на какую высоту поднимается ракета с космонавтами

На какой высоте летают спутники и космические корабли

Первый искусственный спутник Земли был запущен в 1957 году. С тех пор человечество сделало огромный технологический прорыв. На данный момент на околоземной орбите находится несколько десятков тысяч спутников. Они обеспечивают жителей планеты сотовой связью, интернетом, GPS-данными, телевидением, принимают активное участие в научно-исследовательской работе. Также они используются для военных целей. В зависимости от целевого назначения выбирается, на какой высоте летают спутники. Все это значительно облегчило жизнь, позволило поднять уровень связи. Наибольший вклад они внесли в науку – изучение строение атмосферы Земли, погодных изменений, космоса, небесных тел.

Какие виды спутников встречаются на орбите?

Спутники выполняют свои функции автономно, не используют топливо. Мониторинг состояния и необходимое маневрирование выполняется из командных центров на Земле. В зависимости от своего назначения, спутники снабжаются необходимым оборудованием и системой связи.

Объем аппарата напрямую зависит от его функциональности и назначения. Встречаются спутники с массой от 20 кг до нескольких сотен тонн. Первый аппарат, запущенный СССР весил всего 28 килограмм и нес на борту только систему радиопередачи.

На какой высоте летают спутники?

Высота полета спутников над Землей задается на основании их целевого назначения и выбранной орбиты. Геостационарная орбита является наиболее важной и дорогой. Поэтому аппараты, выработавшие свой ресурс, удаляются с нее. Используется в основном в научных целях.

Для систем глобального позиционирования используются круглые орбиты с постоянной высотой. Такая траектория является оптимальной для передачи сигнала. Высота орбиты спутников GPS составляет 20 тысяч километров. Один аппарат за сутки совершает два витка вокруг планеты. Скорость позволяет использовать 4 спутника в одной плоскости для обеспечения постоянной передачи данных.

На какой высоте летают космические корабли?

Первый пилотируемый космический корабль был запущен в 1961 году. Движение осуществлялось по эллиптической орбите. Перигей составлял 175 км, а апогей – 320 км над уровнем моря. За прошедшие полвека исследований высота значительно увеличилась из-за присутствия большого количества космического мусора на околоземной орбите. На данный момент используется орбита с перигеем в 400 км. Обусловлено это также и отсутствием влияния атмосферы на траекторию движения.

Источник

На какой высоте летают самолеты, спутники и космические корабли?

Граница между атмосферой Земли и космосом проходит по линии Кармана, на высоте 100 км над уровнем моря.

Космос совсем рядом, осознаете?

Итак, атмосфера. Воздушный океан, который плещется у нас над головой, а мы живем на самом его дне. Иначе говоря, газовая оболочка, вращающаяся вместе с Землей, наша колыбель и защита от разрушительного ультрафиолетового излучения. Вот как это выглядит схематично:

Схема строения атмосферы

Тропосфера. Простирается до высоты 6-10 км в полярных широтах, и 16-20 км в тропиках. Зимой граница ниже, чем летом. Температура с высотой падает на 0.65°C каждые 100 метров. В тропосфере находится 80% общей массы атмосферного воздуха. Здесь, на высоте 9-12 км, летают пассажирские самолеты. Тропосфера отделена от стратосферы озоновым слоем, который служит щитом, защищающим Землю от разрушительного ультрафиолетового излучения Солнца (поглощает 98% УФ-лучей). За озоновым слоем жизни нет.

Стратосфера. От озонового слоя до высоты 50 км. Температура продолжает падать, и, на высоте 40 км, достигает 0°C. Следующие 15 км температура не меняется (стратопауза). Здесь могут летать метеозонды и стратостаты*.

Термосфера простирается до высоты 690 км, дальше начинается экзосфера.

Экзосфера. Это внешняя, рассеянная часть термосферы. Состоит из ионов газа, улетающих в космическое пространство, т.к. сила притяжения Земли больше на них не действует. Экзосферу планеты также называют “короной”. “Корона” Земли имеет высоту до 200 000 км, это примерно половина расстояния от Земли до Луны. В экзосфере могут летать только беспилотные спутники.

*Стратостат – аэростат для полетов в стратосферу. Рекордная высота подъема стратостата с экипажем на борту на сегодня составляет 19 км. Полет стратостата “СССР” с экипажем из 3-х человек состоялся 30 сентября 1933 года.

Стратостат

**Перигей – ближайшая к Земле точка орбиты небесного тела (естественного или искусственного спутника)
***Апогей – наиболее отдаленная от Земли точка орбиты небесного тела

Орбиты спутников Земли

Источник

Как летает МКС. Вопросов больше, чем ответов

Особенность термосферы в том, что температура с высотой повышается и при этом может значительно колебаться. Выше 500 км возрастает уровень солнечной радиации, который может запросто вывести из строя технику и негативно повлиять на здоровье космонавтов. Поэтому МКС выше 400 км не поднимается.

По словам самих космонавтов, на высоте 400 км, на которой летает МКС, температура постоянно меняется в зависимости от светотеневой обстановки. Когда МКС находится в тени, температура за бортом опускается до –150°, а если она под прямыми лучами солнца, то температура повышается до +150°. И это уже даже не парилка в бане! Как при такой температуре космонавты вообще могут находиться в открытом космосе? Неужели их спасает супер термокостюм?

Какая температура внутри МКС?

Как влияет радиация на космонавтов в МКС?

Как влияет космическая пыль и мусор на МКС?

Почему МКС не падает?

Откуда на МКС электроэнергия?

Как происходит стыковка МКС с кораблями?

Совершенно не понятно, как на такой безумной скорости удается состыковать МКС с кораблями, посылаемыми с Земли? Это же колоссальный и просто фантастический труд! Мне не удалось найти внятного этому объяснения. Если кто-то знает об этом, пожалуйста, поделитесь информацией. Очень интересно. И вообще, если у вас есть еще интересная информация о работе космической станции, пишите об этом.

Для написания статьи использовались следующие материалы:

Источник

На какой высоте летают спутники

Запуск первого искусственного земного спутника произошел в 1957 г. С тех пор ученым удалось сделать колоссальный технологический прорыв, организовав десятки тысяч подобных устройств. С их помощью земляне обеспечиваются доступом в сеть, связью, GPS-возможностями, ТВ, осуществляют научно-исследовательские мероприятия, выполняют задачи военного характера. То, на какой высоте летают спутники, зависит от их конкретного назначения.

Разновидности спутников, встречающихся на орбите

Под искусственными земными спутниками принято понимать все тела, введенные на орбиту посредством ракеты-носителя. Это следующие объекты:

Научные сведения на Землю поставляются преимущественно непилотируемыми устройствами. Для их эксплуатации не нужен экипаж, регулярное обслуживание, не требуются специальные отсеки для формирования оптимальных условий жизнедеятельности. Основной критерий классификации аппаратов – их прямое назначение:

Выполнение спутниками функций происходит в автономном режиме, без использования топливных ресурсов. От функционала агрегата зависит и его объем. Показатель массы составляет от 20 кг до нескольких сотен тонн. Вес первого запущенного в космос аппарата составлял всего 28 кг. Осталось подробно рассмотреть, на какой высоте летают спутники.

Орбиты спутников

Высота орбиты и полета спутников

Движение аппаратов осуществляется по заданной орбите. Высота полета спутников зависит, как уже отмечалось, от назначения агрегата и траектории, которая была ему задана. На практике используется несколько разновидностей орбит:

Так, выбор орбиты и ее точной высоты зависит от поставленной цели и определяется индивидуально.

Интересные факты

Большинство полетов организуется по эллиптическим орбитам с переменным показателем высоты, в зависимости от расположения по отношению к Земле. Высота «низкой опорной» площадки составляет 200 км над морем (перигей – 193 км, апогей – 220 км). Однако она содержит внушительное количество мусора, который остался за все время освоения космического пространства, поэтому современные корабли поднимаются выше. Например, МКС «курсирует» на удаленности 417 км.

Что касается других космических кораблей, уровень их подъема над Землей пребывает в зависимости от следующих данных:

Так, Ю. Гагарин был на орбите высотой в 175 км, а Г. Титов (второй космонавт – выходец из СССР) – поднялся на 183 км. Американские «челноки» поднимались на высоту от 400 до 550 км. Примерно такую же удаленность от земли имеет большинство современных устройств, которые доставляют грузы и людей в МКС. Непилотируемые спутники, в свою очередь, поднимаются еще выше, т. е. летают по геостационарной орбите, однако она пригодна далеко не для всех целей.

Теперь известно, на какой высоте летают спутники, и отчего обычно зависит данный показатель.

Источник

megavolt_lab

Записки сумасшедшего ракетчика

А 21 ноября 1946 года эта ракета была запущена с территории США с установленной на борту кинокамерой. Ракета поднялась на высоту 104,6 км, и таким образом было получено первое в истории изображение Земли из космоса:

Однако, в космосе таким образом можно побывать всего несколько минут, так как земля неумолимо притягивает ракету к себе, что вызывает падение ее скорости по мере набора высоты, в результате чего, едва достигнув высшей точки траектории. ракета падает обратно на землю. Именно по такой траектории, получившей название суборбитальной совершил полет первый американский астронавт Алан Шепард 5 мая 1961 года. Именно по такой траектории летают боевые баллистические ракеты. И такая траектория используется сейчас для тех научных миссий, которые не требуют нахождения оборудования в космосе более нескольких минут. Например, 6 ноября 2015 года была запущена суборбитальная легкая ракета для испытаний систем разделения ракеты на отдельные блоки. На ракете было установлено множество камер Go-pro, благодаря чему мы можем насладиться красивыми видеозаписями работы системы с разных ракурсов:

Встаньте в поле и бросьте камень в горизонтальном направлении. В момент броска вы придаете камню некую скорость, которую камень сохраняет на всем своем пути согласно первому закону Ньютона (сопротивлением воздуха пренебрежем). Но согласно второму закону Ньютона камень будет терять высоту под действием земного притяжения и пролетев некоторое расстояние коснется поверхности Земли, то есть упадет. Но если вы бросите камень сильнее, то есть придадите ему большую горизонтальную скорость, он, прежде чем упасть, пролетит большее расстояние. Если бросить его очень сильно (из мощной пушки, например), он полетит с такой скоростью, что по мере того, как он будет снижаться, земная поверхность будет уходить от него вниз из-за шарообразности Земли. Поскольку под действием силы тяжести скорость снижения камня будет расти, он через некоторое время «догонит» земную поверхность.

Но есть определенное значение горизонтальной скорости, при которой земная поверхность будет все время успевать «уйти» из-под камня до того, как он ее коснется. Тогда камень будет вечно падать на Землю, постоянно «промахиваясь» мимо нее. Разумеется, если сопротивление воздуха не будет его тормозить. Но в космосе воздуха нет, значит там объект, летящий горизонтально с этой скоростью, будет вечно вращаться вокруг Земли и никогда на нее не упадет. Такая траектория называется орбитальной, и это единственный способ остаться в космосе на сколько угодно долгое время.

Скорость, при которой объект остается на орбите Земли называется первой космической и составляет 7,9 км/с. Для других планет она будет другая: зависит от силы притяжения этих планет.

Если разогнать аппарат до скорости 11,2 км/с, то он навсегда улетит от Земли, выйдя на орбиту вокруг Солнца. Такая скорость называется второй космической.

Четвертая космическая скорость, позволяющая объекту навсегда покинуть галактику не постоянна для всех точек галактики, а зависит от удаления от ее центра. По оценкам, в районе нашего Солнца четвёртая космическая скорость составляет около 550 км/с.

Так что для того, чтобы остаться в космосе нужно набрать скорость как минимум 7,9 км/с. Это очень большая скорость и для ее набора требуется колоссальное количество топлива. Вот почему космические ракеты такие большие.

Существует два способа придать космическому аппарату первую космическую скорость на нужной высоте. Эти способы называются схемами выведения аппарата на орбиту.

Прямой способ хорош тем, что двигатели работают только один раз, что было актуально на заре космонавтики, когда еще не придумали, как запускать их в невесомости. Сейчас прямой способ также используется, поскольку для низких орбит он самый экономичный.

Иллюстрация кликабельна:

Схема баллистического выведения эффективна для высоких орбит.

Также для экономии топлива применяется многоступенчатая конструкция ракеты. По мере расхода топлива логично сбрасывать пустые баки, чтобы не тратить топливо на то, чтобы тащить на орбиту лишнюю массу. Также на больших высотах нет необходимости в мощных и тяжелых двигателях, можно обойтись менее мощными и легкими, поэтому тяжелые двигатели также сбрасываются вместе с пустыми баками, и облегченной ракете становится проще разгоняться. Система «баки + двигатели», отделяемая от ракеты в процессе полета, называется ступенью. В зависимости от количества ступеней бывают двух и трехступенчатые ракеты. Также на ракету нередко устанавливают дополнительный разгонный блок в качестве четвертой ступени.

На этом видео с запуска ракеты Союз на 1 минуте 48 секунде виден сброс четырех блоков первой ступени:

Кроме ступеней ракета сбрасывает и другие элементы, которые становятся ей не нужными в полете. Например, после выхода из атмосферы нет нужды тащить с собой тяжелый головной обтекатель, и он сбрасывается. А на этом видео с бортовой камеры ракеты Сатурн-5 видно, что после отделения первой ступени сбрасывается кольцо, к которому ступень крепилась (с 1.36):

Так что не так уж и сложно добраться до космоса, а вот для того, чтобы там остаться, приходится идти на различные ухищрения.

Источник