Wir setzen unsere Artikelserie „Alles über alles“ fort. Dieses Mal werden wir über Satelliten sprechen.
Vor nicht allzu langer Zeit waren Satelliten exotische und streng geheime Geräte. Sie dienten vor allem militärischen Zwecken, der Navigation und der Spionage. Jetzt sind sie ein fester Bestandteil modernes Leben. Wir können sie in der Wettervorhersage, im Fernsehen und sogar im Alltag sehen Telefonanrufe. In manchen Bereichen spielen Satelliten auch oft eine unterstützende Rolle:
- Einige Zeitungen und Zeitschriften sind schnell, weil sie Druckmaterialien per Satellit an verschiedene Druckereien senden, um die lokale Verteilung zu beschleunigen.
- Bevor das Signal per Kabel an Benutzer übertragen wird Kabelfernsehen Provider-Unternehmen nutzen Satelliten zur Signalübertragung.
- In letzter Zeit haben die von GPS- und GLONASS-Systemen bereitgestellten Geolokalisierungsfunktionen eine beispiellose Popularität erlangt. Mit ihrer Hilfe können wir den gewünschten Monat schneller und genauer ermitteln.
- Die von uns gekauften Waren werden von den Herstellern des Lieferanten dank der Logistik mit Geolokalisierung effizienter geliefert mit GPS und GLONASS.
- Funkbaken abgestürzter Flugzeuge und in Seenot geratener Schiffe senden Signale über Satellit an Rettungsteams.
Was ist Sputnik?
Ein Satellit im Allgemeinen ist ein Objekt, das einen Planeten auf einer kreisförmigen oder elliptischen Umlaufbahn umkreist. Beispielsweise ist der Mond ein natürlicher Satellit der Erde, es gibt jedoch noch viele weitere künstliche (künstliche) Satelliten, die sich normalerweise näher an der Erde befinden.Der Weg, dem ein Satellit folgt, wird Umlaufbahn genannt. Der Punkt der Umlaufbahn, der am weitesten von der Erde entfernt ist, wird Apogäum genannt, der nächstgelegene Punkt heißt Perigäum.
Künstliche Satelliten sind keine Massenprodukte. Die meisten Satelliten wurden speziell für die Erfüllung ihrer vorgesehenen Funktionen hergestellt. Ausnahmen bilden GPS/GLONASS-Satelliten (von denen es etwa 20 Exemplare für jedes System gibt) und Iridium-Systemsatelliten (von denen es mehr als 60 Exemplare gibt, sie werden zur Übertragung von Sprachkommunikation verwendet).
Hinzu kommen etwa 23.000 Objekte, die Weltraummüll sind. Diese Objekte sind groß genug, um vom Radar erfasst zu werden. Sie sind entweder zufällig im Orbit gelandet oder haben ihren Nutzen erschöpft. Die genaue Zahl hängt davon ab, wer zählt. Nutzlasten, die in die falsche Umlaufbahn geraten sind, Satelliten, deren Batterien leer sind, und Reste von Raketentriebwerken sind Weltraummüll. Dieser Online-Satellitenkatalog enthält beispielsweise etwa 26.000 Objekte.
Obwohl jedes Objekt im Orbit um die Erde im Allgemeinen als Satellit bezeichnet werden kann, wird der Begriff „Satellit“ normalerweise verwendet, um ein nützliches Objekt zu beschreiben, das im Orbit platziert wird, um eine wichtige Aufgabe auszuführen. Wir hören oft von Wettersatelliten, Kommunikationssatelliten und Wissenschaftssatelliten.
Wessen Satellit umkreiste als erster die Erde?
Im Allgemeinen sollte der Mond zu Recht als der allererste Satellit der Erde angesehen werden :)
Zu unserer gemeinsamen Freude: Der erste künstliche Erdsatellit war Sputnik 1, der am 4. Oktober 1957 von der Sowjetunion gestartet wurde. Hurra, Kameraden!
Aufgrund der strengsten Geheimhaltung, die zu dieser Zeit herrschte, gibt es jedoch keine öffentlich zugänglichen Fotos dieses berühmten Starts. Sputnik 1 war 23 Zoll (58 Zentimeter) lang, wog 184 Pfund (83 Kilogramm) und hatte die Form einer Metallkugel. Für die damalige Zeit war es jedoch eine wichtige Errungenschaft. Der Inhalt des Satelliten erscheint nach modernen Maßstäben dürftig:
- Thermometer
- Batterie
- Funksender – veränderte den Ton seiner Töne entsprechend den Thermometerwerten
- Stickstoff – erzeugt Druck im Inneren des Satelliten
Nach 92 Tagen tat die Schwerkraft ihren Dienst und Sputnik 1 verglühte in der Erdatmosphäre. Dreißig Tage nach dem Start von Sputnik 1 flog die Hündin Laika auf dem eine halbe Tonne schweren Flugsatelliten. Dieser Satellit verglühte im April 1958 in der Atmosphäre.
Sputnik 1 ist ein gutes Beispiel dafür, wie einfach ein Satellit sein kann. Wie wir später sehen werden, sind moderne Satelliten viel komplexer, aber die Grundidee ist einfach.
Wie werden Satelliten in die Umlaufbahn gebracht?
Alle modernen Satelliten werden mit Raketen in die Umlaufbahn gebracht. Einige wurden in der Frachtbucht von Shuttles in die Umlaufbahn gebracht. Mehrere Länder und sogar kommerzielle Unternehmen haben die Möglichkeit, Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, und es ist mittlerweile nicht ungewöhnlich, einen mehrere Tonnen schweren Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen.
Bei den meisten geplanten Starts wird die Rakete normalerweise vertikal nach oben positioniert. Dadurch kann es schnell und mit minimalem Treibstoffverbrauch durch die dichten Schichten der Atmosphäre gelangen.
Nachdem die Rakete senkrecht nach oben abgefeuert wurde, nutzt das Raketensteuerungssystem das Trägheitsleitsystem, um die Düsen der Rakete zu steuern und sie auf die vorgesehene Flugbahn zu lenken. In den meisten Fällen ist die Rakete nach Osten gerichtet, weil sich die Erde selbst nach Osten dreht, wodurch der Rakete eine „freie“ Beschleunigung hinzugefügt werden kann. Die Stärke einer solchen „freien“ Beschleunigung hängt von der Rotationsgeschwindigkeit der Erde am Startplatz ab. Die größte Beschleunigung findet am Äquator statt, wo der Abstand um die Erde am größten ist und daher auch die Rotationsgeschwindigkeit am größten ist.
Wie stark ist die Beschleunigung bei einem äquatorialen Start? Für eine grobe Schätzung können wir die Länge des Erdäquators berechnen, indem wir seinen Durchmesser mit pi (3,141592654...) multiplizieren. Der Durchmesser der Erde beträgt etwa 12.753 Kilometer. Durch Multiplikation mit Pi erhalten wir einen Umfang von etwa 40.065 Kilometern. Um den gesamten Kreis in 24 Stunden zu durchlaufen, muss sich ein Punkt auf der Erdoberfläche mit einer Geschwindigkeit von 1.669 km/h bewegen. Der Start von Baikonur in Kasachstan bringt nicht so viel Beschleunigung durch die Erdrotation mit sich. Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde beträgt im Raum Baikonur etwa 1.134 km/h und im Raum Plesetsk im Allgemeinen 760 km/h. Der Start vom Äquator aus führt somit zu einer größeren „freien“ Beschleunigung. Im Allgemeinen hat die Erde nicht genau die Form einer Kugel – sie ist abgeflacht. Daher ist unsere Schätzung des Erdumfangs etwas ungenau.
Aber Moment, sagen Sie, wenn Raketen Geschwindigkeiten von Tausenden von Kilometern pro Stunde erreichen können, was bringt dann eine kleine Steigerung? Die Antwort ist, dass Raketen zusammen mit ihrem Treibstoff und ihrer Nutzlast sehr schwer sind. Beispielsweise hat die Protonen-Trägerrakete laut Wikipedia eine Startmasse von 705 Tonnen. Um eine solche Masse sogar auf 1.134 km/h zu beschleunigen, ist eine enorme Energiemenge und damit eine große Menge Kraftstoff erforderlich. Daher bietet der Start vom Äquator aus greifbare Vorteile.
Wenn die Rakete die sehr dünne Luft in einer Höhe von etwa 193 Kilometern erreicht, schaltet das Steuerungssystem der Rakete kleine Motoren ein, die groß genug sind, um die Rakete in eine horizontale Position zu drehen. Anschließend wird der Satellit von der Rakete getrennt. Anschließend schaltet die Rakete die Triebwerke wieder ein, um einen gewissen Abstand zwischen der Rakete und dem Satelliten herzustellen.
Trägheitsleitsystem
Die Rakete muss sehr präzise gesteuert werden, um den Satelliten in die erforderliche Umlaufbahn zu bringen, und Fehler in dieser Angelegenheit sind sehr kostspielig (denken Sie an die Ausfälle von Roscosmos mit den GLONASS-Satelliten oder die Phobos-Grunt-Sonde, die in der falschen Umlaufbahn landete, in der sie sich befanden). hätte sein sollen). Trägheitsleitsysteme im Inneren von Raketen ermöglichen eine solche Steuerung. Ein solches System bestimmt die genaue Position der Rakete und ihre Richtung, indem es die Beschleunigung der Rakete mithilfe von Gyroskopen und Beschleunigungsmessern misst. Da das Gyroskop kardanisch aufgehängt ist, zeigen die Achsen immer in die gleiche Richtung. Darüber hinaus enthält die Gyroskopplattform Beschleunigungsmesser, die die Beschleunigung in drei verschiedenen Achsen messen. Wenn das Steuerungssystem den ursprünglichen Standort der Rakete zum Zeitpunkt des Starts und die Beschleunigung zum Zeitpunkt des Fluges kennt, kann es die Position der Rakete und ihre Ausrichtung im Weltraum berechnen.Umlaufgeschwindigkeit und Höhe
Um der Schwerkraft der Erde vollständig zu entkommen und in den Weltraum zu fliegen, muss die Rakete auf eine Geschwindigkeit von mindestens 40.320 km/h (11,2 km/s) beschleunigen. Diese Geschwindigkeit wird als zweite Fluchtgeschwindigkeit bezeichnet und ist für verschiedene Himmelskörper unterschiedlich.
Die zweite Fluchtgeschwindigkeit der Erde ist viel größer als die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Satelliten müssen der Schwerkraft der Erde nicht entkommen, sie müssen sich relativ zu ihr im Gleichgewicht halten. Die Umlaufgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um ein Gleichgewicht zwischen der Anziehungskraft der Schwerkraft und der Trägheit der Satellitenbewegung zu erreichen. Im Durchschnitt beträgt diese Geschwindigkeit 27.359 km/h in einer Höhe von etwa 242 Kilometern. Ohne die Schwerkraft wird der Satellit aufgrund seiner Trägheit in den Weltraum geschleudert. Auch wenn die Schwerkraft vorhanden ist, wird der Satellit aufgrund seiner zu hohen Geschwindigkeit aus der Erdumlaufbahn in den Weltraum gelangen. Bewegt sich der Satellit hingegen langsam, fällt er unter dem Einfluss der Schwerkraft auf die Erde zurück. Wenn der Satellit eine bestimmte richtige Geschwindigkeit hat, wird die Schwerkraft durch die Trägheit des Satelliten ausgeglichen. Die Schwerkraft der Erde reicht aus, damit sich der Satellit auf einer kreisförmigen oder elliptischen Umlaufbahn bewegt und nicht geradlinig in den Weltraum fliegt .
Die Umlaufgeschwindigkeit eines Satelliten hängt von der Höhe ab, in der er sich befindet. Je näher an der Erde, desto größer ist die erforderliche Geschwindigkeit. In einer Höhe von 200 Kilometern beträgt die erforderliche Umlaufgeschwindigkeit etwa 27.400 km/h. Um eine Umlaufbahn von 35.786 km aufrechtzuerhalten, muss der Satellit mit einer Geschwindigkeit von etwa 11.300 km/h umkreisen. Mit dieser Umlaufgeschwindigkeit kann der Satellit in 24 Stunden einmal die Erde umkreisen. Da sich die Erde selbst mit einer Geschwindigkeit von 24 Stunden dreht, bleibt ein Satellit in einer Höhe von 35.786 km genau über demselben Punkt der Erdoberfläche. Diese Umlaufbahn wird „geostationär“ genannt. Geostationäre Umlaufbahnen sind ideal für Wetter- und Kommunikationssatelliten.
Der Mond hat eine „Höhe“ relativ zur Erde von 384.400 Kilometern und seine Umlaufgeschwindigkeit beträgt 3.700 km/h. In 27,322 Tagen vollendet es eine vollständige Umdrehung seiner Umlaufbahn. Beachten Sie, dass seine Umlaufgeschwindigkeit geringer ist, da er weiter von künstlichen Satelliten entfernt ist.
Generell gilt: Je höher die Umlaufbahn, desto länger kann der Satellit im Orbit bleiben. In geringer Höhe dringt der Satellit in Schichten der Atmosphäre ein, wodurch Reibung entsteht. Durch Reibung wird der Bewegung des Satelliten ein Teil der Energie entzogen, er fällt in dichtere Schichten und verbrennt beim Fallen auf die Erde in der Atmosphäre. In großen Höhen, wo fast ein Vakuum herrscht, gibt es keine Reibung und der Satellit kann jahrhundertelang im Orbit bleiben (zum Beispiel der Mond).
Satelliten haben typischerweise zunächst eine elliptische Umlaufbahn. Bodenkontrollstationen nutzen die kleinen Strahltriebwerke des Satelliten, um die Umlaufbahn anzupassen. Ziel ist es, die Umlaufbahn möglichst kreisförmig zu gestalten. Durch Einschalten des Strahltriebwerks am Orbital-Apogäum (dem am weitesten entfernten Punkt) und Anwenden von Kraft in Flugrichtung wird das Perigäum weiter von der Erde weg verschoben. Dadurch nähert sich die Umlaufbahn einer Kreisform an.
Fortgesetzt werden…
Wenn ein Mitglied der ISS-Besatzung, die ins Weltall flog, eine kleine Kiste mitnahm und sie dann ins All warf, heißt das noch lange nicht, dass auf der Station etwas los ist. allgemeine Reinigung. Höchstwahrscheinlich hat sich ein sehr kleiner Satellit auf seine Umlaufbahn begeben. Der Start von Nanosatelliten ist, wenn auch nicht billig, so doch bereits zu einem relativ erschwinglichen Vergnügen geworden, und Studenten und sogar Liebhaber von DIY-Baukästen haben sich der Weltraumforschung angeschlossen.
Oleg Makarow
Ein großer, ernsthafter Satellit, zum Beispiel einer von denen, die dienen GPS-System, wiegt eineinhalb bis zwei Tonnen, und die Kosten für seine Herstellung und den Start in die Umlaufbahn übersteigen 100 Millionen US-Dollar. Die Preise sind astronomisch, und man kann nichts dagegen tun – selbst ein Kilogramm Ton, der in den Weltraum geschickt wird, wird fast ohne Übertreibung, Gold. Aber wenn diese Kilogramm nicht so groß sind, kann der Start einer Raumsonde zu einem viel budgetfreundlicheren Ereignis werden.
Der weltweit erste künstliche Erdsatellit wog stattliche 83,6 kg, obwohl er nur einen Funksender enthielt. Seitdem hat sich die Elektronik weiterentwickelt und ist um Größenordnungen miniaturisiert worden, und nun können Satelliten mit einem Gewicht von mehreren Kilogramm bis mehreren Gramm, wie sich herausstellt, durchaus funktionsfähig sein. Sobald dies klar wurde, war die Erforschung des Weltraums nicht mehr das ausschließliche Vorrecht von Regierungsbehörden und großen Raketen- und Raumfahrtkonzernen: Die Zeit war gekommen für den Bau von Satelliten durch Studenten und Amateure, mit dem die zweite Welle der Weltraumromantik allmählich anstieg. Und diese Welle ging auch an Russland nicht vorbei.
CubeSat (Cube Satellite) ist ein Nanosatellit, der von der California State Polytechnic University und der Stanford University speziell für Studenten- und Amateurexperimente im Weltraum entwickelt wurde. Seine Abmessungen betragen 10 x 10 x 10 cm und sein Gewicht beträgt 1,3 kg. Heutzutage kann ein Nanosatelliten-Bausatz in einem Geschäft gekauft werden.
Wir haben uns gefunden
Könnten Sie sich vor 20 bis 40 Jahren vorstellen, dass die Entwicklung eines orbitalen Raumschiffs zum Thema studentischer Arbeiten werden würde? Heute Studenten der Abteilung für Design elektronischer Computergeräte an der South-West staatliche Universität(Kursk) erstellen Ausrüstung für den Versand in den Orbit. „Wir sind nicht die einzige Universität in Russland, an der Satelliten entwickelt werden“, sagt außerordentlicher Professor Valeryan Pikkiev, Leiter des Zentrums für die Entwicklung kleiner Raumfahrzeuge. — Es gibt Geräte, die an der MSTU hergestellt werden. Bauman, Moskauer Staatliche Universität, nach ihr benannte Militärische Weltraumakademie. A.F. Mozhaisky ist jedoch immer noch eine ernsthafte berufliche Arbeit, in die das gesamte wissenschaftliche Potenzial unserer führenden Universitäten eingebunden ist. Wir verfügen sowohl über die Geräte als auch über die Experimente, die mit diesen Geräten durchgeführt werden – alles wird von den Studierenden selbst erfunden.“
Die Abteilung für Design elektronischer Computer an der South-West State University wurde 1965 gegründet und beschäftigte sich mit der Entwicklung verschiedener Elektronikgeräte für inländische Unternehmen, darunter auch militärische Geräte. Darunter waren Vakuummessgeräte – Geräte zur Messung der Partikelkonzentration in verdünnten Umgebungen. Diese Geräte weckten das Interesse von Unternehmen der Raketen- und Raumfahrtindustrie – NPO im. Lawotschkin und RSC Energia.
Fliegen in einem alten Anzug
Zu diesem Zeitpunkt verfügte Energia bereits über ein eigenes Programm zur Entwicklung und zum Start kleiner Satelliten. „Alles begann vor 15 Jahren“, sagt Sergei Samburov, führender Spezialist bei RSC Energia. — 1997 schlug der Kosmonaut Valery Polyakov vor, den 40. Jahrestag des ersten Satelliten mit dem Start einer kleineren Kopie davon zu feiern. Der Vorschlag wurde angenommen und Schulkinder aus Kabardino-Balkarien und Französisch-Réunion beteiligten sich (wenn auch symbolisch) an der Schaffung des Apparats. Der Satellit sah nicht nur wie sein Prototyp aus, sondern reproduzierte auch seine „Füllung“, einschließlich des „Beep-Beep-Beep“-Signalsenders. Natürlich wurde für dieses Gerät kein separater Träger verwendet – es wurde von der Raumsonde Progress zur Orbitalstation Mir geliefert und dort während eines geplanten Weltraumspaziergangs in den Weltraum „geworfen“.
Der Start einer kleineren Kopie des ersten Satelliten sorgte bei Funkamateuren auf der ganzen Welt für großes Aufsehen, insbesondere bei denen, die sich nostalgisch an ihre Jugend und das Funksignal des Satelliten von 1957 erinnerten. Es wurde beschlossen, das Thema fortzusetzen, und im nächsten Jahr wurde ein weiterer Amateurfunksatellit gestartet, der Lieder ausstrahlte und sich an das Publikum des Planeten Erde wandte verschiedene Sprachen. Die Technologie zum Starten von Satelliten von Orbitalstationen wurde verbessert, und 2002 schickte RSC Energia zusammen mit dem Space Research Institute einen kleinen Hummingbird-Apparat mit wissenschaftlicher Ausrüstung in die Umlaufbahn. Sie starteten es so: Als Progress von der ISS abdockte, blieb die Luke unverschlossen. Im Inneren des Schiffes war ein Container installiert, der, als die Halteschnur durch einen Zünder verbrannt wurde, buchstäblich einen Satelliten abfeuerte.
Und 2006 brachte RSC Energia zusammen mit Vertretern des amerikanischen Amateurfunkkonzerns AMSAT eines der originellsten Projekte in der Geschichte der Weltraumforschung ins Leben. Es wurde beschlossen, einen neuen Amateurfunksatelliten auf Basis des abgenutzten Raumanzugs Orlan-M zu bauen, der als Plattform für die Montage der zur ISS gelieferten Ausrüstung diente. Auf dem Satelliten Radioskaf-1 (auch bekannt als SuitSat-1) gab es keine wissenschaftliche Ausrüstung – nur Antennen (am Helm montiert), einen Radiosender, eine digitale Sprecheinheit zur Übertragung von Tonprogrammen, zwei Kameras (digital und Film) und eine Batterie . Interessant ist, dass die Standardbatterie aus dem Raumanzug nicht passte – sie ist für eine kleine Anzahl von Lade-Entlade-Zyklen ausgelegt, und ein Satellit, der im Orbit Temperaturschwankungen von minus 100 auf plus 100 Grad Celsius erfährt, würde die Ressourcen einer solchen Batterie verbrauchen ein Gerät sehr schnell. Darüber hinaus verfügte Radioskaf-1 nicht über Sonnenkollektoren und war nur auf die Batterielebensdauer angewiesen. Im Februar stieß der ISS-Kosmonaut Waleri Tokarew bei seinem Ausflug ins Weltall seinen alten Raumanzug weg neue Füllung, und der Satellit startete zu einer zweiwöchigen Mission.
Skaf und Kleiderschrank
Trotz aller Exotik des Projekts erwies sich der Raumanzug als sehr interessante Plattform für Kleinsatelliten. Erstens muss es nicht zur ISS geliefert werden, da es dort bereits geliefert wurde. Zweitens eröffnet die längliche Form die Möglichkeit einer passiven Stabilisierung aufgrund der ungleichmäßigen Lastverteilung (der schwerere Teil „schwebt“ immer zur Erde und der Satellit dreht sich nicht um seine Achse). Schließlich enthält der Anzug eine Flasche, die Sauerstoff oder ein anderes Gas unter einem Druck von 100 atm enthalten kann. Damit lassen sich die aufblasbaren Elemente des Satelliten ausfahren.
Während RSC Energia jedoch den Plan für Radioscaphe-2 – wiederum basierend auf einem Raumanzug – ausreifte, trat ein Problem auf. Ein weiterer alter Raumanzug, auf dem ein Satellit montiert werden sollte, musste von der ISS geworfen werden, ohne darauf zu warten, dass die Ausrüstung für den zweiten Satelliten bereit war: Der Platz war knapp. „Wir konnten nicht weitere fünf Jahre warten, bis der neue Raumanzug, der den alten ersetzte, altert“, sagt Sergei Samburov. „Deshalb mussten wir, wie wir scherzen, statt eines „Radioschranks“ einen „Radioschrank“ bauen, also ein Gebilde in Form eines rechteckigen Parallelepipeds mit den Maßen 500 x 500 x 300 mm. Das Projekt fiel zeitlich mit dem 50-jährigen Jubiläum von Gagarins Flug zusammen, und das Gerät selbst wurde zu Ehren des Rufzeichens des ersten Kosmonauten des Planeten „Kedr“ genannt.“ Es hatte auch einen anderen Namen – ARISSat-1, nach dem Namen der internationalen Vereinigung von Funkamateuren, die mit von der ISS gestarteten Satelliten arbeiten. Der Satellit entstand in internationaler Zusammenarbeit, aber auch zum ersten Mal aktive Teilnahme An seiner Gründung war die Abteilung für Design elektronischer Computersysteme der South-West State University beteiligt, die 2010 vollwertiger Partner des Radioscaf-Projekts wurde. Hier kamen die von Kursk-Studenten entwickelten wissenschaftlichen Geräte zum Einsatz – dieselben Vakuummessgeräte. Natürlich haben die Macher von „Cedar“ auch die Funkamateure nicht vergessen, für die Nachrichten in verschiedenen Sprachen der Welt gesendet wurden. Der Satellit wurde am 3. August 2011 von der ISS in die Umlaufbahn geschickt und schloss seine Mission erfolgreich ab, insbesondere durch die Messung der Partikeldichte im luftleeren Raum auf Umlaufbahnen unterschiedlicher Höhe.
Nanosatellit über den Anden
„Wir arbeiten weiterhin am Radioscaf-Programm in Zusammenarbeit mit RSC Energia, das unsere Aktivitäten teilweise finanziert und im Rahmen seiner eigenen experimentellen Programme die Einführung von Studenten- und Amateurfunkgeräten übernimmt“, sagt Valeryan Pikkiev. — Wir bauen den nächsten Satelliten, Chaski-1, zusammen mit Studenten der Technischen Universität aus Peru. Dabei handelt es sich um einen Satelliten im weltweit beliebten CubeSat-Nanoformat (ein Würfel mit einer Seitenlänge von 10 cm und einem Gewicht von 1,3 kg). Auf dem Gerät wird es keine wissenschaftliche Ausrüstung geben, wir beabsichtigen jedoch, speziell entwickelte Rahmen zu testen, die eine passive Stabilisierung des Satelliten entlang der Linien ermöglichen Magnetfeld Erde. Darüber hinaus werden auf Chaski-1 Kameras mit niedriger Auflösung installiert. Mit ihnen können Sie Fotos von der Erdoberfläche machen (zwei Kameras im sichtbaren Spektrum, zwei Infrarotkameras), die Bilder von ihnen stehen Funkamateuren zur Verfügung. Wir werden auch die Befehlszeile mit einer Frequenz von 144.430 MHz ausarbeiten. All dies wird es uns ermöglichen, im nächsten gemeinsamen Satelliten wissenschaftliche Geräte zu starten – insbesondere eine neue Generation unserer Vakuummessgeräte, die nun nicht nur in der Lage sind, die Konzentration von Partikeln zu erfassen, sondern auch deren Natur zu bestimmen.“
Wohin werfen – das ist hier die Frage
Natürlich können Nanosatelliten auf unterschiedliche Weise gestartet werden. Es besteht die Möglichkeit, eine Kassette mit Satelliten zwischen der zweiten und dritten Stufe einer Rakete zu platzieren, die beispielsweise einen schweren Kommunikationssatelliten in die Umlaufbahn bringt. Konzepte für einen zweistufigen Flugzeug-Raketenstart, ähnlich dem LauncherOne-Projekt von Virgin Galactic, werden entwickelt. Solange die ISS existiert, wird sie jedoch die vielleicht zuverlässigste Plattform für solche Starts darstellen und wird zu diesem Zweck sowohl von russischen Kosmonauten als auch von Astronauten aus den USA und Japan genutzt. Allerdings kann auch hier der menschliche Faktor minimiert werden.
Die Geschichte des russischen Studenten- und Amateurfunksatellitenbaus begann im Jahr 1996, als auf Initiative des Kosmonauten Valery Polyakov eine kleine Kopie des weltweit ersten Satelliten von der Mir-Station aus gestartet wurde. Der Flug stieß bei Funkamateuren auf der ganzen Welt auf großes Interesse.
„Derzeit bauen wir im Rahmen unseres Programms eine Kanone für den Start kleiner Satelliten“, sagt Sergei Samburov. „Es wird eine Kiste in der Größe eines Schuhkartons sein, und darin wird sich eine Feder befinden, die den Satelliten auf Befehl im richtigen Moment herausschiebt. Und das ist in der Realität nicht so einfach, da das Gerät in die richtige Richtung gestartet werden muss, um ihm eine Drehung zu ermöglichen. Wenn Sie den Satelliten einfach von der Station wegwerfen, kehrt er gemäß den Gesetzen der Ballistik zur Station zurück. Sie müssen entlang des Bewegungsvektors oder gegen den Vektor werfen, aber Sie können nicht entlang des Vektors werfen, da der Satellit dann auf eine höhere Umlaufbahn aufsteigt und über die Station fliegt, und wenn die Station ihre Umlaufbahn korrigiert, kann es zu einer Kollision kommen geschehen. Die Wahrscheinlichkeit ist gering, aber sie ist da. Man muss gegen den Vektor werfen, und dann geht das Gerät unter die Station und überholt sie dann und wird nie wieder mit ihr kollidieren.“ Die Technik, einen Satelliten manuell zu starten, ist ziemlich komplex, und selbst auf der Erde üben Kosmonauten sie beim Training in einem Hydropool. Wenn es erstellt wird automatisches Gerät Beim Abschießen von Satelliten muss die Besatzung genau zwei Dinge tun: das Gerät in den Weltraum ziehen und dann, nach der Rückkehr zur Station, den Startbefehl erteilen.
Nützlich und sicher
Heute hat RSC Energia eine spezielle Abteilung für kleine Raumfahrzeuge eingerichtet. Das Hauptziel seiner Aktivitäten ist die Bildung. „Studierende, die während ihres Studiums an der Entwicklung von Raumfahrzeugen beteiligt waren, kommen als Spezialisten mit Erfahrung im praktischen Design zu uns. Das ist für uns sehr wichtig“, sagt Sergei Samburov. „Außerdem sollte man nicht denken, dass Kleinsatelliten nur für Training und Hobbys geeignet sind. Mit ihnen können Bewegungs- und Manövriertechnologien, Stabilisierungssysteme und der Betrieb neuer Geräte für recht ernste Aufgaben getestet werden. Und aufgrund der relativ geringen Kosten dieser Geräte sind die Kosten eines Fehlers geringer, der andernfalls einen großen und teuren Satelliten oder eine große Sonde ruinieren könnte.“
Bleibt nur die Frage, ob die weltweite Begeisterung für Nanosatelliten ein weiterer Faktor für die Verschmutzung des erdnahen Weltraums sein wird – schließlich gibt es bereits genügend Weltraummüll im Orbit. „Es gibt keinen Grund zur Sorge“, erklärt Valeryan Pikkiev. — Amateursatelliten sind keine langlebigen Orbitalsatelliten. Von der Höhe der ISS (ca. 400 km) fliegen unsere Satelliten nur sechs Monate lang in die dichten Schichten der Atmosphäre. Darüber hinaus stellen wir sie aus Materialien her, die durch die Reibung mit der Luft leicht brennen, sodass keine unserer Kreationen jemals jemandem auf den Kopf fallen kann.
Private Unternehmen, gemeinnützige Organisationen und einzelne Enthusiasten sammeln zunehmend Geld für Weltraumprojekte über Crowdfunding-Plattformen. Wir sprechen über die interessantesten Ideen.
Siehe Spuren von „Apollo“
Die Frage, ob Amerikaner auf dem Mond waren, beschäftigt viele Menschen auf der ganzen Welt. Und vor allem die Russen.
Vor vier Jahren der berühmte Popularisierer der Raumfahrt, Blogger Vitaly Egorov schlug vor, auf möglichst direkte Weise eine Antwort auf die „verdammte“ Frage zu erhalten – indem man einen Satelliten in die Mondumlaufbahn schickt, der die Apollo-Landeplätze fotografieren würde. Wir möchten Sie daran erinnern, dass es insgesamt sechs davon gab und in der Umgebung viele Spuren der Astronauten, der von ihnen zurückgelassenen Artefakte (sogar Mondfahrzeuge) und einfach nur Müll zu finden sein dürften.
„Mittlerweile werden fast jeden Monat Privat- und Studentensatelliten in die Umlaufbahn gebracht“, sagte Vitaly Egorov kürzlich bei einer Präsentation des Projekts im Museum für Kosmonautik. „Wir haben beschlossen, etwas Schwierigeres auszuprobieren.“ Und das ist der Mond. Wie Sie wissen, beschäftigt die Gesellschaft zwei Fragen: ob es Außerirdische gibt und ob Amerikaner auf dem Mond waren. Ich persönlich habe keinen Zweifel daran, dass die Amerikaner auf dem Mond waren. Bei Außerirdischen ist das unklar, aber wir haben sie auf später verschoben und beschlossen, uns vorerst auf ein realistischeres Ziel zu konzentrieren.“
Im Oktober 2015 kündigte Egorov eine Spendenaktion für den Bau eines „Volks“-Mikrosatelliten an. Dann sammelten der Blogger und sein Team in weniger als drei Tagen über eine Million Rubel. Die erste Version des Raumschiffs war sehr bescheiden – mit einem kleinen Motor und Sonnenkollektoren. Doch nachdem die Projektteilnehmer alle Nuancen der bevorstehenden Mission untersucht hatten, waren sie gezwungen, die Masse des Satelliten zu erhöhen, einen vollwertigen Flüssigkeitsmotor und eine leistungsstarke Antenne hinzuzufügen. Die Sonde wird mit einer Fotoausrüstung ausgestattet sein, die sehr klare Bilder aufnehmen wird: Jedes Pixel entspricht 25 cm der Mondoberfläche.
Seit 2015 wurde das Gerät auf jede erdenkliche Weise vereinfacht und die aktuelle Version ist bereits die vierte. Doch für den Bau eines Satelliten werden etwa tausendmal mehr Mittel benötigt, als durch Crowdfunding eingesammelt wurden. Den Teilnehmern stehen unterschiedliche Finanzierungsmöglichkeiten zur Verfügung – private Sponsoren, Werbeverträge sowie Unterstützung aus Gesellschaft, Wirtschaft und Staat.
„Wenn heute ein potenzieller Sponsor zu uns kommt und einen mit Geld gefüllten Lastwagen spendet, können wir das Gerät vorbereiten und in den nächsten drei Jahren nach Baikonur oder Vostochny liefern“, bemerkte Vitaly Egorov. — Wann es gestartet wird, hängt davon ab, welche Raketen verfügbar sind. Aber jeder wird diesen Start verfolgen, denn es gibt genug Leute, die an die Mondverschwörung glauben.“
Woran beteiligen sie sich im Westen?
Das erste Weltraumprojekt der englischsprachigen Crowdfunding-Plattform Kickstarter war vor neun Jahren der Versuch, einen sehr großen Ballon in die Atmosphäre zu schießen, um die Erde aus einer Höhe von 40 km (dies gilt bereits als nah am Weltraum) zu fotografieren. Wir haben es geschafft, 296 $ zu sammeln.
Die lauteste Spendenaktion auf derselben Plattform ist Arkyd-100. Dabei handelt es sich um ein „Weltraumteleskop für alle“-Projekt. Es wurde 2013 von Planetary Resources angekündigt, das sich mit dem Abbau von Asteroiden befassen wollte. Insgesamt wurden mehr als 1,5 Millionen US-Dollar gesammelt. Den Spendern wurden „Weltraum-Selfies“ an Bord des Teleskops und auf Wunsch Fotos von astronomischen Objekten versprochen. Im Jahr 2016 wurde jedoch bekannt gegeben, dass das Teleskop nicht gestartet werden würde. Das Geld hätte zurückgegeben werden müssen.
10 fantastische Bilder vom Hubble-Teleskop
Ein anderes Unternehmen plant, eine Raumsonde zum Mond zu schicken, um in das Gestein an seinem Südpol zu bohren. Es wurden bereits mehr als eine Million Dollar gesammelt. Und die gemeinnützige Planetary Society verbrachte zehn Jahre damit, Gelder für die Mission eines winzigen Satelliten mit Sonnensegel, LightSail, zu sammeln. Das Ziel des Projekts war einfach: zu zeigen, dass die Schaffung eines solchen Raumfahrzeugs grundsätzlich möglich ist. Die Kosten wurden auf 1,8 Millionen US-Dollar geschätzt und dieses Geld wurde schließlich eingesammelt. Am 25. Juni 2019 ging das Solarsegelboot in die Umlaufbahn.
Zu den weiteren Weltraumprojekten, die von der Online-Öffentlichkeit finanziert wurden, gehören SkyCube (ein Mikrosatellit, der einen von der Erde aus sichtbaren glänzenden Ballon „aufblasen“ wird), KickSat (im Orbit würde er einen Schwarm winziger Satelliten von der Größe einer Briefmarke freisetzen) und Plasma Jet Electric Thrusters (Plasmatriebwerk, das in der zukünftigen Raumfahrt Anwendung finden wird).
...und wofür - bei uns?
In Russland sammelten sie außerdem Geld, um eine Stratosphärensonde zu starten. Der Autor der Idee ist ein Retter und Fotograf Denis Efremov. Zunächst schickten er und ein Freund zu Ehren des Jahrestages des Fluges eine Videokamera in die Stratosphäre. Juri Gagarin. Und dann kündigte er eine Spendenaktion für den Start eines Stratosphärenballons an. Nachdem dieser Ball in großer Höhe eine kritische Größe erreicht hat, sollte er platzen und die Plattform mit der Ausrüstung sollte per Fallschirm absteigen.
„Mein Ziel ist es, ein Wissenschaftsfestival für Kinder auf der Grundlage eines großen Bildungsprogramms zu organisieren“, berichtete Denis Efremov. — Der Kern des Projekts sind Starts in den nahen Weltraum bis zu einer Höhe von bis zu 40 km. Etwas Eigenes ins All zu schicken, den Flug zu verfolgen, einen Landeplatz zu suchen und wieder etwas aufzuheben, was „da“ gewesen ist, ist ein Wunder! Kinder werden ermutigt, sich für Naturwissenschaften zu interessieren. Sie sehen mit eigenen Augen und können selbst herausfinden, wie sie ihr Wissen in der Praxis anwenden können. Und schließlich ist die Gründung und Suche nach einer Plattform in der Natur ein echtes Abenteuer, das jedes Schulkind aus den sozialen Netzwerken reißt!“
Das Projekt wurde ein Erfolg. Es war geplant, 140.000 Rubel aufzubringen, aber am Ende gelang es uns, 155.000 Rubel aufzubringen.
Im Jahr 2014 gründete eine Gruppe von Enthusiasten die Community „Your Space Sector“, die erstmals in der Praxis bewies, dass Raumfahrtbegeisterte in Russland ihr eigenes Raumschiff in die Umlaufbahn bringen können. Es war der Satellit Mayak. In zwei Kampagnen, 2014 und 2016, wurden Mittel durch Crowdfunding gesammelt. Insgesamt wurden rund 2,5 Millionen Rubel gesammelt. Etwa 1 Million Rubel wurden direkt für die Erstellung einer Flugkopie des Geräts, seine Sicherung und deren Tests ausgegeben.
„Wir haben gezeigt, dass man gemeinsam mit Freunden einen Satelliten erfinden, ihn ohne riesige Fabriken und komplexe Labore bauen und in den realen Weltraum bringen kann“, teilt der Projektleiter seine Eindrücke Alexander Schaenko, Ingenieur und Kandidat der technischen Wissenschaften. „Die Idee war, ein helles, leuchtendes Objekt zu schaffen, das mit bloßem Auge sichtbar ist.“
Es wurde beschlossen, den Satelliten mit einem Solarreflektor in Form einer Pyramide aus metallisierter Folie auszustatten, der sich nach Eintritt in die Umlaufbahn entfalten sollte. „Mayak“ sollte fast einen Monat lang der hellste funkelnde Stern am Nachthimmel werden. Das Gerät wurde am 14. Juli 2017 vom Kosmodrom Baikonur gestartet und gleichzeitig mit 72 anderen Satelliten erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht. Leider hat sich der Reflektor nie geöffnet. Zusammen mit Mayak scheiterten neun weitere Satelliten, die mit einer Trägerrakete gestartet wurden.
Das zweite Projekt der „Your Space Sector“-Community war ein Photobioreaktor zur Züchtung mikroskopisch kleiner Grünalgen. Es hieß 435 nm. Basierend auf der erstellten Installation ist geplant, in Zukunft ein Weltraum-Lebenserhaltungssystem zu bauen und es im Orbitalflug zu testen.
„Russland nimmt zusammen mit anderen Ländern am Wettlauf um den Mars teil, und wir sind daran interessiert, dass unser Land als Sieger hervorgeht“, sagt Alexander Schaenko. — Einer der wichtigen Teile des Projekts zur Entwicklung des Roten Planeten ist die Entwicklung von Raumschiffen, für die lebenserhaltende Technologien erforderlich sind. Aus diesem Grund wurde in unserer Gemeinde das 435-nm-Bioreaktorprojekt ins Leben gerufen.“
Die Mittelbeschaffung wurde im März 2018 abgeschlossen, dem Team gelang es, 407.000 Rubel zu sammeln. Ein Prototyp wurde erstellt und getestet. Bemerkenswert ist, dass die Technologie nicht nur im Weltraum, sondern auch auf der Erde Anwendung finden wird. Solche Photobioreaktoren können zur Reinigung von Abwasser oder Luft, zur Herstellung von Rohstoffen für Biokraftstoffe und für andere praktische Aufgaben eingesetzt werden.
Der Start des Satelliten ins All markierte eine neue Ära und war ein Durchbruch auf dem Gebiet der Technologie und Raumfahrt. Die Notwendigkeit, einen Satelliten zu bauen, wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts festgestellt. Allerdings gab es von Anfang an viele Probleme auf dem Weg zum Start eines Satelliten in den Weltraum, an denen die besten Ingenieure und Wissenschaftler arbeiteten. Diese Probleme waren mit der Notwendigkeit verbunden, Motoren zu entwickeln, die unter schwierigsten Bedingungen funktionieren und gleichzeitig ungewöhnlich leistungsstark sein müssen. Es gab auch Probleme mit richtige Definition Satellitenflugbahn.
Also lösten sowjetische Wissenschaftler die Probleme und am 4. Oktober 1957 wurde in der UdSSR erfolgreich ein künstlicher Satellit gestartet, dessen Bewegung von der ganzen Welt beobachtet wurde. Dieses Ereignis wurde zu einem weltweiten Durchbruch und markierte eine neue Etappe, sowohl in der Wissenschaft insgesamt als auch weltweit.
Live-Übertragung des Sojus-Progress-Starts (Mission zur ISS)
Probleme per Satellit gelöst
Die durch den Start eines Satelliten gelösten Aufgaben können wie folgt definiert werden:
1. Studium des Klimas;
Jeder weiß, welche Auswirkungen das Klima hat Landwirtschaft, für militärische Infrastruktur. Dank Satelliten ist es möglich, das Auftreten zerstörerischer Elemente vorherzusagen und eine große Zahl von Opfern zu vermeiden.
2. Untersuchung von Meteoriten;
Im Weltraum gibt es eine große Anzahl von Meteoriten, deren Gewicht mehrere tausend Tonnen erreicht. Meteoriten können nicht nur für Satelliten und Raumfahrzeuge, sondern auch für Menschen eine Gefahr darstellen. Wenn beim Durchgang eines Meteoriten die Reibungskraft gering ist, kann der unverbrannte Teil die Erde erreichen. Der Geschwindigkeitsbereich von Meteoriten reicht von 1220 m/s bis 61000 m/s.
3. Anwendung der Fernsehübertragung;
Derzeit spielt das Fernsehen eine große Rolle. 1962 ging der erste Fernsehsender an den Start, dank dessen die Welt innerhalb weniger Minuten erstmals Videoaufnahmen über den Atlantik sah.
4. GPS-System.
GPS spielt in fast jedem Bereich unseres Lebens eine große Rolle. GPS ist in zivile und militärische unterteilt. Es stellt elektromagnetische Signale dar, die im Radiowellenbereich des Spektrums von einer auf jedem Satelliten installierten Antenne ausgesendet werden. Es besteht aus 24 Satelliten, die sich in einer Höhe von 20.200 km im Orbit befinden. Die Umlaufzeit um die Erde beträgt 12 Stunden.
Telekommunikationssatellit „Arabsat-5B“
Start von Sojus
Satelliten starten und in die Umlaufbahn bringen
Zunächst ist es wichtig, die Flugbahn des Satelliten festzulegen. Auf den ersten Blick scheint es logischer zu sein, die Rakete senkrecht (auf kürzestem Weg zum Ziel) abzufeuern, allerdings erweist sich diese Art des Abschusses sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht als unrentabel . Ein vertikal gestarteter Satellit unterliegt den Gravitationskräften der Erde, die ihn erheblich von der beabsichtigten Flugbahn entfernen, und die Zugkraft entspricht der Schwerkraft der Erde.
Um einen Absturz des Satelliten zu vermeiden, wird er zunächst vertikal gestartet, damit er die elastischen Schichten der Atmosphäre überwinden kann; ein solcher Flug dauert nur 20 km. Als nächstes neigt sich der Satellit mithilfe des Autopiloten und bewegt sich horizontal in Richtung Umlaufbahn.
Darüber hinaus besteht die Aufgabe der Ingenieure darin, die Flugbahn so zu berechnen, dass die für die Überwindung von Atmosphärenschichten aufgewendete Geschwindigkeit sowie der Treibstoffverbrauch nur wenige Prozent der charakteristischen Geschwindigkeit betragen.
Es ist auch wichtig, in welche Richtung der Satellit gestartet werden soll. Beim Abschuss einer Rakete in Richtung der Erdrotation kommt es zu einer Geschwindigkeitserhöhung, die vom Abschussort abhängt. Am Äquator ist sie beispielsweise maximal und beträgt 403 m/s.
Satellitenbahnen sind entweder kreisförmig oder elliptisch. Die Umlaufbahn ist elliptisch, wenn die Raketengeschwindigkeit höher als die Umfangsgeschwindigkeit ist. Der nächstgelegene Punkt wird Perigäum genannt, der am weitesten entfernte Punkt heißt Apogäum.
Der Start der Rakete mit dem Satelliten selbst erfolgt in mehreren Schritten. Wenn der Motor der ersten Stufe den Betrieb einstellt, beträgt der Neigungswinkel der Trägerrakete 45 Grad, in einer Höhe von 58 km wird sie dann getrennt. Die Motoren der zweiten Stufe werden mit zunehmendem Neigungswinkel zugeschaltet. Weiter trennt sich die zweite Etappe auf einer Höhe von 225 km. Dann erreicht die Rakete aufgrund ihrer Trägheit eine Höhe von 480 km und landet an einem Punkt, der 1125 km vom Start entfernt liegt. Dann beginnen die Motoren der dritten Stufe zu arbeiten.
Rückkehr des Satelliten zur Erde
Die Rückkehr des Satelliten zur Erde geht mit einigen Bremsproblemen einher. Das Bremsen kann auf zwei Arten erfolgen:
- Dank atmosphärischem Widerstand. Die Geschwindigkeit eines Satelliten, der in die obere Atmosphäre eindringt, wird abnehmen, aber aufgrund seiner aerodynamischen Form wird er in den Weltraum zurückprallen. Danach verringert der Satellit seine Geschwindigkeit und dringt tiefer in die Atmosphäre ein. Dies wird mehrmals passieren. Nach Reduzierung der Geschwindigkeit sinkt der Satellit mithilfe einziehbarer Flügel ab.
- Automatischer Raketenmotor. Der Raketentriebwerk muss in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung gerichtet sein künstlicher Satellit. Plus diese Methode ist, dass die Bremsgeschwindigkeit angepasst werden kann.
Abschluss
So sind Satelliten in nur einem halben Jahrhundert in das menschliche Leben eingetreten. Ihre Teilnahme hilft dabei, neue Weltraumräume zu erkunden. Ein Satellit als Mittel zur unterbrechungsfreien Kommunikation trägt dazu bei, den Alltag der Menschen komfortabler zu gestalten. Sie ebnen den Weg in den Weltraum und tragen dazu bei, unser Leben zu dem zu machen, was es jetzt ist.
Morgen feiert die ganze Welt den Tag der Kosmonautik. Am 12. April 1961 startete die Sowjetunion zum ersten Mal in der Geschichte ein bemanntes Raumschiff mit Juri Gagarin an Bord. Heute zeigen wir, wie der zweite kasachische Telekommunikationssatellit KazSat-2 (KazSat-2) Ende 2011 mit der Trägerrakete Proton-M vom Kosmodrom Baikonur aus gestartet wurde. Wie wurde das Gerät in die Umlaufbahn gebracht, in welchem Zustand befindet es sich, wie und von wo aus wird es gesteuert? Das erfahren wir in diesem Fotobericht.
1. 12. Juli 2011. Die schwerste russische Weltraumrakete Proton-M wird mit dem kasachischen Kommunikationssatelliten Nr. 2 und dem amerikanischen SES-3 (OS-2) zur Startposition transportiert. Proton-M wird nur vom Kosmodrom Baikonur aus gestartet. Hier existiert die notwendige Infrastruktur, um dieses komplexe Raketen- und Raumfahrtsystem zu bedienen. Die russische Seite, nämlich der Hersteller des Geräts, das Khrunichev Space Center, garantiert, dass KazSat-2 mindestens 12 Jahre lang im Einsatz sein wird.
Seit der Unterzeichnung der Vereinbarung zur Schaffung des Satelliten wurde das Projekt mehrmals überarbeitet und der Start selbst wurde mindestens dreimal verschoben. Dadurch erhielt KazSat-2 eine grundlegend neue Elementbasis und einen neuen Steuerungsalgorithmus. Vor allem aber war der Satellit mit den neuesten und sehr zuverlässigen Geräten ausgestattet Navigationsinstrumente, hergestellt vom französischen Konzern ASTRIUM.
Dabei handelt es sich um ein gyroskopisches Winkelgeschwindigkeitsvektormessgerät und Astrosensoren. Mit Hilfe von Astrosensoren orientiert sich der Satellit im Weltraum nach den Sternen. Es war der Ausfall der Navigationsausrüstung, der 2008 dazu führte, dass der erste KazSat tatsächlich verloren ging, was beinahe einen internationalen Skandal auslöste.
2. Der Weg der Rakete mit den daran angeschlossenen Stromversorgungs- und Temperaturkontrollsystemen des Kopfteils, in dem sich die Briz-M-Oberstufe und die Satelliten befinden, dauert etwa 3 Stunden. Die Geschwindigkeit des Sonderzuges beträgt 5-7 Kilometer pro Stunde und der Zug wird von einem Team speziell ausgebildeter Fahrer bedient.
Eine weitere Gruppe von Sicherheitsbeamten des Kosmodroms inspiziert die Bahngleise. Die geringste nicht bestimmungsgemäße Belastung kann die Rakete beschädigen. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger ist KazSat energieintensiver geworden.
Die Anzahl der Sender wurde auf 16 erhöht. Es gab 12 davon auf KazSat-1 und die Gesamtleistung der Transponder wurde auf 4,5 Kilowatt erhöht. Dadurch können Sie eine Größenordnung mehr Daten aller Art pumpen. Alle diese Änderungen wirkten sich auf die Kosten des Geräts aus. Es belief sich auf 115 Millionen Dollar. Das erste Gerät kostete Kasachstan 65 Millionen.
3. Die Bewohner der örtlichen Steppe beobachten ruhig alles, was passiert. Wüstenschiffe)
4. Die Größe und Fähigkeiten dieser Rakete sind wirklich erstaunlich. Seine Länge beträgt 58,2 Meter, sein gefülltes Gewicht beträgt 705 Tonnen. Beim Start beträgt die Schubkraft der 6 Triebwerke der ersten Stufe der Trägerrakete etwa 1.000 Tonnen. Dies ermöglicht den Start von Objekten mit einem Gewicht von bis zu 25 Tonnen in die erdnahe Referenzumlaufbahn und bis zu 5 Tonnen in eine hohe geostationäre Umlaufbahn (30.000 km von der Erdoberfläche entfernt). Daher ist Proton-M unverzichtbar, wenn es um den Start von Telekommunikationssatelliten geht.
Es gibt einfach keine zwei identischen Raumschiffe, denn jedes Raumschiff ist eine völlig neue Technologie. In kurzer Zeit kommt es vor, dass komplett neue Elemente ausgetauscht werden müssen. KazSat-2 nutzte die damals bereits vorhandenen neuen fortschrittlichen Technologien. Ein Teil der in Europa hergestellten Ausrüstung wurde geliefert, teilweise dort, wo wir bei KazSat-1 Ausfälle hatten. Ich denke, dass die Ausrüstung, mit der wir derzeit bei KazSat-2 arbeiten, gute Ergebnisse zeigen sollte. Es hat eine ziemlich gute Fluggeschichte
5. Das Kosmodrom verfügt derzeit über 4 Startpositionen für die Proton-Trägerrakete. Allerdings sind nur drei davon, an den Standorten Nr. 81 und Nr. 200, funktionsfähig. Bisher war am Abschuss dieser Rakete nur das Militär beteiligt, da die Arbeit mit giftigem Treibstoff eine strenge Führung durch das Kommando erforderte. Heute ist der Komplex demilitarisiert, obwohl zu den Kampfmannschaften viele ehemalige Militärangehörige gehören, die ihre Schultergurte abgenommen haben.
Die Orbitalposition des zweiten KazSat ist für die Arbeit deutlich komfortabler geworden. Es ist 86,5 Grad östlicher Länge. Das Versorgungsgebiet umfasst das gesamte Territorium Kasachstans, einen Teil Zentralasiens und Russlands.
6. Sonnenuntergänge im Kosmodrom Baikonur sind ausschließlich technisch! Die massive Struktur rechts von der Mitte des Fotos ist das Proton-M mit einem daran angeschlossenen Servicefachwerk. Vom Moment des Transports der Rakete zur Startposition der Startrampe Nr. 200 vergehen bis zum Start 4 Tage. Während dieser ganzen Zeit werden Proton-M-Systeme vorbereitet und getestet. Ungefähr 12 Stunden vor dem Start findet eine Sitzung der Landeskommission statt, die die Erlaubnis zum Betanken der Rakete erteilt. Das Auftanken beginnt 6 Stunden vor dem Start. Von diesem Moment an werden alle Vorgänge irreversibel.
7. Welche Vorteile hat unser Land durch den Besitz eines eigenen Kommunikationssatelliten? Dies ist zunächst einmal eine Lösung des Problems Informationsunterstützung Kasachstan. Ihr Satellit wird dazu beitragen, das Angebot an Informationsdiensten für die gesamte Bevölkerung des Landes zu erweitern. Dies ist ein E-Government, Internet, Mobilfunk. Das Wichtigste ist, dass der kasachische Satellit es uns ermöglichen wird, die Dienste ausländischer Telekommunikationsunternehmen, die unserem Betreiber Relaisdienste anbieten, teilweise zu verweigern. Wir sprechen von Dutzenden Millionen Dollar, die nun nicht ins Ausland, sondern in den Staatshaushalt fließen.
Victor Lefter, Präsident des Republikanischen Zentrums für Weltraumkommunikation:
Kasachstan hat im Vergleich zu anderen Ländern ein relativ großes Territorium. Und wir müssen verstehen, dass wir nicht in der Lage sein werden, Kommunikationsdienste, die durch Kabel- und andere Systeme eingeschränkt sind, für jeden Ort, jede ländliche Schule bereitzustellen. Das Raumschiff löst dieses Problem. Fast das gesamte Gebiet ist gesperrt. Darüber hinaus nicht nur das Territorium Kasachstans, sondern auch Teile des Territoriums der Nachbarstaaten. Und Satellit ist eine stabile Möglichkeit, Kommunikation bereitzustellen
8. Verschiedene Modifikationen der Proton-Trägerrakete sind seit 1967 im Einsatz. Ihr Chefdesigner war der Akademiker Vladimir Chelomey und sein Designbüro (derzeit das Salyut Design Bureau, eine Zweigstelle des M.V. Khrunichev State Research and Production Space Center). Wir können mit Sicherheit sagen, dass alle beeindruckenden sowjetischen Projekte zur Erforschung des erdnahen Weltraums und zur Untersuchung von Objekten des Sonnensystems ohne diese Rakete nicht realisierbar gewesen wären. Darüber hinaus zeichnet sich der Proton durch eine für Geräte dieses Niveaus sehr hohe Zuverlässigkeit aus: Während der gesamten Betriebsdauer wurden 370 Starts durchgeführt, von denen 44 erfolglos blieben.
9. Der einzige und größte Nachteil des Protons sind die extrem giftigen Bestandteile des Kraftstoffs: unsymmetrisches Dimethylhydrazin (UDMH), oder wie es auch „Heptyl“ genannt wird, und Stickstofftetroxid („Amyl“). An Orten, an denen die erste Stufe fällt (dies sind Gebiete im Gebiet der Stadt Dzhezkazgan), kommt es zu Umweltverschmutzung, die teure Sanierungsarbeiten erfordert.
Die Situation verschlechterte sich Anfang der 2000er Jahre erheblich, als es zu drei Unfällen mit Trägerraketen in Folge kam. Dies führte zu äußerster Unzufriedenheit bei den kasachischen Behörden, die von russischer Seite hohe Entschädigungen forderten. Seit 2001 werden die alten Modifikationen der Trägerrakete durch den modernisierten Proton-M ersetzt. Es verfügt über ein digitales Steuerungssystem sowie ein System zum Ablassen unverbrannter Treibstoffrückstände in den oberen Schichten der Ionosphäre.
Dadurch konnten die Umweltschäden deutlich reduziert werden. Darüber hinaus wurde ein Projekt für eine umweltfreundliche Angara-Trägerrakete entwickelt, das jedoch noch auf dem Papier steht und Kerosin und Sauerstoff als Treibstoffkomponenten verwendet und die Proton-M schrittweise ersetzen soll. Der Angara-Trägerraketenkomplex in Baikonur wird übrigens „Baiterek“ (aus dem Kasachischen übersetzt „Topol“) heißen.
10. Es war die Zuverlässigkeit der Rakete, die einst die Amerikaner anzog. In den 90er Jahren wurde das Joint Venture ILS gegründet, das die Rakete auf dem amerikanischen Markt für Telekommunikationssysteme positionierte. Heute werden die meisten amerikanischen zivilen Kommunikationssatelliten mit Proton-M von einem Kosmodrom in der kasachischen Steppe aus gestartet. Die amerikanische SES-3 (im Besitz von SES WORLD SKIES), die sich zusammen mit der kasachischen KazSat-2 an der Spitze der Rakete befindet, ist eine von vielen, die von Baikonur aus gestartet wurden.
11. Zusätzlich zur russischen und amerikanischen Flagge trägt die Rakete die kasachische Flagge und das Emblem des Republican Space Communications Center, der Organisation, die heute den Satelliten besitzt und betreibt.
12. 16. Juli 2011 5 Stunden 16 Minuten und 10 Sekunden morgens. Der Höhepunkt. Zum Glück geht alles gut.
13. 3 Monate nach dem Start. Junge Spezialisten sind der leitende Ingenieur der Satellitenkontrollabteilung Bekbolot Azaev sowie seine Kollegen Ingenieure Rimma Kozhevnikova und Asylbek Abdrakhmanov. Diese Leute betreiben KazSat-2.
14. Akmola-Region. Das kleine und bis 2006 unauffällige Regionalzentrum Akkol erlangte vor fünf Jahren große Bekanntheit, als hier das erste MCC des Landes, ein Flugkontrollzentrum für Orbitalsatelliten, gebaut wurde. Der Oktober ist hier kalt, windig und regnerisch, aber jetzt ist die geschäftigste Zeit für diejenigen, die dem Satelliten KazSat-2 den Status eines vollwertigen und wichtigen Segments der Telekommunikationsinfrastruktur Kasachstans verleihen müssen.
15. Nach dem Verlust des ersten Satelliten im Jahr 2008 wurde im Akkol Space Communications Center eine umfassende Modernisierung durchgeführt. Damit können Sie bereits zwei Geräte gleichzeitig steuern.
Baurzhan Kudabaev, Vizepräsident des Republikanischen Zentrums für Weltraumkommunikation:
Ein besonderes Software, neue Ausrüstung wurde geliefert. Vor Ihnen befindet sich das Gestell des Befehls- und Messsystems. Dabei handelt es sich wie bei KazSat-1 um eine Lieferung der amerikanischen Firma Vertex, jedoch mit einer neuen Modifikation, einer verbesserten Version. Dabei wurden die Entwicklungen des russischen Unternehmens Space Systems genutzt. Diese. Das sind alles Entwicklungen von heute. Neue Programme, Hardwarekomponenten. All dies verbessert die Arbeit mit unserem Raumschiff
16. Darkhan Maral, Leiter der Flugkontrollzentrale am Arbeitsplatz. Im Jahr 2011 kamen junge Fachkräfte, Absolventen russischer und kasachischer Universitäten, ins Zentrum. Sie wurden bereits in die Arbeitsweise eingewiesen und nach Angaben der Führung des RCKS gibt es keine Probleme mit der Personalauffüllung. Im Jahr 2008 war die Situation noch viel trauriger. Nach dem Verlust des ersten Satelliten verließ ein erheblicher Teil der hochgebildeten Menschen das Zentrum.
Der 17. Oktober 2011 war ein weiterer Höhepunkt der Arbeiten am kasachischen Satelliten. Die Flugdesigntests wurden abgeschlossen und die sogenannten Testtests begannen. Diese. Für den Hersteller war es wie eine Prüfung der Funktionalität des Satelliten. Es geschah alles wie folgt. Das Fernsehsignal wurde auf KazSat-2 ausgestrahlt.
Dann reisten mehrere Gruppen von Spezialisten in verschiedene Regionen Kasachstans und maßen die Parameter dieses Signals, d. h. Wie korrekt wird das Signal vom Satelliten weitergeleitet? Es gab keine Kommentare und am Ende verabschiedete die Sonderkommission ein Gesetz zur Übergabe des Satelliten an die kasachische Seite. Von diesem Moment an bedienen kasachische Spezialisten das Gerät.
18. Bis Ende November 2011 arbeitete eine große Gruppe russischer Spezialisten im Raumfahrtzentrum Akkol. Sie vertraten Subunternehmer für das KazSat-2-Projekt. Dies sind die führenden Unternehmen der russischen Raumfahrtindustrie: Zentrum benannt nach. Chrunitschew, der den Satelliten entwickelt und gebaut hat, das Mars-Designbüro (spezialisiert auf die Navigation von Orbitalsatelliten) sowie das russische Unternehmen Space Systems, das Software entwickelt.
Das gesamte System ist in zwei Komponenten unterteilt. Dabei handelt es sich in der Tat um den Satelliten selbst und die Bodenkontrollinfrastruktur. Gemäß der Technologie muss der Auftragnehmer zunächst die Funktionsfähigkeit des Systems nachweisen – dies ist die Installation der Ausrüstung, deren Fehlerbehebung und die Demonstration der Funktionalität. Nach allen Verfahren - Ausbildung kasachischer Spezialisten.
19. Das Weltraumkommunikationszentrum in Akkola ist einer der wenigen Orte in unserem Land, wo eine günstige elektromagnetische Umgebung herrscht. Im Umkreis von vielen Dutzend Kilometern gibt es hier keine Strahlungsquellen. Sie können Störungen verursachen und die Steuerung des Satelliten beeinträchtigen. 10 groß Parabolantennen an einem einzigen Punkt in den Himmel gerichtet. Dort hängt in großer Entfernung von der Erdoberfläche – mehr als 36.000 Kilometer – ein kleines von Menschenhand geschaffenes Objekt – der kasachische Kommunikationssatellit KazSat-2.
Die meisten modernen Kommunikationssatelliten sind geostationär. Diese. Ihre Umlaufbahn ist so konstruiert, dass sie über einem geografischen Punkt zu schweben scheint und die Rotation der Erde praktisch keinen Einfluss auf diese stabile Position hat. Auf diese Weise können Sie mit einem integrierten Repeater große Informationsmengen übertragen und diese Informationen sicher im Abdeckungsbereich der Erde empfangen.
20. Ein weiteres interessantes Detail. Nach internationalen Regeln darf die zulässige Abweichung eines Satelliten von seiner Position maximal ein halbes Grad betragen. Für MCC-Spezialisten ist es ein Schmuckstück, das Gerät innerhalb der vorgegebenen Parameter zu halten, was höchste Qualifikationen von Ballistikspezialisten erfordert. Das Zentrum wird 69 Mitarbeiter beschäftigen, davon 36 technische Spezialisten.
21. Dies ist das Hauptbedienfeld. An der Wand hängt ein großer Monitor, auf dem die gesamte Telemetrie erfasst wird, und auf einem halbrunden Tisch stehen mehrere Computer und Telefone. Alles scheint sehr einfach zu sein...
23. Victor Lefter, Präsident des Republican Space Communications Center:
- Wir werden die kasachische Flottille auf 3, 4 und vielleicht sogar bis zu 5 Satelliten erweitern. Diese. Damit ein ständiger Austausch von Geräten erfolgt, eine Reserve vorhanden ist und unsere Betreiber nicht das dringende Bedürfnis verspüren, Produkte aus anderen Ländern einzusetzen. Damit wir mit unseren Reserven versorgt sind.“
24. Derzeit erfolgt die Satellitenkontrollreservierung von Moskau aus, wo sich das nach ihm benannte Raumfahrtzentrum befindet. Khrunicheva. Das Republikanische Zentrum für Weltraumkommunikation beabsichtigt jedoch, einen Flug aus kasachischem Gebiet zu reservieren. Zu diesem Zweck wird derzeit eine zweite Leitstelle gebaut. Es wird 30 Kilometer nördlich von Almaty liegen.
25. Die Nationale Weltraumbehörde Kasachstans plant den Start des dritten Satelliten, KazSat-3, im Jahr 2013. Der Vertrag für seine Entwicklung und Produktion wurde 2011 in Frankreich auf der Luft- und Raumfahrtmesse in Le Bourget unterzeichnet. Der Satellit für Kasachstan wird von der NPO Academician Reshetnev mit Sitz in der russischen Stadt Krasnojarsk gebaut.
26. Bedienerschnittstelle der Steuerabteilung. So sieht er jetzt aus.
Im Video können Sie sehen, wie dieser Satellit gestartet wurde.
Original von hier übernommen
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