Общие сведения об ИСЗ

Искусственные спутники Земли (ИСЗ) – космические аппараты, выведенные на орбиты вокруг нашей планеты для решения научных и прикладных задач. Запуск первого ИСЗ, ставшего первым искусственным небесным телом, созданным человеком, был осуществлён в СССР 4 октября 1957 г. и явился результатом достижений в области ракетной техники, электроники, автоматического управления, вычислительной техники, небесной механики и других разделов науки и техники. С помощью аппаратуры, установленной на ИСЗ, впервые была измерена плотность верхней атмосферы (по изменениям орбиты), исследованы особенности распространения радиосигналов в ионосфере, проверены теоретические расчёты и основные технические решения, связанные с выведением ИСЗ на орбиту. 1 февраля 1958 г. на орбиту был выведен первый американский ИСЗ «Эксплорер-1», а несколько позже самостоятельные запуски ИСЗ произвели и другие страны:

- 26.11.1965 – Франция (спутник «А-1»);

- 11.02.1970 – Япония (спутник «Осуми»);

- 24.04.1970 – КНР (спутник «Чайна-1»);

- 28.10.1971 – Великобритания (спутник «Просперо»);

- 18.07.1980 – Индия (спутник «Рохини»).

Некоторые спутники, изготовленные в Канаде, Франции, Италии, Великобритании и других странах, запускались (с 1962) с помощью американской ракеты-носителя. С помощью советских ракет-носителей на орбиты ИСЗ выводились спутники Индии, Франции, ЧССР и других стран. В практике космических исследований широкое распространение получило международное сотрудничество. Так, в рамках научно-технического сотрудничества социалистических стран запущен ряд ИСЗ. Первый из них – «Интеркосмос-1» - был выведен на орбиту 14.10.1969.

 

В соответствии с международной договорённостью космический аппарат называется спутником, если он совершил не менее одного оборота вокруг Земли. При несоблюдении этого условия он считается ракетным зондом, проводившим измерения вдоль баллистической траектории, и не регистрируется как спутник. Последние ступени РН, головные обтекатели и некоторые другие детали, отделяемые от ИСЗ при выводе на орбиту представляют собой вторичные орбитальные объекты; их обычно не называют спутниками, хотя они обращаются по околоземным орбитам и в ряде случаев служат объектами наблюдений для научных целей. В зависимости от задач, решаемых с помощью ИЗС, их подразделяют на научно-исследовательские и прикладные. Если на спутнике установлены радиопередатчики, та или иная измерительная аппаратура, импульсные лампы для подачи световых сигналов и т.п., его называют активным. Пассивные ИЗС предназначены обычно для наблюдений с земной поверхности при решении некоторых научных задач (к числу таких ИСЗ принадлежат спутники-баллоны, достигающие в диаметре нескольких десятков метров). Научно-исследовательские ИСЗ служат для исследований Земли, других небесных тел, космического пространства, биологических и других исследований. К их числу, относятся, в

 

Почтовая марка СССР, изображающая Спутник-1

Почтовая марка СССР, изображающая Спутник-1

частности, геофизические и геодезические искусственные спутники Земли, исследовательские искусственные спутники Земли и др. Прикладными ИСЗ являются связные и метеорологические искусственные спутники Земли, ИСЗ для исследования земных ресурсов, навигационные искусственные спутники Земли, спутники технического назначения (для исследования воздействия космических условий на материалы, для испытаний и отработки бортовых систем) и др. На некоторых ИСЗ устанавливается аппаратура, позволяющая решать и научно-технические, и прикладные задачи. Спутники на экваториальной орбите, лежащей вблизи плоскости экватора, называются экваториальными, ИСЗ на полярной (или приполярной) орбите, проходящей вблизи полюсов Земли, - полярными. ИЗС, выведенные на круговую экваториальную орбиту, удалённую на 35800 км от поверхности Земли, и движущиеся в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли, «висят» неподвижно над одной точкой земной поверхности; такие спутники называются стационарными. Особым типом ИСЗ являются орбитальные космические корабли и обитаемые орбитальные станции.

 

Почтовый конверт, посвящённый 5-летию запуска первого ИСЗ

Почтовый конверт, посвящённый 5-летию запуска первого ИСЗ

 

В соответствии с международной системой регистрации искусственных космических объектов (КА различного назначения) в рамках международной организации Коспар в 1957 – 1962 КА обозначались годом запуска с добавлением буквы греческого алфавита, соответствующей порядковому номеру запуска в данном году, и арабской цифры – номера орбитального объекта в зависимости от его яркости или степени научной значимости. Так 1957a2 – обозначение первого советского ИСЗ, запущенного в 1957; 1957a1 – обозначение последней ступени ракеты-носителя этого ИСЗ (РН была более яркой). Поскольку число запусков возрастало, начиная с 01.01.1963, КА стали обозначать годом запуска, порядковым номером запуска в данном году и заглавной буквой латинского алфавита (иногда также заменяемой порядковым числом). Так, ИСЗ «Интеркосмос-1» имеет обозначение: 1969 88А или 1969 088 01. В национальных программах космических исследований серии ИСЗ часто имеют также собственные названия: «Космос» (СССР), «Эксплорер» (США), «Диадем» (Франция) и др.

За рубежом слово «спутник» до 1969 использовалось только применительно к советским ИСЗ. В 1968 – 69 при подготовке международного многоязычного космонавтического словаря достигнута договорённость, согласно которой термин «спутник» применяется к ИСЗ, запущенным в любой стране.

 

В соответствии с разнообразием научных и прикладных задач, решаемых с помощью ИСЗ, спутники могут иметь различные размеры, массу, конструктивные схемы, состав бортового оборудования. Например, масса наименьшего ИСЗ (из серии «ЭРС») – всего 0,7 кг; советский ИСЗ «Протон-4» имел массу 17 т.

Для решения некоторых научных и прикладных задач необходимо, чтобы ИСЗ был определённым образом ориентирован в пространстве, причём вид ориентации определяется главным образом назначением ИСЗ или особенностями установленного на нём оборудования. Так, орбитальную ориентацию, при которой одна из осей постоянно направлена по вертикали, имеют ИСЗ, предназначенные для наблюдений объектов на поверхности и в атмосфере Земли; ИСЗ для астрономических исследований ориентируются на небесные объекты: звёзды, Солнце. По команде с Земли или по заданной программе ориентация может изменяться. В некоторых случаях ориентируется не весь ИСЗ, а лишь отдельные элементы: остронаправленные антенны – на наземные пункты, солнечные батареи – на Солнце. Для того, чтобы направление некоторой оси спутника сохранялось неизменным в пространстве, ему сообщают вращение вокруг этой оси. Для ориентации используют также гравитационные, аэродинамические, магнитные системы – так называемые пассивные системы ориентации, и системы, снабжённые реактивными или инерционными управляющими органами (обычно на сложных ИСЗ), активные системы ориентации. ИСЗ, имеющие РД для маневрирования, коррекции

 

Почтовый блок СССР 1982 года в честь 25-летия запуска первого в мире искусственного спутника Земли

Почтовый блок СССР 1982 года в честь 25-летия запуска первого в мире искусственного спутника Земли

траектории или спуска с орбиты, снабжаются системами управления движением, составной частью которой является система ориентации.

 

Энергопитание бортовой аппаратуры большинства ИСЗ осуществляется от СБ, панели которых ориентируются перпендикулярно направлению солнечных лучей или расположены так, чтобы часть из них освещалась Солнцем при любом его положении относительно ИСЗ (т. н. всенаправленные СБ).

СБ обеспечивают длительную работу бортовой аппаратуры. На ИСЗ, рассчитанных на ограниченные сроки работы (до 2 – 3 недель), используются электрохимические источники тока – аккумуляторы, топливные элементы. Некоторые ИСЗ имеют на борту изотопные генераторы электрической энергии. Тепловой режим ИСЗ, необходимый для работы их бортовой аппаратуры, поддерживается системами терморегулирования. В ИСЗ, отличающихся значительным тепловыделением аппаратуры, применяются системы с жидкостным контуром теплопередачи; на ИСЗ с небольшим тепловыделением аппаратуры в ряде случаев ограничиваются пассивными средствами терморегулирования (использование радиационных поверхностей, теплоизоляции отдельных элементов).

 

Передача научной и другой информации с ИСЗ на Землю производится с помощью радиотелеметрических систем (часто имеющих запоминающие бортовые устройства для регистрации информации в периоды полёта ИСЗ вне зон радиовидимости наземных пунктов). Некоторые ИСЗ имеют спускаемые аппараты для возвращения на Землю отдельных приборов, фотоплёнок, подопытных животных и т.д.

 

 Почтовая марка, посвящённая 10-летию запуска первого ИСЗ

Почтовая марка, посвящённая 10-летию запуска первого ИСЗ


Источники:

- энциклопедия «Космонавтика», М., издательство «Советская энциклопедия», 1985.

Справочная информация

 

 

Контактная информация

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш)

Россия, 141070, Московская область, г.Королёв, ул.Пионерская, д.4

т. (495) 513-59-51
ф. (495) 512-21-00

e-mail: corp@tsniimash.ru
© 2000-2017 ФГУП ЦНИИмаш
На печать Карта сайта На главную