Искусственные спутники земли конспект кратко

Обновлено: 20.05.2024

Первый ИСЗ "Спутник".
Запущен по программе МГГ (Международный геофизический год) в период максимальной солнечной активности (1957-1958). Масса спутника 83,6 кг. Корпус — сфера диам. 0,58 м. Время существования 92 сут.

Первый ИСЗ с животным ("Спутник-2" с собакой Лайкой).
Спутник не отделялся и представлял собой всю вторую ступень — центральный блок ракеты. Масса полезного груза 503,8 кг Дата запуска 03.11.1957

Первый связной ИСЗ — активный ретранслятор ("Атлас-Скор")
англ. Atlas-Score, "Атлас" от названия ракеты-носителя и SCORE от Signal Communcations Orbit Relay Experiment - эксперимент по ретрансляции сигналов связи с орбиты. Дата запуска 18.12.1958

Первый советский ИСЗ-разведчик ("Зенит-2")
Официальное название "Космос-4". Создан на базе КС "Восток 2К". Имел спускаемую капсулу для возвращения научной аппаратуры и фотопленки на Землю. Дата запуска 26.04.1962

20. Автоматические межпланетные станции: цели и задачи их применения, примеры выполнения.

Автоматическая межпланетная станция (АМС) — беспилотный космический аппарат, предназначенный для полёта в межпланетном космическом пространстве (не по геоцентрической орбите) с выполнением различных поставленных задач. В то время как стран, имеющих околоземные спутники — несколько десятков, сложные технологии межпланетных станций освоили всего несколько стран — СССР/Россия, США, Европа/ESA, Япония, Китай, Индия. При этом к Марсу, Венере и кометам отправляли АМС только первые четыре, к астероидам — только США, Европа и Япония, к Меркурию, Урану и Нептуну - только США, к Юпитеру и Сатурну — США, из них две АМС с участием ESA. Ввиду значительной стоимости и высокой сложности межпланетных перелетов большие перспективы имеют международные проекты в этой области. К примеру, зонд нового поколения для исследования системы Юпитера планируется при совместном участии NASA, ESA, Роскосмоса и JAXA. АМС обычно предназначается для выполнения комплекса задач, начиная научно-исследовательскими проектами, и заканчивая политическими демонстрациями. Типичными объектами для исследовательских задач являются другие планеты, их естественные спутники, кометы и другие объекты Солнечной системы. При этом обычно производится фотографирование, сканирование рельефа; измеряются текущие параметры магнитного поля, радиации, температуры; химический состав атмосферы другой планеты, грунта и космического пространства вблизи планеты; проверяются сейсмические характеристики планеты. Накопленные измерения периодически передаются на Землю с помощью радиосвязи. Большинство АМС имеют двунаправленную радиосвязь с Землёй, что даёт возможность использовать их как дистанционно управляемые приборы. В данный момент в качестве канала для передачи данных используют частоты в радиодиапазоне. Исследуются перспективы применения лазеров для межпланетной связи. Большие расстояния создают существенные задержки при обмене данными, поэтому степень автоматизации АМС стремятся максимально увеличить.

Первый искусственный спутник Луны (ИСЛ "Луна-10")
Время существования 56 суток, совершил 460 оборотов вокруг Луны запуск 31.03.1966, вывод на орбиту вокруг Луны 03.04.1966

Первый искусственный спутник Марса ИСМ ("Маринер-9")
Масса КА 998 кг, в т.ч. 450 кг КТДУ, тягой 1,3 кН. Передал 7329 снимков Марса (разрешение до 0,1 м), его спутников Деймоса и Фобоса. На базе снимков составлена карта планеты и выбраны районы посадки посадочных модулей КА "Викинг-1" и "Викинг-2", которые совершили посадку на Марсе 20.07. и 04.09. 1976 на расстоянии 6400 км друг от друга. Запуск 30.05.1971; вывод на обиту вокруг Марса 14.11.1971

Первые советские искусственные спутники Марса ИСМ ("Марс-2", "Марс-3")
Масса космических аппаратов по 4650 кг, они имели орбитальные отсеки и спускаемые аппараты. ИСМ, после отделения, торможения в атмосфере, спуске и мягкой посадки СА на марсианскую поверхность, являлись ретрансляторами передачи данных от СА на Землю. ИСМ имели научную аппаратуру и по две фототелевизионных камеры с различными фокусными расстояниями для съемки поверхности Марса. Запуск 19.05 и 28.05.1971; вывод на орбиту вокруг Марса 27.11 и 02.12.1971

Первые искусственные спутники Венеры ИСВ ("Венера-9", "Венера-10").
Запуск 08.06 и 14.06.1975; вывод на орбиту вокруг Венеры 22.10 и 25.10.1975.

Первый искусственный спутник Сатурна АМС "Кассини".
Бюджет проекта более $3 млрд. С помощью этого аппарата открыто множество новых спутников Сатурна, получены уникальные фотографии самой планеты и ее спутников. Масса "Кассини" при старте составила 5710 кг, включая 320-килограммовый "Гюйгенс", 336 кг научных приборов и 3130 кг топлива. Размеры станции составляют 6,7 м в высоту и 4 м в ширину. Дата запуска 15.10.1997, вывод на орбиту Сатурна 30.06.2004 Первый искусственный спутник Меркурия "Messenger" в переводе "Посланник" - сокращение от MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging Стартовая масса АМС MESSENGER — около 1100 кг, причем почти 600 кг (более половины всей массы) — топливо. Корпус аппарата изготовлен из композиционного графитового материала и имеет размеры 1,42×1,85×1,27 м. Мощность 450 кВт Дата запуска 17.03.2011 выход на орбиту 18.03.2011.

Submit to our newsletter to receive exclusive stories delivered to you inbox!


Онтонио Веселко

Лучший ответ:


Пармезан Черница

Значит, чтобы тело стало искусственным спутником Земли, необходимо вывести (поднять) его за пределы плотных слоев атмосферы, и придать ему достаточную начальную скорость.
При отсутствии сопротивления воздуха и достаточной начальной скорости брошенное тело будет описывать круговую траекторию вокруг Земли на одной и той же высоте и станет ИСЗ.

Движение ИСЗ - свободное падение, т.е. движение только под действием силы тяжести

Минимальная высота подъема ИСЗ над Землей, где отсутствует сопротивление воздуха -около 300 км

Еще Ньютон понимал, что от величины скорости, сообщаеммой телу в горизонтальном направлении, зависит траектория его движения. При достаточно большой скорости тело будет двигаться по замкнутой траектории вокруг Земли.

Если телу сообщить 1-ую космическую скорость - около 7,9 км/c, то ИСЗ будет вращаться по круговой орбите вокруг Земли. При дальнейшем увеличении скорости ИСЗ переходит на вытянутую эллиптическую орбиту.
Если телу сообщить 2-ую космическую скорость - около 11,2 км/с, то ИСЗ переходит на параболическую орбиту.
При 3-ей космической скорости - около 16,7 км/с - ИСЗ движется по гиперболической траектории и навсегда покидает пределы Солнечной системы




Вы можете из нескольких рисунков создать анимацию (или целый мультфильм!). Для этого нарисуйте несколько последовательных кадров и нажмите кнопку Просмотр анимации.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Обучающая: закрепить у школьников знание о первой и второй космических скоростях, а также ее вычисление, понимание сути данного физического процесса.

Воспитывающая: вызвать у учащихся интерес к изучению физики.

Развивающая: продолжить формирование у школьников следующих познавательных умений: осознать проблему, делать выводы и обобщения учебного материала.

1. Организационный момент (1 минута)

2. Повторение (9 минут)

3. Фронтальный опрос (10 минуты)

4. Закрепление приобретенных знаний (23 минуты)

5. Итоги урока (1 минута)

6. Постановка домашнего задания (1 минута)

1. Организационный момент

Для начала вспомним изученный на прошлом уроке новый материал: взгляните на интерактивную доску (Опорный конспект (слайд 2))

Мы знаем, что при отсутствии сопротивления воздуха и при достаточно большой скорости тело вообще может не упасть на Землю, а будет описывать круговые траектории, оставаясь на одной и той же высоте над Землей. Такое тело и становится искусственным спутником Земли.

Для того чтобы искусственный спутник вращался вокруг Земли, необходимо вывести его за пределы земной атмосферы и придать ему первую космическую скорость, направленную по касательной к окружности, по которой но будет двигаться.

Средняя высота над поверхностью Земли, на которой сопротивление воздуха практически отсутствует, составляет примерно 300 км. Поэтому обычно спутники запускают на высоте 300 – 400 км. от Земной поверхности.

Напоминаю еще раз, что I –космическая скорость – это скорость, которую надо сообщить телу, что бы оно обращалось по окружности вокруг Земли на расстоянии радиуса r от ее центра.

I –космическая скорость численно равна 7,9 км/с.

Формула для расчета I –космической скорости имеет вид:

Получается, мы можем сделать вывод, что I –космическая скорость – это скорость спутника, который вращается вокруг планеты по круговой орбите минимального возможного радиуса r ≈ .

Мы также помним, что для расчета центростремительно ускорения мы используем давно известную формулу, которая имеет следующий вид:

Если же мы увеличим скорость до того момента, когда тело преодолеет притяжение Земли и уйдет в космическое пространство, числовое значение этой скорости которую называют: II –космическая скорость равно 11,2 км/с.

При этом если скорость тела, запускаемого на высоте h над Землей, превышает соответствую это высоте I –космическую скорость, то его орбита представляет собой эллипс.

II –космическая скорость – это скорость при которой тело преодолевает притяжение к Земле и уходит в космическое пространство.

3. Фронтальный опрос

1) Итак напомните мне пожалуйста при каких условиях тело может стать искусственным спутником Земли?

Ученик: для того что бы тело стало искусственным спутником Земли его необходимо вывести за пределы земной атмосферы и придать ему определенную скорость, направленную по касательной к окружности, по которой он движется.

2) Что произойдет с телом если его не вывести за пределы земной атмосферы и придать небольшую скорость, направленную по касательной к окружности, по которой оно будет двигаться?

Ученик: В этом случае тело упадет на Землю пролетев некоторое расстояние.

3) На какой высоте обычно запускают спутники над поверхностью Земли?

Ученик: Обычно спутники запускаю на высоте 300–400 км. от земной поверхности.

4) Что называют I –космической скоростью?

Ученик: I –космическая скорость – это скорость, которую надо сообщить телу, что бы оно обращалось по окружности вокруг Земли на расстоянии радиуса r от ее центра.

5) По какой траектории обращается искусственный спутник вокруг Земли?

Ученик: по окружности.

6) Назовите чему равно числовое значение I –космической скорости?

Ученик: I –космическая скорость равна 7,9 км/с.

7) Назовите формулу для расчета I –космической скорости?

8) Что называют II –космической скоростью?

Ученик: II –космическая скорость – это скорость при которой тело преодолевает притяжение к Земле и уходит в космическое пространство.

9) Назовите чему равно числовое значение II –космической скорости?

Ученик: II –космическая скорость равна 11,2 км/с.

10) По какой формуле определяется центростремительное ускорение?

11) Чему равен примерно радиус Земли?

Ученик: радиус Земли равен примерно 6400 км.

12) Чему равно ускорение свободного падения на поверхности Земли?

Ученик: ускорение свободного падения на Земле равно 9,8 .

13) Назовите мне первого в мире летчика-космонавта, нашего соотечественника.

Искусственный спутник — это космический летательный аппарат, обращающийся вокруг планеты по геоцентрической орбите.

Межпланетные корабли, а также автоматические межпланетные станции также могут считаться спутниками — в том случае, если запускаются не прямым восхождением, а через вывод на опорную орбиту.

Самые первые из искусственных спутников Земли

При этом Советский Союз, США и Франция смогли запустить спутники при помощи собственных ракет-носителей. Остальным странам пришлось пользоваться пусковыми услугами других государств.

Разработка первого в истории искусственного спутника проходила под руководством советского инженера и конструктора Михаила Клавдиевича Тихонравова. Созданием первой ракеты-носителя и выводом аппарата на орбиту управлял основоположник практической космонавтики Сергей Павлович Королев.

Виды и назначение современных искусственных спутников

Искусственные спутники помогают решать многие задачи современной астрономии, климатологии, разведки, навигации, естествознания. Среди них выделяют следующие виды:

  • астрономические — исследующие галактики, планеты, разнообразные космические объекты;
  • биологические — разработанные для проведения экспериментов над живыми организмами в космосе;
  • метеорологические — предназначенные для наблюдения за климатом Земли;
  • военные — запускаемые для сбора разведывательных данных, организации связи между военными подразделениями;
  • навигационные — определяющие положение воздушных, водных и наземных объектов;
  • связные — ретранслирующие радиосигналы между земными точками, не имеющими прямой видимости.

Также различают орбитальные станции — космические корабли длительного пребывания в космическом пространстве, голоспутники — исследователи других планет и малые спутники, представленные мини-, микро- и наноспутниками.

Самыми маленькими считаются наноспутники. Их вес меньше 10 кг. Среди них есть кубсаты массой 1,33 кг и покеткубы массой до 250 гр. Их основное назначение — снижение затрат на запуск при сохранении исследовательского функционала.

Запуск искусственных спутников Земли

Успешный запуск спутника предполагает преодоление им сил тяготения. Проще говоря, он должен развить космическую скорость.

Всего есть 4 космических скорости:

  • v1 — возможность стать спутником какого-либо небесного тела и совершать постоянное движение вокруг него по круговой орбите;
  • v2 — преодоление гравитационного притяжения небесного тела, движение по параболической орбите;
  • v3 — преодоление притяжения Звезды;
  • v4 — покидание пределов Галактики.

Формула первой космической скорости выглядит так:

При ее выводе используется второй закон Ньютона, учитывается центростремительное ускорение искусственного спутника.

Формула второй космической скорости:

Для каждого небесного тела значение любой из скоростей будет разным из-за отличий в геометрических параметрах и физических характеристиках.

Рассчитав необходимую скорость, инженеры производят запуск ракеты-носителя со спутником на борту в следующем порядке:

  1. Вертикальный запуск ракеты для использования максимально короткого пути через атмосферные слои и в целях экономии топлива.
  2. Применение инерциальной системы наведения для обеспечения нужного наклона после взлета.
  3. Выпуск небольших ракет на высоте 193 км для переворота основной ракеты в горизонтальное положение.
  4. Отделение спутника.
  5. Выпуск небольших ракет для увеличения расстояния между спутником и ракетой.

Далее спутник остается на заданной орбите, а ракета частично возвращается на Землю, частично сгорает в плотных слоях атмосферы.

Читайте также: