Можно ли запустить свой спутник в космос. Как устроены спутники? Что такое Спутник

Что может быть прекраснее, чем зажигать в небе звезды! Мы решили зажечь свою, самую яркую. Сияя ярче Сириуса, Веги и Альтаира, видимая во всех крупных городах Земли, сделанная нашими руками, она докажет, что космос может стать делом каждого – инженера и художника, математика и историка, физика и журналиста.

О нас:

Мы – сообщество «Твой сектор космоса». Мы считаем, что небо над головой скрывает множество непокоренных вершин, и мечтаем о том, чтобы понемногу осваивать бескрайние просторы космоса. Мы рассказываем людям о космонавтике и показываем, что для того, чтобы сделать космос ближе каждому жителю нашей планеты, необязательно принадлежать к крупной государственной или частной корпорации.

Наши проекты:

В рамках сообщества действует научно-популярный лекторий, где можно послушать бывших и действующих разработчиков ракетной техники, посетить самые интересные космические предприятия и музеи космонавтики и просто пообщаться с единомышленниками. 12 июля «Твой сектор космоса» запустил цикл лекций "Космос от моря до моря" , чтобы о других планетах, звездах и космических аппаратах смогли узнать не только жители Москвы и Санкт-Петербурга, но и сибиряки и камчадалы.

В ближайшем будущем мы планируем создать на базе лектория секцию космонавтики для школьников и студентов, в которой молодежь сможет работать над реальными космическими проектами, например, над космическим аппаратом с гарантированным запуском на околоземную орбиту, над научной аппаратурой, предназначенной для установки на космический аппарат, или над обработкой данных, полученных из космоса.

О спутнике:

Чтобы спутник стал путеводной звездой для всех тех, кто хочет прикоснуться к тайнам космоса, мы установим на аппарат отражатель солнечного света, который будет пускать гигантские солнечные зайчики на Землю. Мы хотим сделать отражатель довольно большим, чтобы отражения Солнца на Земле тоже были большими, поэтому делаем отражатель раскрывающимся, напоминающий этим подушку безопасности автомобиля.

До полета на ракете отражатель будет аккуратно свернут внутри спутника, а после выхода на орбиту расправится, наполняясь газом. Как и в автомобиле, наша «подушка» сделана из тонкой пленки. Эта пленка похожа на ту, которой обертывают цветы, только более теплостойкая.

За хранение газа и его подачу в отражатель отвечает система раскрытия. Важно сделать так, чтобы заправленный спутник был неопасен для людей при работе с ним на земле и для других спутников при их совместном полете на ракете. Именно ради обеспечения безопасности мы не используем высокие давления и агрессивные химические реактивы для создания необходимого давления в отражателе.

Энергию для работы всех систем спутника дает система электропитания. В нашем случае она построена на основе обычных литий-полимерных батарей, аналогичных тем, что используются в сотовых телефонах. Электричество понадобится спутнику совсем ненадолго, поэтому на борту не будет солнечных батарей.

Закончить аппарат мы планируем к концу этого лета. Осенью 2014 года планируются испытания в стратосфере с раскрытием отражателя в свободном падении и при пониженном давлении, то есть в условиях, максимально приближенных к космическим. После этого мы проанализируем результаты испытаний, доработаем конструкцию спутника и к концу 2014 года будем готовы к запуску его на орбиту. Сейчас мы рассматриваем разные варианты отправки нашего спутника в космос, включая некоммерческие.

Многое мы уже сделали – провели все необходимые для конструирования спутника расчеты и серию опытов с материалами, работаем над технологическим макетом отражателя спутника и элементами крупного отражателя, готовим сам аппарат. Но для того, чтобы отправить нашу звезду в небо, нам нужна ваша помощь! Собранных денег нам хватит на то, чтобы оплатить экспериментальный запуск аппарата в стратосферу и понять, как наш спутник будет вести себя в условиях открытого космоса. В этом нам поможет проект Дениса Ефремова "Ближний космос" .

Если мы соберем больше денег, чем нам требуется на стратосферные испытания, то проведем ряд других экспериментов - и, конечно, пригласим посмотреть на них всех, кто нам помог.

Расширенные цели проекта:

400 000 рублей - задача-минимум. Именно столько нам нужно собрать, чтобы провести стратосферные испытания спутника.
1 400 000 рублей - осилив вместе с вами такую сумму, мы сможем дополнительно провести более точные эксперименты. Например, тепловакуумные испытания системы раскрытия спутника в условиях, максимально приближенных к космическим, или испытания на вибростенде, которые дадут нам представление о том, как спутник будет вести себя во время полета на ракете.
2 600 000 рублей - сумма, необходимая для коммерческого запуска в космос. Если мы вместе с вами сможем совершить такой подвиг, то сразу после испытаний наш спутник отправится на орбиту.

Поддержите проект и станьте тем, кто смог не просто достать звезду с неба, но зажечь ее! Расскажите о спутнике другим – вместе мы сможем доказать, что космос ближе, чем кажется.

Наши контакты:

Спутники — не дешевый бизнес. Много денег уходит на создание проекта, строительство, запуск и мониторинг.

Если на банковском счете есть 290 миллионов долларов, этого хватит для создания спутника, который отслеживает и контролирует ураганы.

Добавьте еще 100 млн., если хотите, чтобы спутник имел устройство предупреждения о ракетном нападении.

Владельцы спутников используют их для своих нужд или продают определенную частоту операторам спутниковой связи.

Операторы используют полученную частоту для предоставления услуг конечному пользователю.

Затраты на доставку груза в космос

Вопрос, который связанный с затратами на сателлиты — сколько стоит запуск. По данным компаний, которые работают в космической отрасли, запуск одной ракеты стоит 10-400 млн. долл.

Средняя стоимость отправки космического челнока 500 миллионов долларов.

Одна миссия способна перевозить несколько спутников и отправлять их на орбиту.

Небольшая ракета-носитель, такая как Pegasus XL, поднимает 450 кг на околоземную орбиту за 13,5 млн. долл.

Тяжелая ракета-носитель требует больше времени для запуска, но обеспечивает большую подъемную силу.

Например, ракета Ariane 5G поднимет 18 тонн на околоземную орбиту за 165 млн. долл., что делает запуск более рентабельным.

Стоимость отправки ракеты-носителя в России

Чтобы заниматься подобными работами, потребуется развитая инфраструктура и немалые финансовые вложения.

Компании, которые занимаются запуском и обслуживанием спутников в России:

• ОАО «Газпром космические системы»;
• ФГУП «Космическая связь».

В зависимости от условий рынка цена запуска известной ракеты-носителя (РН) «Протон» постоянно менялась.

В начале 2000-х отправка груза на орбиту стоила 200-250 млн. долл. В 2014 году цена снизилась до 115 млн. долл.

В условиях повышения спроса и конкуренции со стороны компаний из США — United Launch Alliance и SpaceX, стоимость запуска на 2017 год равна 70 млн. долл.

В будущем планируется создание более дешевых моделей РН «Протон» — Medium и Light. В Центре им. Хруничева считают, что запуск носителя к 2020 году будет стоить 50-60 млн. долл.

Расценки в Европейских странах и США

Список космических компаний, отправляющих спутники на орбиту:

• Boeing совместно с Lockheed Martin;
• Blue Origin;
• SpaceX;
• Vector Space Systems;
• Arianespace.

Все эти компании занимаются одним и тем же делом и используют аналогичные транспортные средства, чтобы произвести запуск ракеты.

Различается цена, которую они взимают за отправку сателлита.

Тесла и космос

SpaceX — компания, которая занимается разработками в космической сфере. Ее основатель Илон Маск утвердил фиксированную цену за использование ракеты-носителя Falcon 9 — 62,5 млн. долл.

Основные цели SpaceX: снизить цены на полеты в космос, снабжение космических станций, перевозка грузов и колонизация Марса в будущем.

Объединенный старт-альянс

Boeing и Lockheed Martin — две компании, которые образуют совместное предприятие United Launch Alliance, отправляют спутники на орбиту на борту ракет Delta IV и Atlas V. По большей части ULA обслуживает правительственных клиентов.

ULA сообщает, что перевозка 4,75 метрических тонн на борту одной из своих ракет Atlas V стоит 164 миллиона долларов, а затраты на запуск составляют в среднем 225 миллионов долларов.

Как нелегально запустить спутники March 11th, 2018

В январе 2018 года произошел первый в истории человечества успешный нелегальный запуск спутника в космос, вернее сразу четырех небольших экспериментальных орбитальных дронов.

Провернуть нелегальный запуск спутников под названием SpaceBee-1, 2, 3 и 4 в космос удалось американской компании Swarm Technologies, которая договорилась с индийскими специалистами о том, что они дополнительно загрузят четыре дрона размером с книгу на ракету-носитель Polar Satellite Launch Vehicle вместе с тремя десятками других спутников.

Индийская организация космических исследований (ISRO) еще в 2000-х годах задалась целью вывести на орбиту сотни спутников для нужд государства и бизнеса, и добилась в этом направлении заметных успехов, так что «прихватить» с собой несколько коммерческих устройств для них не составило особого труда.

Согласно открытым данным, последний успешный пуск ракеты PSLV со спутниками Индии, США, Канады, Финляндии, Франции и Южной Кореи состоялся 12 января 2018 года.

Лишь после того, как спутники Swarm Technologies оказались в космосе, надзорные органы США подняли тревогу: нормально отслеживать мелкие объекты на орбите сложно, но при этом они представляют смертельную опасность любому устройству или кораблю, с которым могут столкнуться.

Правовая коллизия с Swarm Technologies заключается в том, что ответственность за ее действия в космосе несет не Индия, а США, где зарегистрирована эта компания. Особенно негодует по этому поводу научное сообщество, которое требует разобраться, каким образом группа частных лиц в тайне от государства вывела свои спутники на орбиту в то время, когда строго отчитываться о подобных вещах, за редчайшим исключением, обязан даже Пентагон.

Как пишет другое сетевое издание IEEE Spectrum, спутники SpaceBee-1, 2, 3 и 4 предназначены для «двусторонней спутниковой связи и передачи данных из США». Про саму компанию Swarm Technologies известно, что она «выросла» из известного в профессиональных кругах стартапа Silicon Valley в Калифорнии.

Компания была основана два года назад канадским аэрокосмическим инженером, бывшим сотрудником NASA и Google Сарой Спанджело и преподавателем Мичиганского университета, независимым разработчиком Бенджамином Лонгмайером, который продал свою предыдущую компанию Aether Industries корпорации Apple.

В компании всего пять сотрудников, и вся эта команда работает над системой, которая позволит бизнесу использовать возможности спутникового интернета для создания единой сети из морских судов, грузовиков, автомобилей, сельскохозяйственной техники и вообще чего угодно, чему можно присвоить IP-адрес. Интернет всем этим устройствам в любой точке земного шара и должны раздавать SpaceBee-1, 2, 3 и 4, а также их будущие аналоги.

Предположительно, собственные спутники понадобились Swarm Technologies для того, чтобы показать потенциальным инвесторам, насколько дешевым может быть спутниковый интернет при правильном подходе к делу в рамках концепции «Интернета вещей».

Все бы ничего, но в декабре 2017 года Федеральная комиссия по связи США

Вернемся на время к проекту №7 «Супернебоскреб». Представим себе, что мы находимся в нашем супернебоскребе на высоте h > 35,9·10 3 км над поверхностью Земли, то есть стоим на потолке вниз головой. Ясно, что на тот же потолок мы можем без проблем положить тот самый массивный шар, о котором говорит барон. Если мы теперь привяжем этот шар легким и прочным тросом к полу, то трос будет натянут (рис. 8.1). То есть шар будет иметь «желание» упасть на потолок, на котором мы стоим.

Если мы теперь выбросим конец троса в окно так, чтобы его нижний конец достал до земли и у самой земли закрепим конец троса, то шар натянет весь трос (если, конечно, масса троса значительно меньше массы шара).

Теперь привяжем к нижнему концу троса спутник, который мы собираемся вывести на орбиту, а потолок, на котором стоит шар, аккуратно раздвинем. Тогда шар начнет сам (!) подниматься вверх, увлекая за собой привязанный внизу спутник. И, заметьте, никакой энергии к нашему шару со стороны мы вроде бы не подводим!

Подождем, когда наш спутник поднимется на высоту h = 35,9·10 3 км (именно на этой высоте тела находятся в невесомости), остановим его, отсоединим от троса и... легким толчком аккуратно вытолкнем в окно. И наш спутник сразу же станет реальным спутником Земли, который движется по так называемой геостационарной орбите: он совершает вращение вокруг центра Земли с периодом обращения 24 ч и при этом всё время как бы «висит» над одной и той же точкой земной поверхности.

Заметим, что с точки зрения физики этот спутник ничем не будет отличаться от жильца, который будет висеть между полом и потолком в своей квартире, расположенной на высоте h = 35,9·10 3 км над поверхностью Земли! Так что теоретически замысел барона совершенно правильный.

Теперь ответим на вопросы его оппонентов.

Инженер интересуется, какой высоты должна быть наша башня. Ясно, что значительно выше 35,9·10 3 км. Причем чем выше - тем лучше. Ведь чем больше расстояние от шара до центра Земли, тем сильнее центробежный эффект!

Бизнесмен весьма оптимистически надеется, что данная башня позволит сэкономить кучу денег на запуске космических ракет. Он, безусловно, прав, но с одной маленькой оговоркой: экономия начнется после того , как башня будет построена, а до того - одни сплошные расходы. Есть основания полагать, что подобное строительство - довольно затратное мероприятие.

Самое серьезное возражение высказал Профессор: он полагает, что предложенный проект - это проект очередного вечного двигателя, который производит работу, не потребляя никакой энергии. А сам факт существования вечного двигателя противоречит закону сохранения энергии!

Профессор прав: вечный двигатель в принципе невозможен, но предложенная модель - это не вечный двигатель. На самом деле подъем шара вверх за счет центробежного эффекта происходит за счет энергии вращения Земли. То есть чем выше будет подниматься шар по нашей башне, тем медленнее будет вращаться Земля вокруг своей оси! Докажем это.

Запуск спутника в космос ознаменовался новой эрой и стал прорывом в области техники и космонавтики. Необходимость создания спутника определилась ещё в начале двадцатого века. Однако с самого начала на пути запуска спутника в космическое пространство стояло множество проблем, над которыми трудились самые лучшие инженеры и учёные. Эти проблемы были связаны с необходимостью создания двигателей, способных работать в тяжелейших условиях и при этом, они должны быть необычайно мощными. Так же проблемы были связаны с правильным определением траектории движения спутника.

Итак, советские ученые решили поставленные задачи, и 4 октября 1957 года в СССР успешно был запущен искусственный спутник, за движением которого наблюдал весь мир. Это событие стало мировым прорывом и обозначило новый этап, как в науке в целом, так и во всем мире.

Прямая трансляция запуска Союз-Прогресс (миссия к МКС)

Задачи, решаемые спутником

Задачи, решаемые запуском спутника можно определить как следующие:

1. Изучение климата;

Всем известно, какое влияние климат оказывает на сельское хозяйство, на военную инфраструктуру. Благодаря спутникам можно предсказать появление разрушающих стихий, избежать большого количества жертв.

2. Изучение метеоритов;

В космическом пространстве находится огромное количество метеоритов, вес которых достигает нескольких тысяч тонн. Метеориты могут представлять опасность не только для спутников, космических кораблей, но и для людей. Если при пролете метеорита сила трения невелика, то несгоревшая часть способна достигнуть Земли. Диапазон скорости метеоритов достигает от 1220 м/сек до 61000 м/сек.

3. Применение телевизионного вещания;

В настоящее время роль телевидения велика. В 1962 году был запущен первый телевизионный транслятор, благодаря ему мир впервые увидел видеокадры через Атлантику в течение нескольких минут.

4. Система GPS.

Система GPS играет огромную роль почти в каждой сфере нашей жизни. GPS подразделяется на гражданскую и военную. Она представляет собой электромагнитные сигналы, излучаемые в радиоволновом участке спектра антенной, установленной на каждом из спутников. Состоит из 24 спутников, которые находятся на месте орбиты на высоте 20200 км. Время обращения вокруг Земли составляет 12 часов.

Телекоммуникационный спутник “Арабсат-5Б”

Запуск «Союз»

Запуск спутников и выход их на орбиту

Для начала важно обозначит траекторию полета спутника. На первый взгляд, кажется, что логичнее запустить ракету перпендикулярно (по кратчайшему расстоянию до цели), однако, такой вид запуска оказывается невыгодным, как с инженерной точки зрения, так и с экономической. На спутник, запущенный вертикально действуют силы притяжения Земли, которые значительно сносят её от назначенной траектории, и, сила тяги становится равной силе тяжести Земли.

Чтобы избежать падения спутника, сначала, его запускают вертикально, чтобы он смог преодолеть упругие слои атмосферы, такой полет продолжается на протяжении всего 20 км. Далее спутник с помощью автопилота наклоняется и в горизонтальном направлении движется к орбите.

Кроме того, задача инженеров состоит в том, чтобы рассчитать траекторию полета таким образом, чтобы скорость, затрачиваемая на преодоление атмосферных слоёв, а так же на затрату топлива составляли лишь несколько процентов от характеристической скорости.

Немаловажным является и то, в какую сторону запустить спутник. При запуске ракеты в сторону вращения Земли, происходит приращение скорости, которое зависит от местоположения запуска. Например, в экваторе оно является максимальным и составляет 403 м/с.

Орбиты спутников бывают круговыми и эллиптическими. Эллиптической орбита будет являться в том случае, если скорость ракеты будет выше окружной. Точка, находящаяся в ближайшем положении называется перигеем, а наиболее отдаленная апогеем.

Сам запуск ракеты со спутником производится в несколько ступеней. При прекращении работы двигателя первой ступени, угол наклона ракета-носителя составит 45 градусов, на высоте 58 км, затем производится её отделение. В работу включаются двигатели второй ступени, с возрастанием угла наклона. Далее, вторая ступени отделяется на высоте 225 км. Затем, ракета по инерции достигает высоты 480 км и оказывается в точке, находящейся на расстоянии 1125 км от старта. Затем начинает работать двигатели третьей ступени.

Возвращение спутника на землю

Возвращение спутника на Землю сопровождается некоторыми проблемами, связанными с торможением. Торможение может осуществляться двумя способами:

1. Благодаря сопротивлению атмосферы. Скорость спутника, вошедшего в верхние слои атмосферы, будет уменьшаться, но из-за аэродинамической формы подскочит рикошетом обратно в космическое пространство. После этого, спутник уменьшит свою скорость и войдет глубже в атмосферу. Так повторится несколько раз. После снижения скорости, спутник будет осуществлять спуск с помощью выдвижных крыльев.
2. Автоматический ракетный двигатель. Ракетный двигатель должен быть направлен в сторону противоположную движению искусственного спутника. Плюс данного способа заключается в том, что скорость торможения можно регулировать.

Заключение

Итак, спутники всего за полвека вошли в жизнь человека. Их участие помогает исследовать новые космические пространства. Спутник, как средство бесперебойной связи помогает сделать удобной повседневную жизнь людей. Прокладывающие путь в космические просторы, они помогают сделать нашу жизнь такой, какая она есть сейчас.