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: Открытый дистанционный методический семинар учителей астрономии и астропедагогов Журнал "Небосвод" за декабрь 2024 года Журнал для любителей астрономии "Небосвод" Журнал Небосвод "Астродистант" приглашает Журнал "Небосвод" за сентябрь 2024 года Журнал "Небосвод за август 2024 года Все публикации на ту же тему >>