Доклад на тему искусственные спутники земли по физике 9 класс

Типы спутников

Почтовая марка СССР, 1957 год

Различают следующие типы спутников:

• Астрономические спутники — спутники, предназначенные для исследования планет, галактик и других космических объектов.
• Биоспутники — спутники, предназначенные для проведения научных экспериментов над живыми организмами в условиях космоса.
• Cпутники дистанционного зондирования Земли
• Метеорологические спутники — спутники, предназначенные для передачи данных в целях предсказания погоды, а также для наблюдения климата Земли
• Малые спутники — спутники малого веса (менее 1 или 0,5 тонн) и размера. Включают в себя миниспутники (более 100 кг), микроспутники (более 10 кг) и наноспутники (легче 10 кг), в т.ч. кубсаты и покетсаты.
• Военный спутник (см. космическое оружие) — разведывательные спутники и тп.
• Спутники связи
• Навигационные спутники
• Экспериментальные спутники[источник не указан 81 день]
• исследовательский спутник[источник не указан 81 день]

• Космические корабли — пилотируемые космические аппараты
• Космические станции — долговременные космические корабли

Диапазоны частот спутниковой связи. Виды спутниковой связи:

Земные станции передают радиосигнал на спутник в определенном диапазоне. Специфика данного процесса обусловлена тем, что диапазон частот на передачу радиосигнала с земной станции отличается от частотного спектра сигнала, ретранслируемого со спутника. Иными словами, для передачи радиосигнала используется один диапазон частот, а для ретрансляции – другой. Данная особенность поясняется тем, что слои атмосферы по-разному пропускают радиосигнал, активизируя процесс затухания и поглощения сигнала

Диапазоны частот спутниковой связи определяются «Регламентом радиосвязи», при этом принимается во внимание специфика «окон прозрачности для радиоволн» атмосферы, уровень радиопомех и влияние др. факторов

Диапазоны частот, используемые в спутниковой связи, обозначаются специальными буквами.

Для L-диапазона выделяется полоса частот 1, 5-1,6 ГГц, сфера применения подвижная спутниковая связь (ПСС).

Для S-диапазона выделяется полоса частот 1, 9-2,2 и 2,4-2,5 ГГц, сфера использования подвижная спутниковая связь (ПСС).

Для C-диапазона выделяется полоса частот 4-6 ГГц, сфера применения – фиксированная спутниковая связь (ФСС).

Для Ku-диапазона выделяется полоса частот 11, 12, 14 ГГц, сфера применения – фиксированная спутниковая связь (ФСС), спутниковое вещание.

Для K-диапазона выделяется полоса частот 20 ГГц, сфера применения – фиксированная спутниковая связь (ФСС), спутниковое вещание.

Для Ka-диапазона выделяется полоса частот 30 ГГц, сфера применения – фиксированная спутниковая связь (ФСС), подвижная спутниковая связь (ПСС), связь между спутниками.

Для ENF-диапазона выделяется полоса частот 40-50 ГГц, сфера применения – фиксированная спутниковая связь (ФСС), перспектива.

Более высокое качество приема радиосигнала обеспечивает C-диапазон, однако для этого требуется антенна с увеличенным диаметром тарелки.

Вычисление высоты ГСО

На спутник действует центростремительная сила F_ц=(M₁v2)/R и сила тяжести F_т=(GM₁M₂)/R2. Так как эти силы одинаковы, можно уравнять правые части и сократить их на массу M₁. В результате получится равенство v2=(GM2)/R. Отсюда скорость движения v=((GM₂)/R)1/2

Так как геостационарная орбита представляет собой окружность длиной 2πr, орбитальная скорость равна v=2πR/T.

Отсюда R3=T2GM/(4π2).

Так как T=8,64×104с, G=6,673×10-11 Н·м2/кг2, M=5,98×1024кг, то R=4,23×107 м. Если вычесть из R радиус Земли, равный 6,38×106 м, можно узнать, на какой высоте летают спутники, висящие над одной точкой поверхности – 3,59×107м.

Использование — искусственный спутник — земля

Использование искусственных спутников Земли для ретрансляции сигналов позволило создать телевизионные спутниковые системы, с помощью которых возможен устойчивый прием ТВ программ в отдаленных и малонаселенных пунктах нашей страны без необходимости затрат на строительство наземных линий связи.
 

Радионавигационная система с использованием искусственных спутников Земли ( ИСЗ) состоит из спутников, наземных средств и бортового оборудования и служит для определения местонахождения кораблей или самолетов в любой точке земного шара независимо от метеоусловий, времени суток и года.
 

К ним относятся воздушные и радиорелейные, радиосвязи, полноводные и с использованием искусственных спутников Земли. Большое значение во всех линиях связи имеют кабельные линии, обеспечивающие самую качественную и надежную электрическую связь и большое количество каналов связи.
 

К ним относятся воздушные и радиорелейные, радиосвязи, волноводные и с использованием искусственных спутников Земли. Большое значение во всех линиях связи имеют кабельные линии, обеспечивающие самую качественную и надежную электрическую связь и большое количество каналов связи.
 

Предусматривается также широкое применение электрографии в разрабатываемых электронных средствах передачи почтовой информации с использованием искусственных спутников Земли.
 

Нашими учеными, конструкторами, инженерами и рабочими создана новая, современная техника цветного телевидения, новые системы передачи телепрограмм с использованием искусственных спутников Земли.
 

Наиболее часто эталонная шкала предается потребителю по каналу связи: по радиоканалу в KB, ДВ и СДВ диапазонах, по радиоканалу в СВЧ диапазоне с использованием искусственных спутников Земли или отражения радиоволн от метеорных следов, по каналам телевизионного вещания — используется также метод транспортируемых часов.
 

Одно из них предусматривает использование искусственных спутников Земли, выведенных на геосинхронные орбиты и оборудованных солнечными панелями из фотоэлементов.
 

Осуществлены работы по развитию материальной базы радиовещания и телевидения. Созданы новые системы передачи программ телевидения с использованием искусственных спутников Земли. Дальнейшее развитие получило проводное радиовещание, количество радиотрансляционных точек возросло в 1 3 раза. Сверх пятилетнего плана в городах и сельской местности установлено более 500 тысяч телефонов. Реконструирована внутрипроизводственная телефонная связь более чем в 16 тысячах совхозов и колхозов.
 

Вторичные сети могут быть разделены по виду передаваемой информации. Например, телефонные, телеграфные и другие вторичные сети, образованные на базе коаксиальных кабельных и радиорелейных магистралей, а также трактов с использованием искусственных спутников Земли, входящих в первичную сеть, строится вторичная сеть междугородного телевизионного вещания. Аналогично строится вторичная сеть звукового вещания на базе специальных каналов, организованных по трактам многоканальных систем кабельных, радиорелейных и воздушных магистралей, также входящих в первичную сеть.
 

Наиболее часто эталонная шкала предается потребителю по каналу связи: по радиоканалу в KB, ДВ и СДВ диапазонах, по радиоканалу в СВЧ диапазоне с использованием искусственных спутников Земли или отражения радиоволн от метеорных следов, по каналам телевизионного вещания; используется также метод транспортируемых часов.
 

Сравнение ШВ часов, находящихся в одном месте, может быть выполнено с высокой точностью ( 100, 10 или 1 не) с помощью цифровых измерителей интервалов времени. Для синхронизации ШВ часов, удаленных друг от друга на значительные расстояния, используются каналы связи в KB, ДВ и СДВ диапазонах длин волн, в СВЧ диапазоне с использованием искусственных спутников Земли или отражения радиоволн от метеорных следов, каналы телевидения, а также транспортируемые квантовые ( рубидиевые или цезиевые) часы.
 

Популярные темы сообщений

• Средневековая философия

  Средневековье представляет собой огромный исторический этап, длившийся почти 10 веков. Отправной точкой считается V век. Это была эпоха господства феодализма и религии.

• Древнее двуречье

  Двуречьем или междуречьем, называли долину между двумя реками Тигром и Евфратом, которое возникло 5 тыс. лет до нашей эры. В истории известно как Месопотамия, что в переводе с греческого обозначает междуречье.

• Гибкость

  Физическое развитие очень важная составляющая в жизни человека. Физические упражнения просто необходимы для тренировки тела и развития мышечной и двигательной системы. Выявлено, что самые высоки результаты, можно получить,

Интересные факты о земных спутниках

1. Первым ИСЗ, отправившимся на околоземную орбиту был ПС-1. Его запуск осуществлялся с полигона СССР.
2. Создателем ПС-1 был конструктор Королёв, который мог бы получить нобелевскую премию. Но в СССР не принято было присваивать достижения кому-то одному, все было общее. Поэтому создание ИСЗ было достижением всего народа СССР.
3. В 1978 году СССР запустил спутник-шпион, но запуск прошел неудачно. Аппарат включал в себя ядерный реактор. Когда он упал, — заразил территорию более 100 000 квадратных километров.
4. Схема запуска ИЗС напоминает вбрасывание камня. Его нужно «выкинуть» с полигона с такой скоростью, чтобы он сам мог вращаться вокруг планеты. Скорость запуска спутника должна быть равна 8 километров в секунду.
5. Копию ПС-1 можно было приобрести на аукционе Ebay в начале 21 века.

Продолжение . . .

Что внутри обычного спутника?

У всех спутников есть источник питания (обычно солнечные батареи) и аккумуляторы. Массивы солнечных батарей позволяют заряжать аккумуляторы. Новейшие спутники включают и топливные элементы. Энергия спутников очень дорога и крайне ограничена. Ядерные элементы питания обычно используются для отправки космических зондов к другим планетам.

У всех спутников есть бортовой компьютер для контроля и мониторинга различных систем. У всех есть радио и антенна. Как минимум, у большинства спутников есть радиопередатчик и радиоприемник, поэтому экипаж наземной команды может запросить информацию о состоянии спутника и наблюдать за ним. Многие спутники позволяют массу различных вещей: от изменения орбиты до перепрограммирования компьютерной системы.

Как и следовало ожидать, собрать все эти системы воедино — непростая задача. Она занимает годы. Все начинается с определения цели миссии. Определение ее параметров позволяет инженерам собрать нужные инструменты и установить их в правильном порядке. Как только спецификация утверждена (и бюджет), начинается сборка спутника. Она происходит в чистой комнате, в стерильной среде, что позволяет поддерживать нужную температуру и влажность и защищать спутник во время разработки и сборки.

Искусственные спутники, как правило, производятся на заказ. Некоторые компании разработали модульные спутники, то есть конструкции, сборка которых позволяет устанавливать дополнительные элементы согласно спецификации. К примеру, у спутников Boeing 601 было два базовых модуля — шасси для перевозки двигательной подсистемы, электроника и батареи; и набор сотовых полок для хранения оборудования. Эта модульность позволяет инженерам собирать спутники не с нуля, а с заготовки.

Космический мусор вокруг Земли

Мы только что видели, что представляет собой текущее количество действующих спутников, циркулирующих вокруг Земли, но сколько космических объектов находится на орбите?

С 4 октября 1957 года, когда был запущен первый искусственный спутник в истории, Спутник 1 (бывший СССР), было произведено более 5500 запусков. Только меньшинство из них связано с исследованием Солнечной системы и путешествовало вокруг (или на) Луны, Венеры, Марса и других. Большинство других все еще здесь, в нашем районе.

Как можно себе представить, это не было успешным для всех, и их отказ мог создать большое количество космических писем, к которым добавляются год за годом, используемые спутники, по окончании их жизни, не обслуживаются и и с ними все большее число различных частей: «Верхние этапы пусковых установок, вспомогательные двигатели, адаптеры для нескольких запусков, ремни, фрагменты пиротехнических устройств, штыри, оптические крышки …» подробнее Национальный центр исследований (Cnes), который заинтересован в проблеме.

Двигаясь со средней скоростью 25 000 км / ч, космический мусор, даже крошечный, может нанести нежелательный ущерб, как здесь, на панели солнечных батарей Хаббла. Nasa

По данным CNES, около 20 000 объектов (29 000 в соответствии с ESA в 2013 году) насчитывают более 10 см, а их статистические модели (в 2009 году) насчитывают более 300 000 элементов, измеряющих от 1 до 10 см и десятки миллионов из которых меньше одного сантиметра …

Все те, которые измеряют более 10 см на низкой орбите и более одного метра на геостационарной орбите, находятся под пристальным наблюдением Сети космического наблюдения США .Обратите внимание, что 52% этих объектов на самом деле являются фрагментами, а только 22% являются спутниками, из которых 5% являются активными. Чтобы повысить осведомленность общественности по этому вопросу, британский проект «Адрифт» приглашает вас принять его, если вы заинтересованы, и detweetersa

Установка смешивания искусства и науки также предлагает заставить вас слушать эти космические корабли

Чтобы повысить осведомленность общественности по этому вопросу, британский проект «Адрифт» приглашает вас принять его, если вы заинтересованы, и detweetersa. Установка смешивания искусства и науки также предлагает заставить вас слушать эти космические корабли.

Охрана транспортных средств

На данный момент многих автолюбителей может привлечь информация о спутниковой противоугонной системе. Она довольно удобна и надежна. Работает по принципу, устанавливая связь между антеннами автомобиля и несколькими спутниковыми технологиями. Таким образом, на определенное устройство приходит местоположение всех интересующих машин, соответственно, пользователь может определить нахождение транспортного средства до одного метра.

Нужно заметить, что данная спутниковая система для автомобилей немножечко отличается от многих других подобных разработок. Чем же? Она не только может принимать сигналы с орбиты, но также передает их автомобилю, владельцу или же диспетчеру. Если в салон проникнет злоумышленник, а также попробует взломать установленную систему, то такая спутниковая разработка сразу же отправит по сети оператору (или же по специальным приложениям — водителю или диспетчеру) предупреждение. После этого будут подключены необходимые службы, которые определяют передвижение автомобиля и вычисляют местонахождение.

Нужно заметить, что такая охранная система, по мнению многих пользователей, является довольно надежной. Нейтрализовать ее довольно проблематично, если сравнивать с обычной сигнализацией. Некоторые модели разработки способны работать таким образом, что они блокируют движение машины. Из-за этого человек не сможет проехать даже одного метра. Иногда злоумышленники используют джаммеры. Это глушители, которые не пускают сигнал. Разработчики системы сделали так, что она не подвластна подобным устройствами. Она либо не воспринимает излучение, либо, наоборот, блокирует их работу.

Гипотетические естественные спутники Земли

Квазиспутники

Что посмотреть интересное о космосе

О космосе сейчас много материалов, которыми можно просто восторгаться, даже если вы ничего не понимаете в этой области. Если нравится космос, то Прекрасный Мир рекомендует посмотреть:

P.S. Статья является научно-популярной и предназначена для новичков. Поэтому мы написали ее простым языком, упуская сложную терминологию.

С пожеланиями запоминающихся лунных ночей,

Анастасия Горбунова.

Статья написана для Прекрасного Мира.

Виды спутников

Все спутники подразделяются на 2 вида – естественные и искусственные.

Искусственные – созданные людьми небесные тела, которые открывают возможность наблюдать и исследовать планету, а также другие астрономические объекты. Они необходимы для составления карт, прогноза погоды, радиотрансляции сигналов. Самый крупный рукотворный «попутчик» Земли — Международная космическая станция (МКС). Искусственные спутники бывают не только у нашей планеты. Свыше 10 таких небесных тел вращается вокруг Венеры и Марса.

Что такое спутник естественный? Они создаются самой природой. Происхождение их всегда вызывало неподдельный интерес ученых. Существует несколько теорий, но остановимся на официальных версиях.

Около каждой планеты имеется скопление космической пыли и газов. Планета притягивает небесные тела, которые пролетают близко к ней. В результате такого взаимодействия и образуются спутники. Также существует теория, по которой от космических тел, сталкивающихся с планетой, отделяются осколки, которые впоследствии приобретают шарообразную форму. Согласно этому предположению природный спутник Земли и есть осколок нашей планеты. Это подтверждается и сходством земного и лунного химических составов.

Будущее спутников

Virgin Galactic

Другое решение — сокращение размера и сложности спутников. Ученые Калтеха и Стэнфордского университета с 1999 года работают над новым типом спутника CubeSat, в основе которого лежат строительные блоки с гранью в 10 сантиметров. Каждый куб содержит готовые компоненты и может объединиться с другими кубиками, чтобы повысить эффективность и снизить нагрузку. Благодаря стандартизации дизайна и сокращению расходов на создание каждого спутника с нуля, один CubeSat может стоить всего 100 000 долларов.

В апреле 2013 года NASA решила проверить этот простой принцип и запустило три CubeSat на базе коммерческих смартфонов. Цель состояла в том, чтобы вывести микроспутники на орбиту на короткое время и сделать несколько снимков на телефоны. Теперь агентство планирует развернуть обширную сеть таких спутников.

Будучи большими или маленькими, спутники будущего должны быть в состоянии эффективно сообщаться с наземными станциями. Исторически сложилось так, что NASA полагалось на радиочастотную связь, но РЧ достигла своего предела, поскольку возник спрос на большую мощность. Чтобы преодолеть это препятствие, ученые NASA разрабатывают систему двусторонней связи на основе лазеров вместо радиоволн. 18 октября 2013 года ученые впервые запустили лазерный луч для передачи данных с Луны на Землю (на расстоянии 384 633 километра) и получили рекордную скорость передачи в 622 мегабита в секунду.

Вывод

Тороидальная спутниковая антенна приковывает внимание необычным внешним видом и сложной схемой отражения сигнала со спутников. Однако насколько же оправдано ее использование с точки зрения экономических и потребительских свойств? Самым главным ее недостатком является стоимость

Минимальная цена тороидальной антенны в Москве, которую мне удалось найти, — около 10 тыс. рублей. В других же регионах вы вряд ли найдете эту тарелку в наличии. Несложно догадаться, что при покупке с доставкой в другие регионы стоимость посылки может существенно увеличиться. К стоимости антенны можно добавить цену конвертеров, и получится вполне солидная цена.

Теперь о плюсах. Самый главный из них состоит в том, что при статично закрепленной антенне можно принимать сразу несколько спутников. При этом сигнал с них будет максимальным. При переключении каналов, которые находятся на разных спутниках, антенне не нужно перемещаться на другой угол, как это делают моторизованные тарелки. Соответственно, и время переключения будет минимальным. Если продолжить сравнение тороидальной антенны с мотоподвесом, то в случае применении последнего довольно часто происходит износ подвижных частей мотора, что приведет к сбою работы системы. Тороидальная антенну такой проблемы не имеет.

На мой взгляд, использование тороидальной антенны — весьма дорогое удовольствие, но я также уверен, что найдутся люди, для которых эти затраты будут оправданными.

_________________________