Андрієвський С.М. Климишин І.А. Курс загальної астрономії. Навчальний посібник

Подождите немного. Документ загружается.

141

Çíàþ÷è âèñîòó ØÑÇ Í íàä ïîâåðõíåþ Çåìë³, íåâàæêî âèçíà÷èòè

éîãî î÷³êóâàíó âèñîòó íàä ãîðèçîíòîì ó ìåðèä³àí³ òà â íàïðÿì³ íàé-

êîðîòøî¿ â³äñòàí³ äî íüîãî h

³ h

. Àçèìóò íàéêîðîòøî¿ â³äñòàí³ çíàõî-

äèìî çà ôîðìóëàìè À

= 90° + q àáî À

= 270° + q äëÿ âèñõ³äíîãî ³

= 90° – q àáî À

= 270° – q äëÿ íèçõ³äíîãî âèòê³â. Â³äïîâ³äí³ ôîðìóëè

çàïèøåìî ÿê:

360

arctg tg ;

2cos

360

arctg ,

2coscos

Rl q





πϕ







πϕ



(7.18)

äå l — â³äíîñíà äîâãîòà ï³äñóïóòíèêîâî¿ òî÷êè íà ïàðàëåë³ ñïîñòåð³ãà÷à

(¿¿ ñë³ä äëÿ êîíêðåòíîñò³ ââàæàòè â³ä’ºìíîþ, ÿêùî ØÑÇ ïðîõîäèòü íà ñõ³ä

â³ä ñïîñòåð³ãà÷à). ¯¿ âèçíà÷àþòü çà íàâåäåíèìè òóò ôîðìóëàìè äëÿ êîæ-

íîãî ïðîõîäæåííÿ; R — ðàä³óñ Çåìë³. Ö³ ôîðìóëè ïðèäàòí³, ÿêùî

H < R[sec(i – ϕ) – 1]. Ðåçóëüòàòè â³äïîâ³äíèõ îá÷èñëåíü ìîæíà íàâåñòè ó

âèãëÿä³ òàáëèöü àáî ãðàô³÷íî (ðèñ. 7.7).

7.4. Ïîëüîòè êîñì³÷íèõ àïàðàò³â äî Ì³ñÿöÿ ³ ïëàíåò

ßê çíàºìî, Ì³ñÿöü çíàõîäèòüñÿ ãëèáîêî ó ñôåð³ ïðèòÿãàííÿ Çåìë³. Òîìó

òóò ìîæëèâ³ ð³çí³ âàð³àíòè òðàºêòîð³é ïîëüîòó. Ïåðø³ äâà ïîñëàí³ äî Ì³ñÿ-

öÿ àïàðàòè (çàïóùåí³ 2 ñ³÷íÿ òà 12 âåðåñíÿ 1959 ð.) ðóõàëèñÿ ïî ã³ïåðáîë³÷-

íèõ ãåîöåíòðè÷íèõ îðá³òàõ, ïåðøèé àïàðàò ÷åðåç 34 ãîä. ï³ñëÿ ñòàðòó ïðîé-

Ð è ñ. 7.6. Ãðàô³ê ïîïðàâîê ∆t (ñóö³ëüíà ë³í³ÿ) ³ ∆l (øòðèõîâà) äëÿ îá÷èñëåííÿ

ìîìåíò³â ³ ì³ñöÿ ïðîõîäæåííÿ ØÑÇ ïðè i = 52°

Розділ7.Елементи осмонавтии

142

øîâ íà â³äñòàí³ áëèçüêî 6000 êì â³ä Ì³ñÿöÿ, äðóãèé ÷åðåç 39 ãîä. äîñÿãíóâ

éîãî ïîâåðõí³.

Á³ëüøå í³æ ï³âñîòí³ êîñì³÷íèõ àïàðàò³â óæå çàïóùåíî â á³ê Ì³ñÿöÿ. Îäí³

ç íèõ âèõîäèëè íà îðá³òó ñóïóòíèêà Ì³ñÿöÿ, ³íø³ îáë³òàëè éîãî ç ïîâåð-

íåííÿì íà Çåìëþ. Çà äîïîìîãîþ ðàêåòè «Ñàòóðí-5» ó ÑØÀ âèêîíàíî ïðî-

ãðàìó «Àïîëëîí», çà ÿêîþ 12 àñòðîíàâò³â ïîáóâàëè íà ïîâåðõí³ Ì³ñÿöÿ.

Çàóâàæèìî, ùî ñòàðòîâà ìàñà ö³º¿ ðàêåòè ñòàíîâèëà 2950 ò, ìàñà ¿¿ ïåðøîãî

ñòóïåíÿ — 2280 ò (ìàñà ïàëüíîãî — 2149 ò), äðóãîãî — 485 ò (ïàëüíîãî — 444

ò), òðåòüîãî — 122 ò (107 ò ïàëüíîãî). Ìàñà êîðèñíîãî âàíòàæó êîðàáëÿ

«Àïîëëîí» 49,8 ò. Âèñîòà ðàêåòè ïðè ñòàðò³ 111 ì.

Ïåðøó àâòîìàòè÷íó ì³æïëàíåòíó ñòàíö³þ ñïðÿìîâàíî â á³ê Âåíåðè â

ÑÐÑÐ ó 1961 ð., ó á³ê Ìàðñà — ó 1962 ð. Íàéìåíø³ åíåðãåòè÷í³ çóñèëëÿ ïî-

òð³áí³ ïðè çàïóñêó ÀÌÑ ïî íàï³âåë³ïòè÷í³é òðàºêòîð³¿, ÿêà íàçèâàºòüñÿ ãî-

ìàí³âñüêîþ (çà ³ìåíåì í³ìåöüêîãî â÷åíîãî Â. Ãîìàíà), àáî êîòàíãåíö³àëüíîþ.

Äðóãà íàçâà ãîâîðèòü ïðî òå, ùî îðá³òè ÀÌÑ ³ ïëàíåòè-ö³ë³ äîòèêàþòüñÿ,

ïðè÷îìó öå â³äáóâàºòüñÿ â òî÷ö³, ïðîòèëåæí³é äî ïîëîæåííÿ Çåìë³ â³äíîñ-

íî Ñîíöÿ (ðèñ. 7.8). Ó öüîìó âèïàäêó çíà÷åííÿ âåëèêî¿ ï³âîñ³ îðá³òè ÀÌÑ

äîð³âíþº a

= 1/2·(a

+ a

), äå a

³ a

— â³äïîâ³äíî âåëèê³ ï³âîñ³ îðá³òè Çåìë³

³ ïëàíåòè. Òðèâàë³ñòü ïîëüîòó ÀÌÑ ∆t

âèçíà÷àþòü ç òðåòüîãî çàêîíó Êåï-

ëåðà (4.4). Îñê³ëüêè ñèäåðè÷íèé ïåð³îä Ò

îáåðòàííÿ ÀÌÑ íàâêîëî Ñîíöÿ

Ð è ñ. 7.7. Çíà÷åííÿ âèñîòè ØÑÇ ó ìåðèä³àí³ h

(ñóö³ëüíà ë³í³ÿ) ³ íàéêîðî-

òøî¿ â³äñòàí³ h

(øòðèõîâà) ïðè i = 65° çàëåæíî â³ä êóòîâî¿ â³äñòàí³ l ï³äñó-

ïóòíèêîâî¿ òî÷êè â³ä ñïîñòåð³ãà÷à ïðè Í = 200 ³ 300 êì, ϕ = 49°

ЧастинаIІІ.Елементинебесноїмеханіиідинаміи осмічнихпольотів

143

ïî ö³é îðá³ò³ äîð³âíþâàâ áè à

3/2

(äå à

— â àñòðîíîì³÷íèõ îäèíèöÿõ), òî

∆t

= 1/2T

ðîê³â (öþ âåëè÷èíó, çðåøòîþ, çðó÷í³øå âèì³ðþâàòè ó äîáàõ N

Çîêðåìà, ïðè çàïóñêó ÀÌÑ äî Âåíåðè a

= 1/2·(1,00 + 0,72) = 0,86 à. î.,

= 0,797 ðîêó, òàê ùî ∆t

= 0,399 ðîêó àáî N

= 146 ä³á. Ïðè çàïóñêó ÀÌÑ

äî Ìàðñà à

= 1,26 à. î., Ò

= 1,418 ðîêó, ∆t

= 0,709 ðîêó ³ N

= 259 ä³á.

Îñü ÿêèì áóäå âçàºìíå ïîëîæåííÿ ïëàíåòè ³ Çåìë³ â ìîìåíò ñòàðòó ÀÌÑ

òà ¿¿ ô³í³øó ïðè çíàéäåí³é âèùå òðèâàëîñò³ ïîëüîòó N

. Ïåðåäóñ³ì áåðåìî

äî óâàãè, ùî êîæíà ç ïëàíåò ðóõàºòüñÿ ïî îðá³ò³ ç ïåâíîþ êóòîâîþ øâèä-

ê³ñòþ ω = 360°/T, äå Ò — ¿¿ ñèäåðè÷íèé ïåð³îä îáåðòàííÿ íàâêîëî Ñîíöÿ.

Äëÿ Âåíåðè V, Çåìë³ Ò ³ Ìàðñà Ì â³äïîâ³äíî ω

= 1,6°/äîáó, ω

≈ 1°/äîáó,

= 0,52°/äîáó.

ßêùî òðèâàë³ñòü ïîëüîòó ÀÌÑ ïî ãîìàí³âñüê³é òðàºêòîð³¿ äîð³âíþº N

ä³á, òî êóò ì³æ ðàä³óñ-âåêòîðàìè Çåìë³ ³ ïëàíåòè Ð ó íàéñïðèÿòëèâ³øèé äëÿ

ñòàðòó ìîìåíò âèçíà÷àþòü ç î÷åâèäíîãî ñï³ââ³äíîøåííÿ:

ψ=180° – ω

. (7.19)

Íåâàæêî òàêîæ âèçíà÷èòè âçàºìíå ïîëîæåííÿ ïëàíåòè ³ Çåìë³ â ìîìåíò

ô³í³øó ÀÌÑ. Îñê³ëüêè çà N

ä³á ÀÌÑ ïðîõîäèòü êóò 180°, à Çåìëÿ — ω

òî çà N

ä³á ïëàíåòà Ð âèïåðåäæóº Çåìëþ íà êóò:

ϕ=180° – ω

. (7.20)

Ïîëîæåííÿ ïëàíåò Âåíåðè ³ Ìàðñà â ìîìåíò ñòàðòó ³ ô³í³øó ÀÌÑ òà

êóòè ψ ³ ϕ ïîêàçàíî íà ðèñ. 7.8. Ó ìîìåíò ñòàðòó ÀÌÑ â³äñòàíü â³ä Çåìë³ äî

Âåíåðè ïî ïðÿì³é áëèçüêî 120 ìëí. êì, äî Ìàðñà — 160 ìëí. êì. ÀÌÑ ïðî-

Ð è ñ. 7.8. Ãîìàí³âñüê³ òðàºêòîð³¿ ïîëüîòó àâòîìàòè÷íî¿ ì³æïëàíåòíî¿ ñòàí-

ö³¿ äî Âåíåðè (à) ³ Ìàðñà (á). Âêàçàíî âçàºìíå ïîëîæåííÿ ïëàíåò ³ Çåìë³ â

ìîìåíò ñòàðòó («1») ³ ô³í³øó («2») ÀÌÑ

Розділ7.Елементи осмонавтии

144

õîäèòü øëÿõ ïî ãîìàí³âñüê³é òðàºêòîð³¿ äî Âåíåðè 350 ìëí. êì, äî Ìàðñà

— 500 ìëí. êì. Âèçíà÷èòè íàïåðåä ñïðèÿòëèâ³ äàòè äëÿ ñòàðòó ÀÌÑ â á³ê

òî¿ ÷è ³íøî¿ ïëàíåòè ìîæíà çà äîïîìîãîþ äàíèõ ïðî ïîëîæåííÿ ïëàíåò ç

àñòðîíîì³÷íèõ ùîð³÷íèê³â. Çîêðåìà äëÿ Âåíåðè — öå ìîìåíò ¿¿ íàéá³ëüøî¿

ñõ³äíî¿ åëîíãàö³¿.

Òðèâàë³ñòü î÷³êóâàííÿ óìîâ, ñïðèÿòëèâèõ äëÿ ïîâåðíåííÿ ç ïëàíåòè íà-

çàä äî Çåìë³, âèçíà÷àþòü òàê. Îñê³ëüêè â çàäà÷àõ ê³íåìàòèêè çíàê ÷àñó t

ìîæíà çàì³íèòè íà ïðîòèëåæíèé (ïîì³íÿòè ì³ñöÿìè ïî÷àòîê ³ ê³íåöü ÿâè-

ùà), òî êàðòèíà ïîëüîòó ÀÌÑ â³ä ïëàíåòè äî Çåìë³ áóäå äçåðêàëüíèì â³äî-

áðàæåííÿì ðèñ. 7.8 (ðèñ. 7.9). Òîáòî äëÿ ñòàðòó ÀÌÑ ç ïëàíåòè Ð òðåáà, ùîá

ð³çíèöÿ ãåë³îöåíòðè÷íèõ äîâãîò Çåìë³ λ

³ ïëàíåòè λ

äîð³âíþâàëà ϕ

. Òà-

êèì ÷èíîì, ïðè ñòàðò³ ç Âåíåðè Çåìëÿ ó ñâîºìó ðóñ³ íàâêîëî Ñîíöÿ ïîâèííà

çíàõîäèòèñÿ ïîïåðåäó íå¿ íà êóò ϕ

= 36°, ïðè ñòàðò³ ç Ìàðñà — ïîçàäó íüîãî

íà êóò ϕ

= 75°.

Îòæå, ó âèïàäêó åêñïåäèö³¿ äî Âåíåðè ñï³ââ³äíîøåííÿ ì³æ ô³í³øíè-

ìè çíà÷åííÿìè ãåë³îöåíòðè÷íèõ äîâãîò Âåíåðè ³ Çåìë³ λ

(0)

= λ

(0)

+ 36°, òîä³

ÿê ó ìîìåíò ñòàðòó ç Âåíåðè λ

(1)

= λ

(1)

– 36°. Íà ìîìåíò ÷àñó t â³ä ÿêîãîñü

âèõ³äíîãî ïóíêòó â³äë³êó (òóò — â³ä ïðèáóòòÿ åêñïåäèö³¿ äî ïëàíåòè) äîâ-

ãîòè ïëàíåòè ³ Çåìë³ âèçíà÷àþòü ÷åðåç êóòîâ³ øâèäêîñò³ òàê:

= λ

(0)

+ ω

t – 360°k;

= λ

(0)

+ ω

t – 360°(k – 1). (7.21)

Òóò ïåðåäáà÷åíî, ùî íèæíÿ ïëàíåòà çðîáèòü íà îäèí îáåðò á³ëüøå, ùîá

÷åðåç ïåâíèé ìîìåíò ÷àñó t

äîâãîòè ïëàíåòè ³ Çåìë³ ìàëè â³äïîâ³äí³ çíà-

Ð è ñ. 7.9. Ãîìàí³âñüê³ òðàºêòîð³¿ äëÿ ïîâåðíåííÿ íà Çåìëþ

(ïîð³â. ç ðèñ. 7.8)

ЧастинаIІІ.Елементинебесноїмеханіиідинаміи осмічнихпольотів

145

÷åííÿ λ

(1)

³ λ

(1)

. Ïðè öüîìó ïîâí³ öèêëè ïî 360° âèêëþ÷àþòüñÿ, îñê³ëüêè

ï³ñëÿ äîñÿãíåííÿ äîâãîòè 360° ¿¿ â³äë³ê çíîâó ïî÷èíàºòüñÿ â³ä 0°. Òàê îòðè-

ìóºìî çàãàëüíó ôîðìóëó äëÿ âèçíà÷åííÿ ÷àñó î÷³êóâàííÿ íà ïëàíåò³ ìîìåí-

òó, ñïðèÿòëèâîãî äëÿ ïîâåðíåííÿ íà Çåìëþ,

360 2| |

°− ϕ

ω−ω

(7.22)

Òóò ïîçíà÷åííÿ || âêàçóº íà òå, ùî ñë³ä óçÿòè ìîäóëü ÷èñëà. Î÷åâèäíî, ïîâíèé

÷àñ åêñïåäèö³¿ äî áóäü-ÿêî¿ ïëàíåòè â³ä ñòàðòó äî ïîâåðíåííÿ êîðàáëÿ íà Çåì-

ëþ ñêëàäàºòüñÿ ç òðèâàëîñò³ ïîëüîòó äî íå¿ ∆t

, òðèâàëîñò³ ïåðåáóâàííÿ ïîáëèçó

ïëàíåòè t

³ òðèâàëîñò³ ïîëüîòó ïî ãîìàí³âñüê³é òðàºêòîð³¿ íàçàä ∆t

, òîáòî:

åêñï

= ∆t

+ t

+ ∆t

=2∆t

+ t

. (7.23)

Çîêðåìà, ïðè åêñïåäèö³¿ äî Âåíåðè t

= 480 ä³á, äî Ìàðñà t

= 438 ä³á.

Îòæå, ïîâíèé ÷àñ ìàíäð³âêè äî Âåíåðè ç ïîâåðíåííÿì íà Çåìëþ òðèâàòè-

ìå áëèçüêî 770 ä³á, äî Ìàðñà — 956 ä³á.

Î÷åâèäíî, ÿêùî ïëàíè òàêèõ åêñïåäèö³é ³ áóäóòü ðåàë³çîâàí³, òî íå øâèä-

øå ÿê ÷åðåç 25–30 ðîê³â. Äî òîãî ÷àñó ïëàíåòè âèâ÷àòèìóòü çà äîïîìîãîþ

àâòîìàòè÷íèõ ì³æïëàíåòíèõ ñòàíö³é. Ó çâ’ÿçêó ç öèì çãàäàºìî ïðî ïîë³ò

ïîáëèçó Þï³òåðà, Ñàòóðíà, Óðàíà ³ Íåïòóíà êîñì³÷íîãî àïàðàòà «Âîÿäæåð-2»,

ðóõ ÿêîãî ïî ñêëàäí³é òðàºêòîð³¿ êîðèãóâàëè ç âèêîðèñòàííÿì çáóðåíü éîãî

îðá³òè òîþ ïëàíåòîþ, äî ÿêî¿ â³í ó ïåâíèé ìîìåíò íàáëèæàâñÿ.

7.5. Ïðàêòè÷í³ çäîáóòêè êîñìîíàâòèêè

Øòó÷í³ ñóïóòíèêè Çåìë³ òà àâòîìàòè÷í³ ì³æïëàíåòí³ ñòàíö³¿, ÿê ïðàâè-

ëî, ìàþòü íà áîðòó ð³çíîìàí³òíó íàóêîâó àïàðàòóðó. Çàâäÿêè öüîìó ³ñòîò-

íî çì³íèëèñÿ ³ äîïîâíèëèñÿ íàø³ óÿâëåííÿ ïðî ïåðåá³ã ïðîöåñ³â â àòìîñ-

ôåðàõ ç³ð òà â ì³æïëàíåòíîìó ³ ì³æçîðÿíîìó ïðîñòîð³.

Âîäíî÷àñ êîñì³÷í³ àïàðàòè øèðîêî âèêîðèñòîâóþòü ïðè âèð³øåíí³ áà-

ãàòüîõ ïðàêòè÷íèõ ïðîáëåì, ùî ñòîÿòü ïåðåä ëþäñòâîì ñüîãîäí³. Îñü äå-

ê³ëüêà ïðèêëàä³â.

Êîñì³÷íå çåìëåçíàâñòâî. Ñó÷àñíà àïàðàòóðà äàº çìîãó íà íåâåëèê³é ôî-

òîãðàô³¿ ðîçì³ðîì 6×6 ñì, çðîáëåí³é ç âèñîòè 250 êì, âèÿâèòè ïîíàä 100

ìëí. îêðåìèõ äåòàëåé. Ïðè öüîìó çàñòîñîâóþòü áàãàòîçîíàëüíå ôîòîãðà-

ôóâàííÿ — äîñë³äæåííÿ ïîâåðõí³ Çåìë³ â îêðåìèõ ñïåêòðàëüíèõ ³íòåðâà-

ëàõ. Òîìó ç êîñì³÷íî¿ âèñîòè âäàºòüñÿ âèÿâèòè òàê³ îñîáëèâîñò³ ñòðóêòó-

ðè ÷è ñòàíó, ÿê³ íå ïîì³òí³ äëÿ ñïîñòåð³ãà÷à ç ïîâåðõí³ Çåìë³ ÷è ç ë³òàêà.

Âàæëèâó ðîëü òóò â³ä³ãðàþòü òåëåâ³ç³éí³ ìåòîäè, ùî íå âèìàãàþòü ïîâåð-

Розділ7.Елементи осмонавтии

146

íåííÿ êîñì³÷íîãî àïàðàòà íà Çåìëþ, äîñë³äæåííÿ â ³íôðà÷åðâîíîìó òà ì³-

êðîõâèëüîâîìó ä³àïàçîíàõ (îñòàíí³ ïðîâîäÿòü íåçàëåæíî â³ä íàÿâíîñò³

õìàðíîãî ïîêðèâó). Îñê³ëüêè æ ì³êðîõâèëüîâå ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ (ä³-

àïàçîí 0,3–30,0 ñì) ôîðìóºòüñÿ ó ïåâíîìó øàð³ ãðóíòó, òî öå äàº çìîãó

âèâ÷àòè ô³çè÷íèé ñòàí çåìíî¿ ïîâåðõí³ äî ãëèáèíè 10 ì, âèÿâëÿòè ñòàí

âîëîãîñò³ ãðóíòó òîùî.

Êîñì³÷í³ ìåòîäè äàþòü çìîãó îö³íþâàòè òîâùèíó ñí³ãîâîãî ïîêðèâó ³

òàêèì ÷èíîì — íàÿâí³ çàïàñè âîëîãè, âèâ÷àòè ñí³ãîâ³ ëàâèíè ³ ã³ðñüê³ ëüî-

äîâèêè, ñêëàä ³ ñòàí ãðóíò³â òà ôîðìè ¿õ âèêîðèñòàííÿ, ó ö³ëîìó ïðîãíî-

çóâàòè ìàéáóòí³é óðîæàé, âèâ÷àòè ðàéîíè çàõâîðþâàíü ðîñëèí (íàïðèêëàä,

âèÿâëÿòè ðàííþ ñòàä³þ çàõâîðþâàííÿ öóêðîâîãî áóðÿêà), çà ê³ëüê³ñòþ îïà-

ëîãî ëèñòÿ — âèçíà÷àòè ñòóï³íü óðàæåííÿ ë³ñó êîìàõàìè. Ñïîñòåðåæåííÿ

ç êîñìîñó äîïîìàãàþòü âèÿâëÿòè ñïðàöüîâàí³ñòü øîñåéíèõ äîð³ã ³ çë³òíî-

ïîñàäêîâèõ ñìóã íà àåðîäðîìàõ.

Òèìè æ ìåòîäàìè êîíòðîëþþòü ñòàí íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà; ëåãêî

âèÿâëÿþòü äèìîâ³ øëåéôè ë³ñîâèõ, òîðôÿíèõ ³ ñòåïîâèõ ïîæåæ, âèçíà÷àþòü

ðîçì³ð ³ íàïðÿì ðóõó ïîæåæ³. Ç êîñì³÷íî¿ âèñîòè äîáðå ïîì³òíå çàáðóäíåí-

íÿ àòìîñôåðè (ïèëîâ³ áóð³, äèìîâ³ ôàêåëè çàâîä³â, òåïëîâèõ åëåêòðîñòàíö³é

òîùî, ìîæíà âèçíà÷èòè õ³ì³÷íèé ñêëàä êîìïîíåíò³â äèìó) ³ âîäÿíèõ áàñåé-

í³â (ðîçð³çíÿþòü õ³ì³÷íå ³ á³îëîã³÷íå çàáðóäíåííÿ). Ìåòîäè êîñì³÷íî¿ çéîì-

êè äàþòü çìîãó îíîâëþâàòè òà óòî÷íþâàòè ãåîãðàô³÷í³ êàðòè, îñê³ëüêè áå-

ðåãîâà ë³í³ÿ áàãàòüîõ çàìêíóòèõ ìîð³â (ÿê-îò Êàñï³éñüêîãî, Àðàëüñüêîãî)

ïåðåñóâàºòüñÿ, çì³ùóþòüñÿ ìåæ³ ë³ñ³â ³ ïóñòåëü, ðîñòóòü ì³ñòà, ñòâîðþþòüñÿ

íîâ³ âîäîéìèùà. Óñå öå çíà÷íî ëåãøå çàðåºñòðóâàòè ç áîðòà ØÑÇ.

Çà äîïîìîãîþ ØÑÇ óæå âåäóòüñÿ ïîøóêè êîðèñíèõ êîïàëèí. Ç âèñîêîþ

òî÷í³ñòþ âèçíà÷àþòü êîîðäèíàòè îêðåìèõ ïóíêò³â Çåìë³, ç’ÿñîâóþòü øâèä-

êîñò³ â³äíîñíîãî ðóõó îêðåìèõ ìàòåðèê³â, ðóõó çåìíî¿ êîðè. Ñàìå çàâäÿêè

ñïîñòåðåæåííÿì ç êîñìîñó óòî÷íåíî ôîðìó Çåìë³ (âèÿâëåíî, ùî ï³âäåííèé

ïîëþñ Çåìë³ çíàõîäèòüñÿ íà 30 ì áëèæ÷å äî ¿¿ öåíòðà, í³æ ï³âí³÷íèé).

Íàâ³ãàö³éí³ ñóïóòíèêè. Ç ðîçâèòêîì ìîðåïëàâñòâà ðîçðîáëÿëèñÿ íàéð³-

çíîìàí³òí³ø³ ìåòîäè íàâ³ãàö³¿ ç âèêîðèñòàííÿì íàéíîâ³øèõ äîñÿãíåíü íà-

óêè. Öå ã³ðîêîìïàñ, ðàä³îñåêñòàíò (çà éîãî äîïîìîãîþ, çíàþ÷è ïîëîæåí-

íÿ Ñîíöÿ íàä ãîðèçîíòîì, ìîæíà âèçíà÷èòè ì³ñöåçíàõîäæåííÿ êîðàáëÿ

ïðè õìàðí³é ïîãîä³). Îäíàê íåçð³âíÿííî òî÷í³øå âèçíà÷àþòü êîîðäèíà-

òè îêåàíñüêîãî ëàéíåðà øëÿõîì ïðèéîìó ðàä³îñèãíàë³â â³ä ØÑÇ (ðèñ.

7.10). Ïîõèáêà â ïîëîæåíí³ êîðàáëÿ òóò íå ïåðåâèùóº 10–15 ì. Â ³ìïóëüñ-

íèõ ñèãíàëàõ ØÑÇ, ùî ðåºñòðóþòüñÿ, çàøèôðîâàíî ÷àñ ïåðåäà÷³ êîæíî-

ãî ³ìïóëüñó ³ â³äïîâ³äíå éîìó çíàõîäæåííÿ ñóïóòíèêà. Íåâåëèêà åëåêò-

ðîííî-îá÷èñëþâàëüíà ìàøèíà, ùî º íà êîðàáë³, ïðîâîäèòü âñ³ ïîòð³áí³

îá÷èñëåííÿ. Âèçíà÷èâøè ñâîº ïîëîæåííÿ, øòóðìàí çà äîïîìîãîþ ðàä³î

ïåðåäàº éîãî íà áîðò ñóïóòíèêà. Òóäè íàäõîäèòü ³íôîðìàö³ÿ ³ â³ä ³íøèõ

êîðàáë³â. Òàê êîæåí êàï³òàí ìîæå ìàòè â³äîìîñò³ ïðî òå, äå ïåðåáóâàþòü

éîãî ñóñ³äè, êóäè ³ ç ÿêîþ øâèäê³ñòþ âîíè ðóõàþòüñÿ.

ЧастинаIІІ.Елементинебесноїмеханіиідинаміи осмічнихпольотів

147

Îêðåì³ ïàðîïëàâí³ êîìïàí³¿ âèêîðèñòîâóþòü ØÑÇ äëÿ ïåðåäà÷³ íà áå-

ðåã çàâ÷àñíî óñ³º¿ äîêóìåíòàö³¿, ùî ñòîñóºòüñÿ òðàíñïîðòíèõ âàíòàæ³â. À öå

çíà÷íî ñêîðî÷óº ÷àñ ðîçâàíòàæóâàííÿ (³ ïðîñòîþ) ñóäåí.

Íàäçâè÷àéíî ïåðåâàíòàæåíà ñëóæáà óïðàâë³ííÿ ïîâ³òðÿíèì ðóõîì.

Íàïðèêëàä, ó 1968 ð. íàä òåðèòîð³ºþ ÑØÀ â ïîâ³òð³ îäíî÷àñíî ïåðå-

áóâàëî áëèçüêî 13 000 ë³òàê³â, ó 1980 ð. — ïîíàä 22 000, à â 2000 ð. ¿õ

áóëî áëèçüêî 100 000. Êîæíîìó ç íèõ íàçåìíà ñëóæáà ïîâèííà ñâîº÷àñ-

íî íàäàòè â³ëüíèé «êîðèäîð ïîëüîòó» òà çàáåçïå÷èòè ïîñàäêó. Çíà÷íîþ

ì³ðîþ óñ³ òðóäíîù³ êåðóâàííÿ ïîëüîòàìè óñóâàþòü çà äîïîìîãîþ ñòà-

ö³îíàðíèõ ØÑÇ. Ðàä³îñèãíàëè ç ë³òàêà ïåðåäàþòüñÿ íà äåê³ëüêà ñóïó-

òíèê³â, à çâ³äòè ðåòðàíñëþþòüñÿ íà íàçåìíó ñòàíö³þ êåðóâàííÿ ïîâ³ò-

ðÿíèì ðóõîì. Åëåêòðîííî-îá÷èñëþâàëüíà ìàøèíà íàçåìíî¿ ñòàíö³¿

àíàë³çóº ñèòóàö³þ ³ â³äïîâ³äí³ êîìàíäè ïåðåäàº íà áîðò ïîâ³òðÿíîãî

ëàéíåðà (ðèñ. 7.11).

Êîñì³÷íà ìåòåîðîëîã³ÿ. Ïðîãíîç ïîãîäè ïîòð³áíèé äëÿ âñ³õ ãàëóçåé ãîñ-

ïîäàðñòâà êîæíî¿ êðà¿íè. Íàïðèêëàä, çà ï³äðàõóíêàìè â÷åíèõ ÑØÀ, ï³ä-

âèùåííÿ òî÷íîñò³ ìåòåîðîëîã³÷íîãî ïðîãíîçó âñüîãî íà 10% äàº äëÿ ö³º¿

êðà¿íè ùîð³÷íó åêîíîì³þ ó äåê³ëüêà ñîòåíü ì³ëüéîí³â äîëàð³â.

Ñèñòåìàòè÷í³ ùîäåíí³ ñïîñòåðåæåííÿ çà âñ³ìà çì³íàìè ïîãîäè âåäóòü íà

Çåìë³ 8 òèñ. ìåòåîðîëîã³÷íèõ ñòàíö³é, çà äîïîìîãîþ ïîíàä 3 òèñ. ë³òàê³â ³ 4

òèñ. ñïåö³àëüíèõ êîðàáë³â. Çà ¿õí³ìè äàíèìè ñêëàäàþòü òàê çâàí³ ñèíîïòè÷-

í³ êàðòè, ÿê³ âèêîðèñòîâóþòü äëÿ ïðîãíîç³â ïîãîäè. Ïðîòå ðîçòàøóâàííÿ

öèõ ïóíêò³â ñïîñòåðåæåíü çà çì³íàìè ïîãîäè íåð³âíîì³ðíå, ÿêùî áðàòè äî

óâàãè âñþ ïëàíåòó. Ñàìå ìåòåîðîëîã³÷í³ ñóïóòíèêè çäàòí³ îãëÿäàòè âñþ ïëà-

íåòó ³ ñâîº÷àñíî ïåðåäàâàòè íà ¿¿ ïîâåðõíþ ïîòð³áíó ³íôîðìàö³þ. Ö³ ñóïóò-

íèêè âèâ÷àþòü ñòàí çåìíî¿ àòìîñôåðè, çì³íó ç âèñîòîþ â í³é òåìïåðàòóðè,

Ð è ñ. 7.10. Ñõåìà âèçíà÷åííÿ ì³ñöåçíàõîäæåííÿ êîðàáëÿ â îêåàí³ øëÿõîì

ïðèéîìó ðàä³îñèãíàë³â â³ä ØÑÇ ó òðè ìîìåíòè ÷àñó (à) òà â³ä òðüîõ ØÑÇ

îäíî÷àñíî (á)

Розділ7.Елементи осмонавтии

148

êîíöåíòðàö³¿ âîäÿíî¿ ïàðè, äåòàëüíî àíàë³çóþòü îñîáëèâîñò³ õìàðíîãî ïî-

êðèâó. Çîêðåìà, âîíè äàþòü çìîãó ñâîº÷àñíî âèÿâèòè ì³ñöå çàðîäæåííÿ ³

íàïðÿì òà øâèäê³ñòü òàéôóí³â, ÿêèõ â Àòëàíòè÷íîìó îêåàí³ ùîðîêó çàðî-

äæóºòüñÿ áëèçüêî 12, à â Òèõîìó — óäâ³÷³ á³ëüøå. Ïîòóæí³ñòü îäí³º¿ òàêî¿

ñòèõ³¿ — 7 ìëðä. ê³íñüêèõ ñèë. Íàë³òàþ÷è íà áåðåã, òàéôóí ï³äí³ìàº ð³âåíü

âîäè äî 37 ì, âîäíî÷àñ çàëèâàþ÷è âñå çâåðõó ïðîëèâíèì äîùåì. Ìàòåð³à-

ëüí³ çáèòêè â³ä îäíîãî óðàãàíó äîñÿãàþòü 2 ìëðä. äîëàð³â. Òåïåð çà äîïî-

ìîãîþ ñóïóòíèê³â ¿õ âèÿâëÿþòü çàâ÷àñíî, îñê³ëüêè ç âèñîòè îðá³òè ñóïóò-

íèêà öåé âåëåòåíñüêèé âèõîð äîáðå ïîì³òíèé. Ç’ÿñóâàâøè íàïðÿì ³ øâèä-

ê³ñòü éîãî ïåðåñóâàííÿ, ìîæíà óíèêíóòè ÷èìàëèõ âòðàò.

Ñóïóòíèêè çâ’ÿçêó. Ó íàø ÷àñ íà çåìí³é êóë³ ïðàöþº áëèçüêî 10 òèñ. ðà-

ä³î- ³ ùîíàéìåíøå 1 òèñ. òåëåâ³ç³éíèõ ñòàíö³é. Ùîäåííî ó ñâ³ò³ â³äáóâà-

ºòüñÿ ïîíàä 2 ìëðä. òåëåôîííèõ ðîçìîâ, ç íèõ áëèçüêî 20 ìëí. ì³æì³ñüêèõ,

200 òèñ. ì³æíàðîäíèõ ³ ïîíàä 100 òèñ. ì³æêîíòèíåíòàëüíèõ. Óñ³ íàÿâí³ ñè-

ñòåìè íàçåìíîãî çâ’ÿçêó ïåðåâàíòàæåí³, ¿õ ðîçøèðåííÿ âèìàãàëî á âåëè-

÷åçíèõ çàòðàò.

Ïðîáëåìó âèð³øóþòü çíà÷íî äåøåâøå çà äîïîìîãîþ ñóïóòíèê³â çâ’ÿç-

êó. Íà òàêîìó àïàðàò³ âñòàíîâëþþòü ðåòðàíñëÿòîðè, ÿê³ ïðèéìàþòü ñèãíà-

ëè ç Çåìë³, ïîñèëþþòü ¿õ ³ ïåðåäàþòü íàçàä íà Çåìëþ. Íàçåìí³ ñòàíö³¿ çâ’ÿç-

Ð è ñ. 7.11. Ñõåìà êåðóâàííÿ ïîëüîòîì ë³òàêà çà äîïîìîãîþ äåê³ëüêîõ

ØÑÇ ³ íàçåìíî¿ ñòàíö³¿

ЧастинаIІІ.Елементинебесноїмеханіиідинаміи осмічнихпольотів

149

êó âëîâëþþòü ñèãíàëè, ï³äñèëþþòü ¿õ, çì³íþþ÷è ïðè öüîìó ÷àñòîòó é óñó-

âàþ÷è øóìè, ³ íàïðàâëÿþòü àáîíåíòàì. Ïðèêëàäîì º ñóïóòíèê çâ’ÿçêó «²í-

òåëñàò-6» — êîñì³÷íèé àïàðàò, ùî íàëåæèòü êîíñîðö³óìó «²íòåëñàò», ïîñëó-

ãàìè ÿêîãî êîðèñòóþòüñÿ 117 äåðæàâ. Òàêèé ñóïóòíèê óïðîäîâæ á³ëüøå í³æ

äåñÿòè ðîê³â çàáåçïå÷óº äâîá³÷íèé ðàä³îòåëåôîííèé çâ’ÿçîê íà 120 òèñ. êà-

íàë³â, à òàêîæ ïåðåäà÷ó òåëåâ³ç³éíèõ ïðîãðàì òîùî. Ñóïóòíèêè òàêîãî òèïó

âèâîäÿòü íà ãåîñòàö³îíàðíó îðá³òó.

Ñóïóòíèêè çâ’ÿçêó çàáåçïå÷óþòü ³ ïîòðåáè îñâ³òè òà ïðîôåñ³éíî-òåõí³÷íî-

ãî íàâ÷àííÿ, âèêîðèñòîâóþòüñÿ äëÿ ïåðåäà÷ òåêñò³â ãàçåò íà âåëèê³ â³äñòàí³.

Êîñì³÷íî-îðá³òàëüíà ³íäóñòð³ÿ. Óìîâè íà áîðòó øòó÷íîãî ñóïóòíèêà Çåì-

ë³ ³ñòîòíî â³äð³çíÿþòüñÿ â³ä òèõ, ùî º íà çåìí³é ïîâåðõí³. Òàì â³äñóòíÿ ñèëà

òÿæ³ííÿ, à çà áîðòîì — ãëèáîêèé âàêóóì. Öå äàº çìîãó çä³éñíþâàòè òàì òàê³

òåõíîëîã³÷í³ îïåðàö³¿ òà åêñïåðèìåíòè, ÿê³ â ïðèíöèï³ íåìîæëèâî âèêîíàòè

â çåìíèõ ëàáîðàòîð³ÿõ.

Íàïðèêëàä, ñüîãîäí³ íàäçâè÷àéíî âàæëèâå ì³ñöå â óñ³õ ãàëóçÿõ òåõí³êè

çàéíÿëè ñïëàâè òà ìîíîêðèñòàëè. Îäíàê ó çåìíèõ óìîâàõ, äå ä³º ñèëà òÿ-

æ³ííÿ, ïðè âèãîòîâëåíí³ ñïëàâ³â âàæ÷³ åëåìåíòè îñ³äàþòü äîíèçó, ëåãø³ ï³ä-

í³ìàþòüñÿ äîãîðè, òîìó ñòâîðèòè îäíîð³äíèé ìàòåð³àë äóæå âàæêî. Îäíàê

¿õ ìîæíà îòðèìóâàòè íà áîðòó êîñì³÷íîãî êîðàáëÿ. Òàì æå ìîæíà îòðèìó-

âàòè ï³íîìåòàëè — ìàòåð³àëè, ùî ìàþòü, ñêàæ³ìî, 12% ñòàë³ ³ 88% ãàçó (ñï³-

íþþòü ð³äêèé ìåòàë ãàçîì ³ ïîò³ì îõîëîäæóþòü). Öåé ìàòåð³àë ïëàâàº ó âîä³,

íà÷å äåðåâî, îäíàê ó äåê³ëüêà ðàç³â ì³öí³øèé â³ä íàéë³ïøèõ ñîðò³â ñòàë³.

Ïîºäíàííÿì ìàòåð³àë³â ç ëåãêîïëàâêî¿ îñíîâè, â ÿêó âêðàïëåí³ çåðíà àáî

âîëîêíà ç òóãîïëàâêîãî ìàòåð³àëó, ìîæíà îòðèìóâàòè äîâãîâ³÷í³ àëìàçíî-

àáðàçèâí³ ³íñòðóìåíòè ç âèñîêèìè ð³çàëüíèìè âëàñòèâîñòÿìè, êîìïîçèö³¿

ç ìåòàëó òà íèòêîïîä³áíèõ êðèñòàë³â, ùî âèòðèìóþòü íàâàíòàæåííÿ çíà÷-

íî á³ëüø³, í³æ çàë³çîáåòîí ÷è íàéì³öí³ø³ ñîðòè ñòàë³. Êðèñòàëè, âèðîùåí³

íà îðá³òàëüí³é ñòàíö³¿, øèðîêî çàñòîñîâóþòü â åëåêòðîàêóñòè÷í³é ³ âèñî-

êî÷àñòîòí³é òåõí³ö³, ó íàï³âïðîâ³äíèêîâ³é ì³êðîåëåêòðîí³ö³ òà îá÷èñëþâà-

ëüíèõ ìàøèíàõ, ó ðàä³îåëåêòðîíí³é òà åëåêòðîòåõí³÷í³é ïðîìèñëîâîñò³.

Â óìîâàõ íåâàãîìîñò³ ìîæíà îòðèìàòè îñîáëèâî ÷èñò³ ë³êè ³ âàêöèíè,

îñê³ëüêè çàáðóäíåííÿ áàêòåð³àëüíî¿ êóëüòóðè óñóâàºòüñÿ çàâäÿêè â³äñóòíî-

ñò³ ÿê îñàäê³â ³ç çàãèáëèõ ì³êðîá³â, òàê ³ ï³íîóòâîðåííÿ.

Çàãàëîì î÷³êóþòü, ùî çàâäÿêè åêñïåðèìåíòàì íà áîðòó îðá³òàëüíèõ ñòàí-

ö³é áóäå îòðèìàíî ìàòåð³àëè, ÿê³ ùå íå òðàïëÿëèñÿ íà Çåìë³, áóäå âèÿâëå-

íî áàãàòî íåñïîä³âàíèõ åôåêò³â ³ çàêîíîì³ðíîñòåé.

Розділ7.Елементи осмонавтии