Техника - молодёжи 1958-02, страница 11

Арий Абрамович ШТЕРНФЕЛЬД, председатель Научно-технического комитата космической навигации секции астронавтики Центрального аэроклуба СССР, родился в 1905 году. Свою научную деятельность он посвятил решению проблемы коемнчееннх полетов.

Труд А. А. Штернфельда «Введение в космонавтику» удостоен в 1034 году Мв>цдунвродной поощрительной премии Комитета астронавтики Французского астрономического общества.

В 1056 году вышла в Москве новая книга А. А. Штернфельда «Искусственные спутники Земли»; сейчас подготовлено н печати второв нздвнив ее.

Ниже мы публикуем ответы А. А. Штернфельда на вопросы читателей.

рой фокус тоже совпадает с центром нашей планеты, и эллипс превращается в окружность, движение по которой происходит с постоянной скоростью, равной начальной («круговая скорость»).

2. Известно, что «ели телу сообщить скорость больше круговой, то оно начинает двигаться по эллиптической орбите. Чем такой эллипс отличается от предыдущих!

— В отличие от эллипсов, изображенных на предыдущем рисунке, такой

А. ШТЕРНФЕЛЬД

О СПУТНИКАХ

1. Как объяснить движение искусственного спутнике по круговой орбите!

— Брошенное горизонтально (на известной высоте) тело движется по дуге эллипса (3i, Эг, Эз, ЭД имеющего один фокус в центре Земли (О), а другой (Oi, Ог, Оз, О4) ближе к точке бросания. По мере увеличения начальной скорости размеры эллипса увеличиваются, а второй фокус эллипса приближается к центру Земли. При Достижении определенной начальной скорости вто-

5 4'Э

СЧ- О О

=у= й

Скорость отлета в км/сек

имеет второй фоту сторону центра планеты, по отно-к точке запуска.

ско-фо-

эллипс кус по нашей шению

По мере увеличения рости запуска второй

кус удаляется от центра Земли. Вместе с этим поднимается потолок орбиты. Увеличение начальной скорости у поверхности Земли с 7,9 до 10 км/сек поднимет потолок орбиты на 3 земных экваториальных радиуса (орбиты 1 и 2). Дальнейшее увеличение этой скорости на 1 км/сек поднимет потолок иа 2S радиусов Земли (орбита 3). При скорости 11,1 км/сек тело будет облетать Луну, оставаясь по-прежнему искусственным спутником . Земли (орбита 4).

При скорости 11,2 км/сек («параболическая скорость») второй фокус удаляется в бесконечность, и эллипс разрывается, превращаясь в параболу (орбита 5). Это предельная скорость искусственного спутника: тело удаляется в бесконечность.

j[|Op6*ra ЛунЛ^Лум^/

3. Какова самая малая скорость движения искусственного спутника по своей орбите!

— Эта скорость может быть сколь угодно малой и зависит от удаленности апогея: чем дальше от центра Земли расположен апогей орбиты, тем меньше скорость движения спутника. Самое замедленное движение имеет спутник при прохождении через апогей, а самое быстрое —в перигее (ближайшая к Земле точка орбиты). Отношение между этими величинами напоминает известное правило рычага. Если, например, в перигее скорость спутника равна 5 км'сек, а апогей находится иа расстоянии в пять раз большем перигея от центра Земли, то апогейная скорость составляет 1 км/сек (S км/сек: 5).

4. Одинвковв ли средняя скорость движения спутников, имеющих одни и тот же период Обращения!

— Нет. Если периоды обращения разных спутников одинаковы, то согласно тоатьему закону Келлера большие оси орбит этих

спутников также одинаковы. Поскольку же малые оси орбит имеют различные размеры, то средняя орбитальная скорость этих спутников тем меньше* чем более сплюснут эллипс.

5. Как связвны между собой скорости движения спутника по эллипсу и по кругу!

НА ПОДСТУПАХ ВСЕЛЕННОЙ

На цветной таблице в произвольном масштабе показаны слон атмосферы над нашей планетой, наноторыв явления, происходящие в них, н технические Средства, используемые для изучения атмосферы.

Самый нижний слой — это одеяло Земли — тропосфера. В ней сосредоточено 79•/» всей массы атмосферы и почти вся атмосферная влага в виде паров, туманов и облаков. Выше находится стратосфера. Характерной особенностью этого слоя является наличие озона — трехатомного кислорода, нагреваемого ультрафиолетовой частью солнечной радиации. От высоты 80 нм начинается ионосфера — слой, непрерывно бомбардируемый космическим и солнечным излучениями, в результате которых молекулы газов диссоциируют — расщепляются нв атомы, приобретая влектрнческнй заряд. Свечением ионизированных частиц объясняются полярные сияния. В стратосфере сгорают метеоры.

Справа условно изображено прохождение звуковых аоли и радиоколебаний через атмосферу. От нагретого слоя (около 50 км высоты) отражаются звуковые лучи; лучи длинных и средних радиоволн отражаются от слоав ионосферы, расположенных нв разных высотах, н только ультракороткие волны уходят в мировое пространство.

С л в в а нарисованы технические средства, предназначенные для детального исследования свойств атмосферы; стратопланы и стратостаты поднимают ученых; выше с приборами поднимаются радиозонды н управляемые ранеты. Наконец уме •а гранью атмосферы движутся созданные нами спутники Земли, о которых рассказывает сегодня А. А. Штарнфельд.