ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ

1. ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ

2. План презентации • Движение спутников • Типы спутников • Первый искусственный спутник • Первый человек в космосе

3. Движение искусственного спутника Земли по геостационарной орбите Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите.

4. ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ.Геостационарная орбита. Если орбитальный период равен периоду вращения Земли вокруг собственной оси (примерно 24 часа), то спутник будет "висеть" над одним и тем же районом Земли, а такая орбита называется геостационарной.

5. ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ.Геостационарная орбита. • Двигаясь по круговой орбите радиуса r, на спутник действует сила земного тяготенияgmM/r2, где g - постоянная тяготения, m - масса спутника и M - масса планеты (Земли в нашем случае). Согласно второму закону Ньютона сила тяготения равна центростремительной силе mv2/r. Отсюда получаем выражение для скорости движения спутника по круговой орбите: v=(g M/r)1/2 • Период обращения спутника вокруг Земли Tсп равен длине орбиты 2pr, делённой на скорость движения спутника v: Tсп=2pr/v=2p (r3/gM)1/2 • Если этот орбитальный период Tсп равен периоду вращения Земли вокруг собственной оси (примерно 24 часа), то спутник будет "висеть" над одним и тем же районом Земли, а такая орбита называется геостационарной. Геостационарная орбита лежит в плоскости экватора Земли. Её радиус составляет 42164 км, что примерно в 6 раз больше радиуса Земли. Небесные координаты спутника на геостационарной орбите остаются постоянными и мы можем легко направить на него параболическую антенну (например, для приема спутникового телевидения).

6. ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ.Низкоорбитальные круговые орбиты. "Иридиум" Орбитальная группировка "Иридиум" - пример низкоорбитальных спутников на круговых орбитах. Каждый спутник обеспечивает связь над участком Земли, показанном на анимации светлым пятном. Мы можем видеть, что, перекрываясь, пятна покрывают всю поверхность Земли.

7. ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ.Низкоорбитальные круговые орбиты. "Иридиум" • Когда радиус орбиты меньше, чем радиус геостационарной орбиты,  спутник будет обгонять вращение Земли и в этом случае необходимо использовать механизм слежения параболической антенны за положением спутника, что достаточно сложно и дорого для массового применения. Однако, спутники на низких орбитах обеспечивают более мощный сигнал по сравнению с сигналом геостационарных спутников и его можно принимать даже на антенну мобильного телефона. Поэтому возникла идея использовать несколько спутников на одной и той же орбите, которые, заменяя друг друга, будут поддерживать непрерывную связь над каким-то районом Земли. • Такой принцип был использован в телекоммуникационной системе "Иридиум", которая состоит из 66 низкоорбитальных спутников: по 11 спутников на 6 орбитах, как показано на анимации. Каждый спутник обеспечивает связь над участком Земли, показанном на анимации светлым пятном. Мы можем видеть, что, перекрываясь, пятна покрывают всю поверхность Земли. Это означает, что такая спутниковая система обеспечивает непрерывную связь из любой точки Земли.

8. ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ.Законы Кеплера.  Движение спутников по эллиптическим орбитам В общем случае движение спутников происходит по эллиптическим орбитам, подчиняющимся законам Кеплера. Земля расположена в одном из фокусов орбиты и спутник движется быстрее в перигее, чем в апогее.

9. ДВИЖЕНИЕ СПУТНИКОВ.Законы Кеплера.  Движение спутников по эллиптическим орбитам • В результате длительной обработки многолетних наблюдений датского астронома Тихо Браге (1546-1601) Кеплер (1571-1630) эмпирически установил три закона планетных движений, которые формулируются следующим образом: • Первый закон: Орбиты всех планет являются эллипсами, в одном из фокусов которых находится Солнце.Второй закон: Движение каждой планеты происходит так, что радиус-вектор, проведённый из центра Солнца к планете, за равные промежутки времени покрывает равные площади.Третий закон: Квадраты периодов обращения различных планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей эллипсов орбит.

10. Типыспутников • Астрономические спутники— это спутники предназначенные для исследования планет, галактик и других космических объектов. • Биоспутники — это спутники, предназначенные для проведения научных экспериментов над живыми организмами, в условиях космоса. • Спутники дистанционного зондирования Земли • Космические корабли- пилотируемые космические аппараты • Космические станции- долговременные космические корабли • Метеорологические спутники— это спутники предназначенные для передачи данных в целях предсказания погоды, а также для наблюдения климата Земли. • Навигационные спутники • Разведывательные спутники • Спутники связи • Телекоммуникационные спутники • Экспериментальные спутники

11. Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, был запущен на орбиту в СССР 4 октября 1957 года. • Кодовое обозначение спутника — ПС-1 (Простейший Спутник-1). Запуск осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур), посредством ракеты-носителя «Спутник» (Р-7). • Дата запуска считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск. • В честь этого события в 1964 году в Москве на проспекте Мира, возле станции метро ВДНХ был сооружен 99-метровый обелиск «Покорителям космоса» в виде взлетающей ракеты, оставляющей за собой огненный шлейф. • 4 октября 2007 года, в день 50-летия запуска ПС-1, в городе Королёве открылся памятник первому искусственному спутнику Земли. • Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым работали ученые М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, В. И. Лапко, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.

12. Этот старт открыл космическую эру в истории человечества! Параметры полёта Начало полёта — 4 октября 1957 в 19:28:34 по Гринвичу Окончание полёта — 4 января 1958 Масса аппарата — 83,6 кг; Максимальный диаметр — 0,58 м. Наклонение орбиты — 65,1°. Период обращения — 96,7 мин. Перигей — 228 км. Апогей — 947 км. Витков — 1440 Р-7 — ракета-носитель первого в истории человечества искусственного спутника Земли

13. Передовица газеты «Правда», посвящённая запуску спутника

14. Модель Спутника-2 в Политехническом музее России Спутник-2 — второй космический аппарат, запущенный на орбиту Земли 3 ноября 1957, впервые выведший в космос живое существо — собаку Лайку. Спутник-2 представлял собой конической формы капсулу 4-метровой высоты, с диаметром основания 2 метра, содержал несколько отсеков для научной аппаратуры, радиопередатчик, систему телеметрии, программный модуль, систему регенерации и контроля температуры кабины. Собака Лайка размещалась в отдельном опечатанном отсеке. 1-я собака-космонавт

15. 19 августа 1960 Первый успешный орбитальный полёт накорабле – спутнике типа «Восток»,с возвращением на Землю совершили собаки Белка и Стрелка Белка и Стрелка в кабине корабля «Спутник-5»

16. ОБЕЗЬЯНЫ Хем – первый шимпанзе – астронавт Запущенный в космос 31.12.1961 г. С космодрома на мысе Канаверал.

17. Свершение века 12 апреля 1961 г. Юрий Алексеевич Гагарин – первый человек в космосе!

18. ПЕРВЫЙ   КОСМОНАВТ   ПЛАНЕТЫ

19. 16 июня 1963 г. на орбиту спутника Земли выведен космический корабль «Восток-6» впервые в мире пилотируемый женщиной – гражданкой Советского Союза космонавтом Терешковой Валентиной Владимировной. Модель космического корабля «Восток»

20. 18 марта1965года совершил первый выход человека в открытый космос с корабля Восход-2 - Алексей Архипович Леонов. Алексей Леонов в открытом космосе. Шлюзовая камера корабля «Восход-2» и скафандр для выхода в открытый космос

21. 3 февраля1966года Спускаемый аппарат Луна-9 АМС Луна-9 совершила первую в мире мягкую посадку на поверхность Луны, были переданы панорамные снимки Луны

22. 1 марта1966года Станция «Венера-3» впервые достигла поверхности Венеры, доставив вымпел СССР. Это был первый в мире перелет космического аппарата с Земли на другую планету

23. Международная космическая станция (МКС)используемая как многоцелевая космическая лаборатория.

24. Серия космических аппаратов Космос • Серия космических аппаратов Космос — название Советских и Российских ИСЗ различного назначения. Первый запуск состоялся 16 марта 1962 года. Всего с 1962 по 2007 было запущено более 2400 спутников. Некоторые спутники запускались одновременно. Выполняли военные, научные, медицинские исследования. Запускаются как из Байконура, так и из Плесецка, до конца 80-х годов запускались также и с космодрома Капустин Яр.

25. Автоматическая лунная станция серии Е-6С, «родная сестра» такой станции получила наименование «Космос-111», оставшись на низкой орбите после отказа разгонного блока, а до этого — похожая станция серии Е-6 была названа в печати «Космос-60»

26. Пилотируемый космический аппарат, космический корабль Союз, с членами экипажа МКС на борту

27. Автоматическая обсерватория «Хаббл» на орбите вокруг Земли

28. Автоматический космический аппарат «Кассини-Гюйгенс», исследующий планету Сатурн, кольца и его спутники

29. Шаттл «Дискавери», сфотографированный с Международной космической станции.

31. СтолкновенияспутниковКосмос-2251и Iridium 33  Первый случай столкновения двух искусственных спутников в космосе. • Столкновение произошло 10 февраля 2009 года над территорией Российской Федерации (север Сибири), на высоте 789 километров. Искусственные спутники — Космос-2251, принадлежавший Космическим войскам России, выведенный на орбиту в 1993 году и функционировавший до 1995 года, и Iridium 33, один из 72 спутников оператора спутниковой телефонной связи Иридиум, запущенный на орбиту в 1997 году, в результате столкновения разрушились полностью. Вес американского спутника Иридиум составлял 600 кг, а вес российского аппарата Космос-2251 — 1 тонна. В результате столкновения образовалось около 600 обломков.

32. СтолкновенияспутниковКосмос-2251и Iridium 33 Копия спутника системы Иридиум. Спутник типа «Стрела-2М» (тот же тип что и у спутника Космос-2251) Схема столкновения

33. СтолкновенияспутниковКосмос-2251и Iridium 33  Анимация столкновения

34. Орбитой захоронения считается орбита, высота которой на 200 километров превышает высоту геостационарной орбиты. На орбиту захоронения отправляются отработавшие орбитальные аппараты. Для каждого аппарата орбита рассчитывается отдельно Орбита захоронения

35. Главный зал ЦУП Центр управле́ния полётами (ЦУП) — учреждение, обеспечивающее практическое управление полётами космических аппаратов разных классов. Обычно ЦУПы являются подразделениями космических агентств. В мире существует несколько агентств, среди которых крупнейшими являются следующие: Федеральное космическое агентство России (Роскосмос) НАСА Европейское космическое агентство

36. Федеральное космическое агентство (Роскосмос)  Федеральное космическое агентство (Роскосмос) — федеральный орган исполнительной власти в сфере космической деятельности. Руководство деятельностью Федерального космического агентства осуществляет Правительство Российской Федерации.

37. ПРЕЗЕНТАЦИЮ ПОДГОТОВИЛА: Ученица 9 класса «А» МОУ «Гимназия № 4» Сухова Светлана ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ: 1.www.cosmoworld.ru 2.www.kocmoc.info 3.ru.wikipedia.org1 4.www.h-cosmos.ru 5. Энциклопедия: Кирилл и Мефодий 6. http://www.korolev-s-p.ru 7. http://rutube.ru г. Электросталь 2009 год