Техника - молодёжи 1958-02, страница 12
— При движении Спутника по эллиптической орбита «го скорость оказывается то больше той скорости, которую он бы имел, если бы Двигался по окружности с диаметром, равным большой оси эллипса, то меньше ее. Если разделить эллипс нв два части его малой осью, то скорость спутника больше соответствующей круговой, когда он движется по той половине эллипса, которая ближв к Земле (часть эллипса, находящаяся внутри окружности), и меньше, когда он движется по другой половинв (с наружной стороны окружности). Наконец скорости спутника в моменты, когда он проходит через концы малой оси эллипса (точки пересечения эллипса с окружностью), равны круговой скорости. 6. Когда наблюдатель на Земле видит, что два спутника движутся в обратных направлениях. То всегда ли это так! — Кажущееся движение двух спутников может происходить и в противоположных направлениях, хотя в действительности направления их движения могут в одном случае совпадать, а в другом быть противоположными. / ~ Истинное дбиже е слутн (ка SS Ка* у(^е®ся даим слутн на Рассмотрим, например, два искусственных спутника, движущиеся в направлении вращения Земли, то есть с запада на восток в экваториальной плоскости по круговым орбитам с радиусами 33 800 и S9 400 километров. Допустим, что в некоторый момент времени оба спутника находились над головой наблюдателя в одиой точке неба — в зените. Нижний спутник, имеющий период обращения 17,1 часа, за один чес опишет на своей орбите дугу 360° : 17,1 = 21°, а верхний — с периодом обращения 40 часов пройдет за то же время дугу 360° 40 = 9°. Между тем за этот же час наблюдатель, участвуя в суточном вращении Земли, пройдет в восточном направлении дугу 360°: 24 = 15°. Таким образом, за час нижний спутник обгонит наблюдателя на 21°—15° =6°, а верхний отстанет от него на 15° — 9° = 6°. Наблюдателю же будет казаться, что спутники движутся на небесной сфере в противоположных направлениях (нижний—на восток, верхний — на запад), проходя каждый 1° за 10 минут. 6 7. Известно, что движение лпа-нет кажется иногда наблюдателю с Земли попятным. Можно ли будет наблюдать такое явление и при движении искусственных спутников! — Конечно, но это будет иметь место только в случае запуска спутников на весьма большое апогейное расстояние На рисунке и показаны случаи «качающихся» искусственных спутников, то есть спутников, видимое движение которых может быть колебательным: то с запада на восток, то с востока на запад и опять с запада <на восток. На рисунке изображены эллиптические орбиты экваториальных искусственных спутников. Для спутников, вращающихся в первой зоне, кажущееся направление движения будет совпадать с действительным, так как их угловая скорость больше угловой скорости вращения Земли вокруг своей оси. Для других спутников, проходящих частично во второй и третьей зонах, кажущиеся и действительные направления будут совпадать только на части пути. Пока спутник находится вблизи Земли, его угловая скорость сравнительно велика и он кажется движущимся на восток, но по мере приближения спутника к указанной на рисунке межзональной границе видимое движение его по небесной сфере постоянно замедляется. В момент достижения спутником указанной границы он как бы на мгновение останавливается (угловая скорость обращается в нуль), чтобы начать затем двигаться е обратном направлении — с востока на запад, Последнее движение длится до тех пор, пока спутник вновь достигнет межзональной границы и видимое направление движения изменится. 8. Искусственные спутники Земли могут облетать поверхность всего земного шара за одни сутки. Можно ли будет столь же быстро обследовать поверхность Луны с борта ее искусственного спутника! — Поскольку Луна делает одно полное обращение вокруг своей оси примерно за четыре недели, потребовалось бы не ■сай ее поверхности с борта спутника в солнечном освещении и отраженном Землей свете. Но можно также применить ускоренный метод, не дожидаясь, чтобы Луна сделала полуоборот вокруг своей оси. Для этого, совершив одно обращение вокруг Луны с выключенным двигателем и обозрев полосу определенной ширины, космонавты смогут, пролетая, например, над полюсом, включить ракетный двигатель, чтобы повернуть плоскость орбиты спутника вокруг оси Луны на определенный угол по отношению к звездам. Таким образом, при следующем обращении спутника вокруг Луны по новой орбите астронавты у идЯ1 совершенно новые территории. Чем больше высота движения спутника, тем шире видимая полоса и тем меньшв раз придется менять плоскость орбиты спутника. На рисунке показан такой ускоренный метод обозрения поверхности Луны в случае двукратного изменения плоскости орбиты, расположенной на высоте, равной радиусу Луны. Время обозрения Луны за три полных обращения спутника составляет всего пять с половиной часов Цифрами отмечено сколько раз можно со спутника обозреть данную пло-щадь. 9. Как известно, вследствие сопротивление воздуха орбита искусственного спутника постепенно уменьшается. Уменьшаетсв лн орбита равномерно со всех сторон! — Нет. Самым резким является это уменьшение в апогее. Как видно на ри сунке, в перигее это уменьшение незначительно. Таким образом, эллиптическая орбита постепенно переходит почти в круговую, точнее — в частую спираль, вдоль которой в плотных слоях атмосферы спутник превращается в «падающую звезду». 10. Можно пи будет произвести спуск с искусственного спутника! — Да. Например, с помощью миниатюрного ракетного двигателя можно столкнуть со спутника космический планер со сравнительно небольшой скоростью в сторону, противоположную орбитальному движению (точка А). Тогда скорость планере сделается меньше орбитальной, и он по попуэллиптиче-ской орбите начнет приближаться к поверхности Земли (полуэллипс АВ). В перигее этой траектории планер войдет в плотные слои атмосферы (точка В на Параболмч кэя орбита -- Истинное движение спутника ^ Кажущееся движение спутника |
