У истоков космонавтики. 25 лет достижений и перспективы развития

Под геостационарным спутником Земли понимается спутник, двигающийся вокруг планеты в восточном направлении по круговой экваториальной орбите с периодом обращения, равным периоду собственного вращения Земли. Для наблюдателя, находящегося на Земле, этот спутник кажется неподвижным, «висящим» в одной точке. Высота орбиты такого спутника 36000 км. С такой высоты видна почти половина поверхности Земли. Поэтому три таких спутника, равномерно расположенных вдоль экваториальной орбиты через 120 градусов могут обеспечить, могут обеспечить непрерывное наблюдение за поверхностью Земли в диапазоне широт плюс-минус 70 градусов и глобальную круглосуточную радиотелевизионную связь. От применения таких спутников выигрывает и система «орбита», так как один спутник на синхронной (геостационарной) орбите заменяет 3-4 спутника «Молния». Необходимо отметить, что синхронная экваториальная орбита одна и на ней можно расположить ограниченное число спутников. Поэтому спутники разных стран запускаются на геостационарную орбиту по очереди и им присваивается международный регистрационный индекс. В этом случае спутники могут иметь двойное название.

В декабре 1975 года был запущен новый спутник «Радуга» – «Стационар-1» Он обслуживает систему связи «Орбита», но со стационарной орбиты. Впоследствии в 1978 году выведен спутник «Стациорнар-2». Вывод спутника на стационарную орбиту из района Земли отстоящего далеко от экватора – задача сложная. Приходится применять двух или трехимпульсную систему выведения. В настоящее время на стационарной орбите находятся еще два типа спутников «Горизонт» и «Экран». С помощью «Экрана» можно принимать программы Центрального Телевидения на упрощенные наземные установки. Это оказалось возможным из-за наличия на спутнике намного более мощного передатчика и остронаправленной антенны. Не за горами то время когда телевизионное изображение можно будет принимать непосредственно на телевизионный приемник. Система такого вещания называется непосредственное телевизионное вещание.

Особый интерес приобретают спутники связи для мореплавания и самолетовождения. Такие спутники классифицируются как навигационные. С незапамятных времен для прокладки курсов кораблей использовались естественные небесные ориентиры: Солнце, Луна, звезды, а также магнитное поле Земли. С изобретением радио и радиолокации точность определения координат значительно возросла, но в наши дни считается уже недостаточной, так как слишком велика, стала плотность движения морских и воздушных судов. Например, через пролив Ла-Манш в сутки проходит 400-500 судов, причем часто в тумане. Над океаном местоположение самолета определяется с точностью 20 км, а отклонение сверхзвукового лайнера от кратчайшего пути на 400 км увеличивает расход топлива на 3 тонны. Применение спутниковых систем навигации позволяет определить местоположение объекта с точностью: для самолета -0,9км, для судов-20-30м.

Наземные станции слежения за навигационными спутниками транслируют дважды в день значения их орбит, а также сигналы коррекции бортового временного устройства, дающего сигналы точного времени. Судовые приборы настраиваются на прием радиосигналов спутника, непрерывно подающих сведения о своем положении. По этим данным судовая ЭВМ рассчитывает последовательно положение спутника на орбите, местоположение судна по отношению к нему, и, в конечном счете, выводит географические координаты. Спутниковая навигационная система обеспечивает практически неограниченную пропускную способность. Стоимость ее каналов не увеличивается, как это имеет место при наземных системах, с ростом расстояния между корреспондентами. Поэтому создание космических систем связи выгодно уже при длине магистрали выше 800-100 км. Спутниковые навигационные системы могут применяться и для розыска аварийных судов или самолетов. Такая международная система «КАСПАС-САСПАТ» на базе наших спутников проходит испытания и уже помогла в розыске нескольких аварийных судов и самолетов.

В США разработана навигационная система «НАВСТАР», позволяющая по специальным спутникам, которых в зоне радиовидимости должно быть не менее 3-х, определять местоположение объекта с точностью до 3,6 м.

Деятельность людей тесно связана с погодой. Ливни и наводнения, засухи и жестокие холода, штормы и ураганы приносят колоссальные убытки. Очень важно уметь предвидеть грозные явления стихий, чтобы успеть принять необходимые меры защиты. С этой целью всемирная метеорологическая служба собирает данные с 8000 наземных станций. Однако если принять во внимание, что ¾ поверхности Земли занимают моря и океаны, где, собственно говоря, и формируется погода, а значительная часть суши представляет собой труднодоступные районы (пустыни, горы) то становится вполне очевидной малая эффективность наблюдений наземными станциями.