Спутники

Физика > Спутники

Естественные спутники – небесные тела, вращающиеся вокруг главных объектов. Искусственные – созданные человеком и движущиеся по земной орбите.

Задача обучения

• Разобраться в понятии «спутник».

Основные пункты

• Спутник – объект, перемещающийся по орбите объекта с большей гравитацией.
• Естественный спутник классифицируют по размеру и составу, а искусственный – по орбитальным параметрам.
• Искусственные спутники обладают орбитами, характеризующиеся высотой, наклоном и эксцентриситетом.

Термины

• Естественный спутник – небесное тело, вращающееся вокруг главного для него объекта.
• Искусственный спутник – созданный человеком аппарат, вращающийся на установленной орбите.

Спутники

Само слово "спутник" иногда можно путать из-за двусмысленности. Если говорить обширно, то это объект, вращающийся вокруг тела с большей силой тяжести. Естественные часто именуют лунами. Это небесные тела, совершающие обороты вокруг своих главных объектов. В этом ключе даже планеты можно воспринимать как спутники, ведь они совершают обороты вокруг звезд.

Девятнадцать естественных спутников обладают достаточными размерами, чтобы достичь круглой формы, а у Титана (луна Сатурна) даже заметна атмосфера

Искусственные спутники – созданные человеком аппараты и посаженные на нужную орбиту. Все они соответствуют законам орбитальной механики.

Естественные спутники

В официальном списке спутников Солнечной системы насчитывают 176, вращающихся вокруг 6 планет и 8 из пяти карликов. В 2012 году насчитывалось 200 миноритальных спутников. В поясе астероидов между Марсом и Юпитером проживает 76 объектов, у Юпитера – 4 троянских, 39 околоземных объекта и 14 марсианских. Есть также 84 транснептуновых объектов.

Меркурий и Венера лишены спутников, а естественный спутник Земли - Луна. Марс окружен Фобосом и Деймосом. Газовые гиганты располагают крупными системами: 4 луны Галилея, Титан у Сатурна и Тритон и Нептуна. У Урана есть 5 спутников, а Сатурн обладает еще шестью среднего размера.

Система Земля-Луна уникальна, потому что соотношение их масс намного больше, чем у других планет. Кроме того, лунная орбита относительно Солнца всегда вытянута.

Самые крупные спутники в Солнечной системе (больше 2500 км в ширину) – галилейские луны Юпитера, Луна и Тритон (Нептун).

Искусственные спутники

Первый искусственный спутник Земли «Спутник 1» вывели на геоцентрическую орбиту. Сейчас на ней вращается больше 2500 аппаратов. Чтобы классифицировать высоты, используют низкую околоземную орбиту, среднюю и высокую.

Классификация высоты

• Низкая околоземная орбита (LEO): от 0-2000 км.
• Средняя орбита Земли (MEO): от 2000 км – 35786 км. Ее также именуют промежуточной круговой орбитой.
• Высокая орбита (HEO): выше 35786 км.

Классификация наклона

• Наклонная орбита: наклон относительно экваториальной плоскости не равняется нулю.
• Полярная орбита: простирается над полюсами планеты на каждом обороте. Наклон – 90 градусов.
• Полярная солнечная синхронная орбита: почти полярная, проходящая через экватор в одно и то же местное время на каждом проходе. Удобная для фотографирования, потому что тени будут почти одинаковыми на каждом проходе.

Классификация эксцентриситета

• Круговая орбита: эксцентриситет 0, а траектория проходит по кругу.
• Гомановская траектория: орбитальный маневр, перемещающий космический корабль с одной круговой орбиты на другую с использованием двух двигательных импульсов.
• Эллиптическая орбита: эксцентриситет больше 0 и меньше 1 (эллипс).
• Геосинхронная орбита переноса: эллиптическая орбита, где перигей находится на высоте Низкой околоземной орбиты (LEO), а апогей – на высоте геосинхронной орбиты.
• Геостационарная орбита переноса: эллиптическая орбита, где перигей находится на высоте околоземной орбиты (LEO) и апогей – на геостационарной.

---