Константинов М.С., Каменков Е.Ф., Перелыгин Б.П., Безвербый В.К. Механика космического полета (1989) (1246269), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Через два витка траектории спутник оказывается над той же точкой поверхности Земли, над которой находился 24ч назад. Это дает возможность использовать конкретный спутник в конкретное время суток, например, с 12 ч дня до 8 ч вечера по московскому времени. Если создать систему спутников, то возможно обеспечивать постоянную в течение суток связь на значительной части территории СССР. 147 В настоящее время в нашей стране запущено более 70 спутников «Молния-1» (26 декабря 1986 г.
запущен 71-й спутник), более 30 спутников «Молния-3> (22 января 1987 г. запущен 31-й спутник). Система «Орбита» была введена в действие в 1967 г. Отметим, что система «Орбита» оказалась очень рациональной для нашей северной страны. Развитие спутниковой техники позволило в 1976 г.
ввести в СССР новую систему спутниковой связи на базе спутников, находящихся на стационарных орбитах. В настоящее время в СССР на стационарную орбиту запускаются спутники серии «Радуга» (22 октября 1986 года запущен 18-й спутник серии), «Экран» (22 марта 1985 года запущен 14-й спутник), «Горизонт» (13 ноября 1986 года запущен 13-й спутник). Эти спутники широко применяются для передачи телевизионных программ на сеть станций «Орбита», «Москва», «Интерспутник», кроме того, служат для связи с судами и самолетами при помощи дополнительных ретрансляторов. Введением таких систем, включающих мощные бортовые ретрансляторы, использованием остронаправленных передающих антенн удалось существенно упростить и удешевить приемные установки коллективного пользования и значительно увеличить площадь территории СССР, на которой можно вести устойчивый прием нескольких телевизионных программ.
Спутниковый ретранслятор, расположенный на большой высоте над Землей, способен одновременно обслуживать до 1/3 поверхности Земли. При этом для создания почти глобальной спутниковой системы связи достаточно поместить три спутника на стационарную орбиту со смещением один относительно другого на 120' (рис. 3.16). Потребности в каналах связи приводят к очень плотному «заселению» стационарной орбиты. В настоящее время на стационарной орбите находятся спутники многих стран. С помощью собственной ракеты-носителя запуск спутников на стационарную орбиту проводят США, СССР, Японии, КНР, а также западно-европейская организация ЕСА.
Чтобы охарактеризовать размах использования систем спутниковой связи, можно отметить, что 8 февраля 1985 г. с помощью ракеты «Ариан-3» выведен на стационарную орбиту спутник «Арабсат» для системы спутниковой связи 21 арабской страны, а также спутник «Бразилсат». При этом Бразилия стала 17-й страной, обладающей собственным ИСЗ. Надо отметить, что разработка и изготовление последнего спутника выполнялись канадской фирмой. Отметим также, что возмущающие факторы приводят к сдвигу геостационарного ИСЗ по долготе, а также к изменению наклонения орбиты на 0,9' в год. Изменение наклонения орбиты приводит к появлению трассы спутника в виде восьмерки, размах которой с севера на юг равен наклонению орбиты. В том случае, когда период активного существования спутника г48 большой, приходится периодически включать двигатели коррекции. При этом кор- 1 рекция наклонения орбиты требует больщего расхода топлива, чем коррекция долготы точки стояния.
Стационарная орбита становится в настоящее время самой «населенной», поэтому в дальнейшем, возможно, придется использовать орбиты с периодом обращения 12, 8 и 6 ч. Орбиты с таким периодом обращения называются синхрон- Р 3 гв Рис. 3.16, Схема возможными, так как чеРез несколько виткон ной глойааьной носмиче- 1через 24 ч) спутник оказывается над ской свини с помоптыо той же точкой поверхности Земли, и его трех стационарных спут- трасса — замкнутая кривая.
Использование синхронных экваториальных орбит менее удобно не только из-за того, что спутник не висит над одной точкой экватора, но и из-за меньшего охвата территории Земли вследствие меньшей высоты их полета. Практического применения такие орбиты еще не нашли, а количество спутников, выводимых на стационарную орбиту, все возрастает и составляет очень значительный процент от всех выводимых в настоящее время спутников. Метеорологические спутники в настоящее время используются очень широко. Все мы привыкли к тому, что в телевизионной информационной программе «Время» нам показывают снимки облачного покрова Земли, переданные со спутников серии «Метеор». Именно спутник в настоящее время дают возможность получать информацию об атмосфере и всей поверхности Земли, анализировать и прогнозировать условия погоды над Мировым океаном и районами стран с редкой сетью наземных метеорологических станций. Существующие в настоящее время на земном шаре около 10000 метеорологических станций не позволяют решить задачу глобального анализа погодных условий по всей поверхности Земли, что достаточно уверенно делают спутниковые системы.
При выборе орбит метеорологических спутников учитывается положение районов Земли, с которых необходимо снять информацию, потребная широта полосы обзора, разрешающая способность всех видов бортовой научной аппаратуры. Можно указать несколько условий, которым должны удовлетворять орбиты метеорологических спутников. Эти спутники или значительная часть спутников из всей системы должны иметь возможность обозревать всю Землю, включая полярные области Земли. Такому условию удовлетворяют только полярные и приполярные орбиты. 149 Достаточно важным представляется условие одномасштабности тех снимков, которые передаются с метеоспутника. Одинаковый масштаб снимков упрощает их обработку, увеличивает оперативность анализа. Для того чтобы выполнить это требование, достаточно орбиту метеоспутника сделать круговой или околокруговой.
При этом, в какой бы точке орбиты спутник не находился, его высота над поверхностью Земли и ее облачным покровом одинакова, и масштабность получаемой метеоинформации постоянна. И, наконец, последнее условие, которое нужно учитывать при выборе орбит метеоспутников. Высота полета ИСЗ важна для получения метеоинформации. С одной стороны, чем больше высота, тем больше полоса обзора поверхности Земли, но, с другой стороны, меньше разрешающая способность бортовой аппаратуры. При этом выбор высоты полета каждый раз должен решаться совместно с техническими трудностями, возникающими при совершенствовании аппаратуры для увеличения ее разрешающей способности.
Отработка отдельных устройств для метеорологических ИСЗ проводилась в нашей стране еще в период 1963 ... 1964 гг. на ИСЗ «Космос-14» и «Космос-23». Первая метеорологическая информация была получена с ИСЗ «Космос-!22», орбита которого была околокруговой с высотой 650 км и наклонением 65'. В дальнейшем использовалась орбита с наклонением около 81,2'. Указанная высота дала возможность проводить покадровую съемку 1освещенной облачности и .земной поверхности) полосы шириной около 1100 км.
Для ночной (неосвещенной) стороны Земли при получении метеоинформации используется инфракрасный диапазон. Разрешающая способность инфракрасной аппаратуры была в шестидесятых годах существенно хуже телевизионных камер и поэтому «просматриваемая» ночная полоса была существенно уже. Начало советской метеосистемы «Метеор» положили запущенные в 1967 году спутники «Космос-144» 'и «Космос-156». Их орбиты имели наклонение 1=81,2', высоту 630 км и период обращения 97 мин. С 1969 г.
эта система стала пополняться спутниками, имеющими названия «Метеор», с 1971 г. изменена высоты полета запускаемых спутников этой системы (а=900 км). Восполнение системы спутников «Метеор» проводилось так, чтобы в ее составе постоянно находились два-три работающих ИСЗ, передающих информацию на сеть наземных пунктов приема, обработки н распространения информации по всей территории СССР. С 1975 г. в СССР стали запускаться усовершенствованные спутники «Метеор-2».
5 января 1987 г. осуществлен запуск очередного (15-го) оперативного ИСЗ «Метеор-2». Аппаратура такого спутника обеспечивает получение глобальных изображений облачности н поверхности Земли в !50 видимом и инфракрасном диапазонах, а также наблюдение за потоками проникающих излучений в околоземном пространстве. Аппаратура ИСЗ может работать как в режиме запоминания, так и в режиме передачи информации на Землю. Метеоспутник при высоте полета 900 км имеет период обращения 102,5 мин.
За это время Земля поворачивается вокруг своей оси на угол в.Т=25,6', что соответствует линейному смещению на экваторе 2800 км и 1500 км на широте Москвы. В то же время используемая в настоящее время телевизионная аппаратура дает полосу обзора всего 2100...2200 км (кстати, инфракрасная аппаратура, используемая сейчас, имеет ширину полосы 2600 км).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
