Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Октября 2013 в 18:27, реферат
4 октября 1957 г. СССР произвел запуск первого в мире искуствен-
ного спутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые
измерить плотность верхней атмосферы, получить данные о распро-
странении радиосигналов в ионосфере,отработать вопросы выведе-
ния на орбиту,тепловой режим и др.Спутник представлял собой
алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четыремя
штыревыми антенами длинной 2,4-2,9 м.В герметичном корпусе
спутника размещались аппаратура и источники электропитания.
Начальные параметры орбиты составляли: высота перигея 228 км,
высота апогея 947 км,наклонение 65,1 гр.
В первой телепередаче был показан американский флаг в Новой
Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было пе-
редано в Великобританию, Францию и на американскую станц-
ию в шт. Нью-Джерси через 15 часов после запуска спутника.
Двумя неделями позже миллионы европейцев и американцев на-
блюдали за переговорами людей, находящихся на противополо-
жных берегах Атлантического океана. Они не только разговари-
вали но и видели друг друга, общаясь через спутник. Историки
могут считать этот день датой рождения космического ТВ.
Крупнейшая в мире государственная система спутниковой свя-
зи создана в России. Ее начало было положено в апреле 1965г.
запуском спутников серии «Молния», выводимых на сильновы-
тянутые эллиптические орбиты с апогеем над Северным полу-
шарием. Каждая серия включает четыре пары спутников,обраща-
ющихся на орбите на угловом расстоянии друг от друга 90 гр.
На базе спутников «Молния» построена первая система дальней
космической связи «Орбита». В декабре 1975г. семейство спут-
ников связи пополнилось спутником «Радуга», функционирую-
щем на геостационарной орбите. Затем появился спутник «Эк-
ран» с более мощным передатчиком и более простыми наземны-
ми станциями. После первых разработок спутников наступил но-
вый период в развитии техники спутниковой связи, когда спутни-
ки стали выводить на геостационарную орбиту по которой они
движутся синхронно с вращением Земли. Это позволило устано-
вить круглосуточную связь между наземными станциями , испо-
льзуя спутники нового поколения : американские «Синком», «Эр-
ли берд» и «Интелсат» российские - «Радуга» и «Горизонт».
Большое будущее связывают с размещением на геостационарной
орбите антенных комплексов.
Космическая метеорология
После запусков советских и американских спутников встал вопрос
о практическом использовании разработанной техники. Возмож-
ности аппаратуры и самих спутников привлекли внимание метео-
рологов с точки зрения получения обычной регулярной информа-
ции о постоянно меняющейся погоде в мировом масштабе.
Первая попытка в этом направлении была предпринята американ-
цами ,создавшими семейство метеорологических спутников «Ти-
рос». Девять таких спутников были выведены на орбиту в период
1960-1965гг. На каждом спутнике были установлены две малогаба-
ритные ТВ-камеры и приблизительно на половине спутников- ска-
нирующий инфракрасный радиометр для получения изображения
облачного покрова Земли . В России метеорологическим космиче-
ским аппаратом стал спутник «Метеор». Два или три спутника этой
серии находятся на орбите одновременно и собирают информацию
о состоянии атмосферы , тепловом излучении Земли и т.д. Полез-
ный груз спутника состоит из оптико-механического ТВ оборудо-
вания работающего в видимой области спектра. Кроме того, имее-
тся сканирующая инфракрасная аппаратура для получения данных
о содержании влаги в атмосфере и вертикальном профиле темпера-
тур. Предупреждения о внезапных изменениях погоды по объеди-
ненным данным с метеорологических радиолокационных станций
и спутников передаются по радио из Москвы, Санкт-Петербурга и
других центров, а специальная служба сообщает эту информацию
на суда и самолеты. За последнии 20 лет существенно возросли
количество, качество и надежность обзора с помощью спутников.
Начиная с 1966 г. Землю регулярно фотографируют по крайней ме-
ре один раз в сутки. Фотоснимки используют в повседневной ра-
боте, а также помещают в архивы. Метеорологическая информация,
получаемая со спутников, неуклонно приобретает все более важное
значение. В настоящее время она широко используется метеороло-
гами и специалистами по окружающей среде всего мира в повсед-
невной практике и считаются почти обязательной для проведения
анализов и краткосрочных прогнозов. Метеорологическая инфор-
мация со всех света поступает в Национальную службу контроля
окружающей среды с помошью спутников, расположенную в Ва-
шингтоне, перерабатывается
в материалы широкой
и распределяется по всему свету. Спутниковая информация оказа-
лась особенно полезной в двух сферах исследования. Во первых,
существуют обширные районы Земли, из которых метеорологичес-
кая информация, обычными средствами, недоступна. Это террито-
рии океанов северного и южного полушарий, пустынь и полярных
областей. Спутниковая информация заполняет эти пробелы, выявляя
крупномасштабные особенности из образований облаков. К таким
особенностям относятся штормовые системы, фронты, наиболее
значительные междуволновые впадины и гребни, струйные течения,
густой туман, слоистые облака, ледовая обстановка, снежный пок-
ров и отчасти направление и скорость наиболее сильных ветров. Во-
вторых, спутниковая информация успешно используется для слеже-
ния за ураганами, тайфунами и тропическими штормами. Спутнико-
вая информация включает данные о наличии и расположении атмос-
ферных фронтов, бурь и общего облачного покрова. В итоге в насто-
ящее время спутник
стал практически признаным
орологов в большинстве стран мира. Карты погоды, которые вечером
появляются на наших телевизионных экранах, со всей очевидностью
свидетельствуют о ценности наблюдения со спутников в обеспечении
метеорологических систем.
Изучение Земли из космоса
Человек впервые оценил роль спутников для контроля за состоянием
сельскохозяйственных угодий,
лесов и другихприродных
Земли лишь спустя несколько
лет после наступления
эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощью метеорологи-
ческих спутников «Тирос» были получены подобные карте очертан-
ия земного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые
ТВ изображения давали весьма слабое представление о деятельности
человека и тем не менее это было первым шагом. Вскоре были разра-
ботаны новые технические средства, позволившие повысить качество
наблюдений . Информация извлекалась из многоспектральных изображений в
видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми спутниками,
предназначенными для максимального использования этих возможностей
были аппараты типа «Лэндсат». Например спутник «Лэндсат-D», четвертый
из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью
усовершенствованных чуствительных приборов, что позволило потребителям
получать значительно
более детальную и
из первых областей применения изображений земной поверхности, была
картография. В доспутниковую эпоху карты многих областей, даже в
развитых
районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с
помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректировать и обнови-
ть некоторые существующие карты США. В СССР изображения полу-
ченные со станции «Салют», оказались незаменимыми для выверки
железнодорожной трассы БАМ.
В середине 70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства США
приняли решение продемонстрировать
возможности спутниковой
прогнозировании важнейшей сельскохозяй-ственной культуры пшеницы.
Спутниковые наблюдения, оказавшиеся наредкость точными в дальнейшем
были распространены на другие сельскохозяйственные культуры.
Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными
культурами проводились со спутников серий «Космос», «Метеор», «Муссон»
и орбитальных станций «Салют».
Использование информации со спутников выявило ее неоспоримые
преимущества при оценке объема строевого леса на обширных терри-
ториях любой страны. Стало возможным управлять процессом выру-
бки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению
контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности ле-
са. Благодаря изображениям
со спутников стало также
быстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообраз-
ных», харрактерных для западных областей Северной Америки , а так
же районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России.
Огромное значение для человечества в целом имеет возможность наб-
людения практически непрерывно за просторами Мирового Океана,
этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарож
даются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочислен-
ные жертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение
населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятков
тысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов также
имеет огромное практическое значение . Океанские течения часто
искривляются, меняют курс и размеры. Например , Эль Нино, теплое течение
в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годы может
распространяться идоль берегов Перу до 12гр. ю.ш. . Когда это присходит
планктон и рыба гибнут огромных количествах, нанося непоправимый ущерб
рыбным промыслам многих стран и том числе и России. Большие
концентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы,
возможно из-за содержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников
помогает выявить «капризы» таких
течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По
некоторым оценкам российских и американских ученых экономия топлива в
сочетании с «дополнительным уловом» за счет использования
информации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает
ежегодную прибыль в 2,44 млн. долл. Использование спутников для целей
обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов.
При эксплуатации российского атомного ледокола «Сибирь» была ис
пользована информация с четырех типов спутников для составления
наиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Полу-
чаемая с навигационного спутника «Космос-1000» информация испо-
льзовалась в вычислительной машине корабля для определения точного
местоположения. Со спутников «Метеор» поступали изображения облачного
покрова ипрогнозы снежной и ледовой обстановки, что позволило выбирать
лучший курс. Спомощью спутника «Молния» поддерживалась связь с корабля
с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения,
загрязнения воздуха, полезные ископаемые.
Наука о космосе
В течении небольшого периода времени с начала космической эры че-
ловек не только послал автоматические космические станции к другим
планетам и ступил на поверхность Луны, но также произвел революцию в
науке о космосе, равной которой не было за всю историю человечес-
тва. Наряду с большими техническими достяжениями, вызванными
развитием космонавтики, были получены новые знания о планете Зем