Süni Yer peyki, geosentrik orbitdə olarkən Yer ətrafında fırlanan kosmik gəmidir. Əvvəlcə "sputnik" sözü sovet kosmik gəmilərinə istinad etmək üçün istifadə edildi, lakin 1968-1969-cu illərdə. Beynəlxalq çoxdilli kosmik lüğətin yaradılması ideyası həyata keçirildi ki, burada iştirakçı ölkələrin qarşılıqlı razılığı ilə dünyanın istənilən ölkəsində buraxılmış süni Yer peyklərinə “peyk” termini tətbiq edilməyə başlandı.
Beynəlxalq müqaviləyə görə, kosmik gəmi Yer ətrafında ən azı bir dövrə vurmuşsa peyk sayılır. Peyki orbitə çıxarmaq üçün ona ilk qaçış sürətinə bərabər və ya ondan çox sürət vermək lazımdır. Peykin uçuş hündürlüyü müxtəlif ola bilər və bir neçə yüzdən yüz minlərlə kilometrə qədər dəyişir.

Ən aşağı hündürlük sürətli əyləc prosesinin olması ilə müəyyən edilir üst təbəqələr atmosfer. Peykin orbital dövrü də hündürlükdən asılıdır, hansı ki, dəyişir
bir neçə saatdan bir neçə günə qədər. Onlardan elmi tədqiqatlarda və tətbiqi problemlərin həllində istifadə olunur. Onlar hərbi, meteoroloji, naviqasiya, rabitə peykləri və s. bölünür.Həvəskar radio peykləri də var.

Əgər peykin göyərtəsində siqnalların ötürülməsi üçün istifadə olunan ötürücü radio avadanlığı, hər hansı ölçü alətləri, işıq lampaları varsa, o, aktiv sayılır. Yerin passiv süni peykləri bir sıra elmi vəzifələri həyata keçirmək üçün və yer səthindən müşahidə obyektləri kimi istifadə olunur.

Peykin kütləsi birbaşa buraxılış obyektinin Yerə yaxın kosmosda yerinə yetirməli olduğu vəzifələrdən asılıdır və yüzlərlə qramdan yüzlərlə tona qədər dəyişə bilər.

Süni peyklər verilən tapşırıqlardan asılı olaraq kosmosda müəyyən oriyentasiyaya malikdirlər. Məsələn, şaquli oriyentasiya əsas vəzifəsi Yer səthində və onun atmosferindəki obyektləri müşahidə etmək olan peyklər üçün istifadə olunur.

Astronomik tədqiqatlar üçün peyklər tədqiq olunan göy cisimlərinə yönəldilir. Peykin ayrı-ayrı elementlərini, məsələn, antenaları yer üzündəki qəbuledici stansiyalara, günəş panellərini isə Günəşə yönəltmək mümkündür.

Peyk oriyentasiya sistemləri passiv (maqnit, aerodinamik, qravitasiya) və aktiv (idarəetmə elementləri ilə təchiz olunmuş sistemlər) bölünür.

Sonuncular əsasən texniki cəhətdən mürəkkəb süni peyklərdə və kosmik gəmilərdə istifadə olunur.

Dünyanın ilk süni peyki Sputnik 1 olub. O, 1957-ci il oktyabrın 4-də Baykonur kosmodromundan buraxılıb.

Bu kosmik gəminin yaradılması üzərində o dövrün aparıcı alimləri, o cümlədən praktiki kosmonavtikanın banisi S.P.Korolev, M.K.Tixonravov, M.V. Peyk diametri 58 sm və kütləsi 83,6 kq olan alüminium kürə idi. Yuxarıda hər biri iki sancaq və dörd antenadan ibarət iki antena var idi. Peyk enerji təchizatı ilə təchiz edilmiş iki radio ötürücü ilə təchiz edilmişdir. Ötürücülərin diapazonu elə idi ki, radio həvəskarları onun hərəkətlərini izləyə bilsinlər. 92 gündə Yer ətrafında 1440 dövrə vurdu. Uçuş zamanı ilk dəfə olaraq peykin orbitini dəyişdirərək atmosferin yuxarı qatının sıxlığını müəyyən etmək mümkün oldu, bundan əlavə, ionosferdə radiosiqnalların yayılmasına dair ilk məlumatlar əldə edildi; Artıq noyabrın 3-də göyərtəsində təkmilləşdirilmiş elmi avadanlıqla yanaşı, orbitə çatdırılan ikinci bioloji Yer peyki buraxıldı. canlı məxluq- it Laika. Peykin ümumi çəkisi 508,3 kq olub. Heyvanın həyatı üçün lazım olan şəraiti saxlamaq üçün peyk istilik nəzarəti və regenerasiya sistemləri ilə təchiz edilib.

SSRİ-nin kəşfiyyat məqsədləri üçün ilk süni peyki 1962-ci il aprelin 26-da orbitə buraxılan "Zenit-2" idi. Avadanlıq dəstinə fotomaterialı atmaq üçün kapsul və müxtəlif foto və radiokəşfiyyat avadanlıqları daxil idi.

ABŞ 1 fevral 1958-ci ildə (bəzi mənbələrə görə, 31 yanvar 1958-ci il) "Explorer 1" peykini orbitə çıxararaq kosmosu kəşf edən ikinci dünya dövləti oldu. Peykin buraxılması və inkişafı "qisas silahı" - V-2 kimi tanınan raketin yaradıcısı, keçmiş alman mühəndisi Vernher fon Braunun komandanlığı altında mütəxəssislər qrupu tərəfindən həyata keçirilib. Peyk, qarışığından istifadə edilən Redstone ballistik raketindən istifadə edilərək buraxılıb etil spirti və hidrazin (N,H4). Peykin kütləsi 8,3 kq idi ki, bu da Sovet peykindən 10 dəfə azdır, lakin Explorer 1-in göyərtəsində Geiger sayğacı və atmosfer hissəcikləri sensoru var idi.
Fransa 26 noyabr 1965-ci ildə Asterix-1 peykini buraxaraq üçüncü kosmik güc oldu. Kosmik güc adlandırılmaq hüququ qazanan növbəti güc Avstraliya oldu, bu 29 noyabr 1967-ci ildə baş verdi, peyk VRESAT-1 adlandı. . 1970-ci ildə iki güc dərhal Yerin süni peykləri siyahısına qoşuldu - Yaponiya (Osumi peyki) və Çin (Çin-1 peyki).

Yerin ilk süni peyki

Süni Yer peyki (AES) - geosentrik orbitdə fırlanan.

Süni Yer peykinin geostasionar orbitdə hərəkəti

Yer ətrafında orbitdə hərəkət etmək üçün cihazın ilk qaçış sürətinə bərabər və ya ondan böyük başlanğıc sürəti olmalıdır. AES uçuşları bir neçə yüz min kilometrə qədər yüksəkliklərdə həyata keçirilir. Peykin uçuş hündürlüyünün aşağı həddi atmosferdə sürətli əyləc prosesinin qarşısını almaq ehtiyacı ilə müəyyən edilir. Peykin orbital müddəti orta uçuş hündürlüyündən asılı olaraq bir saat yarımdan bir neçə ilə qədər dəyişə bilər. Xüsusi əhəmiyyət kəsb edən orbital dövrü ciddi şəkildə bir günə bərabər olan və buna görə də yerüstü müşahidəçi üçün səmada hərəkətsiz olaraq "asılan" geostasionar orbitdəki peyklərdir ki, bu da antenalarda fırlanan qurğulardan qurtulmağa imkan verir.

Peyk termini adətən insansız deməkdir kosmik gəmi, lakin Yerə yaxın insanlı və avtomatik yük kosmik gəmilər, və həmçinin orbital stansiyalarəslində onlar da peykdirlər. Avtomatik planetlərarası stansiyalar və planetlərarası kosmik gəmilər həm peyk mərhələsindən (sözdə sağa yüksəliş) yan keçməklə, həm də ilkin buraxılışdan sonra sözdə kosmosa buraxıla bilər. peyk istinad orbiti.

Başlanğıcda kosmik əsr peyklər yalnız buraxılış aparatları vasitəsilə buraxıldı və 20-ci əsrin sonlarında digər peyklərdən - orbital stansiyalardan və kosmik gəmilərdən (ilk növbədə MTKK-kosmik gəmidən) peyklərin buraxılması da geniş yayıldı. Peyklərin buraxılması üçün bu, nəzəri cəhətdən mümkündür, lakin MTKK kosmik gəmiləri, kosmik silahlar və kosmik liftlər hələ də həyata keçirilməyib. Kosmik əsrin başlanmasından qısa müddət sonra bir daşıyıcıda birdən çox peykin buraxılması adi hala çevrildi və 2013-cü ilin sonuna qədər bəzi daşıyıcı aparatlarda eyni vaxtda buraxılan peyklərin sayı üçdən çox oldu. Bəzi buraxılışlar zamanı son addımlar raket daşıyıcıları da orbitə çıxır və əslində bir müddət peykə çevrilir.

Pilotsuz peyklərin kütləsi bir neçə kq-dan iyirmi tona qədər və ölçüləri bir neçə santimetrdən (xüsusən də günəş panelləri və çəkilə bilən antenalardan istifadə edərkən) bir neçə on metrə qədərdir. Peyk olan kosmik gəmilər və kosmik təyyarələr bir neçə on ton və metrə, prefabrik orbital stansiyalar isə yüzlərlə ton və metrə çatır. 21-ci əsrdə mikrominiaturizasiya və nanotexnologiyanın inkişafı ilə ultra kiçik kubat peyklərinin yaradılması (birdən bir neçə kiloqrama və bir neçə on santimetrə qədər) kütləvi bir hadisəyə çevrildi və həmçinin yeni format bir neçə yüz və ya onlarla qram və bir neçə santimetr olan pocketsat (hərfi mənada cib).

Peyklər ilk növbədə geri qaytarılmamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur, lakin onlardan bəziləri (əsasən insanlı və bəzi yük kosmik gəmiləri) qismən geri qaytarıla bilən (enmə qurğusu olan) və ya tam (kosmik təyyarələr və peyklərin göyərtəsinə qayıdan) var.

Süni Yer peykləri üçün geniş istifadə olunur elmi tədqiqat və tətbiqi tapşırıqlar (hərbi peyklər, tədqiqat peykləri, meteoroloji peyklər, naviqasiya peykləri, rabitə peykləri, biopeyklər və s.), eləcə də təhsildə (universitet peykləri dünyada kütləvi hadisəyə çevrilmişdir; peyklər müəllimlər, aspirantlar və tələbələr tərəfindən yaradılmışdır. Moskva Dövlət Universitetinin tələbələri üçün Bauman adına Moskva Dövlət Texniki Universitetinin peykinin buraxılması planlaşdırılır) və hobbi - həvəskar radio peykləri. Kosmik əsrin başlanğıcında peyklər dövlətlər (milli dövlət təşkilatları), lakin sonra özəl şirkətlərin peykləri geniş yayıldı. Kosmosa qiyməti bir neçə min dollara çatan cubesatların və ciblərin meydana çıxması ilə fərdi şəxslər tərəfindən peyklərin buraxılması mümkün oldu.

Peyklər 70-dən çox müxtəlif ölkə (həmçinin ayrı-ayrı şirkətlər) tərəfindən həm öz reaktiv daşıyıcılarından (LV), həm də digər ölkələr, hökumətlərarası və özəl təşkilatlar tərəfindən buraxılış xidməti kimi təqdim olunanlardan istifadə etməklə buraxılmışdır.

Dünyanın ilk peyki 1957-ci il oktyabrın 4-də SSRİ-də buraxılıb (Sputnik-1). Peyk buraxan ikinci ölkə 1958-ci il fevralın 1-də ABŞ oldu (Explorer 1). Aşağıdakı ölkələr - Böyük Britaniya, Kanada, İtaliya - ilk peyklərini 1962, 1962, 1964-cü illərdə buraxdılar. müvafiq olaraq Amerika reaktiv raketlərində. 26 noyabr 1965-ci ildə Fransa (Asterix) ilk peyki daşıyan raketlə buraxan üçüncü ölkə oldu. Avstraliya və Almaniya ilk peyklərini 1967 və 1969-cu illərdə əldə etdilər. müvafiq olaraq, həmçinin ABŞ raket daşıyıcısının köməyi ilə. Yaponiya, Çin və İsrail ilk peyklərini 1970, 1970 və 1988-ci illərdə öz daşıyıcı raketlərində buraxdılar. Bir sıra ölkələr - Böyük Britaniya, Hindistan, İran, eləcə də Avropa (hökumətlərarası təşkilat ESRO, indi ESA) öz daşıyıcı raketlərini yaratmazdan əvvəl ilk peyklərini xarici daşıyıcılarda buraxdılar. Bir çox ölkələrin ilk peykləri başqa ölkələrdə (ABŞ, SSRİ, Çin və s.) hazırlanmış və alınmışdır.

Aşağıdakı peyk növləri fərqləndirilir:

Astronomik peyklər planetləri, qalaktikaları və digər kosmik obyektləri öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuş peyklərdir.
Biosatellitlər kosmosda canlı orqanizmlər üzərində elmi təcrübələr aparmaq üçün nəzərdə tutulmuş peyklərdir.
Yerin uzaqdan zondlanması
Kosmik gəmi - idarə olunan kosmik gəmi
Kosmik stansiyalar - uzunmüddətli kosmik gəmilər
Meteoroloji peyklər hava proqnozu məqsədi ilə məlumat ötürmək və həmçinin Yerin iqlimini izləmək üçün nəzərdə tutulmuş peyklərdir.
Kiçik peyklər kiçik çəkidə (1 və ya 0,5 tondan az) və ölçüdə olan peyklərdir. Minipeyklər (100 kq-dan çox), mikropeyklər (10 kq-dan çox) və nanopeyklər (10 kq-dan yüngül), o cümlədən. CubeSats və PocketSats.
Kəşfiyyat peykləri
Naviqasiya peykləri
Rabitə peykləri
Eksperimental peyklər

10 fevral 2009-cu ildə tarixdə ilk dəfə peyklərin toqquşması baş verdi. Rusiya hərbi peyki (1994-cü ildə orbitə buraxılıb, lakin iki il sonra istismardan çıxarılıb) və peyk telefon operatoru Iridium-dan işləyən Amerika peyki toqquşub. "Kosmos-2251" demək olar ki, 1 ton, "Iridium 33" isə 560 kq ağırlığında idi.

Peyklər Şimali Sibir üzərində səmada toqquşub. Toqquşma nəticəsində iki kiçik dağıntı və fraqment buludu əmələ gəlib ( ümumi miqdar 600-ə yaxın fraqment var idi).

Erkən uşaqlıqdan ulduzlu səmaya və Aya baxanda insan kosmosun, ulduzların, planetlərin, qalaktikanın və kainatın necə işlədiyi ilə maraqlanır. Bizi naməlum və anlaşılmaz hər şey cəlb edir. Sovet alimləri parlaq konstruktor mühəndis Sergey Pavloviç Korolevin rəhbərliyi altında kosmosun sirrinin pərdəsini qaldırmağa müvəffəq oldular, onun rəhbərliyi altında ilk süni Yer peykini (qısaldılmış AES) orbitə çıxardılar.

İlk buraxılış

Məhz SSRİ 1957-ci il oktyabrın 4-də Baykonur kosmodromundan R-7 daşıyıcısı ilə ən sadə yer peykini və ya PS-1-i kosmosa ilk dəfə buraxdı. Peykin yaradıcılarının yaradıcı heyətinə Sergey Korolev rəhbərlik edirdi.

Sergey Korolev və Yuri Qaqarin

İlk süni yer peykinin texniki xüsusiyyətləri bizim dövrümüzdə buraxılan peyklərlə müqayisədə olduqca primitivdir.

PS-1, təxminən 58 sm diametrli bir top idi, ona radio qəbulu üçün 2,4 və 2,9 metr uzunluğunda dörd antena əlavə edildi; PS-1-in kütləsi 83,6 kq idi. Peykin içərisində təzyiq və temperatur sensorları, ventilyatorlar relelərlə işə salınıb, temperatur +30C-dən yuxarı qalxdıqda işə başlayıb, siqnalı peykdən Yerə ötürən cihazı dəyişib.

PS-1 buraxılış aparatından 295 saniyə sonra ayrıldı və işə salındıqdan 315 saniyə sonra o, hər hansı bir radio həvəskarının qəbul edə biləcəyi ilk radio siqnalını yerə göndərdi, bunlar təxminən 2 dəqiqə ərzində təkrarlanan siqnallar idi: “Bip, Beep. ” Bu siqnallar bütün dünyanı şoka saldı, kosmonavtika erası və SSRİ ilə ABŞ arasında silahlanma yarışı başladı.

PS-1 Yerin elliptik orbitində 92 gün qaldı və planet ətrafında 1440 dövrə vurdu və 20 gün ərzində radio siqnalını ötürməyə davam etdi. Bundan sonra PS-1-in fırlanma sürəti azalmağa başladı və 4 yanvar 1957-ci ildə yüksək sürtünmə səbəbindən atmosferin sıx təbəqələrində yanıb.

Kosmik texnologiya

Hazırda kainatın genişliklərində təxminən 13 min süni Yer peyki dolaşır, onların əksəriyyəti ABŞ, Rusiya və Çinə məxsusdur. Peyklərin buraxılması texnologiyası orbitə buraxılarkən ona mümkün qədər yüksək sürət verməkdir. Yerin elliptik orbitinə çıxdıqdan sonra peyk yığılmış sürətə görə mühərrikləri işə salmadan özü-özünü idarə edə biləcək. uzun müddətdir siqnalları çevirmək və ötürmək.

Müasir dünya üçün süni peyklər dünyamızın ayrılmaz hissəsidir rabitə peykləri, naviqasiya peykləri, meteoroloji peyklər, kəşfiyyat peykləri, biopeyklər və bir çox başqa süni peyklər gündəlik həyatda bizə kömək edir.

Biz hava proqnozunu veririk, yeni marşrutlar çəkirik, mobil rabitədən, peyk televiziyasından, simsiz internetdən istifadə edirik, xəritələr çəkirik və peyklə əlaqəli torpaq sahələrini qeydiyyata alırıq və bütün bunları süni yer peykləri sayəsində həyata keçiririk.

Kosmik kəşfiyyat

Yerin süni peykləri haqqında çoxlu maraqlı faktlar var, lakin pilotsuz kosmik gəmilər digər planetləri də tədqiq edirlər. Belə ki, gündəlik həyatımızı asanlaşdıran peyklərlə yanaşı, bəşəriyyət yerində dayanmır və hazırda Ay, Mars, Günəş, Veneranın süni peykləri mövcuddur.

Ayın süni peyki ilk dəfə SSRİ alimləri tərəfindən orbitə buraxılmışdır.
Marsın süni peyki: eyni zamanda üç peyk bu planeti öyrənməyə başladı, ikisi Sovet və biri Amerika.

Bütün bu peyklərin müxtəlif vəzifələri var idi, bəziləri planetin səthinin şəklini çəkdi, digərləri planetin temperaturunu, relyefini, nizama salınmasını, suyun varlığını öyrəndi, lakin qeyd etmək lazımdır ki, səthə yumşaq eniş edən ilk süni peyk Bu planetin sovet peyki Mars-3 idi.

Günəşin yaxınlığında ilk süni peyk, onu oraya buraxmaq niyyəti tamamilə olmadığı zaman peyda oldu. Ayın səthini tədqiq etməli olan NASA peyki Ayın orbitindən keçərək Günəşin orbitində dayanıb. Rusiyada duzun aktivliyini öyrənən və geomaqnit alovları və dalğalanmaları ötürən öz süni günəş peyki də var.

Marsın peyki Fobosun tədqiqi

Veneranın süni peykləri. Sovet İttifaqı ilk dəfə 1975-ci ildə süni peyklər göndərdi, onların köməyi ilə bu planetin səthinin yüksək keyfiyyətli şəkillərini əldə etdilər.

4 oktyabr 1957-ci il Rusiya Federasiyasının qeyd etdiyi bu gün bütün bəşəriyyət üçün yaddaqalan bir tarixdir kosmik qüvvə Rusiya Federasiyasında və bütün dünyada Yerin ilk peykinin orbitə buraxılması bayramı keçirilir.

IN müasir dünya Planetimizin sakinləri artıq kosmik texnikanın nailiyyətlərindən fəal şəkildə istifadə edirlər. Elmi peyklər kosmos teleskopu kimi bizi əhatə edən kosmosun bütün əzəmətini və nəhəngliyini, həm Kainatın uzaq guşələrində, həm də yaxınlıqdakı kosmosda baş verən möcüzələri bizə nümayiş etdirir. Aktiv istifadə alındı rabitə peykləri kimi, məsələn, "Galaxy XI". Onların iştirakı ilə bu təmin edilir beynəlxalq və mobil telefon və əlbəttə peyk televiziyası. Rabitə peykləri paylamada böyük rol oynayır İnternet. Məhz onların sayəsində biz fiziki olaraq dünyanın o tayında, başqa qitədə yerləşən məlumatlara böyük sürətlə daxil ola bilirik. Müşahidə peykləri, onlardan biri "Nöqtə", müxtəlif sənaye sahələri və ayrı-ayrı təşkilatlar üçün vacib olan məlumatları ötürmək, məsələn, geoloqlara faydalı qazıntı yataqlarını, idarələri axtarmağa kömək etmək böyük şəhərlər- planın hazırlanması, ekoloqlar - çayların və dənizlərin çirklənmə səviyyəsini qiymətləndirirlər. Təyyarələr, gəmilər və avtomobillər istifadə edərək naviqasiya edir Qlobal Positioning System (GPS) peykləri, və dəniz rabitəsinin idarə edilməsi istifadə etməklə həyata keçirilir naviqasiya peykləri və rabitə peykləri. kimi peyklərin çəkdiyi şəkilləri hava proqnozlarında görməyə artıq öyrəşmişik "Meteosat". Digər peyklər alimlərə vəziyyəti izləməkdə kömək edir mühit , dalğanın hündürlüyü və dəniz suyunun temperaturu kimi məlumatların ötürülməsi. Hərbi peyklər orduları və təhlükəsizlik orqanlarını, məsələn, peyklər vasitəsilə həyata keçirilən elektron kəşfiyyat məlumatları da daxil olmaqla, geniş çeşidli məlumatlarla təmin edir."Maqnum" , həmçinin çox yüksək rezolyusiyaya malik şəkilləri yerinə yetirir gizli optik və radar kəşfiyyat peykləri

. Saytın bu bölməsində bir çox peyk sistemləri, onların iş prinsipləri və peyklərin strukturu ilə tanış olacağıq. Başlamaq üçün, peyk sistemlərinin və kommunikasiyalarının mürəkkəbliyi haqqında dərhal təsəvvürə malik olmaq üçün gəlin ilk rabitə peyklərindən birini, daha "reallığa daha yaxın" olan peyki nəzərdən keçirək..

"Comstar"

Comstar 1 rabitə peyki

Comstar-1 rabitə peykinin dizaynı Başlamaq üçün, peyk sistemlərinin və kommunikasiyalarının mürəkkəbliyi haqqında dərhal təsəvvürə malik olmaq üçün gəlin ilk rabitə peyklərindən birini, daha "reallığa daha yaxın" olan peyki nəzərdən keçirək.İnsanların gündəlik ehtiyacları üçün istifadə edilən ilk geostasionar peyklərdən biri peyk olmuşdur . Peyklər"Comstar 1" operator nəzarət edir və AT&T tərəfindən icarəyə verilir. Onların xidmət müddəti yeddi il üçün nəzərdə tutulmuşdur. Onlar ABŞ-da, eləcə də Puerto Rikoda telefon və televiziya siqnallarını ötürürlər. Onların vasitəsilə eyni vaxtda 6000-ə qədər telefon danışığı və 12-yə qədər televiziya kanalı ötürülə bilər. Peykin həndəsi ölçüləri "Comstar 1": hündürlük: 5,2 m (17 fut), diametri: 2,3 m (7,5 fut). Başlanğıc çəkisi 1,410 kq (3,109 lb).

Şaquli və üfüqi polarizasiya barmaqlıqları olan ötürücü rabitə antenası eyni tezlikdə, lakin perpendikulyar qütbləşmə ilə həm qəbulu, həm də ötürməyə imkan verir. Bunun sayəsində peykin radiotezlik kanallarının tutumu iki dəfə artır. İrəliyə baxaraq deyə bilərik ki, radio siqnalının polarizasiyası indi demək olar ki, bütün peyk sistemlərində istifadə olunur, bu, xüsusilə peyk qəbul edən televiziya sistemlərinin sahiblərinə tanışdır, burada yüksək tezlikli televiziya kanallarını tənzimləyərkən ya şaquli, ya da üfüqi polarizasiya.

Daha bir maraqlı dizayn xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, peykin silindrik gövdəsi kosmosda peykin giroskopik sabitləşməsi effektini təmin etmək üçün saniyədə təxminən bir inqilab sürətlə fırlanır. Peykin əhəmiyyətli kütləsini - təxminən bir ton yarımı nəzərə alsaq, təsir həqiqətən baş verir. Və eyni zamanda, peyk antenaları orada faydalı radio siqnalı yaymaq üçün Yerdəki kosmosun müəyyən bir nöqtəsinə yönəldilir.

Eyni zamanda, peyk geostasionar orbitdə olmalıdır, yəni. Yerin üstündə “hərəkətsiz”, daha dəqiq desək, planetin ətrafında öz fırlanma istiqamətində öz oxu ətrafında fırlanma sürəti ilə uçmaq. Ən əhəmiyyətlisi Ayın müdaxilə edən cazibəsi, kosmik toz və digər kosmik obyektlərlə qarşılaşma olan müxtəlif amillərin təsiri nəticəsində yerləşmə nöqtəsindən uzaqlaşma idarəetmə sistemi tərəfindən izlənilir və vaxtaşırı olaraq Ayın mühərrikləri tərəfindən tənzimlənir. peykin münasibətə nəzarət sistemi.

Sputnik-in kənarında, mövcud standartdan (27 MHz) yuxarı və aşağı qısa dalğa tezliklərində ötürülən dörd qamçı antenası. Yerdəki izləmə stansiyaları radio siqnalını götürdü və kiçik peykin buraxılışdan sağ çıxdığını və planetimizin ətrafında uğurla hərəkət etdiyini təsdiqlədi. Bir ay sonra Sovet İttifaqı Sputnik 2-ni orbitə çıxardı. Kapsulun içərisində Laika adlı it var idi.

1957-ci ilin dekabrında əleyhdarları ilə ayaqlaşmağa çalışırdı soyuq müharibə, Amerika alimləri peyki Vanguard planeti ilə birlikdə orbitə çıxarmağa çalışıblar. Təəssüf ki, raket uçuş zamanı qəzaya uğrayaraq yanıb. Bundan qısa müddət sonra, 31 yanvar 1958-ci ildə ABŞ Vernher fon Braunun “Explorer 1” peykinin ABŞ raketi ilə buraxılması planını qəbul edərək Sovet uğurunu təkrarladı. Redstone. Explorer 1 kosmik şüaları aşkar etmək üçün alətlər apardı və Ayova Universitetindən Ceyms Van Allen tərəfindən aparılan təcrübədə gözləniləndən daha az kosmik şüaların olduğunu aşkar etdi. Bu, tutulmuş yüklü hissəciklərlə dolu iki toroidal zonanın (nəhayət Van Allenin adını daşıyır) kəşfinə səbəb oldu. maqnit sahəsi Yer.

Bu uğurlardan ruhlanan bir neçə şirkət 1960-cı illərdə peyklər hazırlamağa və orbitə buraxmağa başladı. Onlardan biri ulduz mühəndis Harold Rosen ilə birlikdə Hughes Aircraft idi. Rozen Klarkın ideyasını - Yerin orbitində radio dalğalarını bir yerdən digər yerə sıçraya biləcək şəkildə yerləşdirilmiş rabitə peykini həyata keçirən komandaya rəhbərlik edirdi. 1961-ci ildə NASA Syncom (sinxron rabitə) peykləri seriyasını qurmaq üçün Hughes ilə müqavilə bağladı. 1963-cü ilin iyulunda Rosen və onun həmkarları Syncom-2-nin kosmosa uçduğunu və kobud geosinxron orbitə çıxdığını gördülər. Prezident Kennedi istifadə etdi yeni sistem Afrikada Nigeriyanın baş naziri ilə danışmaq. Syncom-3 tezliklə havaya qalxdı, bu da əslində televiziya siqnalını yayımlaya bilərdi.

Peyklər dövrü başlayıb.

Peyk və kosmik zibil arasındakı fərq nədir?

Texniki cəhətdən peyk bir planetin orbitində və ya ondan kiçik olan hər hansı bir obyektdir göy cismi. Astronomlar peykləri təbii peyklər kimi təsnif edir və illər ərzində onlar planetimizdə planetlərin və cırtdan planetlərin ətrafında fırlanan yüzlərlə belə obyektlərin siyahısını tərtib ediblər. günəş sistemi. Məsələn, Yupiterin 67 peykini saydılar. Və hələ də.

Sputnik və Explorer kimi süni obyektlər də peyklər kimi təsnif edilə bilər, çünki onlar aylar kimi bir planetin ətrafında fırlanırlar. Təəssüf ki, insan fəaliyyəti ona gətirib çıxarmışdır ki, a böyük məbləğ zibil. Bütün bu parçalar və dağıntılar özlərini böyük raketlər kimi aparırlar - onlar planetin ətrafında fırlanır yüksək sürət dairəvi və ya elliptik yol boyunca. Tərifin ciddi şərhində hər bir belə obyekti peyk kimi təyin etmək olar. Lakin astronomlar ümumiyyətlə peykləri faydalı funksiyanı yerinə yetirən obyektlər hesab edirlər. Metal qırıntıları və digər tullantılar orbital zibil kateqoriyasına aiddir.

Orbital zibil bir çox mənbələrdən gəlir:

• Ən çox zibil çıxaran raket partlayışı.
• Astronavt əlini rahatladı - əgər astronavt kosmosda nəyisə təmir edirsə və açarı qaçırırsa, o, həmişəlik itirilir. Açar orbitə çıxır və təxminən 10 km/s sürətlə uçur. Bir insana və ya peyki vurarsa, nəticələr fəlakətli ola bilər. ISS kimi böyük obyektlər kosmik zibil üçün böyük hədəfdir.
• Atılmış əşyalar. Başlatma qablarının hissələri, kamera obyektivlərinin qapaqları və s.

NASA kosmos tullantıları ilə toqquşmanın uzunmüddətli təsirlərini öyrənmək üçün LDEF adlı xüsusi peyki kosmosa göndərib. Altı il ərzində peykin alətləri bəziləri mikrometeoritlər, digərləri isə orbital dağıntılar nəticəsində yaranan 20.000-ə yaxın zərbəni qeydə alıb. NASA alimləri LDEF məlumatlarını təhlil etməyə davam edir. Lakin Yaponiyada artıq kosmik tullantıları tutmaq üçün nəhəng şəbəkə var.

Adi peykin içərisində nə var?

Peyklər var müxtəlif formalar və ölçüləri və çox yerinə yetirir müxtəlif funksiyalar, lakin onların hamısı əsasən oxşardır. Hamısının metal və ya kompozit çərçivəsi və korpusu var ki, ingilisdilli mühəndislər bunu avtobus, ruslar isə kosmik platforma adlandırırlar. Kosmik platforma hər şeyi birləşdirir və alətlərin buraxılışdan sağ qalmasını təmin etmək üçün kifayət qədər tədbirlər görür.

Bütün peyklərdə enerji mənbəyi (adətən günəş panelləri) və batareyalar var. Günəş panelləri batareyaları doldurmağa imkan verir. Ən yeni peyklər yanacaq hüceyrələri daxildir. Peyk enerjisi çox bahalı və son dərəcə məhduddur. Nüvə enerjisi hüceyrələri adətən kosmik zondları digər planetlərə göndərmək üçün istifadə olunur.

Bütün peyklərdə idarəetmə və monitorinq üçün bort kompüteri var müxtəlif sistemlər. Hər kəsin radiosu və antenası var. Ən azı, əksər peyklərdə bir radio ötürücü və radio qəbuledicisi var ki, yerüstü ekipaj peykin statusunu sorğulaya və izləyə bilsin. Bir çox peyklər orbitin dəyişdirilməsindən tutmuş kompüter sisteminin yenidən proqramlaşdırılmasına qədər çoxlu müxtəlif şeylərə imkan verir.

Gözlədiyiniz kimi, bütün bu sistemləri bir araya gətirmək asan məsələ deyil. İllər çəkir. Hər şey missiyanın məqsədini müəyyənləşdirməklə başlayır. Onun parametrlərinin müəyyən edilməsi mühəndislərə lazımi alətləri yığmaq və onları düzgün qaydada quraşdırmaq imkanı verir. Spesifikasiyalar (və büdcə) təsdiq edildikdən sonra peyk montajı başlayır. Təmiz bir otaqda, steril bir mühitdə baş verir, bu da saxlamağa imkan verir istənilən temperatur və rütubət və inkişaf və montaj zamanı peyki qorumaq.

Süni peyklər adətən sifarişlə hazırlanır. Bəzi şirkətlər modul peyklər, yəni montajı spesifikasiyalara uyğun olaraq əlavə elementlərin quraşdırılmasına imkan verən strukturlar hazırlamışlar. Məsələn, Boeing 601 peyklərinin iki əsas modulu var idi - hərəkət alt sisteminin, elektronikanın və batareyaların daşınması üçün şassi; və avadanlıqların saxlanması üçün bir sıra pətək rəflər. Bu modulyarlıq mühəndislərə peykləri sıfırdan deyil, boşluqlardan yığmağa imkan verir.

Peyklər orbitə necə çıxarılır?

Bu gün bütün peyklər raketlə orbitə çıxarılır. Çoxları onları yük şöbəsində daşıyır.

Peyk buraxılışlarının əksəriyyətində raket birbaşa yuxarıya buraxılır ki, bu da ona qalın atmosferdə daha sürətli hərəkət etməyə və yanacaq sərfiyyatını minimuma endirməyə imkan verir. Raket havaya qalxdıqdan sonra raketin idarəetmə mexanizmi istənilən hündürlüyə çatmaq üçün raketin başlığına lazımi düzəlişləri hesablamaq üçün ətalət yönləndirmə sistemindən istifadə edir.

Raket nazik havaya daxil olduqdan sonra, təxminən 193 kilometr yüksəklikdə, naviqasiya sistemi kiçik raketləri buraxır ki, bu da raketi içəriyə çevirmək üçün kifayətdir. üfüqi mövqe. Bundan sonra peyk buraxılır. Kiçik raketlər yenidən atılır və raketlə peyk arasında məsafə fərqini təmin edir.

Orbital sürət və hündürlük

Raketin tam qaçması üçün saatda 40.320 kilometr sürətə çatması lazımdır yerin cazibə qüvvəsi və kosmosa uçmaq. Kosmik sürət peykin orbitdə ehtiyac duyduğundan qat-qat böyükdür. Onlar yerin cazibə qüvvəsindən qaçmırlar, lakin tarazlıq vəziyyətindədirlər. Orbital sürət peykin cazibə qüvvəsi ilə inertial hərəkəti arasında tarazlığı saxlamaq üçün tələb olunan sürətdir. Bu, 242 kilometr yüksəklikdə saatda təxminən 27,359 kilometrdir. Cazibə qüvvəsi olmasaydı, ətalət peyki kosmosa aparardı. Cazibə qüvvəsi ilə belə, peyk çox sürətli hərəkət edərsə, kosmosa daşınacaq. Peyk çox yavaş hərəkət edərsə, cazibə qüvvəsi onu Yerə doğru geri çəkəcək.

Peykin orbital sürəti onun Yerdən yüksəkliyindən asılıdır. Yerə nə qədər yaxın olsa, o qədər daha sürətli sürət. 200 kilometr yüksəklikdə orbitin sürəti saatda 27.400 kilometrdir. 35786 kilometr yüksəklikdə orbit saxlamaq üçün peyk saatda 11300 kilometr sürətlə hərəkət etməlidir. Bu orbital sürət peykə hər 24 saatda bir uçuş həyata keçirməyə imkan verir. Yer də 24 saat fırlandığı üçün 35786 kilometr hündürlükdə olan peyk Yer səthinə nisbətən sabit vəziyyətdədir. Bu mövqe geostasionar adlanır. Geostasionar orbit hava və rabitə peykləri üçün idealdır.

Ümumiyyətlə, orbit nə qədər yüksək olsa, peyk orada bir o qədər çox qala bilər. Aşağı hündürlükdə peyk yerin atmosferindədir və bu, sürüklənmə yaradır. Aktiv yüksək hündürlük faktiki olaraq heç bir müqavimət yoxdur və peyk, ay kimi, əsrlər boyu orbitdə qala bilər.

Peyklərin növləri

Yer üzündə bütün peyklər oxşar görünür - günəş panellərindən hazırlanmış qanadlarla bəzədilmiş parlaq qutular və ya silindrlər. Lakin kosmosda bu taxta maşınları uçuş yolundan, hündürlükdən və oriyentasiyadan asılı olaraq çox fərqli davranırlar. Nəticədə peyklərin təsnifatı mürəkkəb məsələyə çevrilir. Bir yanaşma, gəminin planetə (adətən Yerə) nisbətən orbitini təyin etməkdir. Xatırladaq ki, iki əsas orbit var: dairəvi və elliptik. Bəzi peyklər ellipslə başlayır və sonra dairəvi orbitə daxil olurlar. Digərləri isə Molniya orbiti kimi tanınan elliptik yolla gedirlər. Bu obyektlər adətən Yerin qütbləri boyunca şimaldan cənuba doğru dövr edir və 12 saat ərzində tam uçuşu tamamlayır.

Qütb orbitli peyklər də orbitləri daha az elliptik olsa da, hər inqilabda qütbləri keçir. Yer fırlanarkən qütb orbitləri kosmosda sabit qalır. Nəticədə, Yerin çox hissəsi qütb orbitində peykin altından keçir. Qütb orbitləri planeti mükəmməl əhatə etdiyi üçün xəritəçəkmə və fotoqrafiya üçün istifadə olunur. Sinoptiklər həmçinin hər 12 saatdan bir yer kürəmizi dövrə vuran qlobal qütb peykləri şəbəkəsinə etibar edirlər.

Siz həmçinin peykləri yer səthindən hündürlüyünə görə təsnif edə bilərsiniz. Bu sxemə əsasən üç kateqoriya var:

• Aşağı Yer Orbiti (LEO) - LEO peykləri Yerdən 180 ilə 2000 kilometr hündürlükdə kosmos bölgəsini tutur. Yer səthinə yaxın orbitdə olan peyklər müşahidə, hərbi məqsədlər və hava məlumatlarının toplanması üçün idealdır.
• Medium Earth Orbit (MEO) - Bu peyklər Yerdən 2000-36000 km hündürlükdə uçur. GPS naviqasiya peykləri bu yüksəklikdə yaxşı işləyir. Təxmini orbital sürəti 13.900 km/saatdır.
• Geostasionar (geosinxron) orbit - geostasionar peyklər Yer ətrafında 36.000 km-dən çox hündürlükdə və planetlə eyni fırlanma sürətində fırlanır. Buna görə də bu orbitdəki peyklər həmişə Yer kürəsində eyni yerə doğru yerləşdirilir. Bir çox geostasionar peyklər ekvator boyunca uçur, bu da kosmosun bu bölgəsində çoxlu tıxaclar yaradıb. Bir neçə yüz televiziya, rabitə və meteoroloji peyklər geostasionar orbitdən istifadə edirlər.

Nəhayət, peyklər haqqında onların "axtardıqları" mənada düşünmək olar. Son bir neçə onillikdə kosmosa göndərilən obyektlərin əksəriyyəti Yerə baxır. Bu peyklərdə dünyamızı işığın müxtəlif dalğa uzunluqlarında görə bilən kameralar və avadanlıqlar var ki, bu da planetimizin ultrabənövşəyi və infraqırmızı tonlarının möhtəşəm mənzərələrindən həzz almağa imkan verir. Daha az peyk baxışlarını kosmosa çevirir, burada ulduzları, planetləri və qalaktikaları müşahidə edir və Yerlə toqquşa biləcək asteroid və kometlər kimi obyektləri skan edir.

Məlum peyklər

Son vaxtlara qədər peyklər ekzotik və çox məxfi alətlər olaraq qalırdı, əsasən naviqasiya və casusluq üçün hərbi məqsədlər üçün istifadə olunurdu. İndi onlar bizim ayrılmaz hissəsinə çevriliblər gündəlik həyat. Onların sayəsində biz hava proqnozunu bilirik (baxmayaraq ki, sinoptiklər çox vaxt səhv edirlər). Biz peyklər sayəsində həm televizora baxırıq, həm də internetə daxil oluruq. Avtomobillərimizdə və smartfonlarımızdakı GPS bizə getməli olduğumuz yerə çatmağa kömək edir. Hubble teleskopunun əvəzsiz töhfəsi və ISS-də astronavtların işi haqqında danışmağa dəyərmi?

Bununla belə, orbitin əsl qəhrəmanları var. Gəlin onlarla tanış olaq.

1. Landsat peykləri 1970-ci illərin əvvəllərindən Yerin fotoşəkillərini çəkir və onlar Yer səthini müşahidə etmək rekorduna sahibdirlər. Bir vaxtlar ERTS (Earth Resources Technology Satellite) kimi tanınan Landsat-1 1972-ci il iyulun 23-də buraxılıb. O, iki əsas aləti daşıyırdı: Hughes Təyyarə Şirkəti tərəfindən hazırlanmış və yaşıl, qırmızı və iki infraqırmızı spektrdə məlumatları qeyd etməyə qadir olan kamera və multispektral skaner. Peyk o qədər gözəl görüntülər yaratdı və o qədər uğurlu hesab edildi ki, onu bütöv bir seriya izlədi. NASA sonuncu Landsat-8-i 2013-cü ilin fevralında buraxdı. Bu avtomobil sahil bölgələrinin, qütb buzlarının, adaların və qitələrin multispektral şəkillərini toplayan iki Yer müşahidə sensoru, Operativ Torpaq Görüntüleyicisi və Termal İnfraqırmızı Sensor daşıyırdı.
2. Geostasionar Operativ Ətraf Mühit Peykləri (GOES) hər biri Yer kürəsinin sabit bir hissəsinə cavabdeh olan geostasionar orbitdə Yer ətrafında dövr edir. Bu, peyklərə atmosferi yaxından izləməyə və tornadolara, qasırğalara, daşqınlara və ildırım fırtınalarına səbəb ola biləcək hava şəraitindəki dəyişiklikləri aşkar etməyə imkan verir. Peyklər həmçinin yağıntı və qar yığılmasını qiymətləndirmək, qar örtüyünün həcmini ölçmək, dəniz və göl buzlarının hərəkətini izləmək üçün istifadə olunur. 1974-cü ildən bəri 15 GOES peyki orbitə buraxılmışdır, lakin yalnız iki peyk, GOES West və GOES East hər hansı bir zamanda havanı izləyir.
3. Jason-1 və Jason-2 Yer okeanlarının uzunmüddətli təhlilində əsas rol oynadı. NASA 1992-ci ildən Yer üzərində fəaliyyət göstərən NASA/CNES Topex/Poseidon peykini əvəz etmək üçün 2001-ci ilin dekabrında Jason-1-i buraxdı. Təxminən on üç il ərzində Jason-1 Yerin buzsuz okeanlarının 95 faizindən çoxunda dəniz səviyyələrini, küləyin sürətini və dalğa yüksəkliklərini ölçdü. NASA rəsmi olaraq Jason-1-i 3 iyul 2013-cü ildə təqaüdə çıxardı. Jason-2 orbitə 2008-ci ildə daxil olub. O, peykdən okean səthinə qədər olan məsafəni bir neçə santimetr dəqiqliklə ölçməyə imkan verən yüksək dəqiqlikli alətlər daşıyırdı. Bu məlumatlar okeanoloqlar üçün dəyərlərindən əlavə qlobal iqlim nümunələrinin davranışı haqqında geniş məlumat verir.

Peyklərin qiyməti nə qədərdir?

Sputnik və Explorer-dən sonra peyklər daha böyük və mürəkkəbləşdi. Məsələn, TerreStar-1 kommersiya peykini götürək, o, mobil məlumatların ötürülməsini təmin etməlidir. Şimali Amerika smartfonlar və oxşar cihazlar üçün. 2009-cu ildə buraxılan TerreStar-1-in çəkisi 6910 kiloqram idi. Və tam yerləşdirildikdə, 18 metrlik antena və 32 metr qanad genişliyi olan kütləvi günəş panelləri aşkar etdi.

Belə tikinti mürəkkəb maşın bir ton resurs tələb edir, buna görə də tarixən yalnız dərin cibləri olan dövlət idarələri və korporasiyalar peyk biznesinə girə bilərdi. Peykin dəyərinin çox hissəsi avadanlıqlara - transponderlərə, kompüterlərə və kameralara düşür. Tipik bir hava peyki təxminən 290 milyon dollara başa gəlir. Casus peyk 100 milyon dollar baha başa gələcək. Buna peyklərin saxlanması və təmiri xərclərini də əlavə edin. Şirkətlər peyk ötürmə qabiliyyətini telefon sahiblərinin mobil xidmət üçün ödədiyi şəkildə ödəməlidirlər. Bu, bəzən ildə 1,5 milyon dollardan çox başa gəlir.

Başqalarına mühüm amildir başlanğıc dəyəridir. Kosmosa bir peykin buraxılması cihazdan asılı olaraq 10 milyon dollardan 400 milyon dollara qədər başa gələ bilər. Pegasus XL raketi 13,5 milyon dollara 443 kiloqram ağırlığı aşağı Yer orbitinə qaldıra bilir. Ağır peykin buraxılması daha çox qaldırma tələb edəcək. Ariane 5G raketi 165 milyon dollara 18 min kiloqramlıq peyki aşağı orbitə çıxara bilər.

Peyklərin yaradılması, orbitə buraxılması və istismarı ilə bağlı xərclərə və risklərə baxmayaraq, bəzi şirkətlər onun ətrafında bütöv biznes qurmağı bacarıblar. Məsələn, Boeing. Şirkət 2012-ci ildə kosmosa 10-a yaxın peyk göndərdi və yeddi ildən çox müddətə sifarişlər aldı və təxminən 32 milyard dollar gəlir əldə etdi.

Peyklərin gələcəyi

Sputnik-in buraxılışından təxminən əlli il sonra, büdcələr kimi peyklər də böyüyür və güclənir. Məsələn, ABŞ hərbi peyk proqramının başlanğıcından bəri demək olar ki, 200 milyard dollar xərcləyib və indi bütün bunlara baxmayaraq, dəyişdirilməsini gözləyən köhnə peyklər parkına malikdir. Bir çox ekspertlər böyük peyklərin qurulması və yerləşdirilməsinin vergi ödəyiciləri hesabına mövcud ola bilməyəcəyindən qorxurlar. Hər şeyi alt-üst edə biləcək həll yolu SpaceX kimi özəl şirkətlər və NASA, NRO və NOAA kimi bürokratik durğunluqdan əziyyət çəkməyəcəyi açıq şəkildə qalır.

Başqa bir həll peyklərin ölçüsünü və mürəkkəbliyini azaltmaqdır. Caltech və Stanford Universitetinin alimləri 1999-cu ildən bəri 10 santimetr kənarı olan tikinti bloklarına əsaslanan yeni CubeSat növü üzərində işləyirlər. Hər bir kubda hazır komponentlər var və səmərəliliyi artırmaq və iş yükünü azaltmaq üçün digər kublarla birləşdirilə bilər. Dizaynı standartlaşdırmaq və hər bir peykin sıfırdan qurulması xərclərini azaltmaqla, tək bir CubeSat 100.000 dollara başa gələ bilər.

2013-cü ilin aprelində NASA bu sadə prinsipi kommersiya smartfonları ilə təchiz edilmiş üç CubeSats ilə sınaqdan keçirmək qərarına gəldi. Məqsəd mikropeykləri orbitə çıxarmaq idi qısa müddət və telefonlarımızla bir neçə şəkil çəkdirin. İndi agentlik bu cür peyklərin geniş şəbəkəsini yerləşdirməyi planlaşdırır.

İstər böyük, istərsə də kiçik olsun, gələcək peyklər yer stansiyaları ilə effektiv əlaqə qura bilməlidir. Tarixən NASA radiotezlik rabitəsinə arxalanırdı, lakin daha çox gücə tələbat yarandıqca RF həddi çatdı. Bu maneəni aradan qaldırmaq üçün NASA alimləri radiodalğalar əvəzinə lazerlərdən istifadə edərək ikitərəfli rabitə sistemi hazırlayırlar. 18 oktyabr 2013-cü ildə elm adamları ilk dəfə kosmosa çıxdılar lazer şüası Aydan Yerə məlumat ötürmək üçün (384 633 kilometr məsafədə) və saniyədə 622 meqabitlik rekord ötürmə sürətinə nail olub.