную эллиптическую орбиту (перигей 1455км, апогей 36 564 км, наклонение 18,14°). Он был предназначен для экспериментов по связи между станциями, расположенными в США, Канаде и Западной Европе, и представлял собой модифицированный спутник «Синком 3».  Диаметр спутника 72,1 см, высота 59см.

9 апреля в апогее 6-го витка был включен бортовой РДТТ и спутник перешел на орбиту, близкую к круговой синхронной (перигей 34964 км, апогей 36557 км, наклонение ~ 5°) над точкой 32° з. д. Чтобы перевести спутник в расчетное положение, было включено одно из управляющих сопел, после чего спутник стал смещаться на восток со скоростью ~1,5 град/сут. и одновременным уменьшением наклонения его орбиты. 14 апреля спутник перешел на орбиту, близкую к стационарной. Первые испытания связного оборудования спутника проводились 12 апреля. Сигналы, посланные американской станцией в Андовере, были приняты европейскими станциями в Гунхилли Даунсе и Племёр-Боду. 28 июня началось использование спутника в коммерческой системе связи.

22 декабря 1975г. началось использование спутников на геостационарной орбите в России.  Именно в этот день в 1975 г.  в СССР был осуществлен запуск на геостационарную орбиту спутника связи «Радуга» № 11, созданного в НПО прикладной механики (г. Железногорск Красноярского края).

Это был большой успех предприятия, отрасли и страны в целом. С запуском «Радуги» в советской космонавтике началась целая эпоха. На начало ХХI века в НПО ПМ создано уже более 130 геостационарных телекоммуникационных спутников. Среди них: «Горизонты», «Экраны», «Лучи», «Галсы», «Экспрессы», «Экспрессы-А», «Сесат» и «Экспрессы-АМ».  Установка спутников на геостационарную орбиту имеет ряд существенных преимуществ. Поскольку период обращения объекта на геостационарной орбите равен периоду собственного вращения планеты (звёздным суткам), космический аппарат становится неподвижным относительно поверхности Земли.   Это, в свою очередь, позволяет упростить и удешевить наземные станции (нет необходимости в системе слежения за спутником); в любой момент контролировать состояние бортовых систем, а также расширить возможности связи, как для военных, так и для гражданских потребителей. В зоне видимости космического аппарата, работающего на ГСО, находится целое полушарие. Миллионы потребителей одновременно имеют возможность пользоваться услугами одного спутника.  Стоимость выведения на геостационарную орбиту, удалённую от поверхности Земли на 36 тыс. км (с нулевым наклонением к экватору), очень высока, в среднем около $20 тыс. за 1 кг полезного груза. Исходя из этого, к спутникам, работающим на геостационарной орбите, предъявляются особые требования с точки зрения безотказности и долговечности. Однако эти спутники дают и самый «ощутимый» экономический эффект: сдача в аренду 1 ствола приносит в среднем около $1 млн. в год.  «Радуга» стала первым отечественным космическим аппаратом с официальным 3-годичным сроком активного существования.    «Радуга» была также первым в НПО ПМ изделием двойного назначения. На ней были установлены два независимых ведомственных ретранслятора. В дальнейшем КА «Радуга» стал прообразом для таких спутников НПО ПМ, как «Экраны», «Горизонты» и «Экспрессы». И хотя новые аппараты основательно видоизменились, главное назначение их осталось тем же – коммуникация (по данным Пресс-службы НПО ПМ).

 

Здесь вы можете получить в подарок интересную книжку «Космонавтика ХХ века». Ее авторы — историографы Д.И. Мант и С.Д. Мант.  История без прикрас, события и люди, победы и поражения. Трудный путь человечества в Космос.

[mailpoet_form id="1"]

Добавить комментарий