На какой высоте и скорости летают спутники над Землей

Если пристально посмотреть на ночное небо, можно увидеть мерцание звезд и движение космических аппаратов. С небесными телами легко перепутать МКС и цепочку спутников Starlink. Они отражают солнечный свет, поэтому хорошо видны ночью. Интересно, на какой высоте летают спутники, если их можно разглядеть невооруженным глазом?

В этой статье:

1. Основные понятия

2. Классификация орбит

3. Виды спутников и их количество

4. Международная космическая станция

Основные понятия

Освоение космоса, географические открытия, снимки Земли, GPS, связь — все это возможно благодаря спутникам и расчетам ученых. Чтобы лучше понять эту непростую тему, познакомимся с основными понятиями:

• Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — космический летательный аппарат, вращающийся по геоцентрической орбите. Обычно так называют беспилотные аппараты, но понятие включает и космические корабли с экипажами, и орбитальные станции.

• Орбита — траектория движения небесного тела или ИСЗ в космическом пространстве относительно какого-либо другого небесного тела.

• Геоцентрическая орбита — траектория движения небесного тела или ИСЗ вокруг Земли.

• Перигей — ближайшая точка орбиты к центральному объекту, например Земле.

• Апогей — самая удаленная точка орбиты тела от центрального объекта.

• МКС — Международная космическая станция.

Классификация орбит

Спутники вращаются вокруг Земли на разных орбитах. Их делят по расположению, удаленности от нашей планеты и направлению вращения.

Расположение относительно Земли

Орбиты различают по наклону:

• Экваториальная — спутник вращается по линии экватора, нулевой градус наклона.

• Наклонная — спутник вращается под углом относительно экватора.

• Полярная — спутники движутся над Северным и Южным полюсами, их орбита наклонена под углом 90° к экватору.

Сюда можно отнести и солнечно-синхронную орбиту. На ней спутники всегда одинаково ориентированы относительно Солнца и проходят над конкретной точкой Земли приблизительно в одно и то же местное солнечное время.

Если говорить просто, то аппарат, движущийся по такой траектории, каждый день будет пролетать, например, над Москвой в 13:00. Такие спутники используют для дистанционного зондирования планеты — наблюдения за атмосферой, получения изображений поверхности, гравитационных и других данных.

Удаленность от Земли

Эта классификация учитывает высоту над поверхностью планеты.

На каждую из орбит выведено разное количество спутников:

• VLEO — нет.

• LEO — 7560 объектов.

• MEO — 193 объекта.

• GSO и GEO — 538 объектов.

• HEO — 110 объектов.

HEO также называют «кладбищем» — оно располагается на несколько сотен километров выше GSO. В эту область отправляют спутники, чей срок службы подошел к концу. К сожалению, после этого они становятся частью космического мусора и дрейфуют там до полного разрушения. «Экологично» утилизировать их на таком расстоянии пока невозможно.

Если аппараты находятся на низкой орбите, их спускают в атмосферу Земли, где они сгорают. Но некоторые фрагменты все же могут долететь до нас: например, весной 2024 года на дом во Флориде упала часть поддона с отработанными аккумуляторами, сброшенными с МКС еще в 2021 году.

Часто геостационарную и геосинхронную орбиты путают, хотя технически первая — частный случай второй. На ней спутник вращается по кругу с нулевым наклоном к экватору.

Направление вращения

Таких орбит всего две:

• На прямой (ее еще называют прогрессивной) спутники вращаются в том же направлении, что и Земля. Для их запуска нужно меньше топлива, так как вращение планеты уже придает начальную скорость ракете-носителю.

• На ретроградной объекты движутся в противоположном направлении от Земли. Например, израильские разведывательные спутники Ofeq были специально запущены с востока на запад, чтобы отработанные ступени ракеты-носителя не упали на населенные пункты.

Большую часть небесных тел и космических аппаратов можно увидеть в телескоп в ясную ночь. Но иногда для наблюдения нужно уехать за город — световое загрязнение мешает рассмотреть даже звезды.

Чтобы не замерзнуть в пути, заранее подготовьтесь: наденьте теплую одежду, возьмите термос с горячим чаем, положите еду в термосумку. Если хотите рассмотреть поверхность Луны, увидеть планеты и другие галактики, лучше купить хороший телескоп, а стоит это не дешево.

Технику, как и все необходимое для астрономического туризма, можно купить в рассрочку в «Спортмастере» — партнере Халвы. Это очень практично — разделить стоимость впечатлений на части и оплачивать их постепенно, без лишних затрат.

Виды спутников и их количество

Я помню, как на уроках истории мы учили: «Первый в мире искусственный спутник Земли запустили в СССР 4 октября 1957 года. Это был “Спутник-1”». С его помощью ученые проверяли расчеты, изучали условия работы аппаратуры и исследовали верхние слои ионосферы.

С тех пор, по одним данным, с Земли было запущено 11 511 объектов, по другим — 14 426 спутников. В некоторых источниках встречаются цифры 12-13 тысяч и даже 7-8 тысяч. Вы сразу подумаете, что настолько сильно данные различаться не могут. Но я спешу вас удивить — могут.

Разные организации учитывают разные типы объектов: одни считают все, что было запущено с Земли, другие — только те спутники, что не сошли с орбиты, третьи — те, что работают до сих пор. Кто-то вообще считает только аппараты, выведенные на LEO. Поэтому сказать точно, сколько искусственных спутников у Земли, нельзя.

Международная космическая станция

«Мир» вывели из эксплуатации в 2001 году, строительство «Тяньгун» продолжается (хотя на нее летают экипажи, в будущем планируется запуск космического телескопа), а Международная космическая станция функционирует уже много лет.

Расстояние от Земли до МКС постоянно меняется. Орбиту корректируют в диапазоне от 270 до 500 км, сейчас примерная высота — 418,2 км. Ее меняют по двум причинам.

Во-первых, станция трется об атмосферу, из-за чего теряет скорость и высоту. Во-вторых, траекторию меняют, чтобы избежать столкновения МКС с космическим мусором. Прецеденты были: например, в 2016 году очень маленький кусочек краски врезался в МКС и оставил на иллюминаторе скол.

Наблюдение за ночным небом становится гораздо увлекательнее, когда вы знаете, на что смотрите. И когда можете рассказать интересные факты о таких далеких объектах.