Большая Советская Энциклопедия (КО)

�СЗ «Молния» ). При надлежащем выборе угла наклонения и места расположения апогея орбиты спутник будет значительную часть суток находиться в пределах видимости из заданного района. Для работы с �СЗ на стационарной или эллиптической синхронной орбите применяются на земных пунктах связи антенны большого размера, т. к. расстояние �СЗ - земной пункт превышает 30000 кми мощность принимаемых сигналов мала. �СЗ на средневысоких и низких круговых орбитах, например �СЗ «Курьер», «Реле», обеспечивают значительно большие мощности принимаемых сигналов. Однако уменьшение высоты полёта сокращает время взаимной видимости спутника и земного пункта связи и приводит в конечном счёте к значительному увеличению количества спутников, требуемых для непрерывной связи. Кроме того, усложняется система слежения и наведения антенн земных станций. При малой высоте полёта непосредственная связь между значительно удалёнными пунктами невозможна и приходится применять систему радиолиний с задержанной ретрансляцией. Однако в этом случае уровни принимаемых сигналов достаточно велики и не нужны большие и дорогостоящие антенные системы, благодаря чему связь с низкими �СЗ может проводиться даже небольшими подвижными пунктами. Связной �СЗ для транзитной передачи сигналов может быть оснащен активным ретранслятором, обеспечивающим также усиление сигналов, или представлять собой пассивный ретранслятор, т. е. отражатель. Кроме �СЗ в виде отражателя были предложены и испытаны линии связи с рассеянными отражателями в виде пояса иголок, облака ионизированных частиц. Пассивный ретранслятор может обслуживать радиосеть, состоящую из большого числа линий с различными частотами радиосигналов, т. к. он отражает или рассеивает энергию многих одновременно приходящих радиосигналов без взаимных помех, например �СЗ «Эхо». В отличие от него, активный ретранслятор может обслуживать сеть связи только с ограниченным числом линий, причём для устранения взаимных помех необходимо применять частотное, временное или кодовое разделение сигналов, поддерживать необходимый их уровень и не допускать перегрузок ретранслятора. Несмотря на это, наибольшее распространение имеют системы с активными ретрансляторами, которые обеспечивают одновременную передачу сообщений по нескольким (до десятка) телевизионным или нескольким тысячам телефонных каналов, например �СЗ «Молния», «�нтелсат», «Синком».

  Для экономичности связи применяют многоканальные линии радиосвязи, что приводит к необходимости увеличения полосы пропускания частот в линии (см. Многоканальная связь ) .Широкая полоса требуется также для ретрансляции телевизионных сигналов. С расширением полосы пропускания растет опасность искажения сообщений помехами радиоприёму.Поэтому приём сообщений с допустимыми искажениями - важнейшая задача, решаемая увеличением мощности радиосигналов, выбором частот связи, уменьшением уровня шумов радиоприёмников, применением эффективного кодирования, выбором типа модуляции, способа приёма и обработки радиосигналов при малом отношении сигнал/помеха и др. Например, частоты радиосигналов выбирают в пределах от 1 до 10 Ггц,т. к. на меньших частотах резко растут помехи от шумов космоса,а на больших - от шумов атмосферы ; в первых каскадах усилителей радиоприёмников земных станций используют малошумящие квантовые усилители и параметрические усилители, охлаждаемые жидким гелием.

  В линии связи с пассивным ретранслятором для обеспечения необходимого уровня принимаемого сигнала увеличивают мощность передатчика и размеры антенны земной станции, размеры отражателя ретранслятора или переходят к ретрансляторам с направленным рассеянием энергии на земную станцию, а также сужают полосу пропускания частот в линии и понижают скорость передачи сообщений. Перечисленные меры имеют свои пределы, т. к. увеличивают стоимость оборудования линии связи и её эксплуатации.

  Связь между КЛА. Связь между КЛА может осуществляться для обмена информацией между экипажами двух или нескольких КК, одновременно находящихся в космосе, и между экипажами КК и космонавтами, находящимися в открытом космическом пространстве. Кроме того, может осуществляться связь между двумя автоматическими КЛА с целью ретрансляции сигналов, измерения положения, навигации, управления движением и сближения. Особенности связи между КЛА следующие. Как правило, связь обеспечивается между взаимодействующими КЛА, т. е. между �СЗ, на сравнительно небольших расстояниях, например между КК «Восток-3» и «Восток-4» или между «Восток-5» и «Восток-6». �з-за трудности взаимной ориентации антенн КЛА предпочтительна ненаправленная связь. Отсутствие воздействия атмосферы, а при высоких орбитах и ионосферы обеспечивает более свободный выбор диапазона радиочастот и использование оптических средств связи. При выборе диапазона частот и организации связи между �СЗ необходимо учитывать возможность помех от мощных наземных станций. Системы К. с. усложняются при высадке космических экспедиций на Луну, например КК «Аполлон»,или другие небесные тела, т. к. требуется поддерживать связь экспедиции с КК, остающимся на планетоцентрической орбите, и (через КК или непосредственно) с Землёй. В этом случае объединяются все особенности связи между �СЗ и земным пунктом, а также между дальними КЛА и земными пунктами.

  В перспективе будут созданы системы передачи телевизионных программ через стационарные �СЗ непосредственно на телевизоры; при этом открываются возможности полной телефикации и обеспечения передачи центральных программ в любое место на Земле. С совершенствованием квантовых оптических генераторов ( лазеров ) становится перспективной оптическая связь, т. к. на оптических волнах можно передать сообщения на сверхдальние расстояния (до десятков световых лет) благодаря очень высокой направленности луча (расхождение луча не более долей сек) при относительно малых размерах излучателей и приемлемой потребляемой мощности. Но узконаправленное излучение и приём оптических волн требуют тщательной стабилизации устройств, ориентации оптических систем на КЛА, сложного вхождения в связь и поддержания её. Наиболее выгодны оптические линии связи между КЛА, находящимися за пределами земной атмосферы, т. к. атмосфера сильно поглощает и рассеивает энергию оптических волн.

  Лит.:Системы связи с использованием искусственных спутников Земли, Сб. ст., пер. с англ., М., 1964; Петрович Н. Т., Камнев Е. Ф., Вопросы космической радиосвязи, М., 1965; Спутники связи, пер. с англ., М., 1966; Крэсснер Г.-�. и Михаелс Дж.-В., Введение в системы космической связи, пер. с англ., М., 1967; Космические радиотехнические комплексы, М., 1968; Космические траекторные измерения, М., 1969.

  Ю. К. Ходарев.

Космическая съёмка

РљРѕСЃРјРё'ческая съёмка,съёмка Земли, небесных тел, туманностей Рё различных космических явлений, выполняемая приборами, находящимися Р·Р° пределами земной атмосферы. РЎРЅРёРјРєРё земной поверхности, полученные путём Рљ. СЃ., отличаются тем, что РїСЂРё целостном (Рё более объективном, чем РЅР° картах) характере изображения местности РѕРЅРё охватывают огромные площади (РЅР° РѕРґРЅРѕРј СЃРЅРёРјРєРµ РѕС‚ десятков тысяч РєРј ²РґРѕ всего земного шара). Это позволяет изучать РїРѕ космическим снимкам основные структурные, региональные, зональные Рё глобальные особенности атмосферы, литосферы, гидросферы, биосферы Рё ландшафты нашей планеты РІ целом. РџСЂРё Рљ. СЃ. возможна повторная съёмка местности РІ течение РѕРґРЅРѕРіРѕ Рё того же полёта носителя, С‚. Рµ. через краткие промежутки времени, что позволяет изучать динамику как природных явлений, периодических (суточных, сезонных Рё РґСЂ.) Рё эпизодических (извержения вулканов, лесные пожары Рё РґСЂ.), так Рё различных проявлений хозяйственной деятельности (СѓР±РѕСЂРєР° урожая, заполнение водохранилищ Рё РґСЂ.). Рљ. СЃ. даёт РѕСЃРЅРѕРІСѓ для разработки комплексных мероприятий РїРѕ Р±РѕСЂСЊР±Рµ СЃ загрязнением РІРѕР·РґСѓС…Р°, суши Рё морей.

  Первые снимки из космоса были сделаны с ракет в 1946, с искусственных спутников Земли-в 1960, с пилотируемых космических кораблей - в 1961 (Ю. А. Гагариным). К. с. вначале ограничивалась фотографированием в видимом диапазоне спектра электромагнитных волн с непосредственной доставкой снимков на Землю (преимущественно в контейнерах с парашютом). Наряду с черно-белой и цветной фото- и телесъёмкой применяются инфратепловая, микроволновая, радарная, спектрометрическая и др. фотоэлектронные съёмки (см. Аэрометоды ) .Съёмочная аппаратура принципиально та же, что и при аэросъёмке. Методами К. с. нашей планеты являются: 1) съёмки с высот 150-300 кмс недолговременных носителей и возвращением экспонированных плёнок и регистрограмм на Землю; 2) съёмки с высот 300-950 км сдолговременных носителей (на орбитах, при которых спутник находится как бы постоянно над освещенной стороной Земли) и передачей изображений на Землю с помощью радиотелевизионных систем; 3) съёмки с высоты примерно 36 тыс. кмс т. н. стационарных спутников с доставкой фотоинформации на Землю путём применения тех же систем; 4) съёмки с межпланетных автоматических станций с ряда последовательно увеличивающихся высот (например, со станции «Зонд» с 60 и 90 тыс. кми т. д.); 5) съёмки Земли с поверхности Луны и ближайших планет, автоматически выполняемые доставленной туда регистрирующей фотоэлектронной и передающей радиотелевизионной аппаратурой; 6) съёмки с пилотируемых космических кораблей и пилотируемых орбитальных станций (первая - советская станция «Салют»). Средние масштабы космических снимков 1: 1000000 - 1: 10000000. Детальность изображения земной поверхности на снимках из космоса довольно значительна. Например, при рассматривании с 10-кратным увеличением фотографий масштаба 1:1500000, полученных с борта «Салюта», на открытой местности видны основная гидрографическая и дорожная сеть, контуры полей, селения средних размеров и все города с их квартальной планировкой. Современные области использования К. с.: метеорология (изучение облачности, снежного покрова и др.), океанология (течений, дна мелководий и др.), геология и геоморфология (в особенности образований большой протяжённости), исследования ледников, болот, пустынь, лесов, учёт культурных земель, природно-хозяйственное районирование территорий, создание и обновление мелкомасштабных тематических и общегеографических карт. Ближайшие перспективы практического применения К. с. для изучения, освоения и охраны географической среды и естественных ресурсов Земли связаны с выполнением с орбитальных научных станций-лабораторий т. н. многоканальных съёмок (одновременно в нескольких спектральных диапазонах при одинаковой освещённости местности). Это увеличивает разнообразие и объём получаемой информации и обеспечивает возможность её автоматической обработки, в частности при дешифрировании космических снимков.

  Лит.:Петров Б. Н., Орбитальные станции и изучение Земли из космоса, «Вестн. АН СССР», 1970, №10; Гольдман Л. М., Топографическое дешифрирование цветных аэроснимков за рубежом, М., 1971, с. 22-27; Виноградов Б. В., Кондратьев К. Я., Космические методы землеведения, Л., 1971; Виноградов Б. В., Состояние космической дистанционной индикации природной среды в СССР, в сб.: Актуальные вопросы советской географической науки, М., 1972, с. 227-31; Богомолов Л. А., Применение аэросъёмки и космической съёмки в географических исследованиях, в кн.: Картография, т. 5, М., 1972 (�тоги науки и техники); �сследования природной среды с пилотируемых орбитальных станций, Л., 1972.

  Л. М. Гольдман.

Космическая триангуляция

Косми'ческая триангуля'ция,метод осуществления геодезических связей между пунктами на земной поверхности путём одновременных наблюдений из этих пунктов Луны, высотных баллонов с источником света или искусственных спутников Земли (см. Спутниковая геодезия ) .

Космическая физиология

Косми'ческая физиоло'гия,раздел космической биологии и медицины, изучающий механизмы регуляции и компенсации функций в условиях воздействия на организм всей совокупности факторов космического полёта. К их числу относятся перегрузки, вибрации, шумы, связанные со стартом, активным участком полёта космического корабля и его спуском, а также состояние невесомости, действие космических лучей, изменения сложившихся в земных условиях суточных, сезонных и иных биологических ритмов и др. Закономерности, устанавливаемые исследованиями по К. ф., служат основой для биологического и медицинского прогнозирования, в том числе для разработки оптимального режима труда и отдыха, сна, питания и быта космонавтов. К. ф. изыскивает также пути и средства повышения и поддержания устойчивости организма в условиях космического полёта (разработка рациональных комплексов физических упражнений, применение некоторых профилактических, в том числе и фармакологических средств и т. д.). Данные К. ф. учитываются не только при отборе космонавтов и разработке системы их тренировки, но и для решения некоторых проблем физиологии организма в обычных (земных) условиях.

  Лит.см. при статьях Космическая биология и Космическая медицина.

Космические зонды

Косми'ческие зо'нды,космические летательные аппараты, предназначенные для проведения физических исследований околоземного межпланетного космического пространства, небесных тел Солнечной системы и их окрестностей. В отличие от высотных зондов, высотных зондирующих ракет, К. з. осуществляют измерения на удалениях от земной поверхности, превышающих радиус Земли. Применительно к спутникам, выведенным на орбиты с малым и средним эксцентриситетом, термин «К. з.» не употребляется. К категории К. з. относятся космические летательные аппараты, запускаемые к Луне и планетам. Первый в мире К. з., получивший название «Луна-1», запущен в СССР 2 января 1959. Он был выведен на гиперболическую орбиту относительно Земли и, двигаясь по ней, прошёл 4 января 1959 вблизи Луны, покинул сферу действия тяготения Земли и стал первой искусственной планетой Солнечной системы. Космические аппараты, выводимые на гелиоцентрические орбиты, часто называют дальними К. з. К. з., предназначенные для исследований Луны, Марса, Венеры, в отечественной практике часто называют автоматическими межпланетными станциями (АМС), лунными станциями и т. п. В США такие аппараты называются лунными зондами, марсианскими зондами и т. п. Космическими станциями часто называются зонды для исследования периферийных областей околоземного космического пространства и межпланетного пространства (например, американские спутники IMP, советские К. з., входившие в системы «Электрон»). Типичными К. з. являются космические аппараты серии «Зонд» (СССР) и аппараты серии «Пионер» (США). Они предназначались для исследования околоземного и межпланетного пространства; аппараты серии «Зонд», начиная с «Зонда-3», доставили много ценных сведений для изучения Луны и её окрестностей (см. также «Луна» ).

  Научные измерения на К. з. осуществляются либо при помощи бортовой аппаратуры (измерения потоков частиц, магнитного поля и т. д.), либо путём фотографических исследований и дистанционных измерений. Полученные в эксперименте результаты обычно передаются по телеметрическим или телевизионным каналам (например, эксперименты с «Луной-3», аппаратами серии «Венера» и др.) или доставляются на Землю в возвращаемом аппарате (например, некоторые из аппаратов серии «Зонд», «Луна-16»).

  На межпланетные трассы К. з. выводятся обычно с промежуточной орбиты �СЗ. Посадка их на др. небесные тела осуществляется обычно также с промежуточной орбиты искусственного спутника. При возвращении на Землю (например, некоторых аппаратов серии «Зонд») практикуется вход аппаратов в атмосферу непосредственно со второй космической скоростью.Параметры траектории К. з. определяются с помощью системы радиотехнических наблюдений. �ногда для этой цели используются фотографические наблюдения комет искусственных (например, при запуске «Луны-1» и «Луны-2»).

  С помощью К. з. получены первые экспериментальные данные о периферийных областях околоземного космического пространства. Обнаружена и детально исследована магнитосфера Земли.Открыт («Луна-1», «Луна-2») солнечный ветер-непрерывный поток частиц, излучаемых Солнцем в спокойных условиях, и выбросы частиц, характерных для повышений активности Солнца. Наряду с исследованием этих потоков были изучены и «вмороженные» в них магнитные поля, а также взаимодействие потоков солнечного ветра с магнитосферой Земли, что имеет большое значение для изучения динамики магнитных бурь, возникновения полярных сияний и др. геофизических явлений, обусловленных солнечно-земными связями.