Астронет | Картинка дня | Обзоры astro-ph | Новости | Статьи | Книги | Карта неба | Созвездия | Переменные Звезды | Глоссарий

Физика космоса | Биографии | Словарь | Ключевые слова | Астрономия в России | Форумы | Семинары | Сверхновые

Предыдущая

Вверх

Следующая

---

2.9 Искусственные спутники

Это возможно в двух случаях:
1) космический корабль движется с работающим двигателем;
2) космический аппарат движется с выключенным двигателем, но он должен иметь бесконечную скорость.
При использовании реактивной тяги корабль может иметь любую скорость. С выключенным двигателем скорость корабля может быть только круговой, вычисляемой по формуле , где М - масса Земли, R - радиус Земли, Н - высота космического корабля над поверхностью Земли, G - гравитационная постоянная.
Искусственный спутник Земли не может двигаться на высотах меньших 200 км, так как из-за сопротивленияатмосферы время его жизни будет мало (несколько суток или даже несколько часов). Предельная высота полета ИСЛ определяется прежде всего горным рельефом, так как атмосферы на Луне нет.
Орбита в том и другом случае станет эллиптической. В первом случае, та точка орбиты, где прозошло увеличение скорости, станет перигеем новой эллиптической орбиты, а во втором случае - при уменьшении скорости, ее апогеем.
Предпочитают запускать спутник со скоростью несколько большей, чем круговая, так как при этом его время жизни заметно больше, чем спутника, запущенного с круговой скоростью.
Такую трассу будет иметь суточный искусственный спутник Земли с наклонением орбиты i60^o.
Это можно сделать тремя способами:
1) отбросить тело назад по орбите, то есть тем самым уменьшить его скорость и перевести на эллиптическую орбиту, лежащую внутри круговой;
2) тело надо бросить вниз, это тоже приведет его на внутреннюю эллиптическую орбиту;
3) сочетанием первого и второго способов.
Имея большее поперечное сечение, ракета-носитель сильнее тормозится атмосферой; вследствие чего снижаясь, она начинает двигаться с большей угловой скоростью вокруг Земли.
У полярных спутников ось вращения Земли лежит в плоскости орбиты; у экваториальных спутников плоскость орбиты совпадает с плоскостью экватора. Синхронные спутники имеют период обращения кратный периоду вращения Земли. У суточных спутников эти два периода совпадают. Геостационарный спутник - это экваториальный суточный спутник. Его подспутниковая точка не перемещается по поверхности Земли.
Постоянство азимута и высоты ИСЗ означает, что это геостационарный спутник. Такой спутник может существовать только у вращающейся планеты. Орбита спутника единственная у данной планеты, она круговая, располагается в экваториальной плоскости Земли.
Конфигурации искусственных спутников Земли и Луны совпадают. Изменение фазы оказывает влияние на изменение блеска ИСЗ.
В это время тень от Земли располагается близко к горизонту и спутник на большей части видимой траектории не затмевается.
Космический корабль вращается вокруг собственной оси с периодом, равным периоду обращения корабля вокруг Земли. Аналогичная ситуация имеет место в системе Земля-Луна.
Луна под действием силы притяжения к Земле.
Все планеты Солнечной системы под действием силы притяжения к Солнцу.
Механическая энергия спутника, движущегося в вакууме, остается постоянной величиной. В апогее потенциальная энергия наибольшая; при переходе в перигей часть потенциальной энергии переходит в кинетическую.
Спутники-баллоны применяют для изучения земной атмосферы и активности Солнца. Такие спутники, обладающие малой массой и большим поперечным сечением, легко реагируют на изменения плотности атмосферы.
В 1975 году Францией был запущен искусственный спутник Земли, изготовленный из урана-238. Его масса 47 кг, радиус 25 см. Поверхность покрыта уголковыми отражателями и обеспечивет точность световой локации от наземных объектов до 2 см. Использование материала большой плотности позволяет свести к минимуму силы сопротивления земной атмосферы.
ИСЗ приобретают положительный заряд в результате облучения их космическими лучами, состоящими преимущественно из протонов и -частиц.
На этапах взлета и посадки, когда космический корабль движется с ускорением, имеет место перегрузка; б свободном полете по орбите наблюдается невесомость.
Космический корабль и находящиеся в нем тела падают на Землю с одинаковым ускорением, вследствие чего для тел исчезает реакция опоры. Это воспринимается как потеря веса. Это состояние называется динамической невесомостью.
В данном случае космонавт будет иметь вес вследствие притяжения к космическому кораблю, однако его значение будет пренебрежимо мало.
Возможны два варианта:
1) космический корабль должен двигаться поступательно с ускорением, равным ускорению свободного падения на поверхности Земли;
2) космический корабль должен вращаться с такой угловой скоростью, чтобы в месте нахождения космонавта на корабле центростремительное ускорение было равно 9.8 м/c².
Закон Паскаля справедлив, а закон Архимеда не действует, так как и тело, и жидкость оказываются невесомыми.
Считаем, что жидкость занимает часть сосуда. Несмачивающая жидкость примет форму шара. Смачивающая жидкость растечется по поверхности сосуда.
Из-за невесомости естественная конвекция практически не будет иметь места. Принудительная циркуляция газа обеспечивается при помощи вентиляторов; теплопроводность и лучеиспускание не зависят от невесомости.

---

Предыдущая

Вверх

Следующая

Публикации с ключевыми словами: задачи - астрономическое образование Публикации со словами: задачи - астрономическое образование

См. также: Российская открытая заочная школьная астрономическая олимпиада – 2008 Приглашение на III Петербургскую Зимнюю Астрономическую Школу XVI Осенняя астрономическая школа для победителей турниров и олимпиад школьников стран СНГ, X Астрономическая олимпиада ННЦ стран СНГ Магистратура и аспирантура в РУДН 7-я Гамовская летняя астрономическая школа в Одессе Вышло сразу 4 научно-популярных "ГАИШевских" книжки Всероссийская школа для молодых ученых "ФИЗИКА ГАЛАКТИК" Все публикации на ту же тему >>