XVI. Драматический театр 8 страница. Для решения нек-рых научных и прикладных задач необходимо, чтобы ИСЗ был определённым образом ориентирован в пространстве

Для решения нек-рых научных и прикладных задач необходимо, чтобы ИСЗ был определённым образом ориентирован в пространстве, причём вид ориентации определяется гл. образом назначением ИСЗ или особенностями установленного на нём оборудования. Так, орбитальную ориентацию, при к-рой одна из осей постоянно направлена по вертикали, имеют ИСЗ, предназначенные для наблюдений объектов на поверхности и в атмосфере Земли; ИСЗ для астрономич. исследований ориентируются на небесные объекты: звёзды, Солнце. По команде с Земли или по заданной программе ориентация может изменяться. В нек-рых случаях ориентируется не весь ИСЗ, а лишь отд. его элементы, напр. остронаправленные антенны - на наземные пункты, солнечные батареи - на Солнце. Для того чтобы направление нек-рой оси спутника сохранялось неизменным в пространстве, ему сообщают вращение вокруг этой оси. Для ориентации используют также гравитационные, аэродинамич., магнитные системы - так наз. пассивные системы ориентации, и системы, снабжённые реактивными или инерционными управляющими органами (обычно на сложных ИСЗ и космич. кораблях), - активные системы ориентации. ИСЗ, имеющие реактивные двигатели для маневрирования, коррекции траектории или спуска с орбиты, снабжаются системами управления движением, составной частью к-рой является система ориентации.

Энергопитание бортовой аппаратуры большинства ИСЗ осуществляется от солнечных батарей, панели к-рых ориентируются перпендикулярно направлению солнечных лучей или расположены так, чтобы часть из них освещалась Солнцем при любом его положении относительно ИСЗ (т. н. всена-правленные солнечные батареи). Солнечные батареи обеспечивают длительную работу бортовой аппаратуры (до неск. лет). На ИСЗ, рассчитанных на ограниченные сроки работы (до 2-3 недель), используются электрохимич. источники тока - аккумуляторы, топливные элементы. Нек-рые ИСЗ имеют на борту изотопные генераторы электрич. энергии. Тепловой режим ИСЗ, необходимый для работы их бортовой аппаратуры, поддерживается системами терморегулирования.

В ИСЗ, отличающихся значит, тепловыделением аппаратуры, и космич. кораблях применяются системы с жидкостным контуром теплопередачи; на ИСЗ с небольшим тепловыделением аппаратуры в ряде случаев ограничиваются пассивными средствами терморегулирования (выбор внеш. поверхности с подходящим оптич. коэфф., теплоизоляции отд. элементов).

Передача науч. и др. информации с ИСЗ на Землю производится с помощью радиотелеметрических систем (часто имеющих запоминающие бортовые устройства для регистрации информации в периоды полёта ИСЗ вне зон радиовидимости наземных пунктов).

Пилотируемые корабли-спутники и нек-рые автоматич. ИСЗ имеют спускаемые аппараты для возвращения на Землю экипажа, отд. приборов, плёнок, подопытных животных.

Движение ИСЗ. ИСЗ выводятся на орбиты с помощью автоматич. управляемых многоступенчатых ракет-носителей, к-рые от старта до нек-рой расчётной точки в пространстве движутся благодаря тяге, развиваемой реактивными двигателями. Этот путь, называемый траекторией выведения ИСЗ на орбиту, или активным участком движения ракеты, составляет обычно от неск. сотен до двух-трёх тыс. км. Ракета стартует, двигаясь вертикально вверх, и проходит сквозь наиболее плотные слои земной атмосферы на сравнительно малой скорости (что сокращает энергетич. затраты на преодоление сопротивления атмосферы). При подъёме ракета постепенно разворачивается, и направление её движения становится близким к горизонтальному. На этом почти горизонтальном отрезке сила тяги ракеты расходуется не на преодоление тормозящего действия сил притяжения Земли н сопротивления атмосферы, а гл. обр. на увеличение скорости. После достижения ракетой в конце активного участка расчётной скорости (по величине и направлению) работа реактивных двигателей прекращается; это - так наз. точка выведения ИСЗ на орбиту. Запускаемый космич. аппарат, к-рый несёт последняя ступень ракеты, автоматически отделяется от неё и начинает своё движение по нек-рой орбите относительно Земли, становясь искусств, небесным телом. Его движение подчинено пассивным силам (притяжение Земли, а также Луны, Солнца и др. планет, сопротивление земной атмосферы и т. д.) и активным (управляющим) силам, если на борту космич. аппарата установлены спец. реактивные двигатели. Вид начальной орбиты ИСЗ относительно Земли зависит целиком от его положения и скорости в конце активного участка движения (в момент выхода ИСЗ на орбиту) и математически рассчитывается с помощью методов небесной механики. Если эта скорость равна или превышает (но не более чем в 1, 4 раза) первую космическую скорость (ок. 8 км/сек у поверхности Земли), а её направление не отклоняется сильно от горизонтального, то космич. аппарат выходит на орбиту спутника Земли. Точка выхода ИСЗ на орбиту в этом случае расположена вблизи перигея орбиты. Выход на орбиту возможен и в других точках орбиты, напр, вблизи апогея, но поскольку в этом случае орбита ИСЗ расположена ниже точки выведения, то сама точка выведения должна располагаться достаточно высоко, скорость же в конце активного участка при этом должна быть несколько меньше круговой.

В первом приближении орбита ИСЗ представляет собой эллипс с фокусом в центре Земли (в частном случае - окружность), сохраняющий неизменное положение в пространстве. Движение по такой орбите наз. невозмущённым и соответствует предположениям, что Земля притягивает по закону Ньютона как шар со сферич. распределением плотности и что на спутник действует только сила притяжения Земли.

Такие факторы, как сопротивление земной атмосферы, сжатие Земли, давление солнечного излучения, притяжения Луны и Солнца, являются причиной отклонений от невозмущённого движения. Изучение этих отклонений позволяет получать новые данные о свойствах земной атмосферы, о гравитационном поле Земли. Из-за сопротивления атмосферы ИСЗ, движущиеся по орбитам с перигеем на высоте несколько сот км, постепенно снижаются и, попадая в сравнительно плотные слои атмосферы на высоте 120-130 км и ниже, разрушаются и сгорают; они имеют, таким образом, ограниченный срок существования. Так, напр., первый советский ИСЗ находился в момент выхода на орбиту на высоте ок. 228 км над поверхностью Земли и имел почти горизонтальную скорость ок. 7, 97 км! сек. Большая полуось его эллиптич. орбиты (т. е. среднее расстояние от центра Земли) составляла ок. 6950 км, период обращения 96, 17 мин, а наименее и наиболее удалённые точки орбиты (перигей и апогей) располагались на высотах ок. 228 и 947 км соответственно. Спутник существовал до 4 янв. 1958, когда он, вследствие возмущений его орбиты, вошёл в плотные слои атмосферы.

Орбита, на к-рую выводится ИСЗ сразу после участка разгона ракеты-носителя, бывает иногда лишь промежуточной. В этом случае на борту ИСЗ имеются реактивные двигатели, к-рые включаются в определённые моменты на короткое время по команде с Земли, сообщая ИСЗ дополнит, скорость. В результате ИСЗ переходитна другую орбиту. Ав-томатич. межпланетные станции выводятся обычно сначала на орбиту спутника Земли, а затем переводятся непосредственно на траекторию полёта к Луне или планетам.

Наблюдения ИСЗ. Контроль движения ИСЗ и вторичных орбитальных объектов осуществляется путём наблюдений их со спец. наземных станций. По результатам таких наблюдений уточняются элементы орбит спутников и вычисляются эфемериды для предстоящих наблюдений, в т. ч. и для решения различных научных и прикладных задач. По используемой аппаратуре наблюдения ИСЗ разделяются на оптич., радиотехнич., лазерные; по их конечной цели - на позиционные (определение направлений на ИСЗ) и дальномерные наблюдения, измерения угловой и пространственной скорости.

Наиболее простыми позиционны-м и наблюдениями являются визуальные (оптические), выполняемые с помощью визуальных оптических инструментов и позволяющие определять небесные координаты ИСЗ с точностью до нескольких минут дуги. Для решения науч. задач ведутся фотографич. наблюдения с помощью спутниковых фотокамер, обеспечивающих точность определений до 1-2" по положению и 0, 001 сек по времени. Оптич. наблюдения возможны лишь в том случае, когда ИСЗ освещён солнечными лучами (исключение составляют геодезич. спутники, оборудованные импульсными источниками света; они могут наблюдаться и находясь в земной тени), небо над станцией достаточно тёмное и погода благоприятствует наблюдениям. Эти условия значительно ограничивают возможность оптич. наблюдений. Менее зависимы от таких условий радиотехнич. методы наблюдений ИСЗ, являющиеся осн. методами наблюдений спутников в период функционирования установленных на них спец. радиосистем. Такие наблюдения заключаются в приёме и анализе радиосигналов, к-рые либо генерируются бортовыми радиопередатчиками спутника, либо посылаются с Земли и ретранслируются спутником. Сравнение фаз сигналов, принимаемых на неск. (минимально трёх) разнесённых антеннах, позволяет определить положение спутника на небесной сфере. Точность таких наблюдений ок. 3' по положению и ок. 0, 001 сек по времени. Измерение доплеровского смещения частоты (см. Доплера эффект) радиосигналов даёт возможность определить относит, скорость ИСЗ, минимальное расстояние до него при наблюдавшемся прохождении и момент времени, когда спутник был на этом расстоянии; наблюдения, выполняемые одновременно из трёх пунктов, позволяют вычислить угловые скорости спутника.

Дальномерные наблюдения осуществляются путём измерения промежутка времени между посылкой радиосигнала с Земли и приёмом после ретрансляции его бортовым радиоответчиком ИСЗ. Наиболее точные измерения расстояний до ИСЗ обеспечивают лазерные дальномеры (точность до 1-2 м и выше). Для радиотехнич. наблюдений пассивных космич. объектов используются радиолокац. системы.

Научно-исследовательские ИСЗ. Аппаратура, устанавливаемая на борту ИСЗ, а также наблюдения ИСЗ с наземных станций позволяют проводить разнообразные геофизич., астрономич., геодезич. и др. исследования. Орбиты таких ИСЗ разнообразны - от почти круговых на высоте 200-300 км до вытянутых эллиптич. с высотой апогея до 500 тыс. км. К н.-и. ИСЗ относятся первые сов. спутники, сов. ИСЗ серий " Электрон", " Протон", " Космос" ', амер. спутники серий " Авангард", " Эксплорер", " ОГО", " ОСО", " ОАО" (орбитальные геофизические, солнечные, астрономич. обсерватории); англ. ИСЗ " Ариель", франц. ИСЗ " Диадем" и др. Н.-и. ИСЗ составляют около половины всех запущенных ИСЗ.

С помощью науч. приборов, установленных на ИСЗ, изучаются нейтральный и ионный состав верхней атмосферы, её давление и темп-pa, а также изменения этих параметров. Концентрация электронов в ионосфере и её вариации исследуются как с помощью бортовой аппаратуры, так и по наблюдениям прохождения сквозь ионосферу радиосигналов бортовых радиомаяков. С помощью ионозондов детально изучены структура верхней части ионосферы (выше гл. максимума электронной концентрации) и изменения электронной концентрации в зависимости от геомагнитной широты, времени cyток и т. п. Все результаты исследований атмосферы, полученные с помощью ИСЗ. являются важным и надёжным экспериментальным материалом для понимания механизмов атмосферных процессов и для решения таких практич. вопросов, как прогноз радиосвязи, прогноз состояния верхней атмосферы и т. п.

С помощью ИСЗ обнаружены и исследуются радиационные пояса Земли. Наряду с космич. зондами ИСЗ позволили исследовать структуру магнитосферы Земли и характер её обтекания солнечным ветром, а также характеристики самого солнечного ветра (плотность потока и энергию частиц, величину и характер " вмороженного" магнитного поля) и др. недоступные для наземных наблюдений излучения Солнца - ультрафиолетовое и рентгеновское, что представляет большой интерес с точки зрения понимания солнечно-земных связей. Ценные для научных исследований данные доставляют также и нек-рые прикладные ИСЗ. Так, результаты наблюдений, выполняемых на метеорологич. ИСЗ, широко используются для различных геофизич. исследований.

Результаты наблюдений ИСЗ дают возможность с высокой точностью определять возмущения орбит ИСЗ, изменения плотности верхней атмосферы (в связи с различными проявлениями солнечной активности), законы циркуляции атмосферы, структуру гравитац. поля Земли и др. Специально организуемые позиционные и дальномерные синхронные наблюдения спутников (одновременно с нескольких станций) методами cnyтниковой геодезии позволяют осуществлять геодезич. привязку пунктов, удалённых на тысячи км друг от друга, изучать движение материков и т. п.

Прикладные ИСЗ. К прикладным ИСЗ относят спутники, запускаемые для решения тех или иных технич., хоз., воен. задач.

Спутники связи служат для обеспечения телевизионных передач, радиотелефонной, телеграфной и др. видов связи между наземными станциями, расположенными друг от друга на расстояниях до 10-15 тыс. км. Бортовая радиоаппаратура таких ИСЗ принимает сигналы наземных радиостанций, усиливает их и ретранслирует на др. наземные радиостанции. Спутники связи выводитятся на высокие орбиты (до 40 тыс. км). К ИСЗ этого типа относятся сов. ИСЗ " Молния", амер. ИСЗ " Синком", ИСЗ " Интелсат" и др. Спутники связи, выведенные на стационарные орбиты, постоянно находятся над определёнными районами земной поверхности.

Метеорологические спутники предназначены для регулярной передачи на наземные станции телевизионных изображений облачного, снегового и ледового покровов Земли, сведений о тепловом излучении земной поверхности и облаков и т. п. ИСЗ этого типа запускаются на орбиты, близкие к круговым, с высотой от 500-600 км до 1200- 1500 км', полоса обзора с них достигает 2-3 тыс. км. К метеорологич. спутникам относятся нек-рые сов. ИСЗ серии " Космос", спутники " Метеор", амер. ИСЗ " Тирос", " ЭССА", " Нимбус". Проводятся эксперименты по глобальным метеорологич. наблюдениям с высот, достигающих 40 тыс. км (сов. ИСЗ " Молния-1", амер. ИСЗ " АТС").

Исключительно перспективными с точки зрения применения в нар. х-ве являются спутники для исследования природных ресурсов Земли. Наряду с метеорологич., океанографии, и гидрологич. наблюдениями такие ИСЗ позволяют получать оперативную информацию, необходимую для геологии, с. х-ва, рыбного промысла, лесного х-ва, контроля загрязнений природной среды. Результаты, полученные с помощью ИСЗ и пилотируемых космич. кораблей, с одной стороны, и контрольные измерения с баллонов и самолётов - с другой, показывают перспективность развития этого направления исследований.

Навигационные спутни-к и, функционирование к-рых поддерживается спец. наземной системой обеспечения, служат для навигации мор. кораблей, в т. ч. подводных. Корабль, принимая радиосигналы и определяя своё положение относительно ИСЗ, координаты к-рого на орбите в каждый момент известны с высокой точностью, устанавливает своё местоположение. Примером навигационных ИСЗ являются амер. спутники " Транзит", " Навсат".

Пилотируемые корабли-спутники. Пилотируемые корабли-спутники и обитаемые орбитальные станции являются наиболее сложными и совершенными ИСЗ. Они, как правило, рассчитаны на решение широкого круга задач, в первую очередь - на проведение комплексных науч. исследований, отработку средств космич. техники, изучение природных ресурсов Земли и др. Впервые запуск пилотируемого ИСЗ осуществлён 12 апр. 1961: на советском космическом корабле-спутнике " Восток" лётчик-космонавт Ю. А. Гагарин совершил полёт вокруг Земли по орбите с высотой апогея 327 км- 20 февр. 1962 вышел на орбиту первый амер. космич. корабль с космонавтом Дж. Тленном на борту. Новым шагом в исследовании космич. пространства с помощью пилотируемых ИСЗ был полёт сов. орбитальной станции " Св-люти", на к-рой в июне 1971 экипаж в составе Г. Т- Добровольского, В. Н. Волкова и В. И. Пацаева выполнил широкую программу науч.-технич., медико-биологич. и др. исследований.

О запусках всех пилотируемых кораблей и орбитальных станций см. табл. в ст. Космонавтика. См. также Астродинами-ка, Орбиты небесных тел, Орбиты искусственных космических объектов, Космические скорости, Космический летательный аппарат.

Илл. см. на вклейке, табл. XXIX, XXX (стр. 352-353).

Лит.: Александров С. Г., Федоров Р. Е., Советские спутники и космические корабли, 2 изд., М., 1961; Эльясберг П. Е., Введение в теорию полёта искусственных спутников Земли, М., 1965; Руппе Г. О., Введение в астронавтику, пер. с англ., т. 1, М., 1970; Левантовский В. И., Механика космического полёта в элементарном изложении, М., 1970; Кинг-Хили Д., Теория орбит искусственных спутников в атмосфере, пер. с англ., М., 1966; Рябов Ю. А., Движение небесных тел, М., 1962; Меллер И., Введение в спутниковую геодезию, пер. с англ., М., 1967. См_; также лит. при ст. Космический летательный аппарат. Н. П. Ерпылёв, М. Т. Крошкин, Ю. А. Рябов, Е. Ф. Рязанов.

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЛУHЫ (ИСЛ), космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Луны; движение ИСЛ определяется главным образом притяжением Луны.

Первый ИСЛ - сов. автоматич. станция " Луна-10", запущенная 31 марта 1966. При запусках ИСЛ последнюю ступень ракеты-носителя сначала выводят на орбиту спутника Земли, а затем дополнительным включением реактивного двигателя её переводят на орбиту полёта к Луне. Скорость космич. аппарата при старте с околоземной орбиты несколько меньше параболической (см. Космические скорости)', она соответствует очень вытянутому эллипсу с апогеем, достигающим орбиты Луны или лежащим за её пределами. Наименьшая возможная скорость при старте с орбиты на высоте 200 км над поверхностью Земли ок. 10, 92 км/сек (параболич. скорость на этой высоте равна 11, 015 км/сек); время полёта до ближайшей окрестности Луны в этом случае - ок. 4, 74 сут. При стартовых скоростях 10, 93 и 10, 96 км/сек полёт продолжается ок. 3, 5 и 2, 6 сут соответственно. На расстоянии ок. 66 000 км от центра Луны космич. аппарат входит в сферу действия тяготения Луны. В случае облётных траекторий селеноцентрическая (относительно Луны) скорость космич. аппарата на границе этой сферы не меньше 0, 8 км/сек, что существенно превышает параболическую скорость для Луны на этом расстоянии (0, 38 км/сек). При этих условиях космич. аппарат в случае пассивного (неуправляемого) движения огибает Луну, двигаясь относительно неё по гиперболе, а затем покидает сферу действия Луны и возвращается к Земле. Для того чтобы космич. аппарат перешёл на орбиту спутника Луны, включают на короткое время по команде с Земли бортовой реактивный двигатель, сообщающий ему тормозящий импульс (см. рис.).

[ris]

Схема перехода космического аппарата на орбиту спутника Луны: V - скорость космического аппарата в ближайшей к Луне точке селеноцентрической гиперболической орбиты (/); V- тормозящий импульс; t> - скорость космического аппарата после торможения, в результате чего он переходит на орбиту (2) спутника Луны; (3) - сфера действия тяготения Луны.

Орбита ИСЛ аналогична орбитам спутников всех планет и в первом приближении представляет собой эллипс с фокусом в центре Луны. Наиболее близкая к центру Луны точка орбиты наз. периселением, а наиболее далёкая - апоселением. Селеноцентрич. скорость v* движения ИСЛ по круговой орбите радиуса г и период Т его обращения по орбите со средним расстоянием г от центра Луны определяются по формулам:

[ris]

где R - радиус Луны (1738 км). Селеноцентрическая параболич. скорость на расстоянии rот центра Луны равна v^k=№2-(корень квадратный из 2).

Значит, возмущения в движении невысоких (неск. сот км над поверхностью Луны) ИСЛ вызываются гл. обр. нецентральностью поля тяготения Луны, обусловленной сложной формой Луны и неравномерным распределением вещества внутри неё; менее существенные возмущения - гравитац. влиянием Земли и Солнца. Осн. следствием возмущений являются почти периодич. изменения формы орбиты, а вместе с тем и высот периселения и апоселения, причём периселений постепенно снижается и ИСЛ падает на Луну.

Первый ИСЛ - сов. автоматич. станция " Луна-10" - при выходе на траекторию к Луне имел скорость 10, 87 км/сек (на высоте ок. 270 км над Землёй). Через 3, 5 сут станция, огибая Луну, проходила на минимальном расстоянии ок. 1000 км от её поверхности и имела в это время селеноцентрич. скорость ок. 2, 1 км/сек. Включением тормозного двигателя скорость была уменьшена до 1, 25 км/сек, и станция перешла на орбиту вокруг Луны с высотой апоселения 1017 км и периселения 350 км- Наклон орбиты составлял 71°54' к экватору Луны. Активный период существования " Луны-10", в течение к-рого со станции передавалась информация о показаниях бортовых приборов и проводились траек-торные измерения, продолжался с 3 апр. до 30 мая 1966. За это время ИСЛ совершил 460 оборотов вокруг Луны; вследствие возмущения периселений поднялся до высоты 378, 7 км, а апоселений опустился до высоты 985, 3 км. При этом возмущения, обусловленные нецентральностью поля тяготения Луны, превышали возмущения из-за притяжения Земли в 5- 6 раз, а последние превышали солнечные в 180 раз. Теоретич. расчёты показали, что через 6, 5 мес периселений должен был достигнуть расстояния 2150 км от центра Луны, а затем начать спускаться так, что падение " Луны-10" на Луну должно было произойти через 2, 5 года.

Всего в 1966-69 было запущено 5 советских (серии " Луна") и 5 американских (серии " Лунар орбитер") ИСЛ. Целями запусков были: а) непосредственные исследования свойств поверхности Луны и окололунного пространства с помощью бортовой научной аппаратуры, а также фотографирование поверхности Луны; б) изучение поля тяготения Луны, а также особенностей формы и внутр. строения Луны, от которых это поле зависит, уточнение массы Луны на основе траекторных измерений и анализа возмущений в движении ИСЛ. Так, на ИСЛ " Луна-10" были установлены спектрометры для исследования гамма-излучения и инфракрасного излучения поверхностных лунных пород, прибор для регистрации потоков заряженных частиц, идущих от Солнца, и космич. излучения, регистратор метеорных частиц в окололунном пространстве, прибор для обнаружения магнитного поля Луны; на ИСЛ " Луна-11", кроме того, - радиоастрономич. аппаратура для исследования длинноволнового космич. радиоизлучения; на борту ИСЛ " Луна-12" дополнительно - фототелевизионная аппаратура, с помощью к-рой были получены и переданы на Землю крупномасштабные изображения участков лунной поверхности (наименьшие детали достигали 15-20 м в поперечнике). Предварительный анализ возмущений в движении ИСЛ показал, что либо Луна имеет грушевидную форму с вытянутостыо на обратной стороне, либо плотность вещества внутри Луны больше на её обратной стороне (ранее считалось, что Луна, имея грушевидную форму, вытянута, наоборот, к Земле). ИСЛ " Лунар орбитер" использовались гл. обр. для фотографирования лунной поверхности, в частности с целью выбора мест, удобных для посадки кораблей " Аполлон". Анализ возмущений этих спутников позволил также установить существование на Луне участков с весьма значит, концентрацией масс под поверхностью (получивших название " масконов" - сокращение от mass concentration), влияние к-рых приводило к дополнит, колебаниям высоты периселения порядка 5-10 км.

В целях получения разносторонней информации о различных областях окололунного пространства и лунной поверхности запуск ИСЛ производится на различные орбиты, отличающиеся друг от друга высотами периселения и апоселения, а также наклоном. В нек-рых случаях с помощью бортовых двигательных установок осуществляется маневрирование ИСЛ. На орбиты ИСЛ выводятся первоначально также космич. аппараты, предназначенные для мягкой посадки на Луну; их наз. орбитами ожидания. Так, сов. космич. аппарат " Луна-16" был выведен сначала (17 сент. 1969) на селено-центрич. круговую орбиту с высотой ок. 110 км; затем в течение 3 сут после двух манёвров переведён на эллиптич. орбиту с высотой периселения 15 км и апоселения 106 км; после этого был осуществлён перевод его на траекторию снижения и посадки. Космич. аппарат, движущийся по орбите ИСЛ, может быть переведён с помощью ускоряющего импульса также на траекторию возвращения к Земле. Амер. космич. корабли " Аполлон-11", " Аполлон--2", " Аполлон-14" при обратном перелёте с Луны на Землю выводились сначала на орбиты ожидания вокруг Луны, после чего переводились на траектории возвращения.

См. также Искусственные спутники Земли, Космические зонды, Орбиты искусственных космических объектов.

Ю. А. Рябов.

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ МАРСА (ИСМ), космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Марса; движение ИСМ определяется гл. обр. притяжением Марса. В 1971 с Земли в сторону Марса в период их великого противостояния были запущены два советских космич. зонда (автоматические межпланетные станции) " Марс-2" (запущен 19 мая) и " Марс-3" (28 мая) и амер. космич. зонд" Маринер-9" (31 мая), к-рые, преодолев расстояние ок. 470 млн. км, стали первыми ИСМ (соответственно 27 нояб., 2 дек. и 14 нояб.) (см. " Марс", " Маринер").

Для обеспечения перехода с межпланетной траектории полёта на орбиту ИСМ на космич. зондах имелись: автономная система астронавигации, определяющая с высокой точностью положение станции относительно Марса и выполняющая её ориентацию; бортовая цифровая вычислительная машина, рассчитывающая по результатам измерений момент времени, величину и направление необходимого корректирующего импульса; тормозная двигательная установка, реализующая заключительную припланетную коррекцию. Проведение подобной коррекции только по результатам наземных траек-торных измерений не обеспечило бы необходимую точность выведения ИСМ.

Цель запуска первых ИСМ - научные исследования космич. пространства в окрестностях Марса, его атмосферы п поверхности. Т. к. " Марс-2", " Марс-3" и " Маринер-9" были выведены на существенно различные эллиптические орбиты ИСМ (периоды обращения 18 ч, 11, 5 сут, 12 ч, минимальные удаления от поверхности планеты 1380 км, 1500 км, 1380 км), выполненные на них науч. исследования дополняют друг друга. На советских ИСМ " Марс-2" и " Марс-3" проводились исследования характера обтекания планеты солнечным ветром и его взаимодействия с ионосферой Марса, спектров заряженных частиц и вариаций магнитного поля, ионосферы и атмосферы, распределения темп-ры по поверхности, рельефа, количества паров воды в атмосфере, отражательной способности поверхности, радиояркостной темп-ры поверхности, её диэлектрической проницаемости и температуры подповерхностного слоя на глубине 30-50 см, плотности верхней атмосферы, содержания атомарного кислорода, водорода и аргона в атмосфере. Выполнялось фотографирование Марса фототелевизионными камерами. На ИСМ " Марс-3" проводился совместный советско-французский эксперимент " Стерео" по изучению радиоизлучения Солнца. Осн. часть программы ИСМ " Маринер-9" - телевизионная съёмка 70% поверхности Марса с целью картографирования. В. В. Киселёв.

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ СОЛНЦА (ИСС), искусственные планеты, космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Солнца; движение ИСС, как и движение всех планет Солнечной системы, определяется гл. обр. притяжением Солнца.

Созданные до 1971 ИСС не имеют самостоят, науч. значения и являются как бы побочным результатом запусков космич. аппаратов к Луне или к планетам. При таких запусках космич. аппарату в конце активного участка траектории движения ракеты-носителя или (если он был предварительно выведен на орбиту спутника Земли) на орбите сообщается скорость, несколько превышающая вторую космическую скорость. После этого космич. аппарат движется по отрезку гиперболич. орбиты относительно Земли и покидает её сферу действия тяготения, выходя на орбиту вокруг Солнца (если не попадает в Луну, как это имело место, напр., при запуске 12 сент. 1959 сов. автоматич. станции " Луна-2"). Далее возможны следующие варианты: 1) космич. аппарат не сближается с к.-л. планетой, тогда его орбита близка к эллиптической и напоминает орбиты малых планет; отклонения от эллиптич. орбит обусловлены притяжением Земли и др. больших планет. Примером такого ИСС служит сов. автоматич. станция " Луна-1", выведенная 2 янв. 1959 на гиперболич. орбиту относительно Земли, прошедшая 4 янв. 1959 вблизи Луны на расстоянии ок. 6 тыс. км и вышедшая на эллиптич. орбиту вокруг Солнца с расстояниями афелия и перигелия, равными 196, 9 и 146, 1 млн. км соответственно, и с периодом обращения 450 сут. 2) Траектория космич. аппарата рассчитана так, что он пролетает вблизи к.-л. планеты; тогда до сближения с планетой космич. аппарат движется по отрезку почти эллиптич. орбиты. При сближении с планетой её притяжение переводит космич. аппарат на другую почти эллиптич. орбиту вокруг Солнца, по к-рой он будет двигаться, если не произойдёт последующее сближение с другой или этой же планетой. Пример - амер. автоматич. станция " Ма-ринер-2", запущенная 27 авг. 1962, прошедшая 14 дек. 1962 на расстоянии ок. 35 тыс. км от Венеры и вышедшая на планетную орбиту с расстояниями афелия и перигелия, равными 182, 1 и 104, 8 млн. км соответственно, и с периодом обращения 343 сут. 3) Траектория космич. аппарата рассчитана так, что он достигает поверхности или плотных слоев атмосферы к.-л. планеты и прекращает своё существование. Пример - сов. автоматич. станция " Венера-3", запущенная 16 нояб. 1965 и достигшая 1 марта 1966 поверхности Венеры.