Fly mažesnė

Fly mažesnė

Viktoras Wagneris
"Chemija ir gyvybė" №10, 2017

Spalio mėn. 60 metų nuo pirmojo dirbtinio Žemės palydovo paleidimo į orbitą. Per šį laiką palydovinės technologijos tvirtai įsitraukė į mūsų gyvenimą. Daugelyje namų, palydovinės televizijos priėmimo kanalai, kiekviename mobiliajame telefone – palydovinės navigacijos sistemos GPS arba GLONASS imtuvas (ir dažnai abu). Svetainės "Google" žemėlapiai, "Yandex.Maps" ir kt. Suteikia galimybę rasti jūsų namus palydoviniais vaizdais. Kokie palydovai šiandien teikia visas šias pranašumus ir kokie jie bus ateityje?

Šiuolaikinis gatvės žmogus, kuriam palydovinės technologijos dažniausiai yra tokio paties pavadinimo televizijos kanalai, susidaro įspūdis, kad palydovas yra toks dalykas, kuris kabo viename konkrečiame taške virš žemės, galite tiksliai atnešti plokštelę prie namo sienos ir prisukti prie jo ne išvyko. Ir jūs galite nukreipti jį į kitą palydovą su kitokiu programų rinkiniu. Aš dažnai girdėjau pasiūlymą, kad galite "pakabinti" palydovą tam tikroje srityje ir filmuoti.

Deja, ne taip. Palydovo orbitos plokštuma būtinai turi eiti per Žemės centrą, o jo sukimosi periodą griežtai nustato dangaus mechanikos įstatymai, o kuo mažesnė orbitė, tuo greičiau turėtų būti ratas.Yra lygiai viena orbitė, kurioje palydovas gali išlikti stacionarus lyginant su žeme, geostacionariosios orbitos virš ekvatoriaus.

Tai yra vieta, kur yra dauguma televizijos signalų kartotinių palydovų. Ši orbitos yra labai didelė, o signalas iš siųstuvo, esančio Žemėje per retransliatorių šioje orbitoje, užtruks mažiausiai ketvirtą sekundę, kad pasiektų imtuvą kitame Žemės taške. Tiesiog todėl, kad radijo bangų sklaidos greitis yra ribotas, o dvidešimt ketvirtis – 36 000 kilometrų. Jei tai nėra baisi televizija, ir net su telefono ryšio galite gyventi su juo – tinklas Thuraya naudoja geostacionarius palydovus, tokie vėlavimai dažnai yra nepriimtina šiuolaikinėms interaktyvioms interneto programoms. Be to, perduodant tokius didelius atstumus reikia daugiau galių siųstuvų, didesnių antenų ir žymiai sumažina abonento įrenginio mobilumą.

Kalbant apie Žemės nuotolinio stebėjimo palydovus, tuo didesnė orbitė, tuo labiau reikės apkrauti ir brangiau teleobjektyvų, kad būtų užtikrinta reikiama vaizdų raiška.Tikslinga pašalinti iš geostacionariosios orbitos aukščio, išskyrus dideles debesų sistemas, o tai yra meteorologiniai palydovai, tokie kaip Rusijos palydovas Electro-L No. 2. Ir tos nuotraukos su "Google" žemėlapiai, kuriame mes matome atskirus pastatus ar net automobilius, automobiliai plaukioja daug mažesni. Vėlgi geostacionarių palydovų kyla virš ekvatoriaus ir, tarkim, Sankt Peterburgo pakraštyje, jis nebus pašalintas iš zenito, bet didelis kampas. Nuotoliniam stebėjimui naudojami palydovai su dideliais orbitiniais slenksčiais ar net su poliariniais orbitais, kurie leidžia užsiimti didelėmis platumomis.

Paprastai modernios palydovų grupės, dalyvaujančios didelės raiškos šaudymui, yra mažos. Todėl jūs turite laukti gana ilgą laiką, kol Žemės sukimosi ir palydovo judėjimo derinys palydovą per dieną pateiks palydovą šalia pageidaujamo taško Žemės paviršiuje esant geroms apšvietimo sąlygoms, kad drumstumas netrukdytų. Štai kodėl palydoviniai vaizdai iš viešai prieinamų išteklių atnaujinami ne dažniau kaip kartą per kelis mėnesius.

Vienas iš pirmųjų palydovinių tinklų, kurie naudojo žemos orbitos palydovus bendravimui, orientuojantis į rankinius ryšių įrenginius, buvo "Iridium" tinklas.Norėdami aprūpinti Žemę palydovais, plaukiojančiais 780 kilometrų aukštyje, reikia 66 palydovų. Nors finansiniu požiūriu projektas buvo nesėkmingas – bendrovė bankrutuoja po metų, kai ji pradėjo dirbti – pats palydovinis tinklas toliau veikia ir netgi atnaujinamas. 2016 m. Pabaigoje ji turėjo 850 000 vartotojų. Žinoma, jo pagrindinė auditorija yra žmonės, kurie dirba ne miestuose, ypač kariniuose.

Naujos kartos mažos orbitos ryšio tinklai yra susiję su įmonėmis. Oneweb ir Spacex. Prieš keletą metų šios įmonės pradėjo didelės spartos palydovinio interneto tinklų projektus, įskaitant individualius įrenginius. Palydovinė žvaigždynė Oneweb turėtų prasidėti kitais metais ir susideda iš daugiau nei tūkstančio palydovų. "Ilona Mask" turi ambicingesnius planus – daugiau nei keturis tūkstančius palydovų, tačiau jis ketina juos vėliau panaudoti. Palydovo skrydžio aukštis Spacex manoma, kad jis yra dvigubai didesnis nei Iridiumas– apie pusantro tūkstančio kilometrų, o abonento prietaisai neturėtų būti visiškai delniniai, apie nešiojamojo kompiuterio dydį. Tačiau tuo pačiu metu kanalo plotis neatitiks pirmosios kartos korinio ryšio, kaip nurodyta Iridiumasir modernus plačiajuostis internetas.

Šimtmečio pradžioje buvo įmonė Teledesickuris jau bandė sukurti 840 palydovų grupę, bet niekada negalėjo pradėti verslą. Galbūt šiuolaikinės kompanijos – Spacexturintys stiprintuvus, arba Onewebglaudžiai susijusi su kita privati ​​kosmoso kompanija Virgin galaktika, – bus didesnė sėkmė.

Šiuo metu yra kompanijų, kurios užsiima didelių orbitinių nuotolinio stebėjimo palydovų debesų kūrimu. Pavyzdžiui Planetos laboratorijos naudoja daugybę pigių formatų palydovų CubeSat, pagamintas naudojant pigų pramoninės elektronikos (o ne vietos) kokybės lygį. Nors šie palydovai sveria tik 5 kilogramus, jie leidžia fotografuoti 5 metrų raiškos pikseliu, naudojant 90 mm skersmens sklaidytuvą.

Šiuo metu bendrovė išleido daugiau nei šimtą palydovų į orbitą, didesnę kaip 400 kilometrų aukštį. Tai, žinoma, nepakanka nuolat stebėti visą Žemės teritoriją. Galbūt to pakaktų telefono palaikymui, nes telefonai gali dirbti su palydovo, kuris yra arti horizonto. Tačiau įprasta fotografuoti tik dalį vertikalės ne daugiau kaip 3 °, kitaip iškraipymas yra per didelis, o objektai Žemėje pradeda vienas kitą apgaubti. Todėl Planetlabs palygina savo palydovų žvaigždyną su skaitytuvu, kuriame optinių jutiklių linija juda virš objekto, ir žada nieko daugiau nei kasdienė viso Žemės paviršiaus apžvalga naudojant 150 palydovų. Bet kasdieninis fotografavimas su 5 metrų rezoliucijos yra jau daug.

Akivaizdu, kad tolesnė šios tendencijos plėtotė būtų nuotolinio stebėjimo ir ryšio funkcijų derinimas tiems patiems palydovams. Galų gale didelę palydovo kainą sudaro orientacijos, valdymo, termoreguliavimo ir maitinimo sistemos, kurias internetinis kartotuvas gali lengvai dalintis su skaitmenine kamera. Tada, atsižvelgiant į plataus užmojo planus palydovinio interneto paslaugų teikėjų su debesys tūkstančių palydovų, tiesa, kad jūs galite fotografuoti pakankamai didelis, kad stebėti konkretaus automobilio ar laivo judėjimą jūroje.

Galbūt mes vėl pamatysime tai, nes žemos orbitos palydovai negyvena ilgai, juos slopina atmosferos liekanos. Taigi, jie bus reguliariai pakeičiami techniškai patobulintomis.

Taip pat galima perkelti navigacijos signalą iš tų pačių palydovų.Dabar pasaulinės navigacijos sistemos naudoja didelius orbitus, apie 20.000 kilometrų ir kainuoja du dešimtys palydovų (tačiau jau dirba dvi tokios sistemos – Amerikos GPS ir Rusijos GLONASS, o dar dvi yra dislokuotos – Europos "Galileo" ir Kinijos "Beidou"). Tačiau jei vis dar turime tūkstančius palydovų, iš kurių keletas akivaizdžiai matomi bet kurioje vietoje, tikslinga jiems priskirti šią užduotį. Dar kartą 400-1000 kilometrų aukštyje esančio palydovo perduodamas signalas bus daug lengvesnis nei nuo 20000 aukščio, taigi ši sistema suteiks daugiau pasitikėjimo priimamuoju miške, mieste tarp aukštų namų ir kitose situacijose, kai dabartiniai GPS imtuvai prarasti palydovus.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: