|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Sztuczne satelity Ziemi. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Sztuczny satelita Ziemi (AES) to statek kosmiczny obracający się wokół Ziemi po orbicie geocentrycznej. Aby poruszać się po orbicie okołoziemskiej, urządzenie musi mieć prędkość początkową równą lub większą od pierwszej prędkości ucieczki. Loty AES realizowane są na wysokościach sięgających nawet kilkuset tysięcy kilometrów. Dolną granicę wysokości lotu sztucznego satelity wyznacza konieczność uniknięcia procesu gwałtownego hamowania w atmosferze. Okres orbitalny satelity, w zależności od średniej wysokości lotu, może wynosić od półtorej godziny do kilku lat. Szczególne znaczenie mają satelity na orbicie geostacjonarnej, których okres obiegu jest ściśle równy dobie i dlatego dla obserwatora naziemnego „wiszą” nieruchomo na niebie, co pozwala pozbyć się urządzeń wirujących w antenach. Termin satelita zwykle odnosi się do bezzałogowego statku kosmicznego, ale załogowe i automatyczne statki transportowe znajdujące się w pobliżu Ziemi, a także stacje orbitalne, w zasadzie są również satelitami. Automatyczne stacje międzyplanetarne i statki kosmiczne międzyplanetarne można wystrzelić w przestrzeń kosmiczną zarówno z pominięciem sceny satelitarnej (tzw. rektascensja), jak i po wstępnym wystrzeleniu w tzw. orbita referencyjna satelity.
O wystrzeleniu pierwszego satelity w ZSRR zaczęto myśleć już w czasie, gdy trwały prace nad pociskiem balistycznym R-7. W 1956 r. utworzono grupę naukowców kierowaną przez akademika Mścisława Keldysha, której poinstruowano opracowanie programu eksperymentów naukowych dla pierwszego sztucznego satelity Ziemi. Po wstępnej analizie wszystkich systemów pokładowych, w jakie miał być wyposażony ten satelita, okazało się, że nie da się zmieścić w masie mniejszej niż 1250 kg (masa jednego pocisku wynosiła 250 kg, układ zasilania ważył 450 kg, w dodatku masywne anteny miały dużą wagę ). Rakiety, które wówczas istniały, nie mogły przekazać tak ciężkiej aparaturze pierwszej prędkości kosmicznej (około 8 km/s). Następnie, pod koniec 1956 roku, jeden z pracowników Korolowa, Michaił Tichonrawow, zaproponował projekt prostszego i lżejszego satelity o masie około 80 kg. W czerwcu 1957 r. gotowe były rysunki ostatecznego układu tego satelity, a pod koniec sierpnia rozpoczęto jego testy. Aby umieścić satelitę na orbicie, biuro projektowe Korolev opracowało specjalną dwustopniową rakietę o łącznej masie 7 ton opartą na R-267, która składała się z czterech bocznych bloków rakietowych silnika rakietowego na paliwo ciekłe RD-107 i jeden centralny blok silnika rakietowego RD-108. Wszystkie silniki na starcie były włączane jednocześnie. 120 sekund po starcie klocki boczne zostały odrzucone (w tym czasie drugi etap osiągnął wysokość 50 km i miał prędkość 2,3 km/s). Jednostka centralna pracowała przez kolejne 180 sekund. Na wysokości 200 km jednostka centralna została wyłączona, po czym satelita został oddzielony od niej za pomocą popychacza sprężynowego, zrzucił ochronną osłonę termiczną i rozpoczął swobodny lot. Pomyślny start rakiety miał miejsce 4 października 1957 roku. Ten dzień otworzył początek nowej ery kosmicznej w historii Ziemi. Pierwszy satelita stanowił kluczowy punkt w rozwoju technologii. Z jednej strony symbolizował zakończenie trudnego etapu w rozwoju rakiet balistycznych, z drugiej zaś był embrionem, z którego wyrosła cała późniejsza technika kosmiczna.
Satelita miał kształt kuli o średnicy 580 mm. Jego masa wynosiła 83,6 kg. Na zewnętrznej powierzchni kuli zainstalowano anteny nadajnika radiowego w postaci czterech prętów. Długość dwóch z nich wynosiła 2,4 m, pozostałych 2 m. Pręty połączono z izolatorami antenowymi przymocowanymi do korpusu satelity za pomocą zawiasów, co umożliwiało ich obracanie się pod określonym kątem. Cały sprzęt wraz ze źródłami energii mieścił się w szczelnej obudowie ze stopu aluminium. Przed startem satelita był wypełniony gazem azotowym. Aby utrzymać stabilną temperaturę wewnętrzną, opracowano system wymuszonego obiegu azotu. Do anten podłączono dwa nadajniki radiowe, z których każdy emitował ten sam sygnał na własnej częstotliwości, podobnej do częstotliwości telegraficznej. W obudowie umieszczono czułe czujniki, które nieco zmieniały przesyłany sygnał (częstotliwość przesyłanych impulsów i czas ich trwania) wraz ze zmianami temperatury i ciśnienia wewnątrz satelity. Moc nadajników radiowych była wystarczająca do pewnego odbioru ich sygnałów przez wszystkich radioamatorów świata. Źródło zasilania miało zapewnić działanie wszystkich urządzeń przez trzy tygodnie. Już 3 listopada 1957 r. wystrzelono w kosmos drugi sowiecki satelita o wadze 508 kg. Był to ostatni stopień rakiety nośnej, na którym w kilku pojemnikach umieszczono naukowy sprzęt pomiarowy oraz przedział z psem Łajką.
Przed satelitą znajdował się spektrograf do badania Słońca, sferyczny pojemnik z nadajnikami radiowymi i kabina ciśnieniowa z psem. Korpus rakiety zawierał dwa instrumenty do badania promieni kosmicznych. Z założenia kulisty pojemnik był podobny do pierwszego satelity. Tutaj oprócz nadajników znajdowało się źródło zasilania i różne czujniki. Hermetyczna kabina, w której umieszczono Łajkę, wyglądała jak cylinder. Na jej zdejmowanym dnie umieszczono iluminator z pleksiglasu. Kabina wykonana ze stopów aluminium posiadała urządzenie podające, klimatyzację, jednostki regeneracyjne oraz system zarządzania temperaturą. Regeneracja odbywała się za pomocą pierwiastków chemicznych, które pochłaniały dwutlenek węgla i uwalniały tlen. Specjalne czujniki rejestrowały puls, ciśnienie i oddech psa. Wszystko to, a także informacje o temperaturze i ciśnieniu w kabinie, były zgłaszane na Ziemię za pomocą specjalnego sprzętu, który był włączany przez urządzenie programujące zegar. Program obserwacyjny zaplanowano na siedem dni, ale nawet po tym lot satelity trwał jeszcze przez wiele dni. Dopiero 14 kwietnia 1958 r., po wykonaniu około 2370 obrotów, drugi satelita spłonął w atmosferze. W tym czasie trzeci satelita, American Explorer 1, leciał już w kosmosie. Powód, dla którego amerykański satelita nie był pierwszym ani nawet drugim w kosmosie, ma nie tylko zaplecze techniczne. W 1955 r., kiedy rząd USA postanowił przygotować się do wystrzelenia satelity, zaproponowano trzy konkurencyjne programy, z których każdy był wspierany przez własny potężny departament wojskowy: Armię, Siły Powietrzne i Marynarkę Wojenną. Ostatecznie preferowano projekt Marynarki Wojennej Avangard, który otrzymał uprzywilejowane finansowanie. Tymczasem armia już w tym czasie miała najlepszą amerykańską rakietę Redstone, stworzoną pod dowództwem Browna. (Brown był wtedy szefem Arsenału Redstone, w którym opracowano pocisk).
We wrześniu 1956 roku armia z powodzeniem wystrzeliła czterostopniowy pocisk balistyczny Jupiter-C, który jako pierwszy stopień wykorzystał Brown's Redstone oraz rakiety na paliwo stałe Baby Sergent jako drugi, trzeci i czwarty stopień. Trzy stopnie tej rakiety były naturalne, a czwarty niósł w zbiornikach piasek zamiast paliwa. Ten etap osiągnął wysokość 1094 km. Później wielokrotnie próbowali udowodnić, że gdyby czwarty etap został zatankowany, mógłby stać się pierwszym satelitą, a era kosmiczna zaczęłaby się rok wcześniej. Ale bądź co bądź, tak się nie stało. Tymczasem projekt Avangard, nękany od samego początku niepowodzeniami, zakończył się skandaliczną porażką: podczas startu 6 grudnia 1957 r. rakieta Avangard, ledwo opuszczając wyrzutnię, spadła na ziemię w wyrzutni i spłonęła na zewnątrz. Następnie, aby zachować prestiż, zdecydowano się na wystrzelenie satelity opartego na rakiecie Redstone. Satelita Explorer 1 został zbudowany w ekstremalnym pośpiechu w Jet Propulsion Laboratory w Caltech. Waga satelity wynosiła 8,21 kg, a sprzęt stanowił 5 kg. Oprócz licznika Geigera na pokładzie znajdował się mikrofon do rejestracji cząstek meteorytów, czujniki temperatury, nadajniki radiowe i zasilacze. Premiera odbyła się 31 stycznia 1958 roku i zakończyła się sukcesem. Satelita jest na orbicie od ośmiu tygodni. Pomimo niewielkich rozmiarów Explorer 1 dokonał ważnych obserwacji. To dzięki jego wiadomościom odkryto pas radiacyjny otaczający Ziemię na wysokości ponad 1000 km. W tym samym roku, 15 maja, ZSRR wystrzelił swojego trzeciego satelitę. Można by ją już nazwać prawdziwą automatyczną stacją naukową. Długość satelity wynosiła 3,5 m, średnica - 1,5 m, waga - 1327 kg, a sprzęt naukowy stanowił 968 kg. Urządzenie i konstrukcja tego satelity zostały opracowane znacznie dokładniej niż dwa pierwsze. Aby automatycznie kontrolować działanie całego sprzętu naukowego i pomiarowego, zainstalowano na nim elektroniczne urządzenie do programowania czasu, wykonane w całości na elementach półprzewodnikowych.
Oprócz pokładowego źródła zasilania satelita został wyposażony w baterię słoneczną. Napięcie wytwarzane przez ten akumulator było większe niż napięcie akumulatora pokładowego, więc cały sprzęt po słonecznej stronie był z niego zasilany. Dzięki temu trzeci satelita działał znacznie dłużej niż dwa pierwsze - leciał przez 691 dni, a ostatni sygnał z niego odebrano 6 kwietnia 1960 roku. Pierwsze statki kosmiczne wyróżniały się indywidualnością. Nawet nie zagłębiając się w ich konstrukcję, po wyglądzie można by od razu powiedzieć, że to zupełnie inne urządzenia. Ale urządzenia, wykonywane każdorazowo na indywidualne zamówienie, były drogie. Dlatego w kolejnych latach w ZSRR podjęto decyzję o przejściu z produkcji indywidualnej satelitów na produkcję seryjną. Kosmos stał się takim seryjnym sowieckim satelitą. 16 marca 1962 wystrzelono pierwszego satelitę z tej serii. Autor: Ryzhov K.V.
▪ Skanery ▪ Lotnia
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Wydanie chipów memrystora jest opóźnione ▪ Czterodrzwiowa lodówka Haier Haier 518L ▪ Syberyjska tundra pod groźbą zniszczenia
▪ sekcja witryny Montaż kostki Rubika. Wybór artykułu ▪ artykuł Język rosyjski. Kołyska ▪ Artykuł Ile uczuć ma człowiek? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Siew żyta. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Stymulator elektroakupunktury. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony