После вывода на орбиту воздушный шар-спутник надувается газом . Его также иногда называют « сателлун », что является торговой маркой, принадлежащей компании GT Schjeldahl Гилмора Шельдаля .
Список спутников-шаров
спутник | Дата запуска (UTC) | Разлагаться | Масса (кг) | Диаметр (м) | NSSDC ID | Нация | Применение |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Маяк 1 | 1958-10-24 03:21 | 1958-10-24 (неудачный запуск) | 4.2 | 3,66 | 1958-F18 | нас | адо |
Маяк 2 | 1959-08-15 00:31:00 | 1959-08-15 (неудачный запуск) | 4.2 | 3,66 | 1959-F07 | нас | адо |
Эхо 1 | 1960-08-12 09:36:00 | 1968-05-24 | 180 | 30,48 | 1960-009A | нас | pcr, ado, spc, tri |
Исследователь 9 | 1961-02-16 13:12:00 | 1964-04-09 | 36 | 3,66 | 1961-004A | нас | адо |
Explorer 19 (AD-A) | 1963-12-19 18:43:00 | 1981-10-05 | 7,7 | 3,66 | 1963-053A | нас | адо |
Эхо 2 | 1964-01-25 13:55:00 | 1969-06-07 | 256 | 41 год | 1964-004A | нас | pcr, три |
Эксплорер 24 (AD-B) | 1964-11-21 17:17:00 | 1968-10-18 | 8,6 | 3,6 | 1964-076A | нас | адо |
СТРАНИЦЫ 1 | 1966-06-24 00:14:00 | 1975-07-12 | 56,7 | 30,48 | 1966-056A | нас | три |
PasComSat (OV1-8) | 1966-07-14 02:10:02 | 1978-01-04 | 3,2 | 9.1 | 1966-063A | нас | pcr |
Explorer 39 (AD-C) | 1968-08-08 20:12:00 | 1981-06-22 | 9,4 | 3,6 | 1968-066A | нас | адо |
Майларовый шар | 1971-08-07 00:11:00 | 1981-09-01 | 0,8 | 2,13 | 1971-067F | нас | адо |
Ци Цю Вэйсин 1 | 1990-09-03 00:53:00 | 1991-03-11 | 4 | 3 | 1990-081B | КНР | адо |
Ци Цю Вэйсин 2 | 1990-09-03 00:53:00 | 1991-07-24 | 4 | 2,5 | 1990-081C | КНР | адо |
Надуванный газовый баллон | 1991-03-30 (?) | 1986-017FJ | RU | ||||
Орбитальный отражатель | 2018-12-03 | нас | скульптура |
сокращения:
- pcr = пассивный отражатель связи, спутник отражает микроволновые сигналы.
- ado = наблюдения за плотностью атмосферы
- spc = расчеты солнечного давления, оценка воздействия солнечного ветра на орбиту .
- tri = спутниковая триангуляция, измерение поверхности Земли.
- SC = Датчики и камера для изображений кривизны Земли
Аэростатные спутники Echo 1 и Echo 2
Первым летающим телом этого типа был Echo 1 , который был запущен США на орбиту высотой 1600 километров (990 миль) 12 августа 1960 года. Первоначально он имел сферическую форму размером 30 метров (98 футов) с тонкой пластиковой оболочкой с металлическим покрытием из майлара . Он служил для испытаний в качестве «пассивного» спутника связи и геодезии . Его международный номер в системе КОСПАР - 6000901 (9-й спутник, запущенный в 1960 г., 1-й компонент).
Один из первых радиоконтактов с использованием спутника был успешным на расстоянии почти 80 000 километров (50 000 миль) (между восточным побережьем США и Калифорнией). К тому времени, когда в 1968 году сгорело Эхо-1, измерения его орбиты с помощью нескольких десятков земных станций улучшили наши знания о точной форме планеты почти в десять раз. [ необходима цитата ]
Его преемником был Echo 2, построенный аналогичным образом (с 1964 по 1970 год). Этот спутник облетел Землю примерно на 400 километров (250 миль) ниже, не под углом 47 °, как у Echo 1, а по полярной орбите со средним углом 81 °. Это дало возможность радиосвязи и измерений на более высоких широтах. В проверках орбиты Echo для анализа возмущений на ее орбите и в гравитационном поле Земли принимали участие от 30 до 50 профессиональных земных станций, а также около двухсот астрономов- любителей со всей планеты на станциях «Moonwatch»; на них приходилось около половины всех наблюдений.
Дальность радиоволн, видимость
Теорема Пифагора позволяет нам легко вычислить, насколько далеко виден спутник на такой большой высоте. Можно определить, что спутник на орбите длиной 1500 километров (930 миль) поднимается и садится, когда горизонтальное расстояние составляет 4600 километров (2900 миль). Однако из-за атмосферы эта цифра немного варьируется. Таким образом, если две радиостанции находятся на расстоянии 9000 километров (5600 миль) друг от друга и орбита спутника проходит между ними, они могут принимать отраженные друг от друга радиосигналы, если сигналы достаточно сильные.
Однако оптическая видимость ниже, чем у радиоволн, поскольку
- спутник должен быть освещен солнцем
- наблюдателю нужно темное небо (то есть он должен находиться в собственной тени Земли на сумеречной или ночной стороне планеты)
- яркость шара зависит от угла между падающим светом и наблюдателем (см. фазы луны )
- яркость сферы значительно уменьшается по мере приближения к горизонту, поскольку атмосферное поглощение поглощает до 90% света
Несмотря на это, нет проблем с наблюдением за летающим телом, таким как Echo 1, для точных целей спутниковой геодезии, вплоть до угла места 20 °, что соответствует расстоянию 2900 километров (1800 миль). Теоретически это означает, что расстояние между точками измерения может составлять до 5000 километров (3100 миль), а на практике это может быть достигнуто на расстоянии до 3000–4000 километров (1 900–2 500 миль).
Для визуального и фотографического наблюдения ярких спутников и воздушных шаров, а также относительно их геодезического использования, см. Echo 1 и Pageos для получения дополнительной информации.
Другие спутники на воздушных шарах
Для специальных целей тестирования два или три спутника серии Explorer были сконструированы в виде воздушных шаров (возможно, Explorer 19 и 38). [ указать ]
Echo 1 был признанным успехом радиотехники, но пассивный принцип телекоммуникаций (отражение радиоволн от поверхности шара) вскоре был заменен активными системами. Telstar 1 (1962) и Early Bird (1965) могли передавать несколько сотен аудиоканалов одновременно в дополнение к телевизионной программе, передаваемой между континентами.
Спутниковая геодезия с помощью Echo 1 и 2 смогла оправдать все ожидания не только на запланированные 2–3 года, но и почти на 10 лет. По этой причине НАСА вскоре запланировало запуск еще большего 40-метрового (130 футов) аэростата Pageos . Название происходит от «пассивного геодезического спутника» и похоже на «Geos», успешный активный электронный спутник 1965 года.
Pageos и глобальная сеть
Pageos был специально запущен для «глобальной сети спутниковой геодезии », в которой до 1973 года работало около 20 постоянных групп наблюдателей по всему миру. Всего они записали 3000 пригодных для использования фотопластинок с 46 станций слежения с откалиброванным полностью электронным BC-4. камеры (1: 3 / фокусное расстояние 30 и 45 см (12 и 18 дюймов)). По этим изображениям они смогли рассчитать трехмерное положение станций с точностью около 4 метров (13 футов). Координатором этого проекта был профессор Хельмут Шмид из ETH Zurich .
Три станции глобальной сети были расположены в Европе: Катания на Сицилии , Хоэнпейсенберг в Баварии и Тромсё на севере Норвегии . Для завершения построения навигационной сети потребовались точные измерения расстояний; они были сняты на четырех континентах и по всей Европе с точностью 0,5 миллиметра (0,020 дюйма) на километр.
Глобальная сеть позволяла рассчитывать «геодезическую дату» (геоцентрическое положение измерительной системы) на разных континентах в пределах нескольких метров. К началу 1970-х годов можно было рассчитать надежные значения почти для 100 коэффициентов гравитационного поля Земли.
1965-1975: успех проблесковых маячков
Яркие спутники-воздушные шары хорошо видны, и их можно было измерить на мелкозернистых (менее чувствительных) фотопластинках даже в начале космического полета, но были проблемы с точной хронометрией траектории спутника. В то время это можно было определить всего за несколько миллисекунд.
Поскольку спутники вращаются вокруг Земли со скоростью около 7-8 километров в секунду (4,3-5,0 миль / с), временная ошибка 0,002 секунды переводится в отклонение примерно на 15 метров (49 футов). Чтобы достичь новой цели по точному измерению станций слежения за пару лет, примерно в 1960 году был принят метод проблесковых маяков.
Чтобы построить трехмерную измерительную сеть, геодезии нужны точно определенные целевые точки, а не точное время. Этой точности легко добиться, если две станции слежения записывают одну и ту же серию вспышек от одного спутника.
Технология Flash была уже сформирована в 1965 году, когда был запущен небольшой электронный спутник Geos (позже названный Geos 1 [ требуется пояснение ] ); вместе со своим компаньоном Геос 2 , [ требуется уточнение ] это привело к значительному увеличению точности.
Примерно с 1975 года почти все оптические методы измерения утратили свое значение, поскольку их обогнал быстрый прогресс в электронном измерении расстояний. Только недавно разработанные методы наблюдения с использованием ПЗС и высокоточные положения звезд астрометрического спутника Hipparcos сделали возможным дальнейшее улучшение измерения расстояний.
Смотрите также
- Воздушный телескоп
- Проект Маяк
- Телекоммуникации
- Ионосфера
- Спутниковая геодезия
- Список пассивных спутников
Источники
- Главный каталог NSSDC
- Небеса-выше
- Отчет Джонатана о космосе (ОГРОМНЫЙ: 5 МБ!)
- Astronautix, Мир ЭО-9
Внешние ссылки
Только на немецком языке:
- (на немецком языке) Echo-1, Telstar и др.
- (на немецком языке) спутники на службе геодезии и ГИС (Страница 5: Pageos)