Ο κόσμος των δορυφόρων: τι, πού και ποιος στη χαμηλή τροχιά της Γης.

Οι τεχνητοί δορυφόροι μπορούν να ονομαστούν τόσο διαστημόπλοια κατασκευασμένα ειδικά για να περιστρέφονται γύρω από τη Γη σε τροχιά, όσο και διάφορα αντικείμενα - θραύσματα δορυφόρων, ανώτερα στάδια, μη λειτουργικά οχήματα, συστατικά των τελευταίων σταδίων, τα οποία είναι διαστημικά συντρίμμια. Τις περισσότερες φορές, τα ελεγχόμενα ή αυτόματα διαστημόπλοια ονομάζονται δορυφόροι, αλλά και άλλες δομές, για παράδειγμα, τροχιακοί σταθμοί, είναι επίσης.

Όλα αυτά τα αντικείμενα, ακόμη και αυτά που δεν είναι επανδρωμένα, βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη. Συνολικά, περισσότερα από δεκαέξι χιλιάδες διαφορετικά τεχνητά αντικείμενα περιστρέφονται σε χαμηλή τροχιά στη Γη, αλλά μόνο περίπου 850 από αυτά λειτουργούν. Είναι αδύνατο να προσδιοριστεί το ακριβές, καθώς αλλάζει συνεχώς - κάποια συντρίμμια σε χαμηλές τροχιές σταδιακά κατεβαίνουν και πέφτουν, καίγονται στην ατμόσφαιρα.

Οι περισσότεροι δορυφόροι ανήκουν στις Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία κατατάσσεται δεύτερη ως προς τον αριθμό τους και η Κίνα, η Μεγάλη Βρετανία, ο Καναδάς και η Ιταλία βρίσκονται επίσης στην πρώτη θέση αυτής της λίστας.

Ο σκοπός των δορυφόρων μπορεί να είναι διαφορετικός: αυτοί είναι μετεωρολογικοί σταθμοί, όργανα πλοήγησης, βιοδορυφόροι, πολεμικά πλοία. Αν νωρίτερα, στην αυγή της ανάπτυξης της διαστημικής εποχής, μόνο κυβερνητικοί οργανισμοί μπορούσαν να τα εκτοξεύσουν, σήμερα υπάρχουν δορυφόροι ιδιωτικών εταιρειών και ακόμη και ιδιωτών, αφού το κόστος αυτής της διαδικασίας έχει γίνει πιο προσιτό και ανέρχεται σε αρκετές χιλιάδες δολάρια. Αυτό εξηγεί τον τεράστιο αριθμό διαφορετικών αντικειμένων που κινούνται στην τροχιά της Γης.

Οι πιο αξιόλογοι δορυφόροι

Ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος εκτοξεύτηκε το 1957 από την ΕΣΣΔ, ονομάστηκε Sputnik 1, αυτό καθιερώθηκε και υιοθετήθηκε ακόμη και από πολλές άλλες γλώσσες, συμπεριλαμβανομένων των αγγλικών. Το επόμενο έτος, οι Ηνωμένες Πολιτείες κυκλοφόρησαν το δικό τους, Explorer 1.

Στη συνέχεια ακολούθησαν οι εκτοξεύσεις της Μεγάλης Βρετανίας, της Ιταλίας, του Καναδά, της Γαλλίας. Σήμερα, αρκετές δεκάδες χώρες σε όλο τον κόσμο έχουν τους δικούς τους δορυφόρους σε τροχιά.

Ένα από τα μεγαλύτερα έργα στην ιστορία της διαστημικής εποχής ήταν η εκτόξευση του ISS, ενός διεθνούς διαστημικού σταθμού με ερευνητικούς σκοπούς. Η διαχείρισή του γίνεται από το ρωσικό και το αμερικανικό τμήμα, ενώ στις εργασίες του σταθμού συμμετέχουν και Δανοί, Καναδοί, Νορβηγοί, Γάλλοι, Ιάπωνες, Γερμανοί και άλλοι κοσμοναύτες.

Το 2009, ο μεγαλύτερος τεχνητός δορυφόρος, ο Terrestar-1, ένα αμερικανικό έργο ενός οργανισμού τηλεπικοινωνιών, εκτοξεύτηκε σε τροχιά. Έχει τεράστια μάζα - σχεδόν επτά τόνους. Στόχος του είναι να παρέχει συνδεσιμότητα στο μεγαλύτερο μέρος της Βόρειας Αμερικής.

Ακριβώς όπως τα καθίσματα σε ένα θέατρο παρέχουν διαφορετικές προοπτικές σε μια παράσταση, διαφορετικές δορυφορικές τροχιές παρέχουν προοπτικές, η καθεμία με διαφορετικό σκοπό. Μερικοί φαίνονται να αιωρούνται πάνω από ένα σημείο στην επιφάνεια, παρέχοντας μια σταθερή θέα στη μία πλευρά της Γης, ενώ άλλοι κυκλώνουν τον πλανήτη μας, περνώντας πάνω από πολλά σημεία σε μια μέρα.

Τύποι τροχιών

Σε ποιο ύψος πετούν οι δορυφόροι; Υπάρχουν 3 τύποι τροχιών κοντά στη Γη: υψηλή, μέση και χαμηλή. Στο υψηλότερο επίπεδο, πιο μακριά από την επιφάνεια, κατά κανόνα, βρίσκονται πολλοί δορυφόροι καιρού και ορισμένοι επικοινωνίες. Οι δορυφόροι που περιστρέφονται σε μεσαία τροχιά της Γης περιλαμβάνουν πλοήγηση και ειδικούς που έχουν σχεδιαστεί για την παρακολούθηση μιας συγκεκριμένης περιοχής. Τα περισσότερα επιστημονικά διαστημόπλοια, συμπεριλαμβανομένου του στόλου του Συστήματος Παρατήρησης της Γης της NASA, βρίσκονται σε χαμηλή τροχιά.

Η ταχύτητα της κίνησής τους εξαρτάται από το ύψος στο οποίο πετούν οι δορυφόροι. Καθώς πλησιάζετε τη Γη, η βαρύτητα γίνεται ισχυρότερη και η κίνηση επιταχύνεται. Για παράδειγμα, ο δορυφόρος Aqua της NASA χρειάζεται περίπου 99 λεπτά για να περιστραφεί σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας σε υψόμετρο περίπου 705 km, ενώ μια μετεωρολογική συσκευή που βρίσκεται 35.786 km από την επιφάνεια χρειάζεται 23 ώρες, 56 λεπτά και 4 δευτερόλεπτα. Σε απόσταση 384.403 km από το κέντρο της Γης, η Σελήνη ολοκληρώνει μια περιστροφή σε 28 ημέρες.

Αεροδυναμικό παράδοξο

Η αλλαγή του ύψους του δορυφόρου αλλάζει και την τροχιακή του ταχύτητα. Εδώ υπάρχει ένα παράδοξο. Εάν ένας δορυφορικός χειριστής θέλει να αυξήσει την ταχύτητά του, δεν μπορεί απλώς να ανάψει τους κινητήρες για να επιταχύνει. Αυτό θα αυξήσει την τροχιά (και το υψόμετρο), με αποτέλεσμα τη μείωση της ταχύτητας. Αντίθετα, οι κινητήρες θα πρέπει να ενεργοποιούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση της κίνησης του δορυφόρου, μια ενέργεια που θα επιβραδύνει ένα κινούμενο όχημα στη Γη. Αυτή η ενέργεια θα το μετακινήσει χαμηλότερα, επιτρέποντας αυξημένη ταχύτητα.

Χαρακτηριστικά τροχιάς

Εκτός από το υψόμετρο, η διαδρομή ενός δορυφόρου χαρακτηρίζεται από εκκεντρικότητα και κλίση. Το πρώτο σχετίζεται με το σχήμα της τροχιάς. Ένας δορυφόρος με χαμηλή εκκεντρότητα κινείται κατά μήκος μιας τροχιάς κοντά σε κυκλική. Μια έκκεντρη τροχιά έχει το σχήμα έλλειψης. Η απόσταση από το διαστημόπλοιο στη Γη εξαρτάται από τη θέση του.

Η κλίση είναι η γωνία της τροχιάς σε σχέση με τον ισημερινό. Ένας δορυφόρος που βρίσκεται σε τροχιά ακριβώς πάνω από τον ισημερινό έχει μηδενική κλίση. Εάν το διαστημόπλοιο περάσει πάνω από τον βόρειο και τον νότιο πόλο (γεωγραφικό, όχι μαγνητικό), η κλίση του είναι 90°.

Όλα μαζί -ύψος, εκκεντρικότητα και κλίση- καθορίζουν την κίνηση του δορυφόρου και πώς θα φαίνεται η Γη από τη σκοπιά του.

Ψηλά κοντά στη Γη

Όταν ο δορυφόρος φτάσει ακριβώς στα 42.164 km από το κέντρο της Γης (περίπου 36 χιλιάδες km από την επιφάνεια), εισέρχεται σε μια ζώνη όπου η τροχιά του ταιριάζει με την περιστροφή του πλανήτη μας. Δεδομένου ότι το σκάφος κινείται με την ίδια ταχύτητα με τη Γη, δηλαδή η περίοδος τροχιάς του είναι 24 ώρες, φαίνεται να παραμένει ακίνητο σε ένα μόνο γεωγραφικό μήκος, αν και μπορεί να παρασύρεται από βορρά προς νότο. Αυτή η ειδική υψηλή τροχιά ονομάζεται γεωσύγχρονη.

Ο δορυφόρος κινείται σε κυκλική τροχιά ακριβώς πάνω από τον ισημερινό (η εκκεντρότητα και η κλίση είναι μηδέν) και παραμένει ακίνητος σε σχέση με τη Γη. Βρίσκεται πάντα πάνω από το ίδιο σημείο στην επιφάνειά του.

Η τροχιά Molniya (κλίση 63,4°) χρησιμοποιείται για παρατήρηση σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Οι γεωστατικοί δορυφόροι συνδέονται με τον ισημερινό, επομένως δεν είναι κατάλληλοι για μακρινές βόρειες ή νότιες περιοχές. Αυτή η τροχιά είναι αρκετά εκκεντρική: το διαστημόπλοιο κινείται σε μια επιμήκη έλλειψη με τη Γη να βρίσκεται κοντά στο ένα άκρο. Επειδή ο δορυφόρος επιταχύνεται από τη βαρύτητα, κινείται πολύ γρήγορα όταν βρίσκεται κοντά στον πλανήτη μας. Καθώς απομακρύνεται, η ταχύτητά του επιβραδύνεται, επομένως περνά περισσότερο χρόνο στην κορυφή της τροχιάς του στο πιο απομακρυσμένο άκρο από τη Γη, η απόσταση από την οποία μπορεί να φτάσει τα 40 χιλιάδες χιλιόμετρα. Η τροχιακή περίοδος είναι 12 ώρες, αλλά ο δορυφόρος περνά περίπου τα δύο τρίτα αυτού του χρόνου σε ένα ημισφαίριο. Όπως μια ημι-σύγχρονη τροχιά, ο δορυφόρος ακολουθεί την ίδια διαδρομή κάθε 24 ώρες. Χρησιμοποιείται για επικοινωνία στο μακρινό βορρά ή στο νότο.

Χαμηλό κοντά στη Γη

Οι περισσότεροι επιστημονικοί δορυφόροι, πολλοί μετεωρολογικοί δορυφόροι και ο διαστημικός σταθμός βρίσκονται σε σχεδόν κυκλική χαμηλή τροχιά στη Γη. Η κλίση τους εξαρτάται από το τι παρακολουθούν. Το TRMM ξεκίνησε για να παρακολουθεί τις βροχοπτώσεις στις τροπικές περιοχές, επομένως έχει σχετικά χαμηλή κλίση (35°), παραμένοντας κοντά στον ισημερινό.

Πολλοί από τους δορυφόρους του συστήματος παρατήρησης της NASA έχουν μια σχεδόν πολική τροχιά υψηλής κλίσης. Το διαστημόπλοιο κινείται γύρω από τη Γη από πόλο σε πόλο με περίοδο 99 λεπτών. Το ήμισυ του χρόνου περνά από την πλευρά της ημέρας του πλανήτη μας και στον πόλο στρέφεται προς τη νυχτερινή πλευρά.

Καθώς ο δορυφόρος κινείται, η Γη περιστρέφεται από κάτω του. Μέχρι τη στιγμή που το όχημα κινείται προς τη φωτισμένη περιοχή, βρίσκεται πάνω από την περιοχή δίπλα στη ζώνη της τελευταίας τροχιάς του. Σε ένα 24ωρο, οι πολικοί δορυφόροι καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος της Γης δύο φορές: μία τη μέρα και μία τη νύχτα.

Ήλιος-σύγχρονη τροχιά

Ακριβώς όπως οι γεωσύγχρονοι δορυφόροι πρέπει να βρίσκονται πάνω από τον ισημερινό, κάτι που τους επιτρέπει να παραμείνουν πάνω από ένα σημείο, οι πολικοί δορυφόροι σε τροχιά έχουν τη δυνατότητα να παραμένουν ταυτόχρονα. Η τροχιά τους είναι σύγχρονη με τον ήλιο - όταν ένα διαστημόπλοιο διασχίζει τον ισημερινό, η τοπική ηλιακή ώρα είναι πάντα η ίδια. Για παράδειγμα, ο δορυφόρος Terra τον διασχίζει πάντα πάνω από τη Βραζιλία στις 10:30 π.μ. Η επόμενη διέλευση 99 λεπτά αργότερα πάνω από τον Ισημερινό ή την Κολομβία γίνεται επίσης στις 10:30 τοπική ώρα.

Μια σύγχρονη τροχιά με τον ήλιο είναι απαραίτητη για την επιστήμη επειδή επιτρέπει στο ηλιακό φως να παραμείνει στην επιφάνεια της Γης, αν και θα ποικίλλει ανάλογα με την εποχή. Αυτή η συνέπεια σημαίνει ότι οι επιστήμονες μπορούν να συγκρίνουν εικόνες του πλανήτη μας από την ίδια εποχή για αρκετά χρόνια χωρίς να ανησυχούν για πολύ μεγάλα άλματα στο φως, που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν την ψευδαίσθηση της αλλαγής. Χωρίς μια ηλιακή-σύγχρονη τροχιά, θα ήταν δύσκολο να τις παρακολουθήσουμε με την πάροδο του χρόνου και να συλλέξουμε τις πληροφορίες που απαιτούνται για τη μελέτη της κλιματικής αλλαγής.

Η διαδρομή του δορυφόρου εδώ είναι πολύ περιορισμένη. Εάν βρίσκεται σε υψόμετρο 100 km, η τροχιά θα πρέπει να έχει κλίση 96°. Οποιαδήποτε απόκλιση θα είναι απαράδεκτη. Επειδή η ατμοσφαιρική αντίσταση και η βαρυτική δύναμη του Ήλιου και της Σελήνης αλλάζουν την τροχιά του διαστημικού σκάφους, πρέπει να ρυθμίζεται τακτικά.

Έγχυση σε τροχιά: εκτόξευση

Η εκτόξευση ενός δορυφόρου απαιτεί ενέργεια, η ποσότητα της οποίας εξαρτάται από τη θέση του τόπου εκτόξευσης, το ύψος και την κλίση της μελλοντικής τροχιάς της κίνησής του. Το να φτάσετε σε μια μακρινή τροχιά απαιτεί περισσότερη ενέργεια. Οι δορυφόροι με σημαντική κλίση (για παράδειγμα, οι πολικοί) είναι πιο ενεργοβόροι από εκείνους που κυκλώνουν τον ισημερινό. Η εισαγωγή σε τροχιά χαμηλής κλίσης υποβοηθάται από την περιστροφή της Γης. κινείται υπό γωνία 51,6397°. Αυτό είναι απαραίτητο για να διευκολυνθεί η πρόσβαση των διαστημικών λεωφορείων και των ρωσικών πυραύλων. Το ύψος του ISS είναι 337-430 km. Οι πολικοί δορυφόροι, από την άλλη, δεν λαμβάνουν καμία βοήθεια από την ορμή της Γης, επομένως απαιτούν περισσότερη ενέργεια για να ανέβουν στην ίδια απόσταση.

Προσαρμογή

Μόλις εκτοξευτεί ένας δορυφόρος, πρέπει να γίνουν προσπάθειες για να διατηρηθεί σε μια συγκεκριμένη τροχιά. Επειδή η Γη δεν είναι μια τέλεια σφαίρα, η βαρύτητα της είναι ισχυρότερη σε ορισμένα σημεία. Αυτή η ανωμαλία, μαζί με τη βαρυτική έλξη του Ήλιου, της Σελήνης και του Δία (ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος), αλλάζει την κλίση της τροχιάς. Καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής τους, οι δορυφόροι GOES έχουν προσαρμοστεί τρεις ή τέσσερις φορές. Τα οχήματα χαμηλής τροχιάς της NASA πρέπει να προσαρμόζουν την κλίση τους ετησίως.

Επιπλέον, οι δορυφόροι κοντά στη Γη επηρεάζονται από την ατμόσφαιρα. Τα ανώτερα στρώματα, αν και αρκετά σπάνια, ασκούν αρκετά ισχυρή αντίσταση ώστε να τα έλκουν πιο κοντά στη Γη. Η δράση της βαρύτητας οδηγεί στην επιτάχυνση των δορυφόρων. Με την πάροδο του χρόνου, καίγονται, κινούνται σπειροειδώς χαμηλότερα και πιο γρήγορα στην ατμόσφαιρα ή πέφτουν στη Γη.

Η ατμοσφαιρική αντίσταση είναι ισχυρότερη όταν ο Ήλιος είναι ενεργός. Ακριβώς όπως ο αέρας σε ένα μπαλόνι διαστέλλεται και ανεβαίνει όταν θερμαίνεται, η ατμόσφαιρα ανεβαίνει και διαστέλλεται όταν ο Ήλιος του δίνει επιπλέον ενέργεια. Λεπτά στρώματα της ατμόσφαιρας ανεβαίνουν και τη θέση τους παίρνουν πιο πυκνά στρώματα. Επομένως, οι δορυφόροι που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη πρέπει να αλλάζουν τη θέση τους περίπου τέσσερις φορές το χρόνο για να αντισταθμίσουν την ατμοσφαιρική αντίσταση. Όταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι μέγιστη, η θέση της συσκευής πρέπει να ρυθμίζεται κάθε 2-3 εβδομάδες.

Διαστημικά συντρίμμια

Ο τρίτος λόγος που αναγκάζει μια αλλαγή στην τροχιά είναι τα διαστημικά σκουπίδια. Ένας από τους δορυφόρους επικοινωνιών του Iridium συγκρούστηκε με ένα μη λειτουργικό ρωσικό διαστημόπλοιο. Συνετρίβη, δημιουργώντας ένα σύννεφο συντριμμιών που αποτελείται από περισσότερα από 2.500 κομμάτια. Κάθε στοιχείο προστέθηκε στη βάση δεδομένων, η οποία περιλαμβάνει σήμερα πάνω από 18.000 αντικείμενα ανθρωπογενούς προέλευσης.

Η NASA παρακολουθεί προσεκτικά οτιδήποτε μπορεί να βρίσκεται στην πορεία των δορυφόρων, αφού οι τροχιές έπρεπε ήδη να αλλάξουν αρκετές φορές λόγω των διαστημικών απορριμμάτων.

Οι μηχανικοί παρακολουθούν τη θέση των διαστημικών σκουπιδιών και των δορυφόρων που θα μπορούσαν να παρεμποδίσουν την κίνηση και σχεδιάζουν προσεκτικά ελιγμούς αποφυγής, όπως απαιτείται. Η ίδια ομάδα σχεδιάζει και εκτελεί ελιγμούς για να προσαρμόσει την κλίση και το υψόμετρο του δορυφόρου.

Ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος της Γης εκτοξεύτηκε το 1957 στην ΕΣΣΔ. Από τότε, περισσότεροι από 6.000 δορυφόροι έχουν σταλεί στο διάστημα. Οι δορυφόροι γίνονται όλο και πιο σημαντικοί για τη ζωή στη Γη. Χρησιμοποιούνται για διάφορους σκοπούς: ασφάλεια, επικοινωνία, πλοήγηση, ψυχαγωγία και - το πιο σημαντικό - μας επιτρέπουν να δούμε τον πλανήτη μας με νέο φως. Εδώ μπορείτε να μάθετε σε ποιον ανήκουν οι δορυφόροι, πού βρίσκονται και ποιος είναι ο σκοπός τους.

Ποιος έχει τους περισσότερους συντρόφους;

Από τους συνολικά 957 λειτουργικούς δορυφόρους που βρίσκονται αυτή τη στιγμή σε τροχιά, οι 423 ανήκουν στις Ηνωμένες Πολιτείες. Επόμενη ως προς τον αριθμό των δορυφόρων είναι η Ρωσία. Σημαντική παρουσία στην τροχιά έχει και η Κίνα. Τουλάχιστον 115 χώρες είναι συνιδιοκτήτες δορυφόρων. Αυτό το διάγραμμα δείχνει τις χώρες όπου βρίσκονται οι κάτοχοι ή οι χειριστές του δορυφόρου.

44 χώρες σε όλο τον κόσμο συνεργάζονται για την εκτόξευση και τη λειτουργία δορυφόρων (συνήθως μια ομάδα δύο ή τριών χωρών). Εδώ αναφέρονται ως κοινά έργα. Οι ΗΠΑ, η Ταϊβάν, η Ιαπωνία και η Γαλλία είναι οι πιο ενεργοί συμμετέχοντες σε έργα διαστημικής συνεργασίας.

Οι δορυφόροι που έχουν περισσότερους από τρεις διεθνείς κατόχους αναφέρονται ως ιδιοκτησία πολλών χωρών.

Στενός χώρος: ιστορία εκτοξεύσεων

Το 1957, η ΕΣΣΔ ήταν η πρώτη που έστειλε έναν τεχνητό δορυφόρο της Γης στο διάστημα. Από τότε, περισσότεροι από 6.000 δορυφόροι έχουν εκτοξευθεί σε τροχιά. Αυτό το διάγραμμα δείχνει τη δυναμική των εκτοξεύσεων δορυφόρων, ξεκινώντας το 1957, από την ΕΣΣΔ (και στη συνέχεια τη Ρωσία), την Κίνα και άλλες χώρες. Τη χρονιά που οι εκτοξεύσεις έφτασαν στο αποκορύφωμά τους για τη χώρα, εγκαταστάθηκε το σύμβολο του δορυφόρου.

Για την ΕΣΣΔ, τα χρόνια ήταν 1970-1980, αντανακλώντας την ακμή του σοβιετικού στρατιωτικού διαστημικού προγράμματος, όταν εκτοξεύτηκαν πολλοί δορυφόροι αναγνώρισης, πλοήγησης και επικοινωνιών.

Η κορύφωση για τις Ηνωμένες Πολιτείες ήρθε το 1998: ήταν αυτό το έτος που ξεκίνησε η δημιουργία τριών εμπορικών δικτύων δορυφορικών επικοινωνιών: Globalstar, Iridium και ORBCOM. Πολλοί από αυτούς τους δορυφόρους εκτοξεύτηκαν χρησιμοποιώντας αμερικανικά οχήματα εκτόξευσης, μερικές φορές με πολλούς δορυφόρους σε έναν πύραυλο.

Γενικά, η κορύφωση στις εκτοξεύσεις δορυφόρων μπορεί να εξηγηθεί από αλλαγές στην αποστολή τους. Στη δεκαετία του 1970, υπήρχε μεγάλη ανάγκη για δορυφόρους επικοινωνίας. Τη δεκαετία του 1990 - σε δορυφόρους πλοήγησης, και την τελευταία δεκαετία - σε δορυφόρους πολιτικής και επιστημονικής έρευνας.

Εάν συνεχιστεί αυτή η τάση, οι διαστημικές δυνάμεις μπορεί να συνεχίσουν να κατασκευάζουν μεγαλύτερους δορυφόρους μεγαλύτερης διάρκειας και διεθνή μη στρατιωτικά ιδρύματα όπως τα πανεπιστήμια μπορεί να αναλάβουν την παραγωγή μικρότερων, φθηνότερων δορυφόρων.

Τα διαστημόπλοια είναι σαν τα σκουπίδια

Το επάνω μέρος του γραφήματος δείχνει τον συνολικό αριθμό των δορυφόρων που εκτοξεύτηκαν μεταξύ 1957 και 2000. Η γκρίζα ζώνη είναι δορυφόροι που έχουν σταματήσει να λειτουργούν από την εκτόξευση, η πορτοκαλί ζώνη είναι δορυφόροι που εξακολουθούν να λειτουργούν.

Ο παλαιότερος επιχειρησιακός δορυφόρος σε τροχιά είναι ο Amsat-Oscar 7, ο οποίος εκτοξεύτηκε από την αεροπορική βάση Vandenberg στην Καλιφόρνια στις 15 Νοεμβρίου 1974. Βρίσκεται σε χαμηλή τροχιά της Γης και χρησιμοποιείται κυρίως από ραδιοερασιτέχνες.

Η γκρίζα ζώνη είναι 5428 δορυφόροι. Πολλά από τα ανενεργά οχήματα αποτελούν πλέον μέρος των τροχιακών συντριμμιών. Σύμφωνα με εκτιμήσεις της NASA, υπάρχουν περίπου 19 χιλιάδες αντικείμενα μεγαλύτερα από 10 εκατοστά σε τροχιά της Γης.

Εθνικές προτεραιότητες

Σε αυτό το διάγραμμα, οι δορυφόροι χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες από τους κύριους ιδιοκτήτες-χειριστές - τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Ρωσία, την Κίνα και άλλες χώρες (δεν περιλαμβάνονται οι δορυφόροι κοινής ιδιοκτησίας και συνεργασίας). Δείχνει ότι η αποστολή των δορυφόρων επηρεάζεται από το οικονομικό και πολιτικό κλίμα σε διάφορα μέρη του κόσμου.

Ο σκοπός (εμπορικός, κυβερνητικός, στρατιωτικός ή πολιτικός) αντικατοπτρίζει τον κύριο χρήστη του δορυφόρου, αλλά είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι πολλοί δορυφόροι είναι οχήματα πολλαπλών χρήσεων. Για παράδειγμα, ένας δορυφόρος μπορεί να έχει εμπορικούς και στρατιωτικούς σκοπούς ταυτόχρονα.

Οι εμπορικοί δορυφόροι ανήκουν σε μεμονωμένες εταιρείες και συνδικάτα που χρηματοδοτούνται από επενδυτές και ιδιωτικούς ομίλους. Οι δορυφόροι χρησιμοποιούνται για επικοινωνίες και εκπομπές. Οι στρατιωτικοί δορυφόροι χρησιμοποιούνται συχνά για αναγνώριση και πλοήγηση, καθώς και για ραδιοεπικοινωνίες. Οι κυβερνητικοί δορυφόροι έχουν σχεδιαστεί για μετεωρολογικές και επιστημονικές παρατηρήσεις. Οι μη στρατιωτικοί χρήστες περιλαμβάνουν συνήθως ακαδημαϊκά ιδρύματα και ομάδες ενθουσιωδών επιστημών.

Περίπου τα δύο τρίτα όλων των λειτουργικών δορυφόρων χρησιμοποιούνται για επικοινωνίες. Οι δορυφόροι πλοήγησης, αναγνώρισης, παρακολούθησης διεργασιών στη Γη, καθώς και δορυφόροι αστροφυσικής και γεωερευνητικής έρευνας αποτελούν από 5 έως 7% του συνόλου.

Γύρω από τη Γη σε 80 λεπτά

Αυτό το διάγραμμα δίνει μια ιδέα για το πόσο χρόνο χρειάζονται ορισμένοι δορυφόροι για να ολοκληρώσουν μια πλήρη τροχιά γύρω από τη Γη. Δορυφόροι σε χαμηλή τροχιά της Γης (LEO) - μεταξύ 80 και 1.700 χλμ. υψόμετρο - κάνουν φερμουάρ γύρω από τον πλανήτη με 30 φορές την ταχύτητα ενός αεροσκάφους. Ένας τέτοιος δορυφόρος περιφέρεται γύρω από τον πλανήτη σε 88 λεπτά.

Οι δορυφόροι LEO αντιπροσωπεύουν σχεδόν το ήμισυ του συνολικού αριθμού επιχειρησιακών δορυφόρων. Χρησιμοποιούνται συνήθως για αναγνώριση, επιστημονική παρατήρηση και φωτογραφία της επιφάνειας της Γης.

Το υψόμετρο μιας γεωσύγχρονης τροχιάς είναι σχεδόν πάντα σταθερό - περίπου 35.700 χλμ. σε αυτήν την τροχιά κινούνται συγχρονισμένα με τη Γη, κάνοντας μια πλήρη επανάσταση σε περίπου 24 ώρες. Έτσι από την επιφάνεια του πλανήτη φαίνεται ότι αυτοί οι δορυφόροι πρακτικά δεν κινούνται, γι' αυτό και η τροχιά τους ονομάζεται και γεωστατική. Η γεωστατική τροχιά φιλοξενεί συνήθως μετεωρολογικούς δορυφόρους, καθώς και δορυφόρους επικοινωνιών και εκπομπής.

> Πόσοι δορυφόροι υπάρχουν στο διάστημα;

Ανακαλύπτω πόσοι τεχνητοί δορυφόροι υπάρχουν στο διάστημα;: ιστορία της διαστημικής έρευνας, εκτόξευση του πρώτου δορυφόρου, αριθμός σε χαμηλή τροχιά της Γης.

Στις 4 Οκτωβρίου 1957, η διαστημική εποχή ξεκίνησε με την εκτόξευση του πρώτου δορυφόρου, του Sputnik 1. Ήταν προορισμένος να περάσει 3 μήνες σε τροχιά και να καεί στην ατμόσφαιρα. Από εκείνη τη στιγμή, πολλές συσκευές έχουν σταλεί στο διάστημα: στην τροχιά της Γης, γύρω από τη Σελήνη, γύρω από τον Ήλιο, άλλους πλανήτες, ακόμη και πέρα ​​από το ηλιακό σύστημα. Πόσοι δορυφόροι υπάρχουν στο διάστημα; Υπάρχουν 1071 λειτουργικοί δορυφόροι μόνο σε τροχιά της Γης, το 50% των οποίων είναι ανεπτυγμένοι στις ΗΠΑ.

Οι μισοί από τους δορυφόρους βρίσκονται σε χαμηλή τροχιά της Γης (πολλές εκατοντάδες χιλιόμετρα). Αυτά περιλαμβάνουν τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble και δορυφόρους παρατήρησης. Ένα συγκεκριμένο τμήμα βρίσκεται σε μεσαία τροχιά της Γης (20.000 km) - δορυφόροι που χρησιμοποιούνται για πλοήγηση. Μια μικρή ομάδα μπαίνει σε μια ελλειπτική τροχιά. Τα υπόλοιπα περιστρέφονται σε γεωστατική τροχιά (36.000 km).

Αν μπορούσαμε να τα δούμε με γυμνό μάτι, θα φαινόταν στατικά. Η παρουσία τους σε μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή εξασφαλίζει σταθερότητα επικοινωνίας, συνέχεια εκπομπών και μετεωρολογικές παρατηρήσεις.

Αλλά αυτή δεν είναι ολόκληρη η λίστα. Υπάρχουν πολλά τεχνητά αντικείμενα που περιστρέφονται γύρω από τον πλανήτη. Ανάμεσα σε αυτά τα διαστημικά σκουπίδια, είναι ορατά ενισχυτές, ανενεργοί δορυφόροι, ακόμη και μέρη πλοίων και στολών. Έχει υπολογιστεί ότι υπάρχουν περίπου 21.000 αντικείμενα σε τροχιά μεγαλύτερη από 10 cm (ένα μικρό μέρος είναι επιχειρησιακοί δορυφόροι). 500.000 θραύσματα φτάνουν σε μέγεθος 1-10 cm.

Η τροχιά της Γης είναι τόσο γεμάτη με συντρίμμια που ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός πρέπει να μετακινηθεί για να αποφύγει επικίνδυνες συγκρούσεις. Οι επιστήμονες ανησυχούν ότι στο εγγύς μέλλον αυτά τα θραύσματα θα αποτελέσουν σοβαρή απειλή για τις εκτοξεύσεις στο διάστημα. Θα αποδειχθεί ότι απλά θα κλειστούμε από ολόκληρο τον χώρο με ένα στρώμα μεταλλικών εξαρτημάτων.

Υπάρχουν επίσης αρκετοί δορυφόροι γύρω από τη Σελήνη. Επιπλέον, ένα πλοίο βρίσκεται κοντά στον Ερμή, ένα στην Αφροδίτη, 3 στον Άρη και ένα κοντά στον Κρόνο. Ο ήλιος επίσης δεν είναι μόνος, αν και βρίσκονται εκεί σε απόσταση που δεν επιτρέπει την καταστροφή. Το 2013, το Voyager άφησε την ηλιακή ηλιόσφαιρα και εισήλθε στο διαστρικό μέσο.

Είναι εκπληκτικό πόσες συσκευές μπορέσαμε να στείλουμε για περισσότερο από μισό αιώνα. Όλες αυτές οι αποστολές έχουν διευρύνει τη γνώση για το διάστημα και σύντομα το αφιλόξενο διάστημα θα αποκαλύψει τα μυστικά του. Επισκεφτείτε τη σελίδα τρισδιάστατου μοντέλου διαστημικών απορριμμάτων για να δείτε πόσοι δορυφόροι βρίσκονται αυτήν τη στιγμή στο διάστημα και να εξερευνήσετε το πρόβλημα των συντριμμιών στην τροχιά της Γης.

16.800 τεχνητά αντικείμενα πετούν πάνω από τα κεφάλια μας, ανάμεσά τους 6.000 δορυφόροι, τα υπόλοιπα θεωρούνται διαστημικά σκουπίδια - αυτά είναι τα ανώτερα στάδια και τα συντρίμμια. Υπάρχουν λιγότερες συσκευές που λειτουργούν ενεργά - περίπου 850.

Ο AMSAT OSCAR-7, που εκτοξεύτηκε σε τροχιά στις 15 Νοεμβρίου 1974, θεωρείται ο μακροβιότερος δορυφόρος. Αυτή η μικρή συσκευή (το βάρος της είναι 28,8 κιλά) προορίζεται για ραδιοερασιτεχνικές επικοινωνίες. Το μεγαλύτερο αντικείμενο σε τροχιά είναι ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS). Το βάρος του είναι περίπου 450 τόνοι.

Οι δορυφόροι που παρέχουν επικοινωνίες σε φορείς εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας (Beeline, MTS και Megafon) τοποθετούνται σε δύο τύπους τροχιών: χαμηλή και γεωστατική.

Σε χαμηλό υψόμετρο, 780 χιλιόμετρα από τη Γη, βρίσκεται το παγκόσμιο σύστημα επικοινωνιών Iridium που χρησιμοποιείται από εταιρείες κινητής τηλεφωνίας. Η ιδέα της δημιουργίας του προτάθηκε τη δεκαετία του 1980 από τη Motorola. Το σύστημα οφείλει το όνομά του στο χημικό στοιχείο ιρίδιο: υποτίθεται ότι περιέχει 77 συσκευές, που είναι ίσο με τον ατομικό αριθμό του ιριδίου. Το Iridium έχει αυτή τη στιγμή 66 δορυφόρους.

Η γεωστατική τροχιά βρίσκεται σε υψόμετρο 35.786 χιλιομέτρων πάνω από τον ισημερινό. Είναι πιο κερδοφόρο να τοποθετείτε δορυφόρους επικοινωνίας σε αυτό, καθώς δεν χρειάζεται να στρέφετε συνεχώς την κεραία - οι συσκευές περιστρέφονται με τη Γη και βρίσκονται πάντα πάνω από ένα σημείο. Ο γεωστατικός σταθμός έχει 178 δορυφόρους. Η μεγαλύτερη ομάδα στη Ρωσία ανήκει στην Ομοσπονδιακή Κρατική Ενιαία Επιχείρηση "Space Communications": 9 δορυφόροι της σειράς "Express" παρέχουν τηλεοπτικές και ραδιοφωνικές εκπομπές, κινητές συσκευές, καθώς και κυβερνητικές και προεδρικές επικοινωνίες και Διαδίκτυο. Μετεωρολογικοί δορυφόροι και δορυφόροι παρατήρησης βρίσκονται επίσης σε γεωστατική τροχιά. Οι μετεωρολογικοί δορυφόροι καταγράφουν αλλαγές στην ατμόσφαιρα, οι «παρατηρητές» καθορίζουν τον βαθμό ωρίμανσης των σιτηρών, τον βαθμό ξηρασίας κ.λπ.