Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Спутник, надуваемый газом после вывода на орбиту.
Satellite inflated with gas after being put into orbit
Спутник-шар, иногда называемый "сателлитом-шаром", – это спутник, который надувается газом после вывода на орбиту.
A balloon satellite, sometimes referred to as a "satelloon", is a satellite inflated with gas after it has been put into orbit.
Сателиты-баллоны Echo 1 и Echo 2
Первым летательным аппаратом такого типа был "Эхо-1", который был запущен на высокую орбиту 12 августа 1960 года Соединенными Штатами. Изначально он имел сферическую форму с тонкой металлопокрытой пластиковой оболочкой из милара. Он использовался для испытаний в качестве "пассивного" спутника связи и геодезии. Один из первых сеансов радиосвязи с использованием спутника оказался успешным на расстоянии около (между восточным побережьем США и Калифорнией). К моменту сгорания "Эхо-1" в 1968 году, измерения его орбиты несколькими десятками земных станций позволили улучшить наши знания о точной форме планеты почти в десять раз. Его преемником стал аналогично сконструированный Echo 2 (с 1964 по примерно 1970 год). Этот спутник обращался вокруг Земли примерно на ниже, не под углом 47°, как у "Эхо-1", а на полярной орбите со средним углом 81°. Это обеспечило возможность установления радиосвязи и проведения измерений на более высоких широтах. В проверках орбиты "Эхо" для анализа возмущений на её орбите и в гравитационном поле Земли участвовали от тридцати до пятидесяти профессиональных земных станций, а также около двухсот астрономов-любителей по всей планете на станциях "Moonwatch"; они внесли около половины всех наблюдений.
The first flying body of this type was Echo 1, which was launched into a high orbit on August 12, 1960, by the United States. It originally had a spherical shape measuring , with a thin metal coated plastic shell made of Mylar. It served for testing as a "passive" communication and geodetic satellite. One of the first radio contacts using the satellite was successful at a distance of nearly (between the east coast of the US and California). By the time Echo 1 burned up in 1968, the measurements of its orbit by several dozen earth stations had improved our knowledge of the precise shape of the planet by nearly a factor of ten. Its successor was the similarly built Echo 2 (1964 to about 1970). This satellite circled the Earth about lower, not at an angle of 47° like that of Echo 1, but in a polar orbit with an average angle of 81°. This enabled radio contact and measurements to be made at higher latitudes. Taking part in the Echo orbit checks to analyze disturbances in its orbit and in the Earth's gravitational field were thirty to fifty professional earth stations, as well as around two hundred amateur astronomers across the planet in "Moonwatch" stations; these contributed around half of all sightings.
Другие спутники-баллоны
Для специальных испытаний два или три спутника серии Explorer были построены в виде аэростатов (возможно, Explorer 19 и 38). Echo 1 стал признанным успехом радиотехники, но пассивный принцип телекоммуникаций (отражение радиоволн от поверхности аэростата) вскоре был заменен активными системами. Telstar 1 (1962) и Early Bird (1965) могли одновременно передавать несколько сотен аудиоканалов, а также телевизионную программу, передаваемую между континентами. Спутниковая геодезия с использованием Echo 1 и 2 оправдала все ожидания не только в течение запланированных 2–3 лет, но и почти 10 лет. По этой причине NASA вскоре запланировало запуск еще более крупного аэростата Pageos. Название происходит от "пассивного геодезического спутника" и созвучно названию "Geos" – успешного активного электронного спутника, запущенного в 1965 году.
For special testing purposes two or three satellites of the Explorer series were constructed as balloons (possibly Explorer 19 and 38). Echo 1 was an acknowledged success of radio engineering, but the passive principle of telecommunications (reflection of radio waves on the balloon's surface) was soon replaced by active systems. Telstar 1 (1962) and Early Bird (1965) were able to transmit several hundred audio channels simultaneously in addition to a television program exchanged between continents. Satellite geodesy with Echo 1 and 2 was able to fulfill all expectations not only for the planned 2–3 years, but for nearly 10 years. For this reason NASA soon planned the launch of the even larger balloon Pageos. The name is from "passive geodesic satellite", and sounds similar to "Geos", a successful active electronic satellite from 1965.
Pageos и глобальная сеть
Pageos был специально запущен для "глобальной сети спутниковой геодезии", которая до 1973 года занимала около 20 полноценных наблюдательных групп по всему миру. В общей сложности они записали 3000 полезных фотопластин с 46 станций слежения, используя откалиброванные полностью электронные камеры BC 4 (1:3 / фокусное расстояние). По этим изображениям удалось вычислить трехмерные координаты станций с точностью около 100 метров. Координатором проекта был профессор Хеллмут Шмид из Цюрихского технологического института. Три станции глобальной сети находились в Европе: Катания на Сицилии, Хоэнпейсенберг в Баварии и Тромсё в северной Норвегии. Для завершения навигационной сети требовались точные измерения расстояний, которые проводились на четырех континентах и по всей Европе с точностью в несколько километров. Глобальная сеть позволила рассчитать "геодезическую дату" (геоцентрическое положение системы измерений) на разных континентах с точностью до нескольких метров. К началу 1970-х годов стало возможным вычислить надежные значения почти 100 коэффициентов гравитационного поля Земли.
Pageos was specially launched for the "global network of satellite geodesy", which occupied about 20 full time observing teams all over the world until 1973. All together they recorded 3000 usable photographic plates from 46 tracking stations with calibrated all electronic BC 4 cameras (1:3 / focal length ). From these images they were able to calculate the stations' position three dimensionally with a precision of about The coordinator of this project was Professor Hellmut Schmid, from the ETH Zurich. Three stations of the global network were situated in Europe: Catania in Sicily, Hohenpeißenberg in Bavaria and Tromsø in northern Norway. For the completion of the navigational network exact distance measurements were needed; these were taken on four continents and across Europe with a precision of per kilometer. The global network enabled the calculation of a "geodetic date" (the geocentric position of the measurement system) on different continents, within a few meters. By the early 1970s reliable values for nearly 100 coefficients of the Earth's gravity field could be calculated.
1965-1975: Успех с мигающими световыми маяками
Яркие спутники-зонды хорошо видны и измерялись на мелкозернистых (менее чувствительных) фотографических пластинах даже в начале космических полетов, но существовали проблемы с точной хронометрией траектории спутника. В те времена ее можно было определить лишь с точностью до нескольких миллисекунд. Поскольку спутники обращаются вокруг Земли со скоростью около , ошибка во времени в 0,002 секунды приводит к отклонению примерно в . Для достижения новой цели – точного определения координат станций слежения в течение нескольких лет – около 1960 года был принят метод мигающих световых маяков. Для построения трехмерной измерительной сети геодезии требуются точно определенные целевые точки, а не точное время. Такой точности легко достичь, если две станции слежения регистрируют одну и ту же серию вспышек от одного спутника. Технология флэш-маяков к 1965 году уже была достаточно развита, когда в ноябре 1965 года был запущен небольшой электронный спутник Geos (позже названный Geos 1). Вместе со спутником Geos 2, запущенным в январе 1968 года, система GEOS обеспечила значительное повышение точности измерений. Начиная с 1975 года, почти все оптические методы измерения утратили свою актуальность, поскольку их превзошел быстрый прогресс в области электронного измерения расстояний. Лишь вновь разработанные методы наблюдения с использованием ПЗС-матриц и высокоточные звездные позиции астрометрического спутника Hipparcos позволили добиться дальнейшего улучшения точности измерения расстояний.
Bright balloon satellites are well visible and were measurable on fine grained (less sensitive) photographic plates, even at the beginning of space travel, but there were problems with the exact chronometry of a satellite's track. In those days it could only be determined within a few milliseconds. Since satellites circle the earth at about , a time error of 0.002 second translates into a deviation of about In order to meet a new goal of measuring the tracking stations precisely within a couple of years, a method of flashing light beacons was adopted around 1960. To build a three dimensional measuring network, geodesy needs exactly defined target points, more so than a precise time. This precision is easily reached by having two tracking stations record the same series of flashes from one satellite. Flash beacon technology was already mature in 1965 when the small electronic satellite Geos (later named Geos 1 was launched in November 1965. With its companion, Geos 2, that was launched in January 1968, the GEOS system brought about a remarkable increase in measurement precision. From about 1975 on, almost all optical measurement methods lost their importance, as they were overtaken by speedy progress in electronic distance measurement. Only newly developed methods of observation using CCD and the highly precise star positions of the astrometry satellite Hipparcos made further improvement possible in the measurement of distance.