Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — это летательный космический аппарат, который осуществляет вращение вокруг планеты по геоцентрической орбите.
Общие сведения об искусственных спутниках
Для совершения движения вокруг планеты аппарат должен обладать начальной скоростью, равной первой космической скорости либо большей чем она. Полеты ИСЗ проходят на высотах до сотен тысяч километров. Нижняя граница высоты полета обуславливается необходимостью избегания быстрого торможения в слоях атмосферы. Период обращения спутника в зависимости от высоты полета варьируется от нескольких часов до нескольких лет. Определенное значение имеют спутники, выведенные на геостационарную орбиту, период обращения которых равен суткам и потому для наземного наблюдателя они «висят» на небосклоне неподвижно, что дает возможность избавиться от использования поворотных устройств в антеннах.
Под термином «спутник», как правило, понимаются беспилотные космические аппараты, но околоземные автоматические и пилотируемые грузовые космические корабли, орбитальные станции также носят название ИСЗ.
Многие автоматические межпланетные станции и межпланетные космические корабли могут быть запущены в космос, минуя стадию спутника или после предварительного вывода на опорную орбиту.
Когда космическая эра только начиналась, спутники запускались с использованием ракет-носителей, а в конце XX века получил широкое распространение запуск спутников с борта космических кораблей и орбитальных станций, также являющихся спутниками (в первую очередь, таким был МТКК-космоплан Спейс Шаттл). В качестве средств выведения спутников на орбиту теоретически могут быть использованы, но пока еще не освоенные на практике такие средства, как МТКК-космолеты, космические лифты, космические пушки. Через небольшое время после начала космической эры обычным стало выведение на одной ракете-носителе нескольких спутников, а в конце 2013 года число одновременно выводимых спутников в некоторых запусках превышало три десятка. В ходе отдельных запусков последние ступени носителей выходят на орбиту и фактически также на время становятся спутниками.
Беспилотные спутники могут иметь массу от нескольких килограммов до десятков тонн и размер от сантиметров до десятков метров. Являющиеся спутниками космопланы и космические корабли достигают нескольких десятков тонн и метров, а сборные орбитальные станции — сотен тонн и метров. С развитием нано-технологий и микроминиатюризации в XXI веке стало массовым явлением создание сверхмалых спутников форматов кубсат (массой не более 1,33 кг), а также покеткуб (карманный куб), массой не более 0,25 кг.
Преимущественно спутники создаются как невозвратные, но некоторые из них (пилотируемые и грузовые космические корабли) являются частично возвращаемыми (имеют спускаемый аппарат) или полностью возвращаемыми (космопланы и возвращаемые на их борту спутники).
Искусственные спутники широко используются для решения прикладных задач и проведения научных исследований.
Спутники в начале космической эры запускались государствами (государственными организациями), однако в последнее время широко распространились спутники, запущенные частными компаниями. С появлением покеткубов и кубсатов, стоимость выведения на орбиту которых не превышает нескольких тысяч долларов, возможным стал запуск спутников частными лицами.
Типы спутников
Различают следующие типы спутников:
- биоспутники предназначаются для проведения в условиях космоса научных экспериментов над живыми организмами;
- астрономические спутники предназначаются для исследования планет, галактик и прочих космических объектов;
- спутники дистанционного зондирования;
- метеорологические спутники предназначаются для наблюдения климата и для передачи данных в целях предсказания погоды;
- малые спутники — спутники малого веса (менее 0,5 тонн) и размера, которые подразделяются на миниспутники (более 100 кг), микроспутники (более 10 кг) и наноспутники (легче 10 кг), в том числе покеткубы и кубсаты;
- военные спутники;
- спутники связи;
- навигационные спутники;
- орбитальные станции — долговременные космические корабли;
- космические корабли — пилотируемые космические аппараты;
- голоспутники предназначенные для исследования других планет.
История запуска искусственных спутников
ИСЗ запускали более чем 70 различных стран (а также отдельные частные компании) с помощью собственных ракет-носителей или предоставляемых другими странами и частными и межгосударственными организациями пусковых услуг.
Первый в мире искусственный спутник (Спутник-1) был запущен в СССР 4 октября 1957 года. Второй страной, которая сумела запустить ИСЗ (Эксплорер-1), стали США. Это произошло 1 февраля 1958 года.
26 ноября 1965 года Франция стала третьей страной, выведшей ИСЗ на своей РН (Астерикс).
Великобритания, Канада, Италия запустили ИСЗ в 1962, 1962, 1964 годах на американских ракет-носителей.
Австралия и ФРГ первыми ИСЗ обзавелись в 1967 и 1969 годах с помощью РН США.
Япония, Китай, Израиль запустили первые ИСЗ на своих РН в 1970, 1970, 1988 годах
Великобритания, Иран, Индия, Европа (межгосударственная организация ESRO, ныне ESA) — запустили первые ИСЗ на иностранных носителях, а затем создали свои РН. Многие страны первые ИСЗ закупали в других странах (СССР, США, Китае и др.).
Неподтвержденные сведения о запуске спутников
- Ирак в 1989 году заявил о запуск на орбиту головной части РН «Таммуз», однако эта информация не получила официального подтверждения.
- В 1998 и 2009 годах КНДР предпринимала попытки вывести на орбиту спутники Кванменсон-1 и Кванменсон-2. Средства контроля космического пространства России и США не подтвердили факт вывода, однако северокорейские представители настаивают на успешном выведении ИСЗ на орбиту.
Столкновения спутников
10 февраля 2009 года произошло первое в истории столкновение искусственных спутников. Столкнулись военный спутник РФ (выведенный на орбиту в 1994 году, но списанный через два года) и спутник американского оператора спутниковой связи Иридиум.
Спутники столкнулись над Сибирью. В результате образовалось два облака фрагментов и мелких обломков.
