Презентация "Движение исскуственных спутников Земли" - 9 класс

Движение искусственных

спутников Земли

Искусственные спутники движутся за пределами земной атмосферы, и на них действуют только силы тяготения со стороны Земли. В зависимости от начальной скорости траектория космического тела может быть различной.

Рассмотрим случай движения искусственного спутника по круговой  околоземной  орбите. Такие спутники летают на высотах порядка 200–300 км, и можно приближенно принять расстояние до центра Земли равным ее радиусу  R З . Тогда центростремительное ускорение спутника, сообщаемое ему силами тяготения, приблизительно равно ускорению свободного падения  g .

Первая космическая скорость , необходима телу, для преодоления силы тяжести планеты и выхода на её орбиту.

для земли = 7,9 км/с

Двигаясь с такой скоростью, спутник облетал бы Землю за 84 минуты 12 секунд. На самом деле период обращения спутника по круговой орбите вблизи поверхности Земли несколько превышает указанное значение из-за отличия между радиусом реальной орбиты и радиусом Земли.

Движение спутника можно рассматривать как  свободное падение , подобное движению снарядов или баллистических ракет. Различие заключается только в том, что скорость спутника настолько велика, что радиус кривизны его траектории равен радиусу Земли

SES-5 - коммерческий геостационарный спутник связи

на высоких орбитах скорость движения спутников меньше, чем на околоземной орбите

Первый геостационарный искусственный спутник земли «Синком-3» (США) выведен на орбиту в 1964 г.

Спутник с периодом обращения 24 часа, запущенный в плоскости экватора, будет неподвижно висеть над некоторой точкой земной поверхности. Такие спутники используются в системах космической радиосвязи. Орбита с радиусом 6,6Rз называется геостационарной.

Вторая космическая скорость необходима телу, для того, чтобы преодолеть поле тяготения Земли и свободно летать в Солнечной системе.

С такой скоростью запускают межпланетные автоматические станции.

Автоматическая межпланетная станция "Рассвет", запущенная в 2007 году для исследования астероида Весты и карликовой планеты Цереры

Индийский космический аппарат Mars Orbiter Mission, предназначен для изучения Марса.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ МЕЖПЛАНЕТНАЯ СТАНЦИЯ - непилотируемый космический аппарат для доставки научной аппаратуры к небесным телам и для изучения межпланетного космического пространства. Запускались автоматические межпланетные станции: "Венера", "Марс", "Вега" (СССР), "Маринер", "Пионер", "Вояджер" и др. (США), западноевропейская автоматическая межпланетная станция "Джотто" и др.

Третья космическая скорость необходима телу, для того чтобы вылететь за пределы Солнечной системы.

Такую скорость набрали американские АМС «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер -1» и «Вояджер-2».

После 11 лет полета, в 1983 году " Пионер-10 " миновал орбиту Плутона и стала первым запущенным с Земли аппаратом, покинувшим пределы Солнечной системы. Официально миссия " Пионера-10 " завершилась в 1997 году, однако ученые продолжали обрабатывать идущие с него сигналы. Последний сигнал был получен 23 января 2003 года. Сообщалось, что аппарат направляется в сторону Альдебарана. Если с ним ничего не случится по пути, он достигнет окрестностей звезды через 2 миллиона лет.

" Пионер-11 " после выполнения исследовательской миссии, включавшей в себя пролеты рядом с гигантами Юпитером (1974) и Сатурном (1979), взял курс в направлении созвездия Щит. В 1995 контакт с аппаратом был потерян. По состоянию на конец 1995 года космический аппарат находился на 44.7 а.е. от Солнца.

" Вояджеры " стали третьим и четвёртым космическими аппаратами, покинувшими пределы Солнечной системы. Теперь из научных исследований " Вояджеров " на первом месте — изучение переходных областей между солнечной и межзвёздной плазмой. " Вояджер-1 " пересёк гелиосферную ударную волну (англ. termination shock) в декабре 2004 года на расстоянии 94 а. е. от Солнца. " Вояджер-2 " пересек гелиосферную ударную волну 30 августа 2007 года на расстоянии 84.7 а.е.. Ожидается, что аппараты пересекут гелиопаузу примерно через 10 лет после пересечения гелиосферной ударной волны.