რისთვის არიან თანამგზავრები კოსმოსში? რატომ არის საჭირო საკომუნიკაციო თანამგზავრები? პლანეტა ვენერას მთვარეები

მზის შუქი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი რამ არის დედამიწაზე. ის მხარს უჭერს სიცოცხლეს ჩვენს პლანეტაზე ყველა ორგანიზმში და მის გარეშე ჩვენ უბრალოდ არ ვიარსებებდით. მაგრამ როგორ მოქმედებს ეს ჩვენზე? და რატომ ანათებს მზე საერთოდ? მოდით გავარკვიოთ, როგორ მუშაობს ეს პროცესები.

კიდევ ერთი ვარსკვლავი ცაში

ძველად ხალხმა არ იცოდა, რატომ ანათებს მზე. მაგრამ მაშინაც კი შეამჩნიეს, რომ ის დილით ადრე ჩნდება და საღამოს ქრება და მას კაშკაშა ვარსკვლავები ცვლის. იგი ითვლებოდა დღის ღვთაებად, სინათლის, სიკეთის და ძალაუფლების სიმბოლოდ. ახლა მეცნიერება შორს წავიდა წინ და მზე აღარ არის ჩვენთვის ისეთი იდუმალი. ათობით ვებგვერდი და წიგნი მის შესახებ უამრავ დეტალს მოგიყვებათ და NASA მის სურათებსაც კი აჩვენებს კოსმოსიდან.

დღეს თამამად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მზე არ არის რაიმე განსაკუთრებული და უნიკალური ობიექტი, არამედ ვარსკვლავი. იგივეა, რაც ათასობით სხვა, რასაც ღამის ცაზე ვხედავთ. მაგრამ სხვა ვარსკვლავები ჩვენგან ძალიან შორს არიან, ამიტომ დედამიწიდან ისინი ჩნდებიან როგორც პაწაწინა შუქები.

მზე ჩვენთან ბევრად უფრო ახლოსაა და მისი სიკაშკაშე ბევრად უკეთ ჩანს. ეს არის ვარსკვლავური სისტემის ცენტრი. მის გარშემო ბრუნავენ პლანეტები, კომეტები, ასტეროიდები, მეტეოროიდები და სხვა კოსმოსური სხეულები. თითოეული ობიექტი მოძრაობს თავის ორბიტაზე. პლანეტა მერკურის მზემდე უმოკლეს მანძილი აქვს. ერთ-ერთი შორეული ობიექტია სედნა, რომელიც ყოველ 3420 წელიწადში სრულ რევოლუციას ახდენს ვარსკვლავის გარშემო.

რატომ ანათებს მზე?

ყველა სხვა ვარსკვლავის მსგავსად, მზეც უზარმაზარი ცხელი ბურთია. ითვლება, რომ იგი წარმოიქმნა სხვა ვარსკვლავების ნაშთებიდან დაახლოებით 4,5 მილიარდი წლის წინ. მათგან გამოთავისუფლებულმა გაზმა და მტვერმა დაიწყო ღრუბელში შეკუმშვა, რომელშიც ტემპერატურა და წნევა მუდმივად იზრდებოდა. დაახლოებით ათი მილიონი გრადუსამდე „გათბებისას“ ღრუბელი გადაიქცა ვარსკვლავად, რომელიც იქცა ენერგიის გიგანტურ გენერატორად.

მაშ, რატომ ანათებს მზე? ეს ყველაფერი გამოწვეულია მასში არსებული თერმობირთვული რეაქციებით. ჩვენი ვარსკვლავის ცენტრში წყალბადი განუწყვეტლივ გარდაიქმნება ჰელიუმად, ძალიან მაღალი ტემპერატურა- დაახლოებით 15,7 მილიონი გრადუსი. ამ პროცესის შედეგად, უზარმაზარი თანხათერმული ენერგია, რომელსაც თან ახლავს ბზინვარება.

თერმობირთვული რეაქციები ხდება მხოლოდ მზის ბირთვში. მის მიერ წარმოქმნილი რადიაცია ვრცელდება ვარსკვლავის გარშემო და ქმნის რამდენიმე გარე ფენას:

• რადიაციული გადაცემის ზონა;
• კონვექციური ზონა;
• ფოტოსფერო;
• ქრომოსფერო;
• გვირგვინი

მზის შუქი

ყველაზე ხილული შუქი წარმოიქმნება ფოტოსფეროში. ეს არის გაუმჭვირვალე გარსი, რომელიც იდენტიფიცირებულია მზის ზედაპირთან. ფოტოსფეროს ტემპერატურა ცელსიუსში 5000 გრადუსია, მაგრამ მასზე არის უფრო „ცივი“ ადგილებიც, რომელსაც ლაქები ეწოდება. ზედა ჭურვებში ტემპერატურა კვლავ იზრდება.

ჩვენი ვარსკვლავი ყვითელი ჯუჯაა. ეს შორს არის სამყაროს უძველესი და არა უდიდესი ვარსკვლავისგან. მისი ევოლუციის დროს მან მიაღწია დაახლოებით ნახევარ გზას და ამ მდგომარეობაში კიდევ დაახლოებით ხუთი მილიარდი წელი იცხოვრებს. შემდეგ მზე გადაიქცევა წითელ გიგანტად. და მერე გადაიტვირთება გარე გარსიდა გახდება ბუნდოვანი ჯუჯა.

სინათლე, რომელსაც ახლა ასხივებს, პრაქტიკულად თეთრი. მაგრამ ჩვენი პლანეტის ზედაპირიდან ის ყვითლად ჩანს, რადგან ის ფანტავს და გადის დედამიწის ატმოსფეროს ფენებში. გამოსხივების ფერი ძალიან ნათელ ამინდში რეალურთან ახლოს ხდება.

ურთიერთქმედება დედამიწასთან

დედამიწისა და მზის მდებარეობა ერთმანეთის მიმართ არ არის იგივე. ჩვენი პლანეტა მუდმივად მოძრაობს ვარსკვლავის გარშემო მის ორბიტაზე. ის სრულ რევოლუციას ახდენს ერთ წელიწადში ან დაახლოებით 365 დღეში. ამ დროის განმავლობაში ის ფარავს 940 მილიონ კილომეტრს. თავად პლანეტაზე მოძრაობა არ იგრძნობა, თუმცა ის ყოველ საათში დაახლოებით 108 კილომეტრს გადის. ასეთი მოგზაურობის შედეგები იჩენს თავს დედამიწაზე სეზონების შეცვლის სახით.

თუმცა, სეზონები განისაზღვრება არა მხოლოდ მზის გარშემო მოძრაობით, არამედ დედამიწის ღერძის დახრილობით. ის თავის ორბიტასთან შედარებით 23,4 გრადუსით არის დახრილი, ამიტომ პლანეტის სხვადასხვა ნაწილს ვარსკვლავი თანაბრად არ ანათებს და ათბობს. როდესაც ჩრდილოეთ ნახევარსფერო მზისკენ არის მობრუნებული, ზაფხულია, ხოლო სამხრეთ ნახევარსფეროში ამავე დროს ზამთარია. ექვსი თვის შემდეგ ყველაფერი პირიქით იცვლება.

ჩვენ ხშირად ვამბობთ, რომ მზე დღის განმავლობაში ჩნდება. მაგრამ ეს მხოლოდ გამოხატულებაა, რადგან ის ქმნის ჩვენს დღეს. მისი სხივები არღვევს ატმოსფეროს და ანათებს პლანეტას დილიდან საღამომდე. მათი სიკაშკაშე იმდენად ძლიერია, რომ ჩვენ უბრალოდ ვერ ვხედავთ სხვა ვარსკვლავებს დღის განმავლობაში. ღამით მზე არ წყვეტს ნათებას, დედამიწა უბრალოდ უბრუნდება მას ჯერ ერთი ან მეორე მხარეს, რადგან ის ბრუნავს არა მხოლოდ ორბიტაზე, არამედ საკუთარი ღერძის გარშემოც. სრულ რევოლუციას აკეთებს 24 საათში. მნათობისკენ მიმავალ მხარეს არის დღე, მოპირდაპირე მხარეს არის ღამე, ისინი იცვლებიან ყოველ 12 საათში.

შეუცვლელი ენერგია

ჩვენი პლანეტიდან მზემდე მანძილი 8,31 სინათლის წელია ანუ 1,496·10 8 კილომეტრია, რაც სავსებით საკმარისია სიცოცხლის არსებობისთვის. უფრო ახლო მდებარეობა დედამიწას უსიცოცხლო ვენერას ან მერკურს დაემსგავსება. თუმცა, მილიარდ წელიწადში ვარსკვლავი 10%-ით უფრო ცხელი უნდა გახდეს, ხოლო კიდევ 2,5 მილიარდ წელიწადში ის შეძლებს პლანეტაზე მთელი სიცოცხლის გაშრობას.

ამჟამად ვარსკვლავის ტემპერატურა მშვენივრად გვერგება. ამის წყალობით ჩვენს პლანეტაზე გამოჩნდა სიცოცხლის ფორმების უზარმაზარი მრავალფეროვნება, დაწყებული მცენარეებიდან და ბაქტერიებიდან ადამიანებამდე. მათ ყველას სჭირდებათ მზის შუქიდა სითბო, და ადვილად მოკვდება მათი არყოფნის დიდი ხნის განმავლობაში. ვარსკვლავური შუქი ხელს უწყობს მცენარეებში ფოტოსინთეზს, რომელიც გამოიმუშავებს სასიცოცხლო ჟანგბადს. მისი ულტრაიისფერი გამოსხივება აძლიერებს იმუნურ სისტემას, ხელს უწყობს D ვიტამინის გამომუშავებას და ხელს უწყობს ატმოსფეროს მავნე ნივთიერებებისგან გაწმენდას.

მზის მიერ დედამიწის არათანაბარი გათბობა ქმნის ჰაერის მასების მოძრაობას, რაც, თავის მხრივ, ქმნის კლიმატს და ამინდს პლანეტაზე. ვარსკვლავის სინათლე გავლენას ახდენს ცოცხალ ორგანიზმებში ცირკადული რითმების დამყარებაზე. ანუ განვითარებულია მათი საქმიანობის მკაცრი დამოკიდებულება დღის დროის ცვლილებაზე. ასე რომ, ზოგიერთი ცხოველი აქტიურია მხოლოდ დღის განმავლობაში, ზოგი მხოლოდ ღამით.

მზეზე დაკვირვება

ჩვენთან ყველაზე ახლოს მდებარე ვარსკვლავურ სისტემებს შორის მზე არ არის ყველაზე კაშკაშა. ამ მაჩვენებლით ის მხოლოდ მეოთხე ადგილს იკავებს. მაგალითად, ვარსკვლავი სირიუსი, რომელიც ნათლად ჩანს ღამის ცაზე, მასზე 22-ჯერ უფრო კაშკაშაა.

ამის მიუხედავად, მზეს შეუიარაღებელი თვალით ვერ შევხედავთ. ის ძალიან ახლოს არის დედამიწასთან და სპეციალური ხელსაწყოების გარეშე მასზე დაკვირვება მხედველობისთვის საზიანოა. ჩვენთვის ის დაახლოებით 400 ათასჯერ უფრო კაშკაშაა ვიდრე მთვარის მიერ არეკლილი სინათლე. ჩვენ შეგვიძლია შევხედოთ შეუიარაღებელი თვალით მხოლოდ მზის ჩასვლისა და გამთენიისას, როდესაც მისი კუთხე მცირეა და სიკაშკაშე ათასობითჯერ იკლებს.

დანარჩენ დროს, მზის სანახავად, თქვენ უნდა გამოიყენოთ სპეციალური მზის ტელესკოპები ან სინათლის ფილტრები. თუ სურათს თეთრ ეკრანზე აპროექტებთ, მაშინ ჩვენს შუქზე ლაქები და ციმციმები არაპროფესიონალური აღჭურვილობითაც კი არის შესაძლებელი. მაგრამ ეს უნდა გაკეთდეს ფრთხილად, რათა არ დაზიანდეს.

ხანძრის ხანგრძლივად დაწვისთვის საჭიროა მას მუდმივად შეშა დაამატოთ. ჩვენ ყველამ ვიცით ამის შესახებ. მაგრამ საკითხავია, რატომ არ ჩადის მზე? რატომ იწვის მზე მრავალი მილიარდი წლის განმავლობაში და მაინც ანათებს და ინარჩუნებს მას ცხელ? რა სახის საწვავი უშლის ხელს მზის ჩასვლას? და რატომ არის მზე ყოველთვის ასე ცხელი? ჩვენი პატარა „რატომ“ ბევრს კითხულობს რატომ. ამიტომ ვცადოთ მათ კითხვებზე პასუხის გაცემა.

ოდესღაც, დიდი ხნის წინ, მეცნიერებს ეგონათ, რომ ნახშირი იწვის, მაგრამ როდესაც გამოთვალეს, რამდენი წლის განმავლობაში შეიძლებოდა ეს საწვავი მზისთვის გაძლება, მათ გაუკვირდათ, რომ მთელი ნახშირი დიდი ხნის წინ უნდა დამწვარიყო და გასულიყო.

დრო გადიოდა, მაგრამ მზეს გასვლა არც უფიქრია და თითქოს დასცინოდა მეცნიერებს: „აჰა! ვერ გამოიცნობ ჩემს მთავარ საიდუმლოს! თქვენ არ გჭირდებათ ჩემი ღრმა საიდუმლოებების ცოდნა, საკმარისია მე გაგითბო. ” "რატომ?" - კიდევ უფრო გაოცდნენ მეცნიერები, - თუ შენს საიდუმლოს ამოხსნი, მაშინ ჩვენს მიწაზე შეგიძლია შექმნა ბევრი პატარა ხელოვნური მზეები! ყოველივე ამის შემდეგ, თქვენი მზის ენერგია ძალიან იაფია სხვა ტიპის ენერგიასთან შედარებით.

მაგალითად, ადამიანებს უწევთ ნახშირის ამოღება დედამიწის სისქის ქვეშ და დატვირთონ იგი უზარმაზარ სარკინიგზო პლატფორმებზე. მიიტანეთ ნახშირის ეს წარმოუდგენელი რაოდენობა ელექტროსადგურებში, რათა მათ გამოიმუშაონ ელექტროენერგია. და შემდეგ, პლანეტის რესურსები არ არის უსასრულო, ყოველწლიურად სულ უფრო ნაკლები ქვანახშირი და გაზი მოდის დედამიწაზე. მათი რეზერვები უფრო და უფრო სწრაფად ქრება, რადგან კაცობრიობას ყველაფერი სჭირდება მეტიენერგია. და თქვენი მზის ენერგიის მარაგი უსაზღვროა. და მისაღებად მზის ენერგიაარ არის საჭირო ნავთობის ღრმა ჭაბურღილების გათხრა ან ნახშირის მიწისქვეშა მაღაროების აშენება. ამიტომ უნდა ვიცოდეთ, რა ჯადოსნურ შეშაზე წვები, ჩემო ძვირფასო“.

მართლაც, თუ ასეთი "შეშა" იპოვეს, მაშინ დედამიწის მთელი ტექნოლოგია დაიწყებდა მუშაობას მხოლოდ მზის ენერგიაზე. ეს ენერგია გაათბო და გაანათებდა ჩვენს სახლებს, გახდებოდა შეუცვლელი ასისტენტიბოსტნეულისა და ხილის გასაზრდელად.

მაგრამ მაინც, ჩვენმა მეცნიერებმა მოახერხეს გამოცანის ამოხსნა. მათ ისწავლეს მატერიის გარდაქმნა ერთმანეთში გარდაქმნით. მაგალითად, წყალბადის გაზი, მეცნიერები ჰელიუმს გაზად აქცევენ. ან ჰელიუმი გარდაიქმნება მყარ ნახშირბადად. და თუ საჭიროა მყარი ნახშირბადის მაგნიუმის მეტალად გადაქცევა, ისინიც ამას აკეთებენ. მათ შეუძლიათ გადააქციონ მაგნიუმი სილიკონად, ხოლო თავად სილიკონი ჩვეულებრივ სილიკონად, საიდანაც საკმაოდ ბევრი საჭირო ნივთის დამზადება შეიძლება.

მეცნიერებმა, სირთულეების მიუხედავად, ძალიან მიაღწიეს კარგი შედეგებიდა გაირკვა, რომ როდესაც ერთი ნივთიერება მეორეში გარდაიქმნება, ძალიან დიდი რაოდენობა გამოიყოფა! მეცნიერებმა ამას რეაქცია უწოდეს. და ეს არის უზარმაზარი გარღვევა მიწიერ მეცნიერებაში. წარმოიდგინეთ, რომ ქვანახშირის უზარმაზარი მთების ნაცვლად, გემზე დაიტვირთება პატარა ბარდა - ნივთიერება. როდესაც ეს ბარდის ზომის ნივთიერება სხვა ნივთიერებად გარდაიქმნება, ის იმდენ ენერგიას გამოყოფს, რომ საკმარისი იქნება ძალიან გრძელი ცურვისთვის.

მაგრამ, სამწუხაროდ, ეს ყველაფერი ჯერ კიდევ თეორიაშია, რადგან ასეთი გარდაქმნები რომ რეალობად იქცეს, ასეთი განსაკუთრებული პირობებია საჭირო და მისი შექმნა ჯერ არ არის შესაძლებელი. მაგრამ მეცნიერები ალბათ რაღაცას მოიფიქრებენ. და ისინი შექმნიან იგივე პირობებს, როგორც მზეზე, რომელიმე პატარა კონტეინერში. მზეზე ხომ მუდმივად ხდება მსგავსი რეაქციები: წყალბადი გარდაიქმნება ჰელიუმად, ჰელიუმი კი ნახშირბადად... ასე რომ, მზე ძალიან არ გაცივდება. დიდი ხნის განმავლობაშიდა ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მალე გაგრილდება. ის დაწვა მრავალი მილიარდი წლის განმავლობაში!

ირმის ნახტომის გალაქტიკის ვარსკვლავური სისტემა, რომელშიც ჩვენ ვცხოვრობთ, მოიცავს მზეს და მის გარშემო მოძრავ 8 სხვა პლანეტას. უპირველეს ყოვლისა, მეცნიერები დაინტერესებულნი არიან დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მყოფი პლანეტების შესწავლით. თუმცა ძალიან საინტერესოა პლანეტების თანამგზავრებიც. რა არის თანამგზავრი? როგორია მათი ტიპები? რატომ არიან ისინი ასე საინტერესო მეცნიერებისთვის?

რა არის თანამგზავრი?

თანამგზავრი არის პატარა სხეული, რომელიც ბრუნავს პლანეტის გარშემო გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. ამჟამად ჩვენ ვიცით 44 ასეთი ციური სხეულის შესახებ.

ჩვენი ვარსკვლავური სისტემის მხოლოდ პირველ ორ პლანეტას, ვენერას და მერკურის, არ აქვთ თანამგზავრები. დედამიწას აქვს ერთი თანამგზავრი (მთვარე). "წითელ პლანეტას" (მარსს) თან ახლავს 2 ციური სხეული - დეიმოსი და ფობოსი. ჩვენი ვარსკვლავური სისტემის უდიდეს პლანეტას, იუპიტერს, აქვს 16 თანამგზავრი. სატურნს აქვს 17, ურანს 5, ნეპტუნს კი 2.

თანამგზავრების ტიპები

ყველა თანამგზავრი იყოფა 2 ტიპად - ბუნებრივ და ხელოვნურად.

ხელოვნური - ადამიანების მიერ შექმნილი ციური სხეულები, რომლებიც ხსნიან პლანეტის, ისევე როგორც სხვა ასტრონომიული ობიექტების დაკვირვებისა და შესწავლის შესაძლებლობას. ისინი აუცილებელია რუქების, ამინდის პროგნოზის და სიგნალების რადიომაუწყებლობის შესაქმნელად. დედამიწის უდიდესი ადამიანის მიერ შექმნილი „თანამგზავრი“ არის (ISS). ხელოვნური თანამგზავრებიხდება არა მხოლოდ ჩვენს პლანეტაზე. 10-ზე მეტი ასეთი ციური სხეული ბრუნავს ვენერასა და მარსის გარშემო.

რა არის ბუნებრივი თანამგზავრი? ისინი შექმნილია თავად ბუნების მიერ. მათი წარმოშობა ყოველთვის იწვევდა ჭეშმარიტ ინტერესს მეცნიერებში. არსებობს რამდენიმე თეორია, მაგრამ ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ ოფიციალურ ვერსიებზე.

ყოველი პლანეტის მახლობლად არის კოსმოსური მტვრისა და გაზების დაგროვება. პლანეტა იზიდავს ციურ სხეულებს, რომლებიც მასთან ახლოს დაფრინავენ. ასეთი ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება თანამგზავრები. ასევე არსებობს თეორია, რომლის მიხედვითაც ფრაგმენტები გამოყოფილია პლანეტასთან შეჯახებული კოსმოსური სხეულებისგან, რომლებიც შემდგომში იძენენ სფერულ ფორმას. ამ ვარაუდის მიხედვით, არსებობს ჩვენი პლანეტის ფრაგმენტი. ამას ადასტურებს ხმელეთისა და მთვარის ქიმიური შემადგენლობის მსგავსება.

თანამგზავრის ორბიტები

არსებობს 3 ტიპის ორბიტა.

პოლარული სიბრტყე დახრილია პლანეტის ეკვატორული სიბრტყისკენ მართი კუთხით.

დახრილი ორბიტის ტრაექტორია გადაადგილებულია ეკვატორულ სიბრტყესთან შედარებით 90 0-ზე ნაკლები კუთხით.

ეკვატორული სიბრტყე (ასევე ეძახიან გეოსტაციონარს) მდებარეობს ამავე სახელწოდების სიბრტყეში მისი ტრაექტორიის გასწვრივ, ციური სხეული მოძრაობს პლანეტის ღერძის გარშემო ბრუნვის სიჩქარით.

ასევე, თანამგზავრების ორბიტები მათი ფორმის მიხედვით იყოფა ორად ძირითადი ტიპი- წრიული და ელიფსური. წრიულ ორბიტაზე ციური სხეული მოძრაობს პლანეტის ერთ-ერთ სიბრტყეში, პლანეტის ზედაპირის ზემოთ მუდმივი მანძილით. თუ თანამგზავრი მოძრაობს ელიფსურ ორბიტაზე, ეს მანძილი იცვლება ერთი ორბიტის პერიოდში.

მზის სისტემის პლანეტების ბუნებრივი თანამგზავრები: საინტერესო ფაქტები

სატურნის მთვარე ტიტანს აქვს თავისი მკვრივი ატმოსფერო. მის ზედაპირზე არის ტბები, რომლებიც შეიცავს თხევადი ნახშირწყალბადის ნაერთებს.

სსრკ-სა და შეერთებული შტატების შემდეგ თანამგზავრები გაუშვა საფრანგეთმა (1965), ავსტრალიამ (1967), იაპონიამ (1970), ჩინეთმა (1970) და დიდმა ბრიტანეთმა (1971).

განხორციელება ეფუძნება საერთაშორისო სამეცნიერო და ტექნიკურ თანამშრომლობას. მაგალითად, სსრკ-ს მეგობრულმა ქვეყნებმა თანამგზავრები საბჭოთა კოსმოსური პორტებიდან გაუშვა. ზოგიერთი თანამგზავრი, რომელიც დამზადებულია კანადაში, საფრანგეთსა და იტალიაში, გაშვებულია 1962 წლიდან შეერთებული შტატების მიერ შემუშავებული გამშვები მანქანების გამოყენებით.

რა არის კოსმოსური სხეული, რომელიც ბრუნავს კონკრეტული პლანეტის ორბიტაზე? წარმოშობით ისინი ბუნებრივი და ხელოვნურია. განსაკუთრებული ინტერესიმსოფლიო საზოგადოება გამოწვეულია პლანეტების ბუნებრივი თანამგზავრებით, რადგან ისინი ჯერ კიდევ ბევრ საიდუმლოს მალავენ და მათი უმეტესობა დღემდე ელოდება აღმოჩენას. არსებობს კერძო, სახელმწიფო და გლობალური მნიშვნელობის პროექტები მათ შესასწავლად. ხელოვნური თანამგზავრები შესაძლებელს ხდის გამოყენებითი და მეცნიერული პრობლემების გადაჭრას როგორც ცალკეული პლანეტის მასშტაბით, ასევე მთელ გარე სივრცეში.

დედამიწის თანამგზავრი არის ნებისმიერი ობიექტი, რომელიც მოძრაობს მრუდი ბილიკის გასწვრივ პლანეტის გარშემო. მთვარე დედამიწის ორიგინალური, ბუნებრივი თანამგზავრია და არსებობს მრავალი ხელოვნური თანამგზავრი, როგორც წესი, დედამიწასთან ახლოს ორბიტაზე. გზა, რომელსაც თანამგზავრი გაჰყვება, არის ორბიტა, რომელიც ზოგჯერ წრის ფორმას იღებს.

შინაარსი:

იმის გასაგებად, თუ რატომ მოძრაობენ თანამგზავრები ისე, როგორც ისინი, ჩვენ უნდა დავუბრუნდეთ ჩვენს მეგობარ ნიუტონს. არსებობს სამყაროს ნებისმიერ ორ ობიექტს შორის. რომ არა ეს ძალა, პლანეტის მახლობლად მოძრავი თანამგზავრი გააგრძელებდა მოძრაობას იმავე სიჩქარით და იმავე მიმართულებით - სწორი ხაზით. ამასთან, თანამგზავრის ეს სწორხაზოვანი ინერციული გზა დაბალანსებულია ძლიერი გრავიტაციული მიზიდულობით, რომელიც მიმართულია პლანეტის ცენტრისკენ.

დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრების ორბიტები

ზოგჯერ დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრის ორბიტა ჰგავს ელიფსს, ჩაქუცმაცებულ წრეს, რომელიც მოძრაობს ორი წერტილის გარშემო, რომლებიც ცნობილია როგორც კერები. მოძრაობის იგივე ძირითადი კანონები მოქმედებს, გარდა იმისა, რომ პლანეტა ერთ-ერთ ფოკუსშია. შედეგად, თანამგზავრზე გამოყენებული წმინდა ძალა არ არის ერთგვაროვანი მთელ ორბიტაზე და თანამგზავრის სიჩქარე მუდმივად იცვლება. ის ყველაზე სწრაფად მოძრაობს დედამიწასთან ყველაზე ახლოს - წერტილი, რომელიც ცნობილია როგორც პერიგე - და ყველაზე ნელა, როდესაც ის დედამიწიდან ყველაზე შორს არის - წერტილი, რომელიც ცნობილია როგორც აპოგე.

დედამიწის მრავალი განსხვავებული თანამგზავრული ორბიტა არსებობს. ვინც იღებს უდიდესი ყურადღება- ეს არის გეოსტაციონარული ორბიტები, რადგან ისინი სტაციონარული არიან დედამიწის გარკვეულ წერტილზე.

ხელოვნური თანამგზავრისთვის არჩეული ორბიტა დამოკიდებულია მის გამოყენებაზე. მაგალითად, პირდაპირ ეთერში ტელევიზია იყენებს გეოსტაციონალურ ორბიტას. ბევრი საკომუნიკაციო თანამგზავრი ასევე იყენებს გეოსტაციონალურ ორბიტას. სხვა სატელიტური სისტემები, როგორიცაა სატელიტური ტელეფონები, შეუძლია დედამიწის დაბალი ორბიტების გამოყენება.

ანალოგიურად, ნავიგაციისთვის გამოყენებული სატელიტური სისტემები, როგორიცაა Navstar ან Global Positioning (GPS), იკავებენ შედარებით დაბალ ორბიტას დედამიწის ორბიტაზე. ასევე არსებობს მრავალი სხვა ტიპის თანამგზავრი. ამინდის თანამგზავრებიდან კვლევის თანამგზავრებამდე. თითოეულ მათგანს ექნება საკუთარი საკუთარი ტიპიორბიტა მისი გამოყენების მიხედვით.

დედამიწის ფაქტობრივი თანამგზავრის ორბიტა არჩეული იქნება დამოკიდებული ფაქტორებზე, მათ შორის მის ფუნქციაზე და იმ არეალზე, სადაც ის უნდა მოემსახუროს. ზოგიერთ შემთხვევაში, დედამიწის თანამგზავრის ორბიტა შეიძლება იყოს 100 მილი (160 კმ) LEO დაბალი დედამიწის ორბიტისთვის, ხოლო სხვები შეიძლება მიაღწიონ 22,000 მილს (36,000 კმ), როგორც GEO დაბალი დედამიწის ორბიტის შემთხვევაში.

პირველი ხელოვნური დედამიწის თანამგზავრი

პირველი ხელოვნური დედამიწის თანამგზავრი გაუშვა 1957 წლის 4 ოქტომბერს საბჭოთა კავშირის მიერ და იყო პირველი ხელოვნური თანამგზავრი ისტორიაში.

Sputnik 1 პირველი იყო საბჭოთა კავშირის მიერ Sputnik-ის პროგრამაში გაშვებული რამდენიმე თანამგზავრიდან, რომელთა უმეტესობა წარმატებული იყო. სატელიტი 2 მიჰყვებოდა მეორე თანამგზავრს ორბიტაზე და ასევე პირველს, რომელმაც ბორტზე ცხოველი, მდედრი ძაღლი, სახელად ლაიკა, გადაიყვანა. Sputnik 3-მა პირველი მარცხი განიცადა.

დედამიწის პირველ თანამგზავრს ჰქონდა მიახლოებითი მასა 83 კგ, ჰქონდა ორი რადიოგადამცემი (20.007 და 40.002 MHz) და ბრუნავდა დედამიწის ორბიტაზე მისი აპოგეიდან 938 კმ-ით და პერიგეიდან 214 კმ-ით. რადიოსიგნალების ანალიზი გამოყენებული იქნა იონოსფეროში ელექტრონების კონცენტრაციის შესახებ ინფორმაციის მისაღებად. ტემპერატურა და წნევა დაშიფრული იყო მის მიერ გამოშვებული რადიოსიგნალების ხანგრძლივობის განმავლობაში, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ თანამგზავრი არ იყო პერფორირებული მეტეორიტის მიერ.

პირველი დედამიწის თანამგზავრი იყო ალუმინის სფერო, რომლის დიამეტრი იყო 58 სმ, რომელსაც ჰქონდა ოთხი გრძელი და თხელი ანტენა, სიგრძით 2,4-დან 2,9 მ-მდე. ანტენები გრძელ ულვაშებს ჰგავდა. კოსმოსურმა ხომალდმა მიიღო ინფორმაცია ატმოსფეროს ზედა სიმკვრივისა და იონოსფეროში რადიოტალღების გავრცელების შესახებ. ინსტრუმენტები და წყაროები ელექტრო ენერგიამოთავსებული იყო კაფსულაში, რომელიც ასევე მოიცავდა რადიოგადამცემებს, რომლებიც მუშაობდნენ 20.007 და 40.002 MHz სიხშირეზე (დაახლოებით 15 და 7.5 მ ტალღის სიგრძეზე), ემისიები ხდებოდა ალტერნატიულ ჯგუფებში 0.3 წმ ხანგრძლივობით. სახმელეთო ტელემეტრია მოიცავდა ტემპერატურის მონაცემებს სფეროს შიგნით და ზედაპირზე.

იმის გამო, რომ სფერო სავსე იყო ზეწოლის ქვეშ მყოფი აზოტით, Sputnik 1-ს ჰქონდა მეტეორიტების აღმოჩენის პირველი შესაძლებლობა, თუმცა ეს ასე არ მოხდა. წნევის დაკარგვა შიგნით, გარე ზედაპირზე შეღწევის გამო, აისახა ტემპერატურის მონაცემებში.

ხელოვნური თანამგზავრების ტიპები

ხელოვნური თანამგზავრები სხვადასხვა ტიპის, ფორმის, ზომისაა და სხვადასხვა როლს ასრულებენ.

• ამინდის თანამგზავრებიდაეხმარეთ მეტეოროლოგებს ამინდის პროგნოზირებაში ან ნახონ რა ხდება მომენტში. კარგი მაგალითიაარის გეოსტაციონარული ოპერატიული გარემოსდაცვითი თანამგზავრი (GOES). ეს დედამიწის თანამგზავრები, როგორც წესი, შეიცავს კამერებს, რომლებსაც შეუძლიათ დედამიწის ამინდის ფოტოების დაბრუნება, ფიქსირებული გეოსტაციონარული პოზიციებიდან ან პოლარული ორბიტებიდან.
• საკომუნიკაციო თანამგზავრებისატელეფონო და საინფორმაციო საუბრების თანამგზავრის საშუალებით გადაცემის დაშვება. ტიპიური საკომუნიკაციო თანამგზავრები მოიცავს Telstar და Intelsat. ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებასაკომუნიკაციო თანამგზავრი არის ტრანსპონდერი - რადიო მიმღები, რომელიც იღებს საუბარს ერთ სიხშირეზე, შემდეგ აძლიერებს მას და ხელახლა გადასცემს დედამიწას სხვა სიხშირით. სატელიტი ჩვეულებრივ შეიცავს ასობით ან ათასობით ტრანსპონდერს. საკომუნიკაციო თანამგზავრები, როგორც წესი, გეოსინქრონულია.
• სამაუწყებლო თანამგზავრებისატელევიზიო სიგნალების გადაცემა ერთი წერტილიდან მეორეზე (საკომუნიკაციო თანამგზავრების მსგავსად).
• სამეცნიერო თანამგზავრები, როგორიცაა ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი, ახორციელებს ყველა სახის სამეცნიერო მისიას. ისინი ყველაფერს უყურებენ მზის ლაქებიდან გამა სხივებამდე.
• სანავიგაციო თანამგზავრებიდაეხმარეთ გემებსა და თვითმფრინავებს ნავიგაციაში. ყველაზე ცნობილი არის GPS NAVSTAR თანამგზავრები.
• სამაშველო თანამგზავრებირეაგირება რადიო ჩარევის სიგნალებზე.
• დედამიწის სადამკვირვებლო თანამგზავრებიპლანეტის შემოწმება ყველაფერში ცვლილებებისთვის, ტემპერატურისგან, ტყის საფარიდან დაწყებული ყინულის საფარით დამთავრებული. ყველაზე ცნობილი არის Landsat სერიები.
• სამხედრო თანამგზავრებიდედამიწა ორბიტაზეა, მაგრამ რეალური პოზიციის შესახებ ინფორმაციის დიდი ნაწილი საიდუმლო რჩება. თანამგზავრები შეიძლება მოიცავდეს დაშიფრულ საკომუნიკაციო რელეს, ბირთვულ მონიტორინგს, მტრის მოძრაობების მეთვალყურეობას, რაკეტების გაშვების ადრეულ გაფრთხილებას, ხმელეთის რადიოკავშირების მოსმენას, რადარის გამოსახულებას და ფოტოგრაფიას (არსებითად დიდი ტელესკოპების გამოყენებით, რომლებიც ასახავს სამხედრო საინტერესო ტერიტორიებს).

დედამიწა ხელოვნური თანამგზავრიდან რეალურ დროში

დედამიწის სურათები ხელოვნური თანამგზავრიდან, რომლებიც რეალურ დროში გადაიცემა NASA-ს მიერ საერთაშორისო კოსმოსური სადგურიდან. სურათები გადაღებულია ოთხი კამერით მაღალი გარჩევადობა, იზოლირებულია გაყინვისგან, რაც საშუალებას გვაძლევს ვიგრძნოთ თავი კოსმოსთან უფრო ახლოს, ვიდრე ოდესმე.

ექსპერიმენტი (HDEV) ISS-ის ბორტზე გააქტიურდა 2014 წლის 30 აპრილს. იგი დამონტაჟებულია ევროპის კოსმოსური სააგენტოს Columbus მოდულის გარე ტვირთის მექანიზმზე. ეს ექსპერიმენტი მოიცავს რამდენიმე ვიდეო კამერას მაღალი განსაზღვრა, რომლებიც ჩასმულია საცხოვრებელში.

რჩევა; დააყენე პლეერი HD-ში და სრული ეკრანი. არის შემთხვევები, როდესაც ეკრანი შავი იქნება, ეს შეიძლება იყოს ორი მიზეზის გამო: სადგური გადის ორბიტალურ ზონაში, სადაც ის ღამითაა, ორბიტა გრძელდება დაახლოებით 90 წუთი. ან ეკრანი ბნელდება, როდესაც კამერები იცვლება.

რამდენი თანამგზავრია დედამიწის ორბიტაზე 2018?

გაეროს კოსმოსურ საქმეთა ოფისის (UNOOSA) კოსმოსში გაშვებული ობიექტების ინდექსის მიხედვით, ამჟამად დედამიწის ორბიტაზე დაახლოებით 4256 თანამგზავრია, რაც 4,39%-ით მეტია გასულ წელთან შედარებით.

2015 წელს 221 თანამგზავრი გაუშვა, რაც ერთ წელიწადში მეორე ყველაზე მეტი თანამგზავრია, თუმცა ის 2014 წელს გაშვებულ 240 რეკორდულ რაოდენობაზე დაბალია. დედამიწის გარშემო მოძრავი თანამგზავრების რაოდენობის ზრდა შარშან გაშვებულზე ნაკლებია, რადგან თანამგზავრებს აქვთ შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა. დიდი საკომუნიკაციო თანამგზავრები ძლებს 15 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, ხოლო პატარა თანამგზავრებს, როგორიცაა CubeSats, შეუძლიათ მხოლოდ 3-6 თვის მომსახურების ვადა.

ამ დედამიწის ორბიტაზე რამდენი თანამგზავრია მოქმედი?

მეცნიერთა კავშირი (UCS) განმარტავს, თუ რომელი თანამგზავრი მუშაობს ორბიტაზე და ეს არ არის იმდენად, რამდენადაც თქვენ ფიქრობთ! ამჟამად მხოლოდ 1419 მოქმედი დედამიწის თანამგზავრია - ორბიტაზე მთლიანი რაოდენობის მხოლოდ ერთი მესამედი. ეს ნიშნავს, რომ პლანეტაზე ბევრი უსარგებლო მეტალია! სწორედ ამიტომ არის კომპანიების მხრიდან დიდი ინტერესი იმის შესახებ, თუ როგორ იჭერენ და აბრუნებენ კოსმოსურ ნამსხვრევებს ისეთი ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა კოსმოსური ბადეები, სროლები ან მზის იალქნები.

რას აკეთებენ ყველა ეს თანამგზავრი?

UCS-ის მიხედვით, ოპერატიული თანამგზავრების ძირითადი მიზნებია:

• კომუნიკაციები - 713 თანამგზავრი
• დედამიწაზე დაკვირვება/მეცნიერება - 374 თანამგზავრი
• ტექნოლოგიის დემონსტრირება/განვითარება 160 თანამგზავრის გამოყენებით
• ნავიგაცია და GPS - 105 თანამგზავრი
• კოსმოსური მეცნიერება - 67 თანამგზავრი

უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგიერთ თანამგზავრს აქვს მრავალი დანიშნულება.

ვის ეკუთვნის დედამიწის თანამგზავრები?

საინტერესოა აღინიშნოს, რომ UCS მონაცემთა ბაზაში ოთხი ძირითადი ტიპის მომხმარებელია, თუმცა თანამგზავრების 17% რამდენიმე მომხმარებლის საკუთრებაშია.

• 94 თანამგზავრი რეგისტრირებულია მშვიდობიანი მოსახლეობის მიერ: ისინი ზოგადად საგანმანათლებლო დაწესებულებებითუმცა არსებობს სხვა ეროვნული ორგანიზაციები. ამ თანამგზავრების 46%-ს აქვს ისეთი ტექნოლოგიების განვითარება, როგორიცაა დედამიწა და კოსმოსური მეცნიერება. დაკვირვებები კიდევ 43%-ს შეადგენს.
• 579 ეკუთვნის კომერციულ მომხმარებლებს: კომერციულ ორგანიზაციებს და სამთავრობო ორგანიზაციებს, რომლებსაც სურთ თავიანთი შეგროვებული მონაცემების გაყიდვა. ამ თანამგზავრების 84% ორიენტირებულია საკომუნიკაციო სერვისებზე და გლობალური პოზიციონირება; დანარჩენი 12% არის დედამიწის სადამკვირვებლო თანამგზავრები.
• 401 თანამგზავრი ეკუთვნის სამთავრობო მომხმარებლებს: ძირითადად ეროვნული კოსმოსური ორგანიზაციები, მაგრამ ასევე სხვა ეროვნული და საერთაშორისო ორგანოები. მათგან 40% არის საკომუნიკაციო და გლობალური პოზიციონირების თანამგზავრები; კიდევ 38% ორიენტირებულია დედამიწის დაკვირვებაზე. დანარჩენიდან, კოსმოსური მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარება შეადგენს შესაბამისად 12% და 10%.
• 345 თანამგზავრი ეკუთვნის სამხედროებს: ისევ აქცენტი კეთდება კომუნიკაციებზე, დედამიწის დაკვირვებაზე და გლობალური პოზიციონირების სისტემებზე, თანამგზავრების 89%-ს აქვს ამ სამი დანიშნულებიდან ერთ-ერთი.

რამდენი თანამგზავრი აქვს ქვეყანას?

UNOOSA-ს თანახმად, დაახლოებით 65 ქვეყანამ გაუშვა თანამგზავრები, თუმცა UCS მონაცემთა ბაზაში მხოლოდ 57 ქვეყანაა ჩაწერილი თანამგზავრების გამოყენებით და ზოგიერთი თანამგზავრი ჩამოთვლილია ერთობლივი/მრავალეროვნული ოპერატორებით. ყველაზე დიდი:

• აშშ 576 თანამგზავრით
• ჩინეთი 181 თანამგზავრით
• რუსეთი 140 თანამგზავრით
• გაერთიანებული სამეფო ჩამოთვლილია, როგორც 41 თანამგზავრის მქონე, ასევე მონაწილეობს დამატებით 36 თანამგზავრში, რომელსაც მართავს ევროპის კოსმოსური სააგენტო.

დაიმახსოვრე, როცა უყურებ!
IN შემდეგ ჯერზეროცა ღამის ცას უყურებთ, გახსოვდეთ, რომ თქვენსა და ვარსკვლავებს შორის დაახლოებით ორი მილიონი კილოგრამი ლითონია დედამიწის გარშემო!

Sputnik-ის გარედან, ოთხი ანტენა, რომლებიც გადაცემულია მოკლე ტალღის სიხშირეზე მიმდინარე სტანდარტის ზემოთ და ქვემოთ (27 MHz). დედამიწაზე სათვალთვალო სადგურებმა აიღეს რადიოსიგნალი და დაადასტურეს, რომ პაწაწინა თანამგზავრი გადაურჩა გაშვებას და წარმატებით მოძრაობდა ჩვენი პლანეტის გარშემო. ერთი თვის შემდეგ საბჭოთა კავშირიგაუშვა Sputnik 2 ორბიტაზე. კაფსულის შიგნით იყო ძაღლი ლაიკა.

1957 წლის დეკემბერში, სასოწარკვეთილად ცდილობდა ოპონენტებს დაეჭირა ცივი ომიამერიკელმა მეცნიერებმა სცადეს თანამგზავრის ორბიტაზე გატანა პლანეტა ავანგარდთან ერთად. სამწუხაროდ, რაკეტა აფრენისას ჩამოვარდა და დაიწვა. ამის შემდეგ მალევე, 1958 წლის 31 იანვარს, შეერთებულმა შტატებმა გაიმეორა საბჭოთა წარმატება ვერნჰერ ფონ ბრაუნის გეგმის მიღებით, რომ გაეშვა თანამგზავრი Explorer 1 ამერიკული რაკეტით. რედსტოუნი. Explorer 1 ატარებდა ინსტრუმენტებს კოსმოსური სხივების გამოსავლენად და აიოვას უნივერსიტეტის ჯეიმს ვან ალენის ექსპერიმენტში აღმოაჩინა, რომ მოსალოდნელზე გაცილებით ნაკლები კოსმოსური სხივები იყო. ამან გამოიწვია ორი ტოროიდული ზონის აღმოჩენა (საბოლოოდ დაარქვეს ვან ალენის საპატივცემულოდ) სავსე დამუხტული ნაწილაკებით. მაგნიტური ველიდედამიწა.

ამ წარმატებებით წახალისებულმა რამდენიმე კომპანიამ დაიწყო თანამგზავრების განვითარება და გაშვება 1960-იან წლებში. ერთ-ერთი მათგანი იყო Hughes Aircraft, ვარსკვლავურ ინჟინერ ჰაროლდ როზენთან ერთად. როზენი ხელმძღვანელობდა გუნდს, რომელმაც განახორციელა კლარკის იდეა - საკომუნიკაციო თანამგზავრი, რომელიც განთავსებულია დედამიწის ორბიტაზე ისე, რომ მას შეეძლო რადიოტალღების გადახტომა ერთი ადგილიდან მეორეზე. 1961 წელს NASA-მ ჰიუზთან გააფორმა კონტრაქტი Syncom (სინქრონული კომუნიკაციები) თანამგზავრების სერიის შესაქმნელად. 1963 წლის ივლისში როზენმა და მისმა კოლეგებმა დაინახეს Syncom-2 კოსმოსში აფეთქება და უხეში გეოსინქრონულ ორბიტაში შესვლა. პრეზიდენტმა კენედიმ გამოიყენა ახალი სისტემა აფრიკაში ნიგერიის პრემიერ მინისტრთან სასაუბროდ. Syncom-3 მალევე აფრინდა, რომელსაც რეალურად შეეძლო სატელევიზიო სიგნალის გადაცემა.

თანამგზავრების ერა დაიწყო.

რა განსხვავებაა თანამგზავრსა და კოსმოსურ ნამსხვრევებს შორის?

ტექნიკურად, თანამგზავრი არის ნებისმიერი ობიექტი, რომელიც ბრუნავს პლანეტაზე ან უფრო პატარა ციურ სხეულზე. ასტრონომები მთვარეებს ბუნებრივ თანამგზავრებად ახარისხებენ და წლების განმავლობაში მათ შეადგინეს ასობით ასეთი ობიექტის სია, რომლებიც ბრუნავს ჩვენს პლანეტაზე და ჯუჯა პლანეტებზე. მზის სისტემა. მაგალითად, მათ დაითვალეს იუპიტერის 67 თანამგზავრი. და მაინც არის.

ადამიანის მიერ შექმნილი ობიექტები, როგორიცაა Sputnik და Explorer, ასევე შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც თანამგზავრები, რადგან ისინი, ისევე როგორც მთვარეები, ბრუნავენ პლანეტაზე. სამწუხაროდ, ადამიანის აქტივობამ გამოიწვია დიდი რაოდენობით ნამსხვრევები დედამიწის ორბიტაზე. ყველა ეს ნაწილი და ნამსხვრევები იქცევა დიდი რაკეტების მსგავსად - ისინი ბრუნავენ პლანეტის გარშემო მაღალი სიჩქარეწრიული ან ელიფსური ბილიკის გასწვრივ. განმარტების მკაცრი ინტერპრეტაციით, თითოეული ასეთი ობიექტი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც თანამგზავრი. მაგრამ ასტრონომები, როგორც წესი, თანამგზავრებს განიხილავენ იმ ობიექტებს, რომლებიც მოქმედებენ სასარგებლო ფუნქცია. ლითონისა და სხვა უსარგებლო ნარჩენები ორბიტალური ნამსხვრევების კატეგორიას მიეკუთვნება.

ორბიტალური ნამსხვრევები მოდის მრავალი წყაროდან:

• რაკეტის აფეთქება, რომელიც წარმოქმნის ყველაზე ნაგავს.
• ასტრონავტმა ხელი მოისვა - თუ ასტრონავტი კოსმოსში რაღაცას არემონტებს და ქანჩს აცდება, ის სამუდამოდ იკარგება. გასაღები ორბიტაში გადის და დაფრინავს დაახლოებით 10 კმ/წმ სიჩქარით. თუ ის მოხვდება ადამიანს ან თანამგზავრს, შედეგები შეიძლება იყოს კატასტროფული. დიდი ობიექტები, როგორიცაა ISS, დიდი სამიზნეა კოსმოსური ნარჩენებისთვის.
• გადაყრილი ნივთები. გამშვები კონტეინერების ნაწილები, კამერის ლინზების თავსახურები და ა.შ.

NASA-მ გაუშვა სპეციალური თანამგზავრი, სახელწოდებით LDEF, რათა შეესწავლა კოსმოსურ ნამსხვრევებთან შეჯახების გრძელვადიანი ეფექტი. ექვსი წლის განმავლობაში სატელიტის ინსტრუმენტებმა დააფიქსირეს დაახლოებით 20000 დარტყმა, ზოგი მიკრომეტეორიტებით, ზოგი კი ორბიტის ნამსხვრევებით. NASA-ს მეცნიერები აგრძელებენ LDEF მონაცემების ანალიზს. მაგრამ იაპონიას უკვე აქვს გიგანტური ბადე კოსმოსური ნარჩენების დასაჭერად.

რა არის ჩვეულებრივი თანამგზავრის შიგნით?

თანამგზავრები სხვადასხვა ფორმისა და ზომისაა და ბევრს ასრულებს სხვადასხვა ფუნქციებითუმცა, ისინი ყველა ძირითადად მსგავსია. ყველა მათგანს აქვს ლითონის ან კომპოზიტური ჩარჩო და კორპუსი, რომელსაც ინგლისურენოვანი ინჟინრები უწოდებენ ავტობუსს, ხოლო რუსები კოსმოსურ პლატფორმას. კოსმოსური პლატფორმა აერთიანებს ყველაფერს და უზრუნველყოფს საკმარის ზომებს, რათა უზრუნველყოს ინსტრუმენტების გადარჩენა გაშვების დროს.

ყველა თანამგზავრს აქვს ენერგიის წყარო (ჩვეულებრივ მზის პანელები) და ბატარეები. მზის პანელების მასივები ბატარეების დამუხტვის საშუალებას იძლევა. უახლესი თანამგზავრებიმოიცავს საწვავის უჯრედებს. სატელიტური ენერგია ძალიან ძვირი და უკიდურესად შეზღუდულია. ბირთვული ენერგიის უჯრედები ჩვეულებრივ გამოიყენება სხვა პლანეტებზე კოსმოსური ზონდების გასაგზავნად.

ყველა თანამგზავრს აქვს ბორტ კომპიუტერიკონტროლისა და მონიტორინგისთვის სხვადასხვა სისტემები. ყველას აქვს რადიო და ანტენა. სულ მცირე, თანამგზავრების უმეტესობას აქვს რადიო გადამცემი და რადიო მიმღები, რათა სახმელეთო ეკიპაჟს შეეძლოს შეკითხვა და მონიტორინგი თანამგზავრის სტატუსის შესახებ. ბევრი თანამგზავრი იძლევა ბევრ სხვადასხვა რამეს: ორბიტის შეცვლიდან გადაპროგრამებამდე კომპიუტერული სისტემა.

როგორც თქვენ მოველით, ყველა ამ სისტემის გაერთიანება არ არის ადვილი ამოცანა. ამას წლები სჭირდება. ეს ყველაფერი იწყება მისიის მიზნის განსაზღვრით. მისი პარამეტრების განსაზღვრა ინჟინრებს საშუალებას აძლევს შეიკრიბონ საჭირო იარაღებიდა დააინსტალირეთ ისინი სწორი თანმიმდევრობით. სპეციფიკაციების (და ბიუჯეტის) დამტკიცების შემდეგ, სატელიტური შეკრება იწყება. ის ხდება სუფთა ოთახში, სტერილურ გარემოში, რომელიც ინარჩუნებს სასურველ ტემპერატურასა და ტენიანობას და იცავს სატელიტს განვითარებისა და აწყობის დროს.

ხელოვნური თანამგზავრები, როგორც წესი, მზადდება შეკვეთით. ზოგიერთმა კომპანიამ შეიმუშავა მოდულარული თანამგზავრები, ანუ სტრუქტურები, რომელთა შეკრება იძლევა ინსტალაციის საშუალებას დამატებითი ელემენტებისპეციფიკაციის მიხედვით. მაგალითად, Boeing 601 თანამგზავრს ჰქონდა ორი ძირითადი მოდულები- ძრავის ქვესისტემის, ელექტრონიკის და ბატარეების ტრანსპორტირების შასი; და თაფლის თაროების ნაკრები აღჭურვილობის შესანახად. ეს მოდულურობა ინჟინრებს საშუალებას აძლევს ააწყონ თანამგზავრები ბლანკებიდან და არა ნულიდან.

როგორ ხდება თანამგზავრების გაშვება ორბიტაზე?

დღეს ყველა თანამგზავრი ორბიტაზე რაკეტით არის გაშვებული. ბევრი გადაჰყავს მათ ტვირთის განყოფილებაში.

სატელიტური გაშვებების უმეტესობაში, რაკეტა გაშვებულია პირდაპირ ზემოთ, რაც საშუალებას აძლევს მას უფრო სწრაფად გადაადგილდეს სქელ ატმოსფეროში და მინიმუმამდე დაიყვანოს საწვავის მოხმარება. რაკეტის აფრენის შემდეგ, რაკეტის მართვის მექანიზმი იყენებს ინერციულ სახელმძღვანელო სისტემას, რათა გამოითვალოს რაკეტის საქშენის საჭირო კორექტირება, რათა მიაღწიოს სასურველ სიმაღლეს.

მას შემდეგ, რაც რაკეტა ჰაერში შედის, დაახლოებით 193 კილომეტრის სიმაღლეზე, სანავიგაციო სისტემა ათავისუფლებს პატარა რაკეტებს, რაც საკმარისია რაკეტის გადასატანად. ჰორიზონტალური პოზიცია. ამის შემდეგ სატელიტი გათავისუფლდება. მცირე რაკეტები კვლავ ისროლება და იძლევა განსხვავებას რაკეტასა და თანამგზავრს შორის.

ორბიტალური სიჩქარე და სიმაღლე

რაკეტამ უნდა მიაღწიოს 40320 კილომეტრს საათში სიჩქარეს, რათა მთლიანად გაექცეს დედამიწის გრავიტაციას და გაფრინდეს კოსმოსში. კოსმოსური სიჩქარე გაცილებით მეტია, ვიდრე თანამგზავრს სჭირდება ორბიტაზე. ისინი არ გაურბიან დედამიწის გრავიტაციას, მაგრამ არიან წონასწორობის მდგომარეობაში. ორბიტალური სიჩქარე არის სიჩქარე, რომელიც საჭიროა თანამგზავრის გრავიტაციულ მიზიდულობასა და ინერციულ მოძრაობას შორის ბალანსის შესანარჩუნებლად. ეს არის დაახლოებით 27,359 კილომეტრი საათში 242 კილომეტრის სიმაღლეზე. გრავიტაციის გარეშე, ინერცია თანამგზავრს კოსმოსში გაატარებდა. გრავიტაციის პირობებშიც კი, თუ თანამგზავრი ძალიან სწრაფად მოძრაობს, ის კოსმოსში გაიგზავნება. თუ თანამგზავრი ძალიან ნელა მოძრაობს, გრავიტაცია მას უკან დააბრუნებს დედამიწისკენ.

თანამგზავრის ორბიტალური სიჩქარე დამოკიდებულია მის სიმაღლეზე დედამიწაზე. რაც უფრო ახლოს არის დედამიწასთან, მით უფრო სწრაფი სიჩქარე. 200 კილომეტრის სიმაღლეზე ორბიტალური სიჩქარე საათში 27400 კილომეტრია. ორბიტის შესანარჩუნებლად 35786 კილომეტრის სიმაღლეზე, თანამგზავრმა უნდა იმოგზაუროს საათში 11300 კილომეტრის სიჩქარით. ეს ორბიტალური სიჩქარე თანამგზავრს საშუალებას აძლევს ყოველ 24 საათში ერთხელ განახორციელოს ფრენა. ვინაიდან დედამიწა ასევე ბრუნავს 24 საათის განმავლობაში, თანამგზავრი 35786 კილომეტრის სიმაღლეზე დედამიწის ზედაპირთან შედარებით ფიქსირებულ მდგომარეობაშია. ამ პოზიციას გეოსტაციონარული ეწოდება. გეოსტაციონარული ორბიტა იდეალურია ამინდისა და საკომუნიკაციო თანამგზავრებისთვის.

ზოგადად, რაც უფრო მაღალია ორბიტა, მით გრძელი თანამგზავრიშეუძლია მასზე დარჩენა. დაბალ სიმაღლეზე თანამგზავრი იმყოფება დედამიწის ატმოსფეროში, რაც ქმნის წევას. მაღალ სიმაღლეზე პრაქტიკულად არ არსებობს წინააღმდეგობა და თანამგზავრი, ისევე როგორც მთვარე, შეიძლება დარჩეს ორბიტაზე საუკუნეების განმავლობაში.

თანამგზავრების ტიპები

დედამიწაზე ყველა თანამგზავრი ერთნაირად გამოიყურება - მბზინავი ყუთები ან ცილინდრები, რომლებიც მორთულია ფრთებით მზის პანელები. მაგრამ კოსმოსში, ეს ხე-ტყის დანადგარები ძალიან განსხვავებულად იქცევიან მათი ფრენის გზის, სიმაღლისა და ორიენტაციის მიხედვით. შედეგად, სატელიტური კლასიფიკაცია ხდება კომპლექსური საკითხი. ერთი მიდგომაა ხომალდის ორბიტის განსაზღვრა პლანეტასთან (ჩვეულებრივ დედამიწასთან) მიმართ. შეგახსენებთ, რომ არსებობს ორი ძირითადი ორბიტა: წრიული და ელიფსური. ზოგიერთი თანამგზავრი იწყება ელიფსით და შემდეგ შემოდის წრიულ ორბიტაში. სხვები მიჰყვებიან ელიფსურ გზას, რომელიც ცნობილია როგორც მოლნიას ორბიტა. ეს ობიექტები, როგორც წესი, მოძრაობენ ჩრდილოეთიდან სამხრეთისკენ დედამიწის პოლუსების გასწვრივ და სრულ ფრენას 12 საათში ასრულებენ.

პოლარული ორბიტის თანამგზავრები ასევე გადიან პოლუსებს ყოველი რევოლუციის დროს, თუმცა მათი ორბიტები ნაკლებად ელიფსურია. პოლარული ორბიტები რჩება სივრცეში, სანამ დედამიწა ბრუნავს. შედეგად, დედამიწის უმეტესი ნაწილი თანამგზავრის ქვეშ გადის პოლარულ ორბიტაზე. იმის გამო, რომ პოლარული ორბიტები უზრუნველყოფენ პლანეტის შესანიშნავ დაფარვას, ისინი გამოიყენება რუქებისა და ფოტოგრაფიისთვის. სინოპტიკოსები ასევე ეყრდნობიან გლობალური ქსელიპოლარული თანამგზავრები, რომლებიც ჩვენს პლანეტას 12 საათში ატრიალებენ.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ თანამგზავრების კლასიფიკაცია დედამიწის ზედაპირზე მათი სიმაღლის მიხედვით. ამ სქემიდან გამომდინარე, არსებობს სამი კატეგორია:

• დედამიწის დაბალი ორბიტა (LEO) - LEO თანამგზავრები იკავებენ კოსმოსის რეგიონს დედამიწიდან 180-დან 2000 კილომეტრამდე. თანამგზავრები, რომლებიც დედამიწის ზედაპირთან ახლოს მოძრაობენ, იდეალურია დაკვირვებისთვის, სამხედრო მიზნებისთვის და ამინდის შესახებ ინფორმაციის შეგროვებისთვის.
• დედამიწის საშუალო ორბიტა (MEO) - ეს თანამგზავრები დაფრინავენ დედამიწიდან 2000-დან 36000 კმ-მდე. კარგად მუშაობს ამ სიმაღლეზე სანავიგაციო თანამგზავრები GPS. ორბიტალური სიჩქარეა 13900 კმ/სთ.
• გეოსტაციონარული (გეოსინქრონული) ორბიტა - გეოსტაციონარული თანამგზავრები დედამიწის გარშემო ბრუნავენ 36000 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე და ბრუნვის იგივე სიჩქარით, როგორც პლანეტა. ამიტომ, ამ ორბიტაზე თანამგზავრები ყოველთვის განლაგებულია დედამიწის ერთი და იგივე ადგილისკენ. ბევრი გეოსტაციონარული თანამგზავრი დაფრინავს ეკვატორის გასწვრივ, რამაც შექმნა მრავალი საცობები კოსმოსის ამ რეგიონში. რამდენიმე ასეული ტელევიზია, საკომუნიკაციო და ამინდის თანამგზავრი იყენებს გეოსტაციონალურ ორბიტას.

დაბოლოს, შეიძლება თანამგზავრების ფიქრი იმ გაგებით, თუ სად "ეძებენ". ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში კოსმოსში გაგზავნილი ობიექტების უმეტესობა დედამიწას უყურებს. ამ თანამგზავრებს აქვთ კამერები და აღჭურვილობა, რომლებსაც შეუძლიათ დაინახონ ჩვენი სამყარო სინათლის სხვადასხვა ტალღის სიგრძეში, რაც საშუალებას გვაძლევს დავტკბეთ ჩვენი პლანეტის ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი ტონების სანახაობრივი ხედებით. ნაკლები თანამგზავრი აქცევს მზერას კოსმოსისკენ, სადაც აკვირდებიან ვარსკვლავებს, პლანეტებსა და გალაქტიკებს და ასტეროიდების და კომეტების მსგავსი ობიექტების სკანირებას, რომლებიც შეიძლება დედამიწას შეეჯახონ.

ცნობილი თანამგზავრები

ბოლო დრომდე, თანამგზავრები რჩებოდა ეგზოტიკური და საიდუმლო ინსტრუმენტები, რომლებიც ძირითადად სამხედრო მიზნებისთვის გამოიყენებოდა ნავიგაციისა და ჯაშუშობისთვის. ახლა ისინი ჩვენი განუყოფელი ნაწილი გახდნენ ყოველდღიური ცხოვრება. მათი წყალობით ჩვენ ვიცით ამინდის პროგნოზი (თუმცა სინოპტიკოსები ხშირად ცდებიან). ჩვენ ვუყურებთ ტელევიზორს და ინტერნეტს ვწვდებით თანამგზავრების წყალობით. GPS ჩვენს მანქანებსა და სმარტფონებში გვაძლევს მოხვედრის საშუალებას სწორი ადგილი. ღირს თუ არა ლაპარაკი ჰაბლის ტელესკოპის ფასდაუდებელ წვლილზე და ISS-ზე ასტრონავტების მუშაობაზე?

თუმცა, არსებობენ ორბიტის ნამდვილი გმირები. მოდით გავეცნოთ მათ.

1. Landsat-ის თანამგზავრები იღებდნენ დედამიწას 1970-იანი წლების დასაწყისიდან და მათ აქვთ რეკორდი დედამიწის ზედაპირზე დაკვირვებაში. Landsat-1, რომელიც ერთ დროს ცნობილი იყო როგორც ERTS (Earth Resources Technology Satellite), ამოქმედდა 1972 წლის 23 ივლისს. მას ჰქონდა ორი ძირითადი ინსტრუმენტი: კამერა და მრავალსპექტრული სკანერი, რომელიც აშენებულია Hughes Aircraft Company-ის მიერ და შეუძლია მონაცემების ჩაწერა მწვანე, წითელი და ორი ინფრაწითელი სპექტრით. თანამგზავრმა ისეთი მშვენიერი სურათები გადაიღო და იმდენად წარმატებულად ითვლებოდა, რომ მას მთელი სერია მოჰყვა. NASA-მ ბოლო Landsat-8 2013 წლის თებერვალში გაუშვა. ამ მანქანას ჰქონდა ორი დედამიწაზე დამკვირვებელი სენსორი, ოპერაციული მიწის გამოსახულება და თერმული ინფრაწითელი სენსორი, რომლებიც აგროვებდნენ სანაპირო რეგიონების, პოლარული ყინულის, კუნძულებისა და კონტინენტების მრავალსპექტრულ სურათებს.
2. გეოსტაციონარული ოპერატიული გარემოსდაცვითი თანამგზავრები (GOES) ატრიალებენ დედამიწას გეოსტაციონარული ორბიტა, თითოეული პასუხისმგებელია ფიქსირებულ ნაწილზე გლობუსი. ეს საშუალებას აძლევს თანამგზავრებს ყურადღებით დააკვირდნენ ატმოსფეროს და დაადგინონ ამინდის პირობების ცვლილებები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ტორნადოები, ქარიშხლები, წყალდიდობები და ელვისებური შტორმები. თანამგზავრები ასევე გამოიყენება ნალექისა და თოვლის დაგროვების შესაფასებლად, თოვლის საფარის მასშტაბის გასაზომად და ზღვისა და ტბის ყინულის მოძრაობაზე. 1974 წლიდან 15 GOES თანამგზავრი გავიდა ორბიტაზე, მაგრამ მხოლოდ ორი თანამგზავრი, GOES West და GOES East, აკონტროლებს ამინდის ნებისმიერ დროს.
3. ითამაშეს ჯეისონ-1 და ჯეისონ-2 საკვანძო როლიდედამიწის ოკეანეების გრძელვადიან ანალიზში. ნასამ გაუშვა ჯეისონ-1 2001 წლის დეკემბერში, რათა შეცვალოს NASA/CNES Topex/Poseidon თანამგზავრი, რომელიც მოქმედებდა დედამიწის ზემოთ 1992 წლიდან. თითქმის ცამეტი წლის განმავლობაში ჯეისონ-1 ზომავდა ზღვის დონეს, ქარის სიჩქარეს და ტალღების სიმაღლეს დედამიწის ყინულისგან თავისუფალი ოკეანეების 95%-ზე მეტში. NASA-მ ჯეისონ-1 ოფიციალურად გადადგა 2013 წლის 3 ივლისს. ჯეისონ-2 ორბიტაზე 2008 წელს შევიდა. მას ჰქონდა მაღალი სიზუსტის ინსტრუმენტები, რამაც შესაძლებელი გახადა სატელიტიდან ოკეანის ზედაპირამდე მანძილის გაზომვა რამდენიმე სანტიმეტრის სიზუსტით. ეს მონაცემები, გარდა მათი მნიშვნელობისა ოკეანოგრაფებისთვის, იძლევა ფართო ხედვას გლობალური კლიმატის ნიმუშების ქცევაზე.

რა ღირს თანამგზავრები?

Sputnik-ისა და Explorer-ის შემდეგ, თანამგზავრები უფრო დიდი და რთული გახდა. ავიღოთ, მაგალითად, TerreStar-1, კომერციული თანამგზავრი, რომელიც უნდა უზრუნველყოფდა მობილური მონაცემების გადაცემას ჩრდილოეთ ამერიკასმარტფონებისთვის და მსგავსი მოწყობილობებისთვის. 2009 წელს გამოშვებული TerreStar-1 იწონიდა 6910 კილოგრამს. და როდესაც სრულად განლაგდა, მან გამოავლინა 18 მეტრიანი ანტენა და მასიური მზის პანელები 32 მეტრიანი ფრთების სიგრძით.

ასეთი რთული აპარატის აშენებას უამრავი რესურსი სჭირდება, ამიტომ ისტორიულად მხოლოდ სამთავრობო უწყებებს და კორპორაციების, რომლებსაც ღრმა ჯიბეები აქვთ, შეეძლოთ თანამგზავრის ბიზნესში შესვლა. ყველაზესატელიტის ღირებულება დევს აღჭურვილობაში - ტრანსპონდერებში, კომპიუტერებსა და კამერებში. ტიპიური ამინდის თანამგზავრი დაახლოებით 290 მილიონი დოლარი ღირს. ჯაშუშური თანამგზავრი 100 მილიონი დოლარით მეტი დაჯდებოდა. ამას დაუმატეთ თანამგზავრების შენარჩუნებისა და შეკეთების ხარჯები. კომპანიებმა უნდა გადაიხადონ სატელიტური გამტარუნარიანობა ისევე, როგორც ტელეფონის მფლობელებმა იხდიან ფიჭური კომუნიკაცია. ეს ზოგჯერ 1,5 მილიონ დოლარზე მეტი ღირს წელიწადში.

სხვებს მნიშვნელოვანი ფაქტორიარის გაშვების ღირებულება. ერთი თანამგზავრის კოსმოსში გაშვება შეიძლება 10-დან 400 მილიონ დოლარამდე დაჯდეს, რაც დამოკიდებულია მოწყობილობაზე. Pegasus XL რაკეტას შეუძლია 443 კილოგრამი აწიოს დედამიწის დაბალ ორბიტაზე 13,5 მილიონ დოლარად. მძიმე თანამგზავრის გაშვებას მეტი აწევა დასჭირდება. Ariane 5G რაკეტას შეუძლია 18000 კილოგრამიანი თანამგზავრის გაშვება დაბალ ორბიტაზე 165 მილიონი დოლარით.

თანამგზავრების მშენებლობასთან, გაშვებასთან და ექსპლუატაციასთან დაკავშირებული ხარჯებისა და რისკების მიუხედავად, ზოგიერთმა კომპანიამ მოახერხა მის გარშემო მთელი ბიზნესის აგება. მაგალითად, ბოინგი. კომპანიამ 2012 წელს კოსმოსში 10-მდე თანამგზავრი მიიტანა და მიიღო შეკვეთები შვიდ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, რაც დაახლოებით 32 მილიარდი დოლარის შემოსავალს გამოიმუშავებდა.

თანამგზავრების მომავალი

Sputnik-ის გაშვებიდან თითქმის ორმოცდაათი წლის შემდეგ, თანამგზავრები, ბიუჯეტების მსგავსად, იზრდება და ძლიერდება. მაგალითად, შეერთებულმა შტატებმა ომის დაწყებიდან თითქმის 200 მილიარდი დოლარი დახარჯა. სატელიტური პროგრამადა ახლა, მიუხედავად ამ ყველაფრისა, მას აქვს მოძველებული მოწყობილობების ფლოტი, რომლებიც ელოდება შეცვლას. ბევრი ექსპერტი შიშობს, რომ დიდი თანამგზავრების აშენება და განლაგება უბრალოდ ვერ იარსებებს გადასახადის გადამხდელ დოლარზე. გამოსავალი, რომელიც ყველაფერს თავდაყირა აყენებს, რჩება კერძო კომპანიები, როგორიცაა SpaceX და სხვები, რომლებიც აშკარად არ განიცდიან ბიუროკრატიულ სტაგნაციას, როგორიცაა NASA, NRO და NOAA.

კიდევ ერთი გამოსავალი არის თანამგზავრების ზომისა და სირთულის შემცირება. კალტექისა და სტენფორდის უნივერსიტეტის მეცნიერები 1999 წლიდან მუშაობენ ახალი ტიპის CubeSat-ზე, რომელიც დაფუძნებულია სამშენებლო ბლოკებზე 10 სანტიმეტრიანი კიდეებით. თითოეული კუბი შეიცავს მზა კომპონენტებს და შეიძლება გაერთიანდეს სხვა კუბებთან ეფექტურობის გაზრდისა და დატვირთვის შესამცირებლად. დიზაინის სტანდარტიზაციით და ყოველი თანამგზავრის აგების ღირებულების ნულიდან შემცირებით, ერთი CubeSat შეიძლება ღირდეს სულ რაღაც 100,000$.

2013 წლის აპრილში, NASA-მ გადაწყვიტა შეემოწმებინა ეს მარტივი პრინციპი სამი CubeSat-ით, რომლებიც აღჭურვილია კომერციული სმარტფონებით. მიზანი იყო მიკროსატელიტების ორბიტაზე მცირე ხნით გატანა და მათი ტელეფონებით რამდენიმე სურათის გადაღება. სააგენტო ახლა გეგმავს ასეთი თანამგზავრების ფართო ქსელის განთავსებას.

დიდი თუ პატარა, მომავალ თანამგზავრებს უნდა შეეძლოთ ეფექტური კომუნიკაცია სახმელეთო სადგურებთან. ისტორიულად, NASA ეყრდნობოდა რადიოსიხშირულ კომუნიკაციებს, მაგრამ RF მიაღწია თავის ლიმიტს, რადგან გაჩნდა მოთხოვნა მეტი ენერგიაზე. ამ დაბრკოლების დასაძლევად NASA-ს მეცნიერები ავითარებენ სისტემას ორმხრივი კომუნიკაციარადიოტალღების ნაცვლად ლაზერებზე დაფუძნებული. 2013 წლის 18 ოქტომბერს მეცნიერებმა პირველად გაისროლეს ლაზერული სხივი მთვარედან დედამიწაზე მონაცემების გადასაცემად (384633 კილომეტრის მანძილზე) და მიაღწიეს გადაცემის რეკორდულ სიჩქარეს 622 მეგაბიტი წამში.