Космос полет над землей

МКС онлайн трансляция с орбиты в реальном времени

Онлайн видео с Международной космической станции включает в себя обзор космической станции изнутри, когда экипаж дежурит и Земли в другое время. Видео сопровождается аудио переговорами между экипажем и центром управления. Станция совершает один оборот вокруг Земли за 90 минут и примерно половину этого времени она проводит в тени Земли, где солнечные батареи не работают, темный экран, во время трансляции или трансляция записи (OFFAIR). Иногда трансляция может прерываться, синий экран, по техническим причинам, см. вопросы и ответы.

Положение спутника показано на карте трекинге, а на сайте NASA вы можете рассчитать траекторию полета МКС над вашим городом. Темный экран = Международная космическая станция (МКС) находится на ночной стороне Земли.

Международная космическая станция (МКС)

Как можно увидеть онлайн Землю со спутника? Оказывается, посмотреть на Землю онлайн, в реальном времени, уже возможно. Произошло это благодаря МКС (Международной космической станции), работающей на орбите Земли.

Итак. Чтобы увидеть Землю из космоса в реальном времени вам не нужно «далеко ходить» :). Это можно сделать прямо у нас на сайте. Официальный портал НАСА предоставляет нам возможность увидеть прямую трансляцию изображения нашей планеты Земля со спутника онлайн. Видео изображение встроено в данную статью (см. выше).

Онлайн видео Земли с космической станции в реальном времени, представляет собой изображение Планеты Земля с внешней вебкамеры, установленной на Международной Космической Станции. Иногда, камера транслирует изображение внутренних помещений станции. Вебкамера не транслирует изображение Земли весь день.

Когда видео-картинка Земли с веб-камеры недоступна, на ее месте вы увидите фотографию, карту Земли или трансляцию НАСА ТВ.

(Необходимо подождать пару минут для начала трансляции видео изображения)

Так как станция вращается вокруг Земли один раз каждые 90 минут, астронавты видят восход солнца или закат каждые 45 минут. Когда станция находится в темноте, видео с внешней камеры может оказаться черным, но может, иногда, захватить изображение городских огней на Земле.

В нулевом приближении можно считать, что Земля имеет форму шара со средним радиусом 6371,3 км. . Из-за суточного вращения она сплюснута с полюсов; высоты материков различны; форму поверхности искажают и приливные деформации. В геодезии и космонавтике для описания фигуры Земли обычно выбирают эллипсоид вращения или геоид.

Итак, с помощью современных технологий и NASA мы уже сегодня, имеем возможность приобщиться к великой миссии освоения космоса человеком!

Технические характеристики:

Начало эксплуатации 20 ноября 1998 года
Масса: 417 289 кг
Длина: 109 м
Ширина: 73,15 м (с фермами)
Высота: 27,4 м (на 22.02.2007)
Жилой объём: 916 м³
Давление: 1 атм.
Температура:

26,9 °C (в среднем)

Электрическая мощность солнечных батарей: 110 кВт

Список долговременных экспедиций МКС

ISS HDEV эксперимент (завершен)

27.11.2020 — ISS HDEV эксперимент завершен. В настоящее время прямое видео с Земли транслируется с внешней камеры высокого разрешения (Камера 1), установленной на МКС. Камера смотрит на Землю, иногда сквозь нее проходит солнечная панель.

В настоящее время прямые трансляции с МКС транслируются с внешней камеры, установленной на модуле МКС, под названием Узел 2 (Node 2). Узел 2 (Node 2) расположен в передней части МКС. Камера смотрит вперед под углом, чтобы был виден международный стыковочный адаптер 2 (IDA2). Если камера узла 2 недоступна из-за эксплуатационных соображений в течение более длительного периода времени, будет отображаться непрерывный цикл записанных изображений HDEV. Цикл будет иметь отметку «Ранее записано» на изображении, чтобы отличить его от прямого потока с камеры Узла 2. После того, как HDEV перестал отправлять какие-либо данные 18 июля 2019 года, 22 августа 2019 года было объявлено, что срок его службы истек.

Эксперимент по наблюдению за Землей в высоком разрешении (HDEV), установленный на внешнем объекте полезной нагрузки МКС модуля Колумбус Европейского космического агентства, был активирован 30 апреля 2014 года, и через 5 лет и 79 дней его просмотрели более 318 миллионов зрителей по всему миру только на USTREAM.

20.11.2019 — ISS HDEV снова доступен. В разработке находится HDEV 2 с ещё более крутыми камерами.

18.07.2019 — ISS HDEV недоступен

Ответ NASA: The High Definition Earth-Viewing (HDEV) experiment on the International Space Station has experienced a loss of data, and ground computers are no longer receiving communications from the payload. A team of engineers are reviewing the available health and status information from HDEV to identify what may have occurred. Additional updates will be published as they become available. Unfortunately there is no timeline for when/if HDEV will be back up.

Эксперимент по наблюдению Земли в высоком разрешении (HDEV) на Международной космической станции привел к потере данных, и наземные компьютеры больше не получают данные. Команда инженеров просматривает доступную информацию о состоянии HDEV, чтобы определить, что могло произойти. Дополнительные обновления будут публиковаться по мере их появления. К сожалению, нет даты, когда / если HDEV будет восстановлен.

На МКС установили 4 HD-камеры, картинка с которых в прямом эфире транслируется в интернете. HD камеры HDEV на МКС между собой переключаются с определенным интервалом. Когда одна камера транслирует видео, остальные ждут своей очереди. Вы можете увидеть HD трансляцию на ISS HDEV, а на ISS Stream идет трансляция с камер которые расположены снаружи МКС и внутри станции (не путайте их с HDEV).

High Definition Earth Viewing (HDEV) эксперимент на борту МКС был активирован 04.30.14. Этот эксперимент включает в себя несколько коммерческих HD видеокамер, направленных на Землю, которые закрыты в герметичном и с контролируемой температурой корпусе. Видео с этих камер передается обратно на Землю, а также транслируется в прямом эфире на этом канале. В то время как эксперимент находится в рабочем состоянии, просмотры, как правило, последовательны, хотя с различных камер. Между переключением камер, появляется серый цвет, или черный фон. Когда МКС в тени видео может прерываться, следите за картой чтобы быть в курсе. Анализ этого эксперимента будет проводиться для оценки влияния космической среды на оборудование и качество видео, для будущих миссий.

Источник

На какой высоте летают спутники и космические корабли

Первый искусственный спутник Земли был запущен в 1957 году. С тех пор человечество сделало огромный технологический прорыв. На данный момент на околоземной орбите находится несколько десятков тысяч спутников. Они обеспечивают жителей планеты сотовой связью, интернетом, GPS-данными, телевидением, принимают активное участие в научно-исследовательской работе. Также они используются для военных целей. В зависимости от целевого назначения выбирается, на какой высоте летают спутники. Все это значительно облегчило жизнь, позволило поднять уровень связи. Наибольший вклад они внесли в науку – изучение строение атмосферы Земли, погодных изменений, космоса, небесных тел.

Какие виды спутников встречаются на орбите?

Спутники выполняют свои функции автономно, не используют топливо. Мониторинг состояния и необходимое маневрирование выполняется из командных центров на Земле. В зависимости от своего назначения, спутники снабжаются необходимым оборудованием и системой связи.

Объем аппарата напрямую зависит от его функциональности и назначения. Встречаются спутники с массой от 20 кг до нескольких сотен тонн. Первый аппарат, запущенный СССР весил всего 28 килограмм и нес на борту только систему радиопередачи.

На какой высоте летают спутники?

Движение осуществляется на заданной орбите. Удаленность от планеты зависит от назначения аппарата, заданной траектории. Используется несколько видов орбит:

Околоземная или низкая. Обеспечивает наиболее приближенное расположение. Высота составляет 300-500 км над уровнем моря. Использовалась для работы первых космических аппаратов, сейчас там находятся аппараты для дистанционного зондирования земной поверхности и атмосферы;
Полярная. Расположена в плоскости полярных полюсов Земли. Угол наклона близок к 90 градусам. Из-за сплюснутости планеты, можно добиться различной скорости вращения, которая позволит проходить спутнику одну и ту же широту в одинаковое время;
Геостационарная. Высота на ней составляет от 35 000 км, расположена в плоскости экватора. Устойчивых точек всего две, на остальном пути необходимо поддерживать траекторию искусственно;
Сильноэллиптическая. Контур орбиты представляет собой эллипс. Высота меняется в зависимости от точки траектории. Благодаря большому размеру, позволяет поддерживать необходимое количество спутников одновременно над одной страной. Используется преимущественно в телекоммуникационных целях. Также здесь работают аппараты с телескопами для изучения отдаленных объектов;
Круглая. Сечение орбиты представляет собой круг. Показатель высоты близок к постоянному в любой момент времени.

Высота полета спутников над Землей задается на основании их целевого назначения и выбранной орбиты. Геостационарная орбита является наиболее важной и дорогой. Поэтому аппараты, выработавшие свой ресурс, удаляются с нее. Используется в основном в научных целях.

Для систем глобального позиционирования используются круглые орбиты с постоянной высотой. Такая траектория является оптимальной для передачи сигнала. Высота орбиты спутников GPS составляет 20 тысяч километров. Один аппарат за сутки совершает два витка вокруг планеты. Скорость позволяет использовать 4 спутника в одной плоскости для обеспечения постоянной передачи данных.

На какой высоте летают космические корабли?

Первый пилотируемый космический корабль был запущен в 1961 году. Движение осуществлялось по эллиптической орбите. Перигей составлял 175 км, а апогей – 320 км над уровнем моря. За прошедшие полвека исследований высота значительно увеличилась из-за присутствия большого количества космического мусора на околоземной орбите. На данный момент используется орбита с перигеем в 400 км. Обусловлено это также и отсутствием влияния атмосферы на траекторию движения.

Источник

Экспресс до МКС

От двухсуточных полётов — к сверхкоротким

Далеко ли МКС?

Поехали!

12 апреля 1961 года в 9:07 по московскому времени с полигона Тюра-Там (ныне космодром Байконур) впервые стартовал советский космический корабль «Восток-1» с человеком на борту. 108 минут полёта, один виток по околоземной орбите и успешное возвращение — так для человечества началась эпоха пилотируемой космонавтики, а имя Юрия Гагарина стало нарицательным.

максимальная высота первого полёта человека в космосе

Корабль «Восток-1» поднялся примерно на 85 км выше, чем планировалось.

Триумф СССР не могли оставить без реакции главные конкуренты в космической гонке — США. Американцы изначально не скрывали намерений отправить своего человека в космос раньше всех. Их пилотируемая программа Mercury («Меркурий») должна была стать реваншем за советский «Спутник-1». С полёта Гагарина не прошло и месяца, когда астронавт Алан Шепард пересёк линию Кармана (условную границу начала космоса), правда, без выхода на орбиту. Международная авиационная федерация признала этот 15-минутный полёт космическим, но чаще всего первым американским астронавтом называют Джона Гленна. 20 февраля 1962 года он три раза облетел вокруг Земли.

Полёт Шепарда всё же больше похож на прыжок до космоса. Ракета-носитель покидает атмосферу Земли, но её скорость не достигает первой космической (7,9 км/с), а значит, вывести аппарат на орбиту нельзя. В этом случае корабль возвращается обратно в течение нескольких минут после выключения двигателя. Такие пуски называются суборбитальными. Пилотируемых суборбитальных космических запусков насчитывается не так много. Основным способом пребывания людей в космосе вот уже 60 лет остаётся орбитальный полёт.

Классификация космических полётов Классификация космических полётов

Орбита обитания

Как любое небесное тело, Земля имеет гравитационное поле и собственные орбиты, по которым вокруг неё двигаются искусственные спутники (начиная от космических кораблей и исследовательских аппаратов, заканчивая космическим мусором). С точки зрения высоты орбиты бывают трёх типов: низкие, средние и высокие.

Границы ближайшей к нам орбиты — низкой околоземной — начинаются на высоте около 200 километров от поверхности Земли и заканчиваются на отметке в 2 000 километров. Даже по сравнению со следующей за ней средней околоземной это расстояние ничтожно малое, но зато самое обжитое. Здесь летают спутники дистанционного зондирования Земли и разведывательные аппараты — их близость к планете позволяет получать более точные изображения наземных объектов. Низкие орбиты также занимают различные спутники связи. Для большего охвата телекоммуникационные компании нередко запускают в космос целые «созвездия» таких спутников. И, наконец, люди. До сегодняшнего дня все космонавты и почти все астронавты выполняли полёты только на низкой околоземной орбите.

Максимальной высоты среди пилотируемых полётов на низкой околоземной орбите удалось достичь в 1966 году аппарату Gemini-11. На 26-м обороте вокруг Земли корабль поднялся на высоту 1370 километров. Единственной космической программой, чьи участники смогли покинуть пределы ближайшего околоземного пространства, стала американская лунная миссия Apollo («Аполлон»).

Межпланетные перелёты, и на Луну в том числе, — одно из ключевых направлений, которое определило развитие пилотируемой космонавтики. Вторым же стало долговременное пребывание в космосе на орбитальных станциях. Более 20 лет на нижнем участке низкой околоземной орбиты располагается главное представительство людей за пределами Земли — Международная космическая станция. Когда-то здесь летали и её предшественницы — советские «Салют», «Алмаз», «Мир» и американская Skylab.

Нынешний орбитальный город «парит» над нами на высоте около 420 километров от поверхности Земли. С одной стороны, до МКС рукой подать. С другой — сложно представить, что человечество обосновалось на таком близком к планете участке космоса и за 60 лет практически его не покидало.

…Если нам нужна чистая невесомость для проведения экспериментов, то нет смысла лететь далеко, но с точки зрения дальнейшего освоения — оно идёт дальше и будет за пределами низкой околоземной орбиты

Земля — МКС

Международная космическая станция — самый дорогой научный проект в истории и самый большой спутник, созданный человеком. Её строительство началось в 1998 году силами России, США, Канады, Японии и европейских держав. Первый экипаж в составе россиян Сергея Крикалёва, Юрия Гидзенко и американца Уильяма Шепарда прибыл на МКС уже в конце 2000 года — с этого момента и до сего дня на борту станции, сменяя друг друга, месяцами работают экипажи основных экспедиций. За управление полётом МКС отвечают два центра: за российский сегмент станции — в подмосковном Королёве, за американский — в Хьюстоне. Лабораторный модуль Columbus («Коламбус») Европейского космического агентства контролирует ЦУП в Оберпфаффенхофене, за модуль Kibo («Кибо») Японского агентства аэрокосмических исследований отвечает ЦУП в городе Цукуба.

Экипаж первой долговременной экспедиции на МКС доставил российский корабль «Союз ТМ-31». В дальнейшем вместе с «Союзами» за ротацию экипажей отвечали многоразовые корабли американской программы Space Shuttle. В 2003 году после катастрофы шаттла Columbia («Колумбия») полёты челноков приостановили до середины 2005 года. А уже в 2011-м, когда NASA окончательно свернуло программу Space Shuttle, «Союзы» и вовсе стали единственными доставщиками на МКС и космонавтов, и астронавтов. Положение дел изменилось спустя девять лет — корабль Dragon-2 (также известный как Crew Dragon) частной американской компании SpaceX совершил свой первый пилотируемый полёт. 31 мая 2020 года Илону Маску удалось доставить на МКС астронавтов Дагласа Хёрли и Боба Бенкена.

Беспилотные же космические полёты на станцию сегодня совершают четыре грузовых корабля: российский «Прогресс», японский HTV и американские Dragon и Cygnus. С 2008-го по 2014-й на станцию также летал «грузовик» Европейского космического агентства ATV. Аппараты доставляют различные грузы и оборудование, необходимые для работы МКС, научных экспериментов и жизнедеятельности экипажа.

Предел возможного

МКС уникальна, и всё же ещё одной из её особенностей является непостоянство высоты. Воздействие верхних слоёв земной атмосферы тормозит станцию, из-за чего её орбита постепенно снижается. Близость к планете влияет и на период обращения объектов вокруг неё — МКС полностью огибает Землю примерно за 90 минут.

Поэтому на станции не используют Солнце в качестве временного ориентира.

Чтобы создать необходимые условия для стыковки аппаратов с МКС, специалисты регулярно корректируют её орбиту. При помощи двигателей пристыкованных к станции «Прогрессов» её «поднимают» на несколько сотен метров. Нередко орбиту МКС меняют, чтобы избежать столкновения с космическим мусором, так как он легко может пробить обшивку модулей.

Не проще ли поднять МКС ещё выше? Отнюдь нет, ведь при расчёте орбиты станции учитывают несколько важных ограничений. Во-первых, МКС не может находиться выше 500 километров — за этой отметкой значительно повышается уровень радиации, что негативно скажется на здоровье экипажа. Во-вторых, высота орбиты зависит от возможностей основных кораблей, доставляющих на неё людей, — «Союзы» сертифицированы для полётов на расстояние до 460 километров. Например, в эпоху Space Shuttle МКС находилась на высоте около 350 километров, так как космические челноки просто не летали выше. И последнее, но не менее важное: пуск ракеты нельзя назвать дешёвым удовольствием, а МКС нуждается в регулярных поставках оборудования. Чем выше находится станция, тем меньше груза туда можно будет доставить. По этой причине летать на МКС придётся чаще. Получается замкнутый круг.

Пока оптимальным вариантом остаются 400 с лишним километров. К слову, на Земле на таком же расстоянии друг от друга находятся Москва и Смоленск. Километры между этими городами на самолёте можно преодолеть за час, скоростная «Ласточка» проходит их за четыре часа, автомобиль — за пять. А вот для космонавтов путь к МКС до недавнего времени растягивался до двух суток. Кажется, что скорость космического корабля позволяет преодолеть это расстояние за минуту, однако в реальности всё оказалось не совсем так.

Рандеву на орбите

Если очень захотеть…

Три, два, один — пуск. Зажигание, вспышка пламени, и вот уже ракета-носитель поднимается в небо. Через несколько минут она сбросит ступени, а затем отправит корабль в космическое плавание, конечный пункт которого — МКС. И если после выхода аппарата на орбиту кажется, что всё самое трудное закончилось, то в ЦУПе работа только начинается, ведь стыковка со станцией ещё впереди.

Работу МКС без технологии стыковки представить невозможно, однако сближать аппараты в космосе научились задолго до появления орбитальных станций. В прошлом при отработке стыковок кораблями просто «стреляли» друг в друга. Например, сначала запускали один аппарат, а другой через сутки — в момент, когда первый «проходил» через стартовую площадку второго. Из-за того, что корабли оказывались на небольшом расстоянии друг от друга, первые стыковки были молниеносными. Абсолютный рекорд по времени принадлежит нам.

время между стартом и стыковкой беспилотных аппаратов «Космос-212» и «Космос-213» в 1968 году

Серебряная медаль у NASA — двумя годами ранее Gemini-11 пристыковался к ракете Agena за 94 минуты.

На заре эпохи полётов к орбитальным станциям советские специалисты освоили суточную схему сближения. Она отвечала необходимым техническим требованиям, но для космонавтов стала непростой. В конце первых суток у человека наступает острая фаза адаптации к невесомости, координация становится хуже, а риск не состыковаться в случае перехода на ручное управление только возрастает. В этом случае максимально безопасную стыковку можно было провести на вторые-третьи сутки, когда пик космической болезни пройден. С 1986 года, после запуска станции «Мир», летать начали уже по двухсуточной схеме. Этот подход позже унаследовала и МКС.

При двухсуточной схеме корабль делает 34 витка вокруг Земли. За это время ему нужно подняться со своей, более низкой, траектории на орбиту станции и начать сближение. Просто это не получится, так как орбитальный комплекс всё это время двигается с собственной скоростью. Поэтому ЦУП проводит специальные расчёты орбиты и выдаёт манёвры, которые позволяют аппарату в конце концов «догнать» МКС. В полёте космонавты неизбежно сталкиваются с «глухими витками». На них корабль настолько отдалён от наземных станций связи, что на несколько часов теряет контакт с ЦУПом. По этой причине на «глухих витках» не совершают важных операций, а космонавты отдыхают или спят.

Сама стыковка проходит на 34-м витке. Несмотря на то что за манёвр отвечает компьютер, в случае нештатной ситуации командир корабля должен взять управление в свои руки. «Ручная» стыковка требует ещё и дополнительных действий. Например, экипажу нужно дождаться определённых светотеневых условий, чтобы во время стыковки солнце не светило в глаза.

Станция — это не маленький корабль-мишень. Получить стыковку [с МКС] за 94 минуты невозможно. Особенно когда мы летим к станции, которая имеет международный статус. Мы должны соблюдать все законы, главный из которых — лететь медленно

Если для грузовых «Прогрессов» полёт по двухсуточной схеме не представляет особых сложностей, то для экипажей «Союзов» эти 50 часов становятся испытанием. При всех своих достоинствах «Союз» остаётся достаточно тесным кораблём. В минимальном комфорте космонавты находятся во время основных операций: выведения, манёвров и стыковки.

На «глухих витках» два человека переходят отдыхать в бытовой отсек, командир остаётся в спускаемом аппарате, а сам корабль ориентируется на Солнце в режиме закрутки, чтобы зарядить свои батареи. Технике — хорошо, ведь она получает солнечную энергию. Тем, кто находится в бытовом отсеке, — плохо, их вестибулярный аппарат испытывает на себе все последствия от закрутки.

свободный объём на одного члена экипажа в спускаемом аппарате корабля «Союз»

С учётом бытового отсека объём на одного человека — 1,2 м 3 .

…можно быстро полететь

Несмотря на тяжёлые физические нагрузки в полёте, профессиональные космонавты к ним готовы и переносят легче благодаря длительной предстартовой подготовке. Чего не скажешь о космических туристах, которые тратят на такую подготовку гораздо меньше времени. «Теперь я знаю, для чего мы проводили эти ужасные тренировки на вращающихся стульях», — писала в своём блоге Ануше Ансари — американка иранского происхождения, прилетевшая в 2006 году на МКС по программе космического туризма. 34 витка по орбите для Ансари прошли тяжело. Эйфория от происходящего быстро сменилась космической болезнью. На МКС Ануше понадобились ещё сутки, чтобы восстановиться после перелёта.

Мне пришлось стать мумией. Я делала лишь небольшие медленные движения, и даже от этого меня сильно тошнило

После этого случая в РКК «Энергия» задумались: как облегчить жизнь экипажу? По данным медиков, состояние эйфории от полёта в невесомости проходит на пятом-шестом витке, переносить космическую болезнь лучше в более комфортных условиях на МКС. Баллистики решили, что стыковаться нужно ещё и до ухода корабля в пассивную «глухую» зону, которая начинается сразу после пятого витка. Поэтому изначально специалисты разработали пятивитковую схему, но из-за особенностей управления её невозможно было испытать на «Прогрессах». В таком случае единственным допустимым вариантом короткой схемы стал полёт за четыре витка.

Для реализации своего плана в РКК «Энергия» разработали революционный подход. Раньше для перехода корабля с орбиты выведения на промежуточную, так называемую орбиту фазирования, аппарат тратил целый виток на измерения и расчёты для проведения манёвров. Теперь предварительные расчёты проводили на Земле, поэтому корабль поднимался на орбиту фазирования сразу после выведения. Следующие витки отводились на полноценное измерение орбиты и исправление ошибок выведения при помощи корректирующих импульсов — ракета-носитель «Союз-ФГ» с аналоговой системой управления выводила пилотируемые аппараты на орбиту с большой погрешностью. На автономное сближение со станцией корабль выходил уже на четвёртом витке.

Источник