Аннотация: Здесь представлены статьи - главы из моей книги "Моя Земля". Статьи имеют по-новому осмысленную информацию и предназначены для переформатирования сознания читателя. Новый Нейтронный мир ждет Вас!
Текст из книги: "Моя Земля". Автор: Валерий Лаптев
Искусственные спутники Земли
Посмотрим на современные искусственные спутники Земли (ИСЗ). На сегодняшний момент на орбите может находиться, до четырех-пяти тысяч спутников. Их количество постоянно увеличивается. Так компания SpaceX Илона Макса, для реализации проекта глобальной спутниковой системы Starlink, для покрытия Земли спутниковым Интернетом, уже запустила 5500 спутников (ноябрь 2023г.). К 2025 году компания планирует довести количество спутников до 12000! А потом постепенно увеличить до 42000! И для этого она запускает не менее 120 спутников в месяц.
ИСЗ на околоземных орбитах в представлении художника.
На каких высотах и орбитах летают современные спутники?
Международная авиационная федерация условно установила границу между космосом и атмосферой высотой в 100 км (линия Кармана). Выше этой высоты полёт уже не может опираться на атмосферу, и для продолжения полёта требуется лететь, как минимум, с первой космической скоростью, используя уже ракетные двигатели.
В основном полёты искусственных спутников Земли происходят на высотах 200-500 км, на такой высоте ускорение свободного падения g - 8,77 км/с. И полётам на этих высотах есть несколько причин.
Ниже 200 километров сказывается тормозящее трение об разряженную атмосферу. Так на высоте 160 км торможение настолько сильно, что время нахождения спутника на этой орбите будет меньше суток.
На Земле, на высоте 100 -120 км, в торможение активно включается атмосфера, начинается интенсивное торможение, сопровождающееся нагревом всех элементов спутника. Вокруг спутника образуется ударная волна и плазма с температурой 5-6 тысяч градусов. После такого воздействия, на Землю, в целости, может спуститься только спускаемый аппарат, конструкция которого предусматривает надёжную теплозащиту.
Но не только разряженная атмосфера воздействует на спутники на низких высотах. Именно на этих высотах (150 - 200 км) эфир начинает переходить из горизонтального (орбитального), в вертикальное движение. И этот переход движения эфира становится основной причиной торможения.
Примечание: То же самое влияние перехода движения эфира ощущается при полете спутников вокруг Луны (спутники LRO, LCROSS, LADEE). На высоте 50 километров, спутники заметно теряют скорость, хотя атмосферы у Луны нет. Долго продержаться на такой низкой орбите они могут только, корректируя свою скорость двигателями.
Выше 500 километров от Земли простираются радиационные пояса, вредно влияющие не только на людей, но и на технику. Более высокие орбиты очень затратные, требуют более мощных ракет.
Но вернемся к орбитам, которые делятся на:
- Низкоорбитальные ИСЗ, орбита: 200 - 2000 км;
- Среднеорбитальные ИСЗ, орбита: выше 2000 км;
- Высокоорбитальные ИСЗ, орбита: достигает и более 35786 км;
- Геостационарные, ИСЗ, орбита на высоте: 35786 км.
На каких скоростях происходит околоземный полёт ИСЗ?
Кто внимательно читал предыдущие главы, ответ уже знает. Чтобы лететь и не испытывать воздействия, нужно лететь со скоростью эфира на конкретной орбите.
Возьмём, к примеру, спутник наблюдения, орбита которого находится на высоте 520 км. На этой высоте, скорость потока эфира, рассчитанная по формуле (6) - 7606 м/с. При такой скорости период обращения спутника получается: 1 час 34 мин 53 сек.
Характеристики спутника наблюдения.
Международная космическая станция (МКС) находящаяся на орбите с 1998 года, летает на орбите высотой 337 - 430 км. МКС уже сделала 126346 оборота (данные на 06.11.2020). Станцию планируют эксплуатировать до 2024 года с возможностью продления работы до 2028-2030 года. Возьмём среднюю высоту полета в 380 км.
Международная космическая станция.
Скорость гравитационного эфира на этой высоте: 7684 м/с, а значит, космическая станция, на этой высоте, делает 1 оборот за: 92 минуты ровно. По информации из Википедии: орбитальная скорость: ~ 7,6 км/с; и период обращения: 93 мин.53 сек (было на 17.08.2013). Как видите у МКС скорость равна скорости эфира на орбите, и поэтому на станции невесомость.
А что же с геостационарной орбитой?
Геостационарная орбита - круговая орбита, расположенная над экватором Земли. Спутник находящийся на этой орбите и вращающийся с той же угловой скоростью что и Земля, будет "висеть" над одной и той же точкой поверхности. Орбита используется для размещения телетрасляционных и коммуникационных спутников, т.к. однажды направленная на спутник антенна остаётся направленной на него постоянно. Высоту данной геостационарной орбиты можно вычислить из отношения скорости эфира на орбите к периоду, который должен равняться периоду вращения Земли относительно звёзд (Звёздные сутки Земли: 23 часа 56 минут 4,091 секунда).
Вычисления высоты геостационарной орбиты
Используемые формулы:
Скорость потока эфира на сфере радиуса R
у тела, имеющего Количество гравитации QG: V² = QG / (4 * Пи * R) (6)
Длина окружности: С= 2 * Пи * R
Используемые данные:
Средний радиус Земли у экватора RЗемли экватор = 6378,1 км
Количество гравитации Земли QG Земли = 5,0093128 * 1015 м³/с²
Пи = 3,1415926535
Звездные сутки Земли: 23 часа 56 минут 4,091 секунда = 86164,090530833 с
Из соотношений: V = C / Звездные сутки Земли и V² = QG / (4 * Пи *R)
Где: R = R Земли экватор + H геостационарной орбиты
Результат
Высота геостационарной орбиты:
H геостационарной орбиты = 35 787 157 м
V орб. = 3075 м/с
Основным фактором, который влияет на движение спутников на низкой околоземной орбите, и приводит к потере высоты, является взаимодействие спутника с разряженной земной атмосферой и с эфиром, который начинает разворачивать своё движение к Земле из вертикального в горизонтальное. Большинство спутников вращаются вокруг Земли с запада на восток. И это понятно, при таком движении спутники движутся в туже сторону, в которую закручен гравитационный эфир планеты. Получается, чтобы дольше оставаться на орбите и меньше тратить топлива, нужно летать по направлению вращения эфира.
