28 Февраля запустили спутник Арктика-М для наблюдения соответственно за Арктикой. Событие замечательное. Это позволит иметь свежую информацию о ледовом покрове в Северном Ледовитом океане, что очень важно для проводки морских судов по Севморпути.
О Северном Морском пути я уже писал в своих статьях «Севморпуть. Путь ли это?» и «Новости с Севморпути» .
В новостных сообщениях говорится о непрерывном наблюдении за гидрометобстановкой на севере, чего, на мой взгляд, быть не может.
«Повесить» спутник над полюсом земли невозможно. Над ним можно только пролетать, а это значит, что какую-то часть времени он будет находиться над южным полушарием.
Как держатся спутники?
Все спутники земли держатся на орбите одним способом. Они постоянно «падают», но всегда пролетают мимо «края» земли.
Представьте себе очень высокую башню, с которой бросают камень. Чем сильнее бросишь камень, тем дальше от основания башни он упадет. Если придать камню скорость равную первой космической, то он пролетит так далеко от башни, что улетит за «край» земли. Его падение станет постоянным и непрерывным.
Бросить этот камень можно в любом направлении. Он будет летать вокруг земли, а земля будет под ним вращаться.
Чтобы «повесить» этот камень над одной точкой земли нужно прибегнуть к хитрости.
Башню следует расположить на экваторе или близко к нему. Камень нужно бросать в направлении вращения земли, т.е. на восток. Высоту башни и силу броска нужно рассчитать таким образом, чтобы угловая скорость камня равнялась угловой скорости точки на поверхности земли в основании башни.
Умными словами это будет геостационарная орбита . С такой орбиты можно круглосуточно наблюдать за одним и тем же местом на земле. Вот только полярные области земли с такой орбиты будут не видны или видны очень плохо.
Выход из положения
Выход один. Следует запускать спутник по орбите, проходящей через полюса земли или близко к ним. Но тогда половину времени спутник будет лететь в южном полушарии и не будет видеть северного.
Здесь тоже можно схитрить. Если наш камень бросить в сторону северного полюса земли со второй космической скоростью, то он полетит не по круговой, а по эллиптической орбите.
Камень на большой скорости оторвется от земли и полетит в точку своего апогея, расположенную над северным полюсом земли. С приближением к апогею его скорость будет замедлятся, а после прохождения апогея опять начнет расти под воздействием силы притяжения земли.
Скорость достигнет максимума при достижении земли. Он быстро обогнет землю с юга, пролетая над южным полюсом (перигей) и опять устремится к своему апогею.
Таким образом, происходит выигрыш во времени. Большую часть времени полета он будет находиться в северном полушарии. Но все-таки это не круглосуточное и постоянное наблюдение. Для круглосуточности нужно запустить еще один такой же спутник в противофазе с первым по времени. Тогда они будут по очереди осуществлять наблюдение.
Так оно и планируется. Был запущен первый спутник системы Арктика-М. Потом запустят и второй. А пока и это не плохо.
Я помню испытания первых советских навигационных спутников земли на полярных орбитах. У нас на судне был установлен приемник, который принимал сигнал с пролетающего спутника и распечатывал координаты судна на бумажную лену, похожую на телеграфную.
Ждать между определениями приходилось по нескольку часов. С увеличением количества таких спутников время ожидания сокращалось.
Я специально изложил материал простым и доступным языком, чтобы мог понять и ребенок и те журналисты, которые уже сейчас пишут о непрерывном мониторинге Арктики.
Напишите, что Вы думаете по этому поводу.
Присоединяйтесь , будет интересно.
#спутники, северный морской путь