Глава 1. Условия орбитального полета (1245228), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Остальные компоненты – водород (Н2),гелий (Не), ксенон (Хе), криптон (Kr), неон (Ne) и др. – составляютмиллионные доли процента. Большую роль играют такие небольшие попроцентному объему составляющие, как водяной пар и озон.Плотность и давление воздуха с увеличением высоты уменьшаются поэкспоненциальному закону, причем степень изменения параметров различна.До высот 180 км наблюдается значительные колебания плотности и давленияв течение суток. Поскольку точной и строгой аналитической модели земнойатмосферы не разработано, то при проведении расчетов широкое применениеимеет приближенная модель, в которой используются допущения обизотермичности атмосферы.
В этом случае плотность изменяется поэкспоненциальному закону 0e h , где 0 - плотность атмосферы на уровнеморя (на высоте h=0), 0 0.125 кг с 2 м4; - логарифмический градиентплотности, который изменяется с высотой; в диапазоне высот до 100 кмкоэффициент принимается неизменным.Приприведение точных расчетов движения КА применяют единую (длявсех исследовательских центров) так называемую стандартную атмосферу.В России принята и используется стандартная атмосфера (ГОСТ 4401-81),которая устанавливает численные значения основных термодинамических ифизических параметров атмосферы на высотах до 200 км (вне зависимости отвремени года и суток, от географического положения).
Для верхних слоеватмосферы разработаны и используются специальные модели (ГОСТ 2272177, ГОСТ 25645.101-83, а также ГОСТы 25645.102-83 (Методика расчетахарактеристик вариаций плотности) и 25645.302-83 (Методика расчетаиндексов солнечной активности)).Меркурий (1.3. Планеты земной группы.) – ближайшая к Солнцу (r=0.387 a.e.) и наименьшаяпланета среди остальных планет (экваториальный диаметр – 4840 км,относительная масса – 0.055).
Период обращения вокруг Солнца составляет 88сут. Меркурий немного больше Луны, а его средняя плотность близка ксредней плотности Земли. Относительно недавно установлено, что меркурийвращается вокруг своей оси в прямом направлении с периодом, составляющим2/3 периода обращения вокруг Солнца. Температура на поверхности планетыменяется от 690 К (+417°С) (на освещенной стороне) до 150 К (123°С) (нанеосвещенной), причем в зависимости от расстояния до Солнца температураизменяется примерно на 20%. Атмосфера планеты содержит углекислый газ,его концентрация может составлять от 10 до 100%. По расчетам плотностьатмосферы на 2-3 порядка ниже чем атмосфера Земли.Венера (♀)является ближайшей к Земле планетой и периодическиприближается к ней на расстояние 39 млн.
км. Расстояние от Солнца доВенеры составляет 0.723 а.е. Венера совершает полный оборот вокруг Солнцаза ≈ 225сут. Установлено, что Венера вращается вокруг собственной оси вобратную сторону (с востока на запад).Атмосфера Венеры состоит, в основном, из углекислого газа (≈97%) иазота (≈2%) с незначительным содержанием кислорода (≈0.1%), метана(≈0.1%), воды (≈0.05%) и др. Для ее атмосферы характерен парниковыйэффект, объясняемый большим количеством углекислоты и мощнымоблачным покровом. Сущность эффекта состоит в том, что атмосфера планетыпрозрачна для видимого излучения, но не прозрачна в инфракрасной частиспектра для теплового излучения с поверхности планеты. По данным АМС“Венера” температура на поверхности планеты порядка 500°С, а атмосферноедавление – около 100 атм.
Спускаемый аппарат АМС “Венера-8”зарегистрировал существование в атмосфере широтных ветров, направленныхв сторону вращения планеты. На высотах более 45 км скорость этих ветровпревосходит величину 70 м/с. Радиолокационное зондирование поверхностиВенеры показало, что поверхность Венеры твердая, неровная с перепадомвысот до 20 км. Были обнаружены также округлые образования,напоминающие по форме и строению лунные кратеры.Марс (♂) – в период великих противостояний, повторяющийся каждые 15лет, приближается к Земле на расстояние 56 млн. км.Расстояние от Солнца доМарса составляет 1.524 а.е.Диаметр Марса вдвое меньше земного диаметра, амасса – в 9 раз меньше земной.
Марсианский год длится 686 земных суток,сутки на Марсе почти равны земным суткам.Марс имеет атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа инебольшого количества водяных паров. Атмосфера является оченьразряженной и давление у поверхности планеты составляет всего 0.18-1 кПа,в атмосфере Земли такое давление соответствует высоте около 35 км. Засреднее давление на поверхности Марса условно принято 0.61 кПа.Температура марсианской поверхности нестабильна: ночная температураблизка к -100°С, в полдень температура на экваторе поднимается до +20°С, ак моменту захода опускается до -50°С.
Средняя температура на поверхностиМарса значительно ниже земной. Существование магнитного поля Марса недоказано. Радиационные пояса у Марса не обнаружены.Современные данные о структуре поверхности Марса свидетельствуют отом, что Марс является гористой планетой с перепадами высот до 12 км.Основные формы рельефа – многочисленные кратеры, которые по размерам,форме и деталям строения очень похожи на лунные кратеры.Зарегистрированы такие образования, напоминающие земные овраги и руславысохших рек.ПлутонPL ()является самой удаленной от Солнца планетой(расстояние от Солнца до Плутона составляет 39.51 а.е.) и на сегодняшнийдень малоизученной планетой.Орбита Плутона пересекает орбиту Нептуна, и Плутон временамиоказываетсярасположеннымкСолнцуближе,чемНептун.Предположительно, масса Плутона меньше массы Землии составляет 0.8, апериод вращения его вокруг своей оси составляет 6.4 земных суток.
Периодвращения Плутона вокруг Солнца ≈247.69 лет. Плутон – холодная планета стемпературой Tmin=-234°Cи Tmax=-223°C.Орбита Плутона имеетзначительный угол наклона к плоскости эклиптики ≈17°.Юпитер (1.4. Планеты юпитеровой группы.) является самой большой планетой Солнечной системы.Расстояние от солнца до Юпитера =5.2 а.е., масса в 318.36 раз больше массыЗемли, экваториальный диаметр = 139200 км. Видимая поверхность планетыпокрыта чередующимися светлыми и темными полосами, расположеннымипараллельно экватору.
Наибольшей интенсивностью обладают тропическиеполосы.Юпитер обладает мощной атмосферой, состоящей в основном измолекулярного водорода, метана, аммиака и гелия. Температура верхнихслоев атмосферы составляет -143°С. Предполагается, юпитерианские облакасостоят, в основном, из ледяных кристаллов аммиака. Считается, что глубинагазообразной атмосферы составляет величину от 1 до 20% радиуса планеты.При этом основное тело планеты состоит из затвердевших водорода и гелия.Юпитер окружен мощными радиационными поясами. Составляющие ихчастицы имеют солнечное происхождение.Сатурн ()находится значительно дальше от солнца, чем Юпитер, нарасстоянии 9.539 а.е. Его параметры: диаметр 114800 км, масса в 95.3 разабольше земной, период обращения вокруг солнца 29.458 лет.В атмосфере обнаружены молекулярный водород и метан, следоваммиака не найдено.
Температура внешних слоев атмосферы составляет 183°С. На видимом диске Сатурна различают слабые полосы и пятна,подобные юпитерианским.Сатурн обладает уникальной способностью: имеется система колец,расположенная в плоскости экватора – внешнее кольцо (на расстянии 89-117тыс. км) и внутреннее полупрозрачное кольцо (на расстоянии 79-89 тыс. км).Кольца Сатурна имеют сложную структуру. Состоят они из множества мелкихтел (с поперечником ≈ 1м), толщина колец оценивается величиной, примерноравной 20км.– планета-гигант удаленная на большое расстояние отУран ()Солнца 19.19 а.е. Масса в 14.54 раза больше земной. Экваториальный диаметр– 53400 км, период обращения вокруг Солнца 84.015 года. Она мало изучена иданные о ней весьма скупы.
В спектрах Урана обнаружены молекулярныйводород и метан. На его диске различают отдельные пятна и темные полосы(подобные юпитерианским).Особенностью этой планеты является то, что ось ее собственноговращения составляет с плоскостью эклиптики угол в 98°.Нептун() – наиболее удаленная от Солнца планета-гигант 30.07а.е. Масса в 17.5 раз больше земной. Период обращения вокруг Солнца 164.8лет. Диаметр 49700 км. В спектре Нептуна обнаружены молекулярныйводород и метан. Это холодная, замерзшая планета с температурой Tmin=213°Cи Tmax=-209°C. На Нептуне каких-либо деталей поверхности рассмотретьпока не удалось.1.5. Спутники планет.Спутники планет (естественные) – космические тела, обращающиесявокруг больших планет Солнечной системы.
В настоящее время известно 43спутника планет: у Сатурна – 17, у Юпитера – 15, у Урана – 5, у Марса иНептуна по 2 и у Земли и Плутона по 1. У двух планет – Меркурия и Венеры– спутников нет, или они пока не обнаружены. Кроме того, у Сатурна, Уранаи Юпитера имеются кольца (у Урана открыты в 1977г.), состоящие избесчисленных мелких спутников.Как правило, у спутников планет, близких к планете, орбиты почтикруговые и лежат близко к плоскости экватора планеты (регулярныеспутники). Орбиты 9 внешних спутников Юпитера, Сатурна (Япет, Феба) иНептуна имеют значительные наклоны к плоскости экватора, либо и то идругое (иррегулярные спутники).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
