Космически спътници на земята. Интересни факти за изкуствените спътници на земята

Изкуствените спътници на Земята са летящи космически кораби, които се изстрелват върху нея и се въртят около нея в геоцентрична орбита. Предназначени са за решаване на приложни и научни проблеми. Първото изстрелване на изкуствен спътник на Земята се състоя на 4 октомври 1957 г. в СССР. Това беше първото изкуствено небесно тяло, създадено от хората. Събитието стана възможно благодарение на резултатите от постиженията в много области на ракетната техника, компютърните технологии, електрониката, небесната механика, автоматичното управление и други области на науката. Първият спътник позволи да се измери плътността на горните слоеве на атмосферата, да се провери надеждността на теоретичните изчисления и основните технически решения, използвани за извеждане на сателита в орбита, и да се изучат характеристиките на предаването на радиосигнал в йоносферата. .

Америка изстреля първия си сателит Explorer 1 на 1 февруари 1958 г., а малко по-късно изстреляха и други страни: Франция, Австралия, Япония, Китай и Великобритания. Сътрудничеството между страните по света стана широко разпространено в региона.

Космическият кораб може да се нарече спътник само след като е извършил повече от едно завъртане около Земята. В противен случай той не е регистриран като сателит и ще се нарича ракетна сонда, която е извършила измервания балистична траектория.

Сателитът се счита за активен, ако има радиопредаватели, флаш лампи, които осигуряват светлинни сигнали, и измервателно оборудване. Пасивните изкуствени спътници на Земята често се използват за наблюдения от повърхността на планетата при изпълнение на определени научни задачи. Те включват балонни сателити с диаметър до няколко десетки метра.

Изкуствените спътници на Земята се делят на приложни и научноизследователски в зависимост от задачите, които изпълняват. Научните изследвания са предназначени за провеждане на изследвания на Земята и космическото пространство. Това са геодезически и геофизични спътници, астрономически орбитални обсерватории и др. Приложните спътници са комуникационни спътници, навигационни спътници за изследване на земните ресурси, технически спътници и др.

Изкуствените спътници на Земята, създадени за човешки полет, се наричат „пилотирани спътници“. Сателитите в субполярна или полярна орбита се наричат полярни, а в екваториална орбита – екваториални. Стационарните спътници са спътници, изстреляни в екваториална кръгова орбита, чиято посока на движение съвпада с въртенето на Земята; те висят неподвижно над определена точка на планетата. Части, отделени от спътниците по време на изстрелването в орбита, като обтекатели, са вторични орбитални обекти. Те често се наричат сателити, въпреки че се движат по околоземни орбити и служат предимно като обекти за наблюдение в научни цели.

От 1957 до 1962г името на космическите обекти показва годината на изстрелване и буквата от гръцката азбука, съответстваща на серийния номер на изстрелването през определена година, както и арабска цифра- номер на обект, в зависимост от него научна значимостили яркост. Но броят на изстреляните спътници нараства бързо, следователно от 1 януари 1963 г. те започват да се обозначават с годината на изстрелване, номера на изстрелването през същата година и буквата латиница.

Сателитите могат да бъдат различни по размер, дизайн, тегло и състав на бордовото оборудване в зависимост от изпълняваните задачи. Оборудването на почти всички спътници се захранва от слънчеви панели, монтирани на външната част на тялото.

AES се извеждат в орбита с помощта на автоматично управлявани многостепенни ракети-носители. Движението на изкуствените спътници на Земята е обект на пасивно (планетарно привличане, съпротивление и др.) И активно (ако върху сателита са инсталирани сили.

Космическите кораби в цялото им разнообразие са едновременно гордост и грижа на човечеството. Създаването им е предшествано от вековна история на развитието на науката и технологиите. Космическата ера, която позволи на хората да погледнат света, в който живеят отвън, ни изведе на ново ниво на развитие. Ракета в космоса днес не е мечта, а въпрос на загриженост за висококвалифицирани специалисти, които са изправени пред задачата да подобрят съществуващите технологии. Какви видове космически кораби се различават и как се различават един от друг, ще бъдат обсъдени в статията.

Определение

Космически кораб е общо наименование за всяко устройство, предназначено да работи в космоса. Има няколко варианта за тяхната класификация. В най-простия случай космическите кораби се разделят на пилотирани и автоматични. Първите от своя страна се делят на космически кораби и станции. Различни по своите възможности и предназначение, те са сходни в много отношения по структура и използвано оборудване.

Характеристики на полета

След изстрелването всеки космически кораб преминава през три основни етапа: вкарване в орбита, самия полет и кацане. Първият етап включва устройството, развиващо скоростта, необходима за навлизане в открития космос. За да влезе в орбита, стойността му трябва да бъде 7,9 km/s. Пълното преодоляване на гравитацията включва развитието на секунда, равна на 11,2 km/s. Точно така се движи една ракета в космоса, когато нейната цел са отдалечени райони на Вселената.

След освобождаването от привличането следва вторият етап. По време на орбитален полет движението на космическите кораби става по инерция, поради даденото им ускорение. И накрая, етапът на кацане включва намаляване на скоростта на кораба, сателита или станцията почти до нула.

"пълнеж"

Всеки космически кораб е оборудван с оборудване, което отговаря на задачите, които е предназначен да решава. Основното несъответствие обаче е свързано с т. нар. прицелна апаратура, която е необходима именно за получаване на данни и различни научно изследване. Иначе оборудването на космическия кораб е подобно. Той включва следните системи:

енергоснабдяване - най-често слънчеви или радиоизотопни батерии, химически батерии и ядрени реактори захранват космическите кораби с необходимата енергия;
комуникация - осъществява се с помощта на радиовълнов сигнал; на значително разстояние от Земята точното насочване на антената става особено важно;
поддържане на живота - системата е типична за пилотирани космически кораби, благодарение на нея става възможно хората да останат на борда;
ориентация - както всички други кораби, космическите кораби са оборудвани с оборудване за постоянно определяне на собствената си позиция в пространството;
движение - двигателите на космическите кораби позволяват промени в скоростта на полета, както и в посоката му.

Класификация

Един от основните критерии за разделяне на космическите кораби на видове е режимът на работа, който определя техните възможности. Въз основа на тази характеристика устройствата се разграничават:

разположени в геоцентрична орбита или изкуствени земни спътници;
такива, чиято цел е да изучават отдалечени райони на космоса - автоматични междупланетни станции;
използвани за доставяне на хора или необходими товари в орбитата на нашата планета, те се наричат космически кораби, могат да бъдат автоматични или пилотирани;
създаден за хора да останат в космоса за дълъг период от време - това е;
ангажирани в доставката на хора и товари от орбита до повърхността на планетата, те се наричат спускане;
тези, способни да изследват планетата, директно разположени на нейната повърхност и да се движат около нея, са планетарни роувъри.

Нека разгледаме по-отблизо някои видове.

AES (изкуствени земни спътници)

Първите устройства, изстреляни в космоса, бяха изкуствени спътници на Земята. Физиката и нейните закони правят изстрелването на подобно устройство в орбита трудна задача. Всяко устройство трябва да преодолее гравитацията на планетата и след това да не падне върху нея. За да направи това, сателитът трябва да се движи с или малко по-бързо. Над нашата планета е идентифицирана условна долна граница на възможното местоположение на изкуствен спътник (минава на надморска височина от 300 км). По-близкото разположение ще доведе до доста бързо забавяне на устройството при атмосферни условия.

Първоначално само ракети-носители можеха да доставят изкуствени спътници на Земята в орбита. Физиката обаче не стои неподвижна и днес се разработват нови методи. По този начин, един от често използваните напоследъкметоди - изстрелване от друг спътник. Има планове за използване на други опции.

Орбитите на космически кораби, въртящи се около Земята, могат да лежат на различни височини. Естествено от това зависи и времето, необходимо за една обиколка. Сателитите, чийто орбитален период е равен на един ден, се поставят на т.нар. Счита се за най-ценен, тъй като устройствата, разположени върху него, изглеждат неподвижни за земен наблюдател, което означава, че няма нужда да се създават механизми за въртящи се антени .

AMS (автоматични междупланетни станции)

Огромно количество информация за различни обекти слънчева системаучените го получават с помощта на космически кораби, изпратени извън геоцентричната орбита. AMS обектите са планети, астероиди, комети и дори галактики, достъпни за наблюдение. Задачите, поставени пред такива устройства, изискват огромни знания и усилия от инженери и изследователи. AWS мисиите представляват въплъщение на технологичния прогрес и същевременно са негов стимул.

Пилотиран космически кораб

Устройствата, създадени да доставят хора до местоназначението им и да ги връщат обратно, по нищо не отстъпват в технологично отношение на описаните видове. Към този тип принадлежи и Восток-1, на който Юрий Гагарин извърши своя полет.

Най-трудната задача за създателите на пилотиран космически кораб- осигуряване безопасността на екипажа по време на връщане на Земята. Също значителна частТакива устройства са система за аварийно спасяване, която може да е необходима по време на изстрелването на кораб в космоса с помощта на ракета-носител.

Космическите кораби, както всяка астронавтика, непрекъснато се подобряват. Напоследък медиите често виждат съобщения за дейността на сондата Rosetta и спускаемия модул Philae. Те въплъщават всички най-нови постижения в областта на космическото корабостроене, изчисляването на движението на превозни средства и т.н. Кацането на сондата Philae върху кометата се смята за събитие, сравнимо с полета на Гагарин. Най-интересното е, че това не е венецът на човешките възможности. Тепърва ни предстоят нови открития и постижения както по отношение на изследването на космоса, така и по отношение на структурата

Изкуствени спътници на Земята

Поддържане.Изкуствените спътници на Земята са космически кораби, изстрелвани в ниски околоземни орбити. Формата на сателитните орбити зависи от скоростта на спътника и разстоянието му от центъра на Земята и е кръг или елипса. Освен това орбитите се различават по наклон спрямо екваториалната равнина, както и по посока на въртене. Формата на сателитните орбити се влияе от несферичността на гравитационното поле на Земята, гравитационните полета на Луната, Слънцето и други небесни тела, както и аеродинамичните сили, възникващи при движение на сателита в горните слоеве на атмосферата, и други причини.

Изборът на формата на орбитата на спътника до голяма степен зависи от неговото предназначение и характеристиките на задачите, които изпълнява.

Предназначение на изкуствения спътник.В зависимост от задачите, които трябва да се решат, спътниците се разделят на изследователски, приложни и военни.

Проучване AES се използват за изследване на Земята, небесните тела и космическото пространство. С тяхна помощ се извършват геофизични, астрономически, геодезически, биологични и други изследвания. Орбитите на такива спътници са разнообразни: от почти кръгли на височина 200...300 км до удължени елиптични с височина на апогея до 500 хиляди км. Това са спътниците „Прогноз“, „Електрон“, „Протон“ и др., Изведени в орбити за изследване на процесите на слънчевата активност и тяхното влияние върху магнитосферата на Земята, изследване на космическите лъчи и взаимодействието на свръхзвукови енергийни частици с материята.

ДА СЕ приложено AES включват комуникационни (телекомуникационни), метеорологични, геодезически, навигационни, океанографски, геоложки, спасително-издирвателни и други.

От особено значение са комуникационни сателити- „Молния“ (фиг. 2.5), „Дъга“, „Екран“, „Хоризонт“, предназначени за предаване на телевизионни програми и осигуряване на радиокомуникации на дълги разстояния. Те използват елиптични синхронни орбити с висок ексцентрицитет. За непрекъсната комуникация с региона трябва да имате три такива сателита. Спътниците Raduga, Ekran и Horizon също имат кръгови екваториални геостационарни орбити с надморска височина 35 500 - 36 800 km, което осигурява денонощна комуникация чрез мрежата от наземни приемни телевизионни станции Orbita.

Всички тези спътници имат динамична стабилизация спрямо Земята и Слънцето, което им позволява надеждно да предават получените сигнали, както и да ориентират слънчеви панели (SB) към Слънцето.

Ориз. 2.5. Схема на свързания изкуствен спътник на Земята "Молния":

1 - сензори на системата за ориентация; 2 - SB панели; 3 - радиоприемници и предаватели;
4 - антени; 5 - хидразинови цилиндри; 6 - двигател за коригиране на орбитата; 7 - радиатори

МетеорологичниСателитите от типа "Метеор" се изстрелват в кръгови орбити на височина 900 км. Те регистрират състоянието на атмосферата и облаците, обработват получената информация и я предават на Земята (с едно завъртане сателитът изследва до 20% от площта глобус).

ГеодезическиСателитните сателити са предназначени за картографиране на терена и свързване на обекти на земята, като се вземе предвид неговия релеф. Бордовият комплекс от такива спътници включва: оборудване, което ви позволява точно да записвате тяхното положение в пространството спрямо наземните контролни точки и да определяте разстоянието между тях.

Навигационен AES от типа "Цикада" и "Ураган" са предназначени за глобалните навигационни спътникови системи "ГЛОНАСС", "Космос-1000" (Русия), "Навстар" (САЩ) - за осигуряване на навигация на морски кораби, самолети и други движещи се обекти. С помощта на навигационни и радиосистеми кораб или самолет може да определи позицията си спрямо няколко спътника (или в няколко точки от орбитата на сателита). За навигационни спътници полярните орбити са за предпочитане, т.к покриват цялата повърхност на Земята.

Военен AES се използват за осигуряване на комуникации, командване и контрол и различни видоверазузнаване (наблюдение на територии, военни съоръжения, изстрелвания на ракети, движение на кораби и др.), както и за навигация на самолети, ракети, кораби, подводници и др.

Бордово оборудване на сателити.Съставът на бордовото оборудване на спътника се определя от предназначението на спътника.

Оборудването може да включва различни инструменти и устройства за наблюдение. Тези устройства, в зависимост от тяхното предназначение, могат да работят на различни физически принципи. Например, на спътника могат да бъдат инсталирани: оптичен телескоп, радиотелескоп, лазерен рефлектор, фотографско оборудване, работещо във видимия и инфрачервения диапазон и др.

За обработка на резултатите от наблюденията и анализирането им на борда на спътника могат да бъдат инсталирани сложни информационни и аналитични комплекси с помощта на компютърни технологии и други средства. Получената и обработена на борда информация, обикновено под формата на кодове, се предава на Земята с помощта на специални бордови радиосистеми, работещи в различни радиочестотни диапазони. Радиокомплексът може да съдържа няколко антени различни видовеи цели (параболични, спирални, щифтови, рогови и др.).

За да контролира движението на спътника и да осигури функционирането на бордовото му оборудване, на борда на спътника е инсталиран бордов контролен комплекс, който работи автономно (в съответствие с наличните на борда програми), както и по команди, получени от наземен комплексуправление.

За осигуряване на електрическа енергия на бордовия комплекс, както и на всички бордови инструменти и устройства, на сателита са монтирани слънчеви панели, сглобени от полупроводникови елементи или горивни химически елементи, или атомни електроцентрали.

Системи за задвижване.Някои сателити имат системи за задвижване, използвани за корекция на траекторията или ротационна стабилизация. По този начин, за да се увеличи живота на спътниците с ниска орбита, на тях периодично се включват двигатели, които прехвърлят спътниците на по-висока орбита.

Система за сателитна ориентация.Повечето сателити използват система за ориентация, която осигурява фиксирано положение на осите спрямо повърхността на Земята или всякакви небесни обекти (например за изследване на космическото пространство с помощта на телескопи и други инструменти). Ориентацията се извършва с помощта на микроракетни двигатели или реактивни дюзи, разположени на повърхността на спътника или изпъкнали конструкции (панели, ферми и др.). За стабилизиране на изкуствените спътници на средни и високи орбити са необходими много ниски тягови усилия (0,01... 1 N).

Характеристики на дизайна. AES се извеждат в орбита под специални обтекатели, които поемат всички аеродинамични и топлинни натоварвания. Следователно формата на спътника и конструктивните решения се определят от функционалната приложимост и допустимите размери. Обикновено изкуствените спътници имат моноблокови, многоблокови или фермови конструкции. Част от оборудването е поставено в термостатно затворени отделения.

Автоматични междупланетни станции

Въведение.Автоматичните междупланетни станции (AIS) са предназначени за полети до Луната и планетите от Слънчевата система. Характеристиките им се определят от голямото разстояние на действие от Земята (до излизане от сферата на действие на нейното гравитационно поле) и времето на полета (измерва се в години). Всичко това поставя специални изисквания към тяхното проектиране, управление, захранване и др.

Обща формаи типичното оформление на AMS е показано на примера на автоматичната междупланетна станция „Вега“ (фиг. 2.6)

Ориз. 2.6. Общ изглед на автоматичната междупланетна станция "Вега":

1 - превозно средство за спускане; 2 - орбитално превозно средство; 3 - слънчева батерия; 4 - блокове научно оборудване; 5 - нисконасочена антена; 6 - силно насочена антена

Полетите на AMS започват през януари 1959 г. с изстрелването на съветската AMS Луна-1 в орбита, която лети до Луната. През септември същата година Луна 2 достигна повърхността на Луната, а през октомври Луна 3 снима невидимата страна на планетата, предавайки тези изображения на Земята.

През 1970 - 1976 г. проби от лунна почва бяха доставени от Луната на Земята и Луноходите успешно оперираха на Луната. Тези постижения значително изпревариха американското изследване на Луната с автоматични превозни средства.

С помощта на поредица от космически сонди, изстреляни към Венера (от 1961 г.) и Марс (от 1962 г.), бяха получени уникални данни за структурата и параметрите на тези планети и тяхната атмосфера. В резултат на полетите на космическите кораби е установено, че налягането на атмосферата на Венера е повече от 9 MPa (90 atm), а температурата е 475 ° C; е получена панорама на повърхността на планетата. Тези данни бяха предадени на Земята с помощта на сложна комбинирана структура AMC, една от частите на която се спускаше до повърхностпланета, а вторият, изстрелян в сателитна орбита, получи информация и я предаде на Земята. Подобни комплексни изследвания са извършени и на Марс. През същите тези години на Земята беше получена богата научна информация от космическия кораб Zond, на който бяха разработени много дизайнерски решения за следващите космически кораби, включително при завръщането им на Земята.

Ориз. 2.7. Траектория на полета на космическия кораб "Вега" към планетата Венера и Халеевата комета

Полетите на американските космически кораби "Рейнджър", "Сървейър", "Маринър", "Викинг" продължиха изследването на Луната, Венера и Марс ("Маринър-9" - първият изкуствен спътник на Марс, излезе в орбита на 13 ноември , 1971 г. след успешна спирачна маневра, фиг. 2.9), а сондите Pioneer, Voyager и Galileo достигнаха далечните планети на Слънчевата система: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, предавайки уникални изображения и данни за тези планети.

Ориз. 2.9 Маринър 9, първият изкуствен спътник на Марс, влезе в орбита на 13 ноември 1971 г. след успешно извършване на спирачна маневра:

1 - нисконасочена антена; 2 - маневрен двигател; 3 - резервоар за гориво (2 бр.); 4 - устройство за ориентация към звездата Канопус; 5 - цилиндър в системата за херметизиране на задвижващата система; 6 -щори на системата за термоконтрол; 7 - инфрачервен интерферометър-спектрометър; 8 - телевизионна камера с малък зрителен ъгъл;
9 - ултравиолетов спектрометър; 10 -TV камера с широк зрителен ъгъл; 11 - инфрачервен радиометър; 12 - силно насочена антена; 13 - датчици за слънчево улавяне (4 бр.); 14 - сензор за следене на слънцето; 15 - антена с умерено усилване; 16 - соларен панел (4 бр.).

AMS орбити.За полети на космически кораби до планетите на Слънчевата система трябва да им се даде скорост, близка до втората космическа скорост или дори надвишаваща я, а орбитата приема формата на парабола или хипербола. При приближаване до планетата-дестинация AMS навлиза в зоната на нейното гравитационно поле (грависфера), което променя формата на орбитата. По този начин траекторията на AWS може да се състои от няколко секции, чиято форма се определя от законите на небесната механика.

Бордово оборудване на AMS.На AWS, предназначени за изучаване на планети, в зависимост от решаваните задачи са инсталирани различни инструменти и устройства: телевизионни камери с малки и големи ъгли на видимост, камери и фотополяриметри, ултравиолетови спектрометри и инфрачервени интерферометри, магнитометри, детектори на космически лъчи и заредени частици, инструменти за измерване на характеристиките на плазмата, телескопи и др.

За извършване на планираните изследвания някои научни инструменти могат да бъдат разположени в корпуса на AWS, други се изваждат от корпуса с помощта на ферми или пръти, монтирани на сканиращи платформи и се въртят спрямо техните оси.

За предаване на получената и обработена информация на Земята на AMS е инсталирано специално предавателно и приемащо радио оборудване с високо насочена параболична антена, както и бордов контролен комплекс с изчислително устройство, което генерира команди за работа на инструменти и системи на борда.

За осигуряване на бордовия комплекс за управление и прибори с електричество, на AWS могат да се използват слънчеви панели или ядрени радиоизотопни термоелектрически генератори (необходими за дългосрочни полети до далечни планети).

Характеристики на дизайна на AMS.Носещата конструкция на AMC обикновено има лека фермова рамка (платформа), върху която е монтирано цялото оборудване, системи и отделения. За електронно и друго оборудване се използват запечатани отделения с многослойна топлоизолация и система за термичен контрол.

AWS трябва да бъде оборудвана с триосна система за ориентация с проследяване на определени ориентири (например Слънцето, звездата Канопус). Пространствената ориентация на AMS и маневрите за корекция на траекторията се извършват с помощта на микроракетни двигатели или дюзи, работещи с горещи или студени газове.

AMS може да има орбитална маневрена задвижваща система за коригиране на траекторията или за прехвърляне на AMS в орбитата на планета или неин спътник. В последния случай дизайнът на AWS става значително по-сложен, т.к За да се приземи станцията на повърхността на планетите, тя изисква спиране. Извършва се с помощта на спирачна задвижваща система или поради атмосферата на планетата (ако нейната плътност е достатъчна за спиране, както на Венера). По време на спиране и кацане възникват значителни натоварвания върху конструкцията и инструментите, така че частта за спускане обикновено се отделя от AMS, което й придава подходяща здравина и я предпазва от топлина и други натоварвания.

Спускаемата част на космическия кораб може да има на борда си различно изследователско оборудване, средства за движението му по повърхността на планетата (например Луноход на космическия кораб Луна-17) и дори устройство, което се връща на Земята с почвена капсула ( космически кораб Луна-16). В последния случай на връщащото се превозно средство е монтирана допълнителна задвижваща система, която осигурява ускорение и коригиране на траекторията на връщащия се автомобил.

Отдавна сме свикнали с факта, че живеем в ерата на космическите изследвания. Въпреки това, наблюдавайки днес огромните ракети и космически кораби за многократна употреба орбитални станциимнозина не осъзнават, че първото стартиране космически корабсе състоя не толкова отдавна - само преди 60 години.

Кой изстреля първия изкуствен спътник на Земята? - СССР. Този въпрос има голямо значение, тъй като това събитие породи така наречената космическа надпревара между две суперсили: САЩ и СССР.

Как се казваше първият изкуствен спътник в света? - тъй като подобни устройства не са съществували преди, съветските учени смятат, че името "Спутник-1" е напълно подходящо за това устройство. Кодовото обозначение на устройството е PS-1, което означава „Най-простият спутник-1“.

Външно сателитът имаше доста прост вид и представляваше алуминиева сфера с диаметър 58 см, към която бяха прикрепени напречно две извити антени, което позволяваше на устройството да разпределя радиоизлъчването равномерно и във всички посоки. Вътре в сферата, съставена от две полусфери, закрепени с 36 болта, имаше 50-килограмови сребърно-цинкови батерии, радиопредавател, вентилатор, термостат, сензори за налягане и температура. Общото тегло на устройството беше 83,6 кг. Трябва да се отбележи, че радиопредавателят излъчва в диапазона от 20 MHz и 40 MHz, тоест обикновените радиолюбители могат да го наблюдават.

История на създаването

Историята на първия космически спътник и космическите полети като цяло започва с първия балистична ракета– V-2 (Vergeltungswaffe-2). Ракетата е разработена от известния немски конструктор Вернер фон Браун в края на Втората световна война. Първото тестово изстрелване е извършено през 1942 г., а бойното изстрелване през 1944 г.; извършени са общо 3225 изстрелвания, главно във Великобритания. След войната Вернер фон Браун се предава на американската армия и следователно оглавява Службата за проектиране и развитие на оръжия в Съединените щати. През 1946 г. немски учен представи на Министерството на отбраната на САЩ доклад „Предварителен дизайн на експериментален космически кораб, обикалящ около Земята“, където отбеляза, че в рамките на пет години може да бъде разработена ракета, способна да изведе такъв кораб в орбита. Финансирането на проекта обаче не беше одобрено.

На 13 май 1946 г. Йосиф Сталин приема указ за създаването на ракетна индустрия в СССР. Сергей Королев е назначен за главен конструктор на балистични ракети. През следващите 10 години учените разработиха междуконтинентални балистични ракети R-1, R2, R-3 и др.

През 1948 г. конструкторът на ракети Михаил Тихонравов докладва на научната общност за композитните ракети и резултатите от изчисленията, според които разработваните 1000-километрови ракети могат да достигнат големи разстояния и дори да изведат в орбита изкуствен спътник на Земята. Подобно изявление обаче беше критикувано и не беше прието на сериозно. Катедрата на Тихонравов в НИИ-4 е разпусната поради неподходяща работа, но по-късно, с усилията на Михаил Клавдиевич, е събрана отново през 1950 г. Тогава Михаил Тихонравов говори директно за мисията за извеждане на спътника в орбита.

Сателитен модел

След създаването на балистичната ракета Р-3 на презентацията бяха представени нейните възможности, според които ракетата е способна не само да поразява цели на разстояние 3000 км, но и да изведе сателит в орбита. Така до 1953 г. учените все пак успяха да убедят висшето ръководство, че изстрелването на орбитален сателит е възможно. И лидерите на въоръжените сили започнаха да разбират перспективите за разработване и изстрелване на изкуствен спътник на Земята (AES). По тази причина през 1954 г. е прието решение за създаване на отделна група в НИИ-4 с Михаил Клавдиевич, която да проектира спътника и да планира мисията. През същата година групата на Тихонравов представи програма за изследване на космоса, от изстрелването на сателити до кацането на Луната.

През 1955 г. делегация на Политбюро, ръководена от Н. С. Хрушчов, посети Ленинградския метален завод, където беше завършено изграждането на двустепенната ракета Р-7. Впечатленията на делегацията доведоха до подписването на резолюция за създаването и извеждането на спътник в околоземна орбита през следващите две години. Проектирането на сателита започва през ноември 1956 г., а през септември 1957 г. „Simple Sputnik-1“ е успешно тестван на вибрационен стенд и в термична камера.

Определено отговаря на въпроса „кой е изобретил Спутник 1?“ — невъзможно е да се отговори. Разработването на първия спътник на Земята се проведе под ръководството на Михаил Тихонравов, а създаването на ракетата-носител и извеждането на сателита в орбита беше под ръководството на Сергей Королев. И по двата проекта обаче са работили значителен брой учени и изследователи.

История на стартиране

През февруари 1955 г. висшето ръководство одобри създаването на Изследователска площадка № 5 (по-късно Байконур), която трябваше да бъде разположена в казахстанската пустиня. Първите балистични ракети от типа Р-7 бяха тествани на полигона, но въз основа на резултатите от пет експериментални изстрелвания стана ясно, че масивната бойна глава на балистичната ракета не може да издържи на температурното натоварване и изисква модификация, която би отнеме около шест месеца. Поради тази причина С. П. Королев поиска от Н. С. Хрушчов две ракети за експериментално изстрелване на ПС-1. В края на септември 1957 г. ракетата R-7 пристигна в Байконур с лека глава и преход под сателита. Премахнато е излишното оборудване, в резултат на което масата на ракетата е намалена със 7 тона.

На 2 октомври С. П. Королев подписва заповед за летателни изпитания на сателита и изпраща известие за готовност в Москва. И въпреки че от Москва не дойдоха отговори, Сергей Королев реши да изстреля ракетата-носител „Спутник“ (Р-7) от ПС-1 до стартовата позиция.

Причината ръководството да поиска извеждането на сателита в орбита през този период е, че от 1 юли 1957 г. до 31 декември 1958 г. се провежда т. нар. Международна геофизична година. Според него през този период 67 държави съвместно и по една програма са извършвали геофизични изследвания и наблюдения.

Датата на изстрелване на първия изкуствен спътник е 4 октомври 1957 г. Освен това в същия ден се състоя откриването на VIII Международен конгрес по астронавтика в Испания, Барселона. Ръководителите на космическата програма на СССР не бяха разкрити на обществеността поради секретността на извършваната работа; академик Леонид Иванович Седов докладва на Конгреса за сензационното изстрелване на спътника. Следователно съветският физик и математик Седов е този, когото световната общност дълго време смяташе за „бащата на Спутник“.

История на полетите

В 22:28:34 московско време от първата площадка на НИИП № 5 (Байконур) беше изстреляна ракета със спътник. След 295 секунди централният блок на ракетата и спътникът са изведени в елиптична орбита на Земята (апогей - 947 км, перигей - 288 км). След още 20 секунди ПС-1 се отдели от ракетата и даде сигнал. Това беше повтарящ се сигнал на „Бийп! Beep!”, които бяха уловени на полигона за 2 минути, докато Спутник 1 изчезна зад хоризонта. При първата обиколка на апарата около Земята Телеграфната агенция на Съветския съюз (ТАСС) предаде съобщение за успешното изстрелване на първия в света спътник.

След получаване на сигналите PS-1 започнаха да пристигат подробни данни за устройството, което, както се оказа, беше близо до това да не достигне първата скорост на евакуация и да не навлезе в орбита. Причината за това е неочаквана повреда в системата за контрол на горивото, която е причинила забавяне на един от двигателите. Провалът беше на части от секундата.

Въпреки това, PS-1 все пак успешно постигна елиптична орбита, в която се движеше в продължение на 92 дни, като същевременно извърши 1440 оборота около планетата. Радиопредавателите на устройството работеха първите две седмици. Какво причини смъртта на първия спътник на Земята? — След като загуби скорост поради атмосферно триене, Спутник 1 започна да се спуска и напълно изгоря в плътни слоеве на атмосферата. Трябва да се отбележи, че мнозина можеха да наблюдават определен блестящ обект, движещ се по небето през този период. Но без специална оптика лъскавото тяло на спътника не можеше да се види и всъщност този обект беше втората степен на ракетата, която също се въртеше в орбита, заедно със спътника.

Значение на полета

Първото изстрелване на изкуствен спътник на Земята в СССР доведе до безпрецедентен ръст на гордостта в тяхната страна и плъзнетеспоред престижа на САЩ. Откъс от публикация на United Press: „90 процента от разговорите за изкуствени спътнициЗемята принадлежеше на Съединените щати. Както се оказа, 100 процента от делото падна на Русия...” И въпреки погрешните идеи за техническата изостаналост на СССР, съветското устройство стана първият спътник на Земята и неговият сигнал можеше да бъде проследен от всеки радиолюбител. Полетът на първия спътник на Земята бележи началото на космическата ера и дава старт на космическата надпревара между Съветския съюз и Съединените щати.

Само 4 месеца по-късно, на 1 февруари 1958 г., Съединените щати изстрелват своя сателит Explorer 1, който е сглобен от екипа на учения Вернер фон Браун. И въпреки че беше няколко пъти по-лек от PS-1 и съдържаше 4,5 кг научно оборудване, той все още беше втори и вече нямаше същото въздействие върху обществеността.

Научни резултати от полета PS-1

Пускането на този PS-1 имаше няколко цели:

Тестване на техническата изправност на устройството, както и проверка на направените изчисления за успешното изстрелване на спътника;
Изследване на йоносферата. Преди изстрелването на космическия кораб, радиовълните, изпратени от Земята, се отразяват от йоносферата, което премахва възможността за нейното изучаване. Сега учените успяха да започнат да изучават йоносферата чрез взаимодействието на радиовълни, излъчвани от сателит от космоса и пътуващи през атмосферата до повърхността на Земята.
Изчисляване на плътността на горните слоеве на атмосферата чрез наблюдение на скоростта на забавяне на превозното средство поради триене с атмосферата;
Изследване на влиянието на космическото пространство върху оборудването, както и определяне на благоприятни условия за работа на оборудването в космоса.

Чуйте звука на първия сателит

И въпреки че сателитът не разполагаше с научно оборудване, наблюдението на неговия радиосигнал и анализирането на природата му даде много полезни резултати. Така група учени от Швеция извърши измервания на електронния състав на йоносферата, разчитайки на ефекта на Фарадей, който гласи, че поляризацията на светлината се променя при преминаване през магнитно поле. Също така група съветски учени от Московския държавен университет разработиха техника за наблюдение на спътника с точно определяне на неговите координати. Наблюдението на тази елиптична орбита и естеството на нейното поведение направи възможно определянето на плътността на атмосферата в региона орбитални височини. Неочаквано повишената плътност на атмосферата в тези райони подтикна учените да създадат теорията за сателитното спиране, което допринесе за развитието на астронавтиката.

Видео за първия сателит.

На навънЧетирите камшични антени на Sputnik предаваха на късовълнови честоти над и под текущия стандарт (27 MHz). Проследяващите станции на Земята уловиха радиосигнала и потвърдиха, че малкият сателит е оцелял след изстрелването и успешно се е движил около нашата планета. Месец по-късно Съветският съюз изстреля Спутник 2 в орбита. Вътре в капсулата беше кучето Лайка.

През декември 1957 г. отчаяно се опитва да се справи с опонентите си студена война, американски учени се опитаха да изведат сателита в орбита заедно с планетата Авангард. За съжаление ракетата се разби и изгоря по време на излитане. Малко след това, на 31 януари 1958 г., Съединените щати повториха съветския успех, като възприеха плана на Вернер фон Браун за изстрелване на сателита Explorer 1 с американска ракета. Червен камък. Explorer 1 носеше инструменти за откриване на космически лъчи и откри в експеримент на Джеймс Ван Алън от Университета на Айова, че има много по-малко космически лъчи от очакваното. Това доведе до откриването на две тороидални зони (в крайна сметка кръстени на Ван Алън), пълни със заредени частици, уловени в магнитното поле на Земята.

Окуражени от тези успехи, няколко компании започнаха да разработват и изстрелват сателити през 60-те години. Един от тях беше Hughes Aircraft, заедно със звездния инженер Харолд Розен. Росен ръководи екипа, който реализира идеята на Кларк - комуникационен сателит, поставен в орбитата на Земята по такъв начин, че да може да отхвърля радиовълни от едно място на друго. През 1961 г. НАСА възлага договор на Хюз за изграждане на серията сателити Syncom (синхронни комуникации). През юли 1963 г. Росен и колегите му виждат Syncom-2 да излита в космоса и да навлиза в груба геосинхронна орбита. Президентът Кенеди използва новата система, за да разговаря с министър-председателя на Нигерия в Африка. Скоро излетя и Syncom-3, който всъщност можеше да излъчва телевизионен сигнал.

Започна ерата на сателитите.

Каква е разликата между сателит и космически отпадъци?

Технически сателит е всеки обект, който обикаля около планета или по-малко небесно тяло. Астрономите класифицират луните като естествени спътници и през годините са съставили списък от стотици такива обекти, обикалящи около планети и планети джуджета в нашата слънчева система. Например, те преброиха 67 луни на Юпитер. И все още е.

Обекти, създадени от човека, като Sputnik и Explorer, също могат да бъдат класифицирани като сателити, защото те, подобно на луните, обикалят около планета. За съжаление, човешката дейност е довела до огромно количество отломки в орбитата на Земята. Всички тези парчета и отломки се държат като големи ракети - те се въртят около планетата на висока скоростпо кръгова или елипсовидна пътека. При строго тълкуване на дефиницията всеки такъв обект може да се определи като сателит. Но астрономите обикновено смятат сателитите за онези обекти, които изпълняват полезна функция. Метални остатъци и други боклуци попадат в категорията на орбиталните отломки.

Орбиталните отломки идват от много източници:

Експлозия на ракета, която произвежда най-много боклуци.
Астронавтът отпусна ръка - ако астронавт поправя нещо в космоса и пропусне гаечен ключ, то е загубено завинаги. Ключът излиза в орбита и лети със скорост около 10 км/сек. Ако удари човек или сателит, резултатите могат да бъдат катастрофални. Големи предмети, подобно на МКС, са голяма цел за космически боклук.
Изхвърлени предмети. Части от контейнери за изстрелване, капачки на обектива на камерата и т.н.

НАСА изстреля специален сателит, наречен LDEF, за да изследва дългосрочните ефекти от сблъсъци с космически отпадъци. В продължение на шест години инструментите на сателита регистрираха около 20 000 удара, някои причинени от микрометеорити, а други от орбитални отломки. Учените от НАСА продължават да анализират данните от LDEF. Но Япония вече разполага с гигантска мрежа за улавяне на космически отпадъци.

Какво има вътре в обикновен сателит?

Има сателити различни формии размери и изпълняват много различни функции, но всички са по принцип сходни. Всички те имат метална или композитна рамка и каросерия, която англоезичните инженери наричат автобус, а руснаците - космическа платформа. Космическата платформа обединява всичко и осигурява достатъчно мерки, за да гарантира, че инструментите оцеляват след изстрелването.

Всички сателити имат източник на захранване (обикновено слънчеви панели) и батерии. Слънчевите панели позволяват зареждане на батериите. Най-новите сателити включват и горивни клетки. Сателитната енергия е много скъпа и изключително ограничена. Ядрените енергийни клетки обикновено се използват за изпращане на космически сонди до други планети.

Всички сателити имат бордови компютър за управление и наблюдение на различни системи. Всеки има радио и антена. Като минимум повечето сателити имат радиопредавател и радиоприемник, така че наземният екипаж да може да прави запитвания и да следи състоянието на сателита. Много сателити позволяват много различни неща, от промяна на орбитата до препрограмиране на компютърната система.

Както може да очаквате, поставяйки всички тези системи заедно - не е лесна задача. Отнема години. Всичко започва с определяне на целта на мисията. Определянето на неговите параметри позволява на инженерите да сглобят необходимите инструменти и да ги инсталират в правилния ред. След като спецификациите (и бюджетът) бъдат одобрени, сглобяването на сателита започва. Провежда се в чиста стая, стерилна среда, която поддържа желаната температура и влажност и предпазва сателита по време на разработване и сглобяване.

Обикновено изкуствените спътници се правят по поръчка. Някои компании са разработили модулни сателити, тоест структури, чието сглобяване позволява да се монтират допълнителни елементи според спецификациите. Например сателитите Boeing 601 имаха два основни модула - шаси за транспортиране на подсистемата за задвижване, електроника и батерии; и комплект рафтове тип пчелна пита за съхранение на оборудване. Тази модулност позволява на инженерите да сглобяват сателити от заготовки, а не от нулата.

Как се изстрелват сателитите в орбита?

Днес всички спътници се изстрелват в орбита с ракета. Много ги транспортират в товарния отдел.

При повечето сателитни изстрелвания ракетата се изстрелва право нагоре, което й позволява да се движи по-бързо през гъстата атмосфера и минимизира разхода на гориво. След като ракетата излети, контролният механизъм на ракетата използва инерционната система за насочване, за да изчисли необходимите настройки на соплото на ракетата, за да постигне желаната стъпка.

След като ракетата навлезе във въздуха, на височина от около 193 километра, навигационната система изпуска малки ракети, които са достатъчни, за да обърнат ракетата в хоризонтално положение. След това сателитът се освобождава. Малките ракети се изстрелват отново и осигуряват разлика в разстоянието между ракетата и сателита.

Орбитална скорост и надморска височина

Ракетата трябва да достигне скорост от 40 320 километра в час, за да избегне напълно земната гравитация и да полети в космоса. Космическата скорост е много по-голяма от тази, от която сателитът се нуждае в орбита. Те не избягват земната гравитация, но са в състояние на равновесие. Орбиталната скорост е скоростта, необходима за поддържане на баланс между гравитационното привличане и инерционното движение на спътника. Това е приблизително 27 359 километра в час на височина от 242 километра. Без гравитацията инерцията би отвела сателита в космоса. Дори при гравитация, ако сателитът се движи твърде бързо, той ще бъде отнесен в космоса. Ако сателитът се движи твърде бавно, гравитацията ще го привлече обратно към Земята.

Орбиталната скорост на сателита зависи от височината му над Земята. Колкото по-близо до Земята, толкова по-бърза скорост. На височина 200 километра орбиталната скорост е 27 400 километра в час. За да поддържа орбита на височина от 35 786 километра, спътникът трябва да се движи със скорост от 11 300 километра в час. Тази орбитална скорост позволява на сателита да прави едно прелитане на всеки 24 часа. Тъй като Земята също се върти 24 часа, спътникът на височина от 35 786 километра е във фиксирана позиция спрямо повърхността на Земята. Това положение се нарича геостационарно. Геостационарната орбита е идеална за метеорологични и комуникационни сателити.

Като цяло, колкото по-висока е орбитата, толкова по-дълго сателитът може да остане там. На малка надморска височина спътникът е в земната атмосфера, което създава съпротивление. На голяма надморска височина практически няма съпротивление и спътникът, подобно на луната, може да остане в орбита в продължение на векове.

Видове сателити

На земята всички сателити изглеждат еднакво - лъскави кутии или цилиндри, украсени с крила, направени от слънчеви панели. Но в космоса тези дървени машини се държат много различно в зависимост от траекторията на полета, надморската височина и ориентацията. В резултат класификацията на сателитите се превръща в сложен въпрос. Един подход е да се определи орбитата на кораба спрямо планета (обикновено Земята). Спомнете си, че има две основни орбити: кръгова и елиптична. Някои сателити започват в елипса и след това навлизат в кръгова орбита. Други следват елиптичен път, известен като орбита на Молния. Тези обекти обикновено кръжат от север на юг през полюсите на Земята и завършват пълно прелитане за 12 часа.

Сателитите с полярна орбита също преминават покрай полюсите с всяко завъртане, въпреки че орбитите им са по-малко елиптични. Полярните орбити остават фиксирани в космоса, докато Земята се върти. В резултат на това по-голямата част от Земята преминава под сателита в полярна орбита. Тъй като полярните орбити осигуряват отлично покритие на планетата, те се използват за картографиране и фотография. Синоптиците също разчитат на глобална мрежа от полярни спътници, които обикалят земното кълбо на всеки 12 часа.

Можете също така да класифицирате сателитите по тяхната надморска височина по-горе земната повърхност. Въз основа на тази схема има три категории:

Ниска околоземна орбита (LEO) - LEO спътниците заемат област от пространството от 180 до 2000 километра над Земята. Сателитите, които обикалят близо до повърхността на Земята, са идеални за наблюдение, военни цели и събиране на информация за времето.
Средна околоземна орбита (MEO) – Тези спътници летят от 2000 до 36 000 км над Земята. GPS навигационните сателити работят добре на тази надморска височина. Приблизителната орбитална скорост е 13 900 км/ч.
Геостационарна (геосинхронна) орбита - геостационарни сателити обикалят около Земята на надморска височина над 36 000 km и със същата скорост на въртене като планетата. Следователно сателитите в тази орбита винаги са позиционирани към едно и също място на Земята. Много геостационарни спътници летят по екватора, което създава много задръствания в този регион на космоса. Няколкостотин телевизионни, комуникационни и метеорологични сателити използват геостационарна орбита.

И накрая, може да се мисли за сателитите в смисъла на това къде „търсят“. Повечето от обектите, изпратени в космоса през последните няколко десетилетия, гледат към Земята. Тези сателити имат камери и оборудване, които могат да виждат нашия свят в различни дължини на вълната на светлината, което ни позволява да се наслаждаваме на невероятни гледки на ултравиолетовите и инфрачервените тонове на нашата планета. Все по-малко сателити обръщат поглед към космоса, където наблюдават звезди, планети и галактики и сканират за обекти като астероиди и комети, които биха могли да се сблъскат със Земята.

Известни сателити

Доскоро сателитите си оставаха екзотични и свръхсекретни инструменти, използвани предимно за военни цели за навигация и шпионаж. Сега те са се превърнали в неразделна част от нашето ежедневие. Благодарение на тях знаем прогнозата за времето (въпреки че синоптиците много често грешат). Гледаме телевизия и имаме достъп до интернет също благодарение на сателитите. GPS в нашите коли и смартфони ни позволява да стигнем до точното място. Струва ли си да говорим за безценния принос на телескопа Хъбъл и работата на астронавтите на МКС?

Има обаче истински герои на орбита. Нека ги опознаем.

Сателитите Landsat снимат Земята от началото на 70-те години на миналия век и държат рекорда за наблюдение на земната повърхност. Landsat-1, известен в даден момент като ERTS (Earth Resources Technology Satellite), беше изстрелян на 23 юли 1972 г. Носеше два основни инструмента: камера и мултиспектрален скенер, създаден от Hughes Aircraft Company и способен да записва данни в зелен, червен и два инфрачервени спектъра. Сателитът създаде толкова прекрасни изображения и беше смятан за толкова успешен, че го последва цяла серия. НАСА изстреля последния Landsat-8 през февруари 2013 г. Това превозно средство носеше два сензора за наблюдение на Земята, Operational Land Imager и Thermal Infrared Sensor, събиращи мултиспектрални изображения на крайбрежните региони. полярен лед, острови и континенти.
Геостационарните оперативни сателити за околната среда (GOES) обикалят Земята в геостационарна орбита, като всеки отговаря за определена част от земното кълбо. Това позволява на сателитите да наблюдават отблизо атмосферата и да откриват промени метеорологични условиякоето може да доведе до торнадо, урагани, наводнения и гръмотевични бури. Сателитите се използват и за оценка на валежите и натрупването на сняг, измерване на размера на снежната покривка и проследяване на движението на морския и езерния лед. От 1974 г. 15 сателита GOES са изведени в орбита, но само два спътника, GOES West и GOES East, наблюдават времето във всеки един момент.
Джейсън-1 и Джейсън-2 изиграха ключова роля в дългосрочния анализ на океаните на Земята. НАСА изстреля Jason-1 през декември 2001 г., за да замени спътника NASA/CNES Topex/Poseidon, който работеше над Земята от 1992 г. В продължение на почти тринадесет години Jason-1 измерва морското равнище, скоростта на вятъра и височината на вълните в повече от 95% от океаните на Земята без лед. НАСА официално пенсионира Jason-1 на 3 юли 2013 г. Jason-2 влезе в орбита през 2008 г. Носеше високоточни инструменти, които позволяваха измерване на разстоянието от сателита до повърхността на океана с точност до няколко сантиметра. Тези данни, в допълнение към тяхната стойност за океанографите, предоставят обширна представа за поведението на глобалните климатични модели.

Колко струват сателитите?

След Sputnik и Explorer сателитите станаха по-големи и по-сложни. Вземете например TerreStar-1, търговски сателит, който трябваше да осигури мобилно предаване на данни Северна Америказа смартфони и подобни устройства. Изстрелян през 2009 г., TerreStar-1 тежеше 6910 килограма. И когато е напълно разгърнат, той разкрива 18-метрова антена и масивни слънчеви панели с размах на крилата от 32 метра.

Изграждането на такава сложна машина изисква много ресурси, така че исторически само правителствени агенции и корпорации с дълбоки джобове можеха да навлязат в сателитния бизнес. Повечето отЦената на един сателит е в оборудването – транспондери, компютри и камери. Един типичен сателит за времето струва около 290 милиона долара. Шпионски сателит би струвал 100 милиона долара повече. Добавете към това разходите за поддръжка и ремонт на сателити. Компаниите трябва да плащат за сателитна честотна лента по същия начин, по който собствениците на телефони плащат за клетъчна услуга. Това понякога струва повече от 1,5 милиона долара годишно.

Друг важен фактор са началните разходи. Изстрелването на един сателит в космоса може да струва от 10 до 400 милиона долара в зависимост от устройството. Ракетата Pegasus XL може да издигне 443 килограма в ниска околоземна орбита за 13,5 милиона долара. Изстрелването на тежък сателит ще изисква повече повдигане. Ракетата Ariane 5G може да изведе 18 000-килограмов сателит в ниска орбита за 165 милиона долара.

Въпреки разходите и рисковете, свързани с изграждането, изстрелването и експлоатацията на сателити, някои компании успяха да изградят цели бизнеси около него. Например Боинг. Компанията достави около 10 спътника в космоса през 2012 г. и получи поръчки за повече от седем години, генерирайки близо 32 милиарда долара приходи.

Бъдещето на сателитите

Почти петдесет години след изстрелването на Спутник сателитите, подобно на бюджетите, растат и стават по-силни. САЩ, например, са похарчили почти 200 милиарда долара от началото на своята военна сателитна програма и сега, въпреки всичко това, разполагат с флот от остарели сателити, които чакат да бъдат заменени. Много експерти се опасяват, че изграждането и разполагането на големи сателити просто не може да съществува с долари на данъкоплатците. Решението, което може да обърне всичко с главата надолу, остават частни компании като SpaceX и други, които очевидно няма да страдат от бюрократична стагнация, като NASA, NRO и NOAA.

Друго решение е намаляването на размера и сложността на сателитите. Учени от Caltech и Станфордския университет работят от 1999 г. върху нов тип CubeSat, който се основава на градивни блокове с 10-сантиметров ръб. Всяко кубче съдържа готови компоненти и може да се комбинира с други кубчета за повишаване на ефективността и намаляване на стреса. Чрез стандартизиране на дизайна и намаляване на разходите за изграждане на всеки сателит от нулата, един CubeSat може да струва само $100 000.

През април 2013 г. НАСА реши да тества този прост принцип с три CubeSat, захранвани от търговски смартфони. Целта беше микросателитите да бъдат изведени за кратко в орбита и да направят няколко снимки с телефоните си. Сега агенцията планира да разгърне широка мрежа от такива сателити.

Независимо дали са големи или малки, бъдещите сателити трябва да могат да комуникират ефективно наземни станции. В исторически план НАСА разчиташе на радиочестотни комуникации, но радиочестотите достигнаха лимита си, когато се появи търсенето на повече мощност. За да преодолеят това препятствие, учените от НАСА разработват двупосочна комуникационна система, използваща лазери вместо радиовълни. На 18 октомври 2013 г. учените за първи път изстреляха лазерен лъч за предаване на данни от Луната към Земята (на разстояние 384 633 километра) и постигнаха рекордна скорост на предаване от 622 мегабита в секунда.