ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ორმაგი ვარსკვლავი
The well-known binary star Sirius, seen here in a Hubble photograph from 2005, with Sirius A in the center, and white dwarf, Sirius B, to the left bottom from it - ცნობილი არომაგი ვარსკვლავი სირიუსი, რომელიც ჩანს აქ 2005 წლის ჰაბლის ფოტოზე, სირიუსი A ცენტრში და თეთრი ჯუჯა, Sirius B, მისგან მარცხენა ბოლოში.
გრავიტაციულად შეკრული ვარსკვლავების ბინარული ვარსკვლავური სისტემა, რომელიც ცირკულირებს დახურულ ორბიტებში მასის საერთო ცენტრის გარშემო. ორობითი ვარსკვლავები ძალიან გავრცელებული ობიექტებია. ჩვენი გალაქტიკის ყველა ვარსკვლავის დაახლოებით ნახევარი ეკუთვნის ორობით სისტემებს. ვარსკვლავები, რომლებიც ერთმანეთისგან მცირე კუთხური მანძილით არიან ციურ სფეროზე, მაგრამ გრავიტაციულად არ არიან შეკრული, არ განეკუთვნებიან ორობით; მათ ოპტიკურ ორეულებს უწოდებენ.
რევოლუციის პერიოდისა და ვარსკვლავებს შორის მანძილის გაზომვით, ზოგჯერ შესაძლებელია სისტემის კომპონენტების მასების დადგენა. ეს მეთოდი პრაქტიკულად არ საჭიროებს დამატებითი მოდელის ვარაუდებს და, შესაბამისად, არის ასტროფიზიკაში მასების განსაზღვრის ერთ-ერთი მთავარი მეთოდი. ამ მიზეზით, ორობითი სისტემები, რომელთა კომპონენტები შავი ხვრელები ან ნეიტრონული ვარსკვლავებია, ასტროფიზიკის დიდ ინტერესს იწვევს.
იხ. ვიდეო - ДВОЙНАЯ ЗВЕЗДА
კლასიფიკაცია
ფიზიკურად, ორობითი ვარსკვლავები შეიძლება დაიყოს ორ კლასად[2]:
ვარსკვლავები, რომელთა შორის მასის გაცვლა პრინციპში შეუძლებელია - გამოყოფილი ორობითი სისტემები.
ვარსკვლავები, რომელთა შორისაც ის მიდის, წავა ან მოხდა მასების გაცვლა - დახურული ორობითი სისტემები. ისინი, თავის მხრივ, შეიძლება დაიყოს:
ნახევრად გამოყოფილი, სადაც მხოლოდ ერთი ვარსკვლავი ავსებს მის როშის წილს.
კონტაქტი, სადაც ორივე ვარსკვლავი ავსებს როშის წილებს.
ორობითი სისტემები ასევე კლასიფიცირდება დაკვირვების მეთოდის მიხედვით, შეიძლება გამოიყოს ვიზუალური, სპექტრული, დაბნელებული, ასტრომეტრული ორობითი სისტემები.
ვიზუალური ორობითი ვარსკვლავები
ორობით ვარსკვლავებს, რომლებიც შეიძლება ცალ-ცალკე ნახოთ (ან, როგორც იტყვიან, რომ შეიძლება გადაწყდეს) ხილულ ორობით ან ვიზუალურ ბინარებს უწოდებენ.
ვარსკვლავზე, როგორც ვიზუალურ ორობითად დაკვირვების შესაძლებლობა განისაზღვრება ტელესკოპის გარჩევადობით, მანძილით ვარსკვლავებამდე და მათ შორის მანძილით. ამრიგად, ვიზუალური ორობითი ვარსკვლავები ძირითადად მზის სიახლოვეს მდებარე ვარსკვლავებია, რევოლუციის ძალიან გრძელი პერიოდით (კომპონენტებს შორის დიდი მანძილის შედეგი). ხანგრძლივი პერიოდის გამო, ორბიტის ორბიტაზე დაკვირვება შესაძლებელია მხოლოდ ათწლეულების განმავლობაში მრავალი დაკვირვებით. დღეისათვის WDS და CCDM კატალოგებში 78,000-ზე მეტი და 110,000-ზე მეტი ობიექტია, და მათგან მხოლოდ რამდენიმე ასეულის ორბიტა შეიძლება. ასზე ნაკლები ობიექტისთვის ორბიტა ცნობილია საკმარისი სიზუსტით კომპონენტების მასის დასადგენად.
ვიზუალური ორობითი ვარსკვლავის დაკვირვებისას, კომპონენტებს შორის მანძილი და ცენტრების ხაზის პოზიციის კუთხე იზომება, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კუთხე მიმართულებას სამყაროს ჩრდილოეთ პოლუსსა და მთავარი ვარსკვლავის დამაკავშირებელი ხაზის მიმართულებას შორის. თავისი თანამგზავრით.
ლაქების ინტერფერომეტრიული ორობითი ვარსკვლავები
ლაქების ინტერფერომეტრია, ადაპტირებულ ოპტიკასთან ერთად, შესაძლებელს ხდის მიაღწიოს ვარსკვლავური გარჩევადობის დიფრაქციის ზღვარს, რაც თავის მხრივ შესაძლებელს ხდის ორობითი ვარსკვლავების აღმოჩენას. ამდენად, ლაქების ინტერფერომეტრიული ორობითი რიცხვები ასევე ვიზუალური ორობითია. მაგრამ თუ კლასიკური ვიზუალური-ორმაგი მეთოდით აუცილებელია ორი ცალკეული სურათის მიღება, მაშინ ამ შემთხვევაში აუცილებელია ლაქების ინტერფეროგრამების ანალიზი.
ლაქების ინტერფერომეტრია ეფექტურია ბინარებისთვის რამდენიმე ათეული წლის პერიოდით.
ასტრომეტრული ბინარის ქცევა ცაში.
ვიზუალური ორმაგი ვარსკვლავების შემთხვევაში, ჩვენ ვხედავთ ორ ობიექტს, რომლებიც ერთდროულად მოძრაობენ ცაზე. თუმცა, თუ წარმოვიდგენთ, რომ ორი კომპონენტიდან ერთი ჩვენთვის ამა თუ იმ მიზეზით არ ჩანს, მაშინ ორმაგობა მაინც შეიძლება გამოვლინდეს ცაში მეორე კომპონენტის პოზიციის ცვლილებით. ამ შემთხვევაში საუბარია ასტრომეტრულ ორობით ვარსკვლავებზე.
თუ არსებობს მაღალი სიზუსტის ასტრომეტრული დაკვირვებები, მაშინ ორმაგობა შეიძლება ვივარაუდოთ მოძრაობის არაწრფივობის დაფიქსირებით: სწორი მოძრაობის პირველი წარმოებული და მეორე[განმარტება. ასტრომეტრული ორობითი ვარსკვლავები გამოიყენება სხვადასხვა სპექტრული კლასის ყავისფერი ჯუჯების მასის გასაზომად.
სპექტროსკოპული ორობითი არის ვარსკვლავი, რომლის ორმაგობა აღმოჩენილია სპექტრული დაკვირვების გამოყენებით. ამისათვის მას რამდენიმე ღამე აკვირდებიან. თუ აღმოჩნდება, რომ მისი სპექტრის ხაზები პერიოდულად იცვლება დროთა განმავლობაში, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ წყაროს სიჩქარე იცვლება. ამის მრავალი მიზეზი შეიძლება იყოს: თავად ვარსკვლავის ცვალებადობა, მასში მკვრივი გაფართოებული გარსის არსებობა, რომელიც წარმოიქმნება სუპერნოვას აფეთქების შემდეგ და ა.შ.
თუ მიიღება მეორე კომპონენტის სპექტრი, რომელიც აჩვენებს მსგავს ძვრებს, მაგრამ ანტიფაზაში, მაშინ შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ, რომ გვაქვს ორობითი სისტემა. თუ პირველი ვარსკვლავი გვიახლოვდება და მისი ხაზები გადადის სპექტრის იისფერ მხარეს, მაშინ მეორე შორდება და მისი ხაზები წითელ მხარესაა გადატანილი და პირიქით.
მაგრამ თუ მეორე ვარსკვლავი სიკაშკაშით ბევრად ჩამოუვარდება პირველს, მაშინ გვაქვს შანსი, რომ ის არ დავინახოთ და შემდეგ სხვა შესაძლო ვარიანტები უნდა განვიხილოთ. ორობითი ვარსკვლავის მთავარი მახასიათებელია რადიალური სიჩქარის პერიოდულობა და დიდი სხვაობა მაქსიმალურ და მინიმალურ სიჩქარეებს შორის. მაგრამ, მკაცრად რომ ვთქვათ, შესაძლებელია, რომ ეგზოპლანეტა აღმოაჩინეს. ამის გასარკვევად, ჩვენ უნდა გამოვთვალოთ მასის ფუნქცია, რომლითაც შეიძლება ვიმსჯელოთ უხილავი მეორე კომპონენტის მინიმალური მასის შესახებ და, შესაბამისად, რა არის ის - პლანეტა, ვარსკვლავი ან თუნდაც შავი ხვრელი.
ასევე, სპექტროსკოპიული მონაცემებით, კომპონენტების მასების გარდა, შესაძლებელია გამოვთვალოთ მათ შორის მანძილი, რევოლუციის პერიოდი და ორბიტის ექსცენტრიულობა. ამ მონაცემებიდან შეუძლებელია ორბიტის დახრილობის კუთხის დადგენა მხედველობის ხაზთან. აქედან გამომდინარე, კომპონენტებს შორის მასაზე და მანძილზე შეიძლება საუბარი მხოლოდ დახრილობის კუთხამდე გამოთვლილზე.
როგორც ასტრონომების მიერ შესწავლილი ნებისმიერი ტიპის ობიექტი, არსებობს სპექტროსკოპიული ორმაგი ვარსკვლავების კატალოგი. მათგან ყველაზე ცნობილი და ვრცელი არის "SB9" (ინგლისური სპექტრული ორობითი ნომრებიდან). 2013 წლის მონაცემებით მას 2839 ობიექტი აქვს.
ორობითი ვარსკვლავების დაბნელება
მთავარი სტატია: დაბნელებული ვარსკვლავები
ეს ხდება, რომ ორბიტალური სიბრტყე მიდრეკილია მხედველობის ხაზისკენ ძალიან მცირე კუთხით: ასეთი სისტემის ვარსკვლავების ორბიტები განლაგებულია, თითქოსდა, ჩვენსკენ მიმავალ კიდეზე. ასეთ სისტემაში ვარსკვლავები პერიოდულად აჭარბებენ ერთმანეთს, ანუ შეიცვლება წყვილის სიკაშკაშე. ორობით ვარსკვლავებს, რომლებშიც ასეთი დაბნელებები შეინიშნება, დაბნელებული ორობითი ან დაბნელებული ცვლადები ეწოდება. ამ ტიპის ყველაზე ცნობილი და პირველი აღმოჩენილი ვარსკვლავი არის ალგოლი (ეშმაკის თვალი) პერსევსის თანავარსკვლავედში.
მიკროლინზირებული ბინარები
თუ ვარსკვლავსა და დამკვირვებელს შორის მხედველობის ხაზზე არის ძლიერი გრავიტაციული ველის მქონე სხეული, მაშინ ობიექტი იქნება ლინზირებული. ველი ძლიერი რომ იყოს, მაშინ ვარსკვლავის რამდენიმე გამოსახულება დაფიქსირდებოდა, მაგრამ გალაქტიკური ობიექტების შემთხვევაში მათი ველი ისეთი ძლიერი არ არის, რომ დამკვირვებელს შეეძლო რამდენიმე გამოსახულების გარჩევა და ამ შემთხვევაში საუბარია მიკროლინზირებაზე. თუ გრავირების სხეული ორობითი ვარსკვლავია, მხედველობის ხაზის გასწვრივ მისი გავლისას მიღებული სინათლის მრუდი მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთი ვარსკვლავის შემთხვევისგან.
მიკროლინზირება გამოიყენება ორობითი ვარსკვლავების მოსაძებნად, სადაც ორივე კომპონენტი დაბალი მასის ყავისფერი ჯუჯებია.
ორობით ვარსკვლავებთან დაკავშირებული ფენომენები და ფენომენები
ალგოლის პარადოქსი
მთავარი სტატია: ალგოლის პარადოქსი
ეს პარადოქსი ჩამოაყალიბეს მე-20 საუკუნის შუა წლებში საბჭოთა ასტრონომებმა A.G. Masevich-მა და P.P. Parenago-მ, რომლებმაც ყურადღება გაამახვილეს ალგოლის კომპონენტების მასებსა და მათ ევოლუციურ სტადიას შორის შეუსაბამობაზე. ვარსკვლავური ევოლუციის თეორიის მიხედვით, მასიური ვარსკვლავის ევოლუციის ტემპი ბევრად აღემატება მზის მასის შესადარებელი ვარსკვლავის ტემპს, ან ოდნავ მეტი. აშკარაა, რომ ორობითი ვარსკვლავის კომპონენტები ერთდროულად წარმოიქმნება, შესაბამისად, მასიური კომპონენტი უფრო ადრე უნდა განვითარდეს, ვიდრე დაბალი მასის. თუმცა, ალგოლის სისტემაში, უფრო მასიური კომპონენტი უფრო ახალგაზრდა იყო.
ამ პარადოქსის ახსნა დაკავშირებულია მასობრივი ნაკადის ფენომენთან ახლო ორობით სისტემებში და პირველად შემოგვთავაზა ამერიკელმა ასტროფიზიკოსმა დ.კროუფორდმა. თუ დავუშვებთ, რომ ევოლუციის პროცესში ერთ-ერთ კომპონენტს აქვს მასის მეზობელზე გადატანის შესაძლებლობა, მაშინ პარადოქსი მოიხსნება.
იხ. ვიდეო - Binary and Multiple Stars: Crash Course Astronomy #34
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ვარსკვლავური სისტემა
Sirius A და Sirius B, გადაღებული ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის მიერ
გრავიტაციულად შეკრული რამდენიმე ვარსკვლავის სისტემა დახურული ორბიტებით. გრავიტაციულად შეკრული ვარსკვლავების დიდ სისტემებს ვარსკვლავური გროვები და გალაქტიკები ეწოდება. ვარსკვლავური სისტემები არ უნდა აგვერიოს პლანეტურ სისტემებთან, რომლებიც შედგება ერთი ვარსკვლავისა და სხვადასხვა არავარსკვლავური ასტრონომიული ობიექტებისგან, როგორიცაა პლანეტები ან ასტეროიდები, რომლებიც მოძრაობენ საერთო მასის ცენტრის გარშემო.
The Algol three-star system imaged in the near-infrared by the CHARA interferometer with 0.5 mas resolution in 2009. The shape of Algol C is an artifact. - ალგოლის სამვარსკვლავიანი სისტემა, რომელიც გადაღებულია ახლო ინფრაწითელში, CHARA ინტერფერომეტრით 0,5 მასის გარჩევადობით 2009 წელს. ალგოლის ფორმა C არის არტეფაქტი.
ვარსკვლავური სისტემის სიმრავლე შეზღუდულია. შეუძლებელია სამი, ოთხი ან მეტი თანაბარი ვარსკვლავის ხანგრძლივი სისტემის შექმნა. სტაბილურია მხოლოდ იერარქიული სისტემები. მაგალითად, იმისთვის, რომ სამიანი სისტემის მესამე კომპონენტი არ გამოიდევნოს სისტემიდან, აუცილებელია, რომ ის 8-10 რადიუსზე არ მიუახლოვდეს „შიდა“ ორობით სისტემას. თავად კომპონენტი შეიძლება იყოს ერთი ან სხვა ორმაგი ვარსკვლავი.
ორობითი ვარსკვლავური სისტემები
ორი ვარსკვლავის ვარსკვლავურ სისტემებს ორობითი ვარსკვლავები ან ორობითი ვარსკვლავური სისტემები ეწოდება. მოქცევის ეფექტების, სხვა ძალების აშლილობისა და ერთი ვარსკვლავიდან მეორეზე მასის გადაცემის არარსებობის შემთხვევაში, ასეთი სისტემა სტაბილურია და ორივე ვარსკვლავი ელიფსურ ორბიტაზე მოძრაობს სისტემის მასის ცენტრის გარშემო განუსაზღვრელი დროით (იხ. ორი სხეული პრობლემა).
სისტემები ორზე მეტი ვარსკვლავით
ასევე შესაძლებელია ორზე მეტი ვარსკვლავის მქონე სისტემები: მაგალითად, ვარსკვლავური გროვები და გალაქტიკები ვარსკვლავური სისტემების ტიპებია. ამ სისტემების დიდი ზომის გამო, მათი დინამიკა ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე ორობითი ვარსკვლავი. თუმცა, ასევე შესაძლებელია ვარსკვლავური სისტემები მცირე (მაგრამ ორზე მეტი) რაოდენობის ვარსკვლავებით და მარტივი ორბიტალური დინამიკით. ამ სისტემებს უწოდებენ მრავალვარსკვლავიან სისტემას, ან ფიზიკურად მრავალ ვარსკვლავს. სამი ვარსკვლავისგან შემდგარ მრავალვარსკვლავიან სისტემას სამმაგი ეწოდება.
იხ. ვიდეო - Какими бывают звёздные системы
დინამიური თეორია
თეორიულად, მრავალჯერადი ვარსკვლავის სისტემის მოდელირება უფრო რთულია, ვიდრე ორობითი, რადგან განხილულ დინამიურ სისტემას (N-სხეულის პრობლემა) შეუძლია ქაოტური ქცევის გამოვლენა. ვარსკვლავთა მცირე ჯგუფების მრავალი კონფიგურაცია არასტაბილურია და, საბოლოოდ, ერთი ვარსკვლავი უახლოვდება მეორეს საკმარისად ახლოს და იმდენად აჩქარებს, რომ ტოვებს სისტემას . არასტაბილურობის თავიდან აცილება შესაძლებელია სისტემაში, რომელსაც ევანსი უწოდებს იერარქიულს. იერარქიულ სისტემაში ვარსკვლავები შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად, რომელთაგან თითოეული ბრუნავს დიდი ორბიტაზე სისტემის მასის ცენტრის გარშემო. თითოეული ეს ჯგუფი ასევე უნდა იყოს იერარქიული. ეს ნიშნავს, რომ ისინიც შეიძლება დაიყოს პატარა ქვეჯგუფებად, რომლებიც თავად არიან იერარქიულები და ა.შ.
სამმაგი ვარსკვლავის სისტემები
სამმაგი ვარსკვლავის სისტემები მრავალჯერადი სისტემის ყველაზე გავრცელებული ტიპია. მაგალითად, ტოკოვინინის ფიზიკურად მრავალჯერადი ვარსკვლავის კატალოგის 1999 წლის გამოცემაში, 728 სისტემიდან 551 აღწერილია, როგორც სამმაგი. იერარქიული პრინციპის შესაბამისად, სამმაგი ვარსკვლავური სისტემები, როგორც წესი, შედგება წყვილი მჭიდროდ განლაგებული ვარსკვლავებისგან უფრო შორეულ კომპანიონთან ერთად.
უმაღლესი სიმრავლეები
ცნობილია მრავალი სისტემა სამზე მეტი ვარსკვლავით. Nu Scorpio შედგება მინიმუმ შვიდი ვარსკვლავისგან.
მაგალითები
ზოგიერთი ვარსკვლავური სისტემა:
სირიუსი (ორი ვარსკვლავი);
α Centauri (სამი ვარსკვლავი) (სადავო - იხ. Proxima Centauri);
4 კენტავრი (4 ვარსკვლავი);
მიზარი (ექვსი ვარსკვლავი);
კასტორი (ექვსი ვარსკვლავი);
მორიელი (შვიდი ვარსკვლავი);
Cygnus X-1 (ერთი ვარსკვლავი და ერთი შავი ხვრელი);
HD 98800 არის ოთხმაგი ვარსკვლავის სისტემა, რომელიც მდებარეობს TW Hydrae ასოციაციაში.
ოთხმაგი
კაპელა, გიგანტური ვარსკვლავის წყვილი, რომელიც ორბიტაზე მოძრაობს წითელი ჯუჯების ორბიტაზე, მზის სისტემიდან დაახლოებით 42 სინათლის წლის მანძილზე. მას აქვს დაახლოებით 0,08 სიდიდე, რაც კაპელას ღამის ცის ერთ-ერთ ყველაზე კაშკაშა ვარსკვლავად აქცევს.
4 კენტავრი
ხშირად ამბობენ, რომ მიზარი იყო პირველი ორობითი ვარსკვლავი, რომელიც აღმოაჩინეს 1650 წელს ჯოვანი ბატისტა რიჩიოლის მიერ , გვ. 1 მაგრამ ის, ალბათ, ადრე იყო დაფიქსირებული, ბენედეტო კასტელისა და გალილეოს მიერ. მოგვიანებით, მისი კომპონენტების მიზარ A და B სპექტროსკოპიამ აჩვენა, რომ ისინი თავად ორობითი ვარსკვლავები არიან.
HD 98800
Kepler-64 სისტემას აქვს პლანეტა PH1 (აღმოაჩინა 2012 წელს Planet Hunters ჯგუფის მიერ, Zooniverse-ის ნაწილი) ოთხი ვარსკვლავიდან ორის გარშემო, რაც მას აქცევს პირველ ცნობილ პლანეტას ოთხმაგ ვარსკვლავურ სისტემაში.
KOI-2626 არის პირველი ოთხმაგი ვარსკვლავის სისტემა დედამიწის ზომის პლანეტით.
Xi Tauri (ξ Tau, ξ Tauri), რომელიც მდებარეობს ჩვენგან დაახლოებით 222 სინათლის წლის მანძილზე, არის სპექტროსკოპიული და დაბნელებული ოთხმაგი ვარსკვლავი, რომელიც შედგება სამი ცისფერ-თეთრი B ტიპის მთავარი მიმდევრობის ვარსკვლავისგან, F- ტიპის ვარსკვლავთან ერთად. ორი ვარსკვლავი ახლო ორბიტაზეა და 7,15 დღეში ერთხელ ბრუნავს ერთმანეთის გარშემო. ისინი თავის მხრივ ბრუნავენ მესამე ვარსკვლავს 145 დღეში ერთხელ. მეოთხე ვარსკვლავი დანარჩენი სამი ვარსკვლავის გარშემო ორმოცდაათ წელიწადში ერთხელ ბრუნავს.
ხუთმაგი
ბეტა თხის რქა
დელტა ორიონისი
HD 155448
KIC 4150611
1SWASP J093010.78+533859.5
Sextuple
ბეტა ტუკანა
კასტორი
HD 139691
TYC 7037-89-1
თუ ალკორი განიხილება მიზარის სისტემის ნაწილად, სისტემა შეიძლება ჩაითვალოს ექვსტუპად.
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
აქსელერომეტრი
Tri-axis Digital Accelerometer by Kionix, inside Motorola Xoom
(ლათ. accelero - ვაჩქარებ და სხვა ბერძნული μετρέω "ვზომავ") - მოწყობილობა, რომელიც ზომავს მოჩვენებითი აჩქარების პროექციას (განსხვავება ობიექტის ნამდვილ აჩქარებასა და გრავიტაციულ აჩქარებას შორის). როგორც წესი, აქსელერომეტრი არის მგრძნობიარე მასა, რომელიც ფიქსირდება ელასტიურ საკიდში. მასის გადახრა მისი საწყისი პოზიციიდან მოჩვენებითი აჩქარების თანდასწრებით შეიცავს ინფორმაციას ამ აჩქარების სიდიდის შესახებ.
დიზაინის მიხედვით, აქსელერომეტრები იყოფა ერთკომპონენტად, ორკომპონენტად, სამკომპონენტად. შესაბამისად, ისინი შესაძლებელს ხდიან მოჩვენებითი აჩქარების პროგნოზების გაზომვას ერთ, ორ და სამ ღერძზე.
ზოგიერთ აქსელერომეტრს ასევე აქვს ჩაშენებული მონაცემთა შეძენისა და დამუშავების სისტემები. ეს საშუალებას გაძლევთ შექმნათ სრული სისტემები აჩქარებისა და ვიბრაციის გასაზომად ყველა საჭირო ელემენტით.
გამოყენება - აქსელერომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც აბსოლუტური წრფივი აჩქარების პროგნოზების გასაზომად (თუ ცნობილია გრავიტაციული აჩქარების სიდიდე და მიმართულება სივრცის მოცემულ წერტილში), ასევე გრავიტაციული აჩქარების პროგნოზების არაპირდაპირი გაზომვისთვის (აჩქარების საშუალებით). სტაციონარული გრავიტაციულ ველში). პირველი თვისება გამოიყენება ინერციული სანავიგაციო სისტემების შესაქმნელად, სადაც ინტეგრირებულია ამაჩქარებლების გამოყენებით მიღებული გაზომვები, ინერციული სიჩქარის და მატარებლის კოორდინატების მიღება. ამრიგად, აქსელერომეტრები, გიროსკოპებთან ერთად, არის თვითმფრინავების, რაკეტების და სხვა თვითმფრინავების, გემების და წყალქვეშა ნავების სანავიგაციო და კონტროლის სისტემების განუყოფელი კომპონენტები. მეორე თვისება საშუალებას იძლევა გამოიყენოს ამაჩქარებლები როგორც ფერდობების გასაზომად, ანუ, როგორც დახრილობის, ასევე გრავიმეტრიაში.
იხ. ვიდეო - Как работает акселерометр
ამაჩქარებელი სამრეწველო ვიბრაციის დიაგნოსტიკაში არის ვიბრაციის გადამყვანი, რომელიც ზომავს ვიბრაციის აჩქარებას არა-დესტრუქციული კონტროლისა და დაცვის სისტემებში.
ამაჩქარებლები გამოიყენება კომპიუტერის მყარი დისკის მართვის სისტემებში დაზიანებისგან დაცვის მექანიზმის გასააქტიურებლად (რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს დარტყმით და დაცემით): აჩქარების უეცარი ცვლილების საპასუხოდ, სისტემა გასცემს ბრძანებას მყარი დისკის თავების გაჩერების შესახებ, რაც ხელს უწყობს თავიდან აიცილოთ დისკის დაზიანება და მონაცემთა დაკარგვა. დაცვის ეს ტექნოლოგია ძირითადად გამოიყენება ლეპტოპებში, ნეტბუქებში და გარე დისკებში.
მანქანის DVR-ებში ჩაშენებული აქსელერომეტრები განასხვავებენ განგაშის მოვლენებს, როგორიცაა ძლიერი დამუხრუჭება, აჩქარება, შეჯახება, მკვეთრი შემობრუნება და როტაცია. ეს მოვლენები ჩაწერილია ვიდეო ჩამწერების მიერ ცალკე ფაილში, აღინიშნება სპეციალური მარკერით და დაცულია შემთხვევითი წაშლისა და გადაწერისგან.
სათამაშო კონსოლის მართვის მოწყობილობებში, ამაჩქარებელი, გიროსკოპთან ერთად [დააზუსტეთ], გამოიყენება თამაშების გასაკონტროლებლად ღილაკების გამოყენების გარეშე - სივრცეში მობრუნებით, რხევით და ა.შ. მაგალითად, აქსელერომეტრი არის Wii Remote და PlayStation Move თამაშში. კონტროლერები.
გარდა ამისა, ციფრული აქსელერომეტრები ფართოდ გამოიყენება მობილურ მოწყობილობებში, როგორიცაა ტელეფონები, პლანშეტური კომპიუტერები და ა.შ. ამაჩქარებლების წყალობით, კონტროლდება სურათის პოზიცია მობილური მოწყობილობის მონიტორზე და მისი ორიენტაცია გრავიტაციული აჩქარების მიმართულებასთან მიმართებაში. დედამიწის მიკვლევა ხდება.
Პარამეტრები
აქსელერომეტრის ძირითადი პარამეტრებია:
მასშტაბის კოეფიციენტი არის პროპორციულობის ფაქტორი გაზომილი აშკარა აჩქარებისა და გამომავალი სიგნალის (ელექტრული სიგნალი, რხევის სიხშირე (სტრიქონის ამაჩქარებლისთვის) ან ციფრული კოდის წრფივი ურთიერთობისთვის.
ოპერაციული სიხშირის დიაპაზონი.
ბარიერის მგრძნობელობა (გარჩევადობა) - აშკარა აჩქარების მინიმალური ცვლილების მნიშვნელობა, რომლის განსაზღვრაც მოწყობილობას შეუძლია.
ნულოვანი ოფსეტი არის სხვაობა ინსტრუმენტის ჩვენებებსა და გრავიტაციული აჩქარების პროექციას მგრძნობელობის ღერძზე ნულოვანი აშკარა აჩქარების დროს.
შემთხვევითი სიარული არის სტანდარტული გადახრა ნულოვანი ოფსეტიდან.
არაწრფივობა არის გამომავალი სიგნალისა და აშკარა აჩქარების ურთიერთობის გადახრა წრფივი დამოკიდებულებიდან აშკარა აჩქარების ცვლილებით.
შეცდომები
აქსელერომეტრის გამომავალი ღირებულება ძირითადად გავლენას ახდენს:
გარემოს ტემპერატურა და ამაჩქარებლის მიმაგრების წერტილები (ტემპერატურული შეცდომები);
გარე მაგნიტური ველები (შეცდომები მაგნიტური ველიდან);
ფუძის ვიბრაცია და კუთხოვანი რხევები (ვიბრაციის შეცდომები);
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
საკომუნიკაციო თანამგზავრები
აშშ-ს სამხედრო საკომუნიკაციო თანამგზავრი MILSTAR
საკომუნიკაციო თანამგზავრი არის ხელოვნური თანამგზავრი, რომელიც გადასცემს და აძლიერებს რადიოტელეკომუნიკაციის სიგნალებს ტრანსპონდერის საშუალებით; ის ქმნის საკომუნიკაციო არხს წყაროს გადამცემსა და მიმღებს შორის დედამიწის სხვადასხვა ადგილას. საკომუნიკაციო თანამგზავრები გამოიყენება ტელევიზიის, ტელეფონის, რადიოს, ინტერნეტისა და სამხედრო აპლიკაციებისთვის. ბევრი საკომუნიკაციო თანამგზავრი გეოსტაციონარული ორბიტაზე იმყოფება ეკვატორიდან 22,300 მილის (35,900 კმ) სიმაღლეზე, ასე რომ, თანამგზავრი სტაციონარული ჩანს ცის იმავე წერტილში; ამიტომ სახმელეთო სადგურების სატელიტური თეფშების ანტენები შეიძლება მუდმივად იყოს მიმართული იმ ადგილზე და არ არის საჭირო გადაადგილება სატელიტის თვალყურის დევნებისთვის. სხვები ქმნიან თანავარსკვლავედებს დედამიწის დაბალ ორბიტაზე, სადაც ანტენები ადგილზე უნდა აკონტროლონ თანამგზავრების პოზიცია და ხშირად გადაერთონ თანამგზავრებს შორის.
მაღალი სიხშირის რადიოტალღები, რომლებიც გამოიყენება სატელეკომუნიკაციო კავშირებისთვის, გადაადგილდებიან მხედველობის ხაზით და, შესაბამისად, დაბრკოლდებიან დედამიწის მრუდით. საკომუნიკაციო თანამგზავრების დანიშნულებაა სიგნალის გადაცემა დედამიწის მრუდის გარშემო, რაც საშუალებას აძლევს კომუნიკაციას ფართოდ განცალკევებულ გეოგრაფიულ წერტილებს შორის. საკომუნიკაციო თანამგზავრები იყენებენ რადიო და მიკროტალღური სიხშირეების ფართო სპექტრს. სიგნალის ჩარევის თავიდან აცილების მიზნით, საერთაშორისო ორგანიზაციებს აქვთ რეგულაციები, რომელთა სიხშირის დიაპაზონი ან "ზოლები" გარკვეულ ორგანიზაციებს აქვთ უფლება გამოიყენონ. ზოლების ეს განაწილება ამცირებს სიგნალის ჩარევის რისკს.
იხ. ვიდეო - Как собирают и запускают в космос спутники связи
ისტორია
წარმოშობა
1945 წლის ოქტომბერში არტურ კლარკმა გამოაქვეყნა სტატია სახელწოდებით "Extraterrestrial Relays" ბრიტანულ ჟურნალში Wireless World. სტატიაში აღწერილი იყო ხელოვნური თანამგზავრების განლაგების საფუძვლები გეოსტაციონალურ ორბიტებში რადიოსიგნალების გადასაცემად. ამის გამო, არტურ კლარკს ხშირად ციტირებენ, როგორც საკომუნიკაციო თანამგზავრის კონცეფციის გამომგონებელს და ტერმინი „კლარკის ქამარი“ გამოიყენება ორბიტის აღწერად.
დედამიწის პირველი ხელოვნური თანამგზავრი იყო Sputnik 1, რომელიც ორბიტაზე გაუშვა საბჭოთა კავშირმა 1957 წლის 4 ოქტომბერს. ის შეიმუშავეს მიხაილ ტიხონრაოვმა და სერგეი კოროლევმა კონსტანტინე ციოლკოვსკის ნამუშევრებზე დაყრდნობით.[6] Sputnik 1 აღჭურვილი იყო ბორტ რადიო გადამცემით, რომელიც მუშაობდა ორ სიხშირეზე 20.005 და 40.002 MHz, ანუ 7 და 15 მეტრი ტალღის სიგრძეზე. თანამგზავრი არ იყო მოთავსებული ორბიტაზე დედამიწის ერთი წერტილიდან მეორეზე მონაცემების გასაგზავნად; რადიო გადამცემი გამიზნული იყო რადიოტალღების განაწილების თვისებების შესასწავლად იონოსფეროში. Sputnik 1-ის გაშვება იყო მთავარი ნაბიჯი კოსმოსისა და რაკეტების განვითარების საქმეში და აღნიშნავს კოსმოსური ეპოქის დასაწყისს.
ადრეული აქტიური და პასიური სატელიტური ექსპერიმენტები
არსებობს საკომუნიკაციო თანამგზავრების ორი ძირითადი კლასი, პასიური და აქტიური. პასიური თანამგზავრები მხოლოდ ასახავს სიგნალს, რომელიც მოდის წყაროდან, მიმღების მიმართულებით. პასიური თანამგზავრების შემთხვევაში, ასახული სიგნალი არ ძლიერდება თანამგზავრზე და გადაცემული ენერგიის მხოლოდ ძალიან მცირე რაოდენობა აღწევს რეალურად მიმღებამდე. ვინაიდან თანამგზავრი დედამიწაზე შორს არის, რადიოსიგნალი სუსტდება თავისუფალი სივრცის ბილიკის დაკარგვის გამო, ამიტომ დედამიწაზე მიღებული სიგნალი ძალიან, ძალიან სუსტია. მეორეს მხრივ, აქტიური თანამგზავრები აძლიერებენ მიღებულ სიგნალს, სანამ ხელახლა გადასცემენ მიმღებს მიწაზე.პასიური თანამგზავრები იყო პირველი საკომუნიკაციო თანამგზავრები, მაგრამ ახლა ნაკლებად გამოიყენება.
მუშაობა, რომელიც დაიწყო ელექტრული დაზვერვის შეგროვების სფეროში შეერთებული შტატების საზღვაო კვლევითი ლაბორატორიაში 1951 წელს, განაპირობა პროექტს სახელწოდებით Communication Moon Relay. სამხედრო დამგეგმავები დიდი ხანია ავლენდნენ მნიშვნელოვან ინტერესს უსაფრთხო და საიმედო საკომუნიკაციო ხაზების მიმართ, როგორც ტაქტიკური აუცილებლობა, და ამ პროექტის საბოლოო მიზანი იყო კაცობრიობის ისტორიაში ყველაზე გრძელი საკომუნიკაციო წრედის შექმნა, მთვარე, დედამიწის ბუნებრივი თანამგზავრი, რომელიც მოქმედებს როგორც პასიური რელე. . 1956 წლის 23 იანვარს ვაშინგტონსა და ჰავაის შორის პირველი ტრანსოკეანური კომუნიკაციის მიღწევის შემდეგ, ეს სისტემა საჯაროდ გაიხსნა და ოფიციალურ წარმოებაში შევიდა 1960 წლის იანვარში.
The Atlas-B with SCORE on the launch pad; the rocket (without booster engines) constituted the satellite.
პირველი სატელიტი, რომელიც შექმნილი იყო კომუნიკაციების აქტიურად გადასაცემად, იყო Project SCORE, რომელსაც ხელმძღვანელობდა Advanced Research Projects Agency (ARPA) და გაუშვა 1958 წლის 18 დეკემბერს, რომელიც იყენებდა მაგნიტოფონს შენახული ხმოვანი შეტყობინების გადასატანად, ასევე მისაღებად, შესანახად, და ხელახლა გადასცეს შეტყობინებები. იგი გამოიყენებოდა აშშ-ს პრეზიდენტის დუაიტ ეიზენჰაუერის საშობაო მილოცვის გასაგზავნად. სატელიტმა ასევე შეასრულა რამდენიმე გადაცემა რეალურ დროში მანამ, სანამ 1958 წლის 30 დეკემბერს არადამუხტავი ბატარეები ჩაიშალა რვა საათის რეალური მუშაობის შემდეგ.
SCORE-ის პირდაპირი მემკვიდრე იყო ARPA-ს ხელმძღვანელობით სხვა პროექტი სახელწოდებით Courier. Courier 1B ამოქმედდა 1960 წლის 4 ოქტომბერს, რათა გამოეკვლია შესაძლებელი იყო თუ არა გლობალური სამხედრო საკომუნიკაციო ქსელის შექმნა "დაგვიანებული განმეორებითი" თანამგზავრების გამოყენებით, რომლებიც იღებენ და ინახავენ ინფორმაციას, სანამ არ მიიღებენ ბრძანებას მათი ხელახალი გადაცემა. 17 დღის შემდეგ, ბრძანების სისტემის გაუმართაობამ დაასრულა კომუნიკაცია თანამგზავრიდან.
NASA-ს სატელიტური აპლიკაციების პროგრამამ გაუშვა პირველი ხელოვნური თანამგზავრი, რომელიც გამოიყენებოდა პასიური სარელეო კომუნიკაციებისთვის Echo 1-ში 1960 წლის 12 აგვისტოს. Echo 1 იყო ალუმინირებული ბუშტის თანამგზავრი, რომელიც მოქმედებს როგორც მიკროტალღური სიგნალების პასიური რეფლექტორი. საკომუნიკაციო სიგნალები თანამგზავრიდან დედამიწის ერთი წერტილიდან მეორეზე გადახტა. ეს ექსპერიმენტი ცდილობდა დაედგინა სატელეფონო, რადიო და სატელევიზიო სიგნალების მსოფლიო მაუწყებლობის მიზანშეწონილობა.
მეტი პირველი და შემდგომი ექსპერიმენტები
Telstar იყო პირველი აქტიური, პირდაპირი სარელეო საკომუნიკაციო კომერციული თანამგზავრი და აღნიშნა სატელევიზიო სიგნალების პირველი ტრანსატლანტიკური გადაცემა. ეკუთვნის AT&T-ს, როგორც მრავალეროვნული შეთანხმების ნაწილი AT&T-ს, Bell Telephone Laboratories-ს, NASA-ს, ბრიტანეთის გენერალურ ფოსტასა და საფრანგეთის ეროვნულ PTT-ს (ფოსტა) შორის თანამგზავრული კომუნიკაციების განვითარების მიზნით, იგი NASA-მ 10-ს კანავერალის კონცხიდან გაუშვა. 1962 წლის ივლისი, პირველი კერძო დაფინანსებული კოსმოსური გაშვება.
კიდევ ერთი პასიური სარელეო ექსპერიმენტი, რომელიც ძირითადად განკუთვნილი იყო სამხედრო საკომუნიკაციო მიზნებისთვის, იყო პროექტი ვესტ ფორდი, რომელსაც ხელმძღვანელობდა მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ლინკოლნის ლაბორატორია. 1961 წელს თავდაპირველი მარცხის შემდეგ, 1963 წლის 9 მაისს გაშვებამ დაარბია 350 მილიონი სპილენძის ნემსის დიპოლები პასიური ამრეკლავი სარტყლის შესაქმნელად. მიუხედავად იმისა, რომ დიპოლების მხოლოდ ნახევარი იყო სათანადოდ ერთმანეთისგან განცალკევებული, პროექტმა შეძლო წარმატებით ექსპერიმენტები და კომუნიკაცია SHF X დიაპაზონის სპექტრის სიხშირეების გამოყენებით.
გეოსტაციონარული თანამგზავრების უშუალო წინამორბედი იყო Hughes Aircraft Company-ის Syncom 2, გაშვებული 1963 წლის 26 ივლისს. Syncom 2 იყო პირველი საკომუნიკაციო თანამგზავრი გეოსინქრონულ ორბიტაზე. ის დედამიწის გარშემო ტრიალებდა დღეში ერთხელ მუდმივი სიჩქარით, მაგრამ იმის გამო, რომ მას ჯერ კიდევ ჰქონდა ჩრდილოეთ-სამხრეთის მოძრაობა, საჭირო იყო სპეციალური აღჭურვილობა მის დასაკვირვებლად.მისი მემკვიდრე, Syncom 3, გაშვებული 1964 წლის 19 ივლისს, იყო პირველი გეოსტაციონარული საკომუნიკაციო თანამგზავრი. სინკომ 3-მა მიიღო გეოსინქრონული ორბიტა, ჩრდილოეთ-სამხრეთის მოძრაობის გარეშე, რაც მას მიწიდან ასახავდა, როგორც ცაში სტაციონარული ობიექტი.
Project West Ford-ის პასიური ექსპერიმენტების პირდაპირი გაფართოება იყო Lincoln Experimental Satellite პროგრამა, რომელიც ასევე ჩაატარა ლინკოლნის ლაბორატორიამ შეერთებული შტატების თავდაცვის დეპარტამენტის სახელით. LES-1 აქტიური საკომუნიკაციო თანამგზავრი გაუშვა 1965 წლის 11 თებერვალს აქტიური მყარი X ზოლის გრძელვადიანი სამხედრო კომუნიკაციების შესასწავლად. სულ ცხრა თანამგზავრი გაუშვა 1965-1976 წლებში, როგორც ამ სერიის ნაწილი.
საერთაშორისო კომერციული სატელიტური პროექტები
შეერთებულ შტატებში 1962 წელს შეიქმნა კომუნიკაციების სატელიტური კორპორაციის (COMSAT) კერძო კორპორაცია, რომელიც ექვემდებარებოდა აშშ-ს მთავრობის ინსტრუქციას ეროვნული პოლიტიკის საკითხებზე. მომდევნო ორი წლის განმავლობაში საერთაშორისო მოლაპარაკებებმა გამოიწვია Intelsat-ის შეთანხმებები, რამაც თავის მხრივ გამოიწვია Intelsat 1-ის გაშვება, ასევე ცნობილი როგორც Early Bird, 1965 წლის 6 აპრილს, და რომელიც იყო პირველი კომერციული საკომუნიკაციო თანამგზავრი, რომელიც მოთავსდა გეოსინქრონულ ორბიტაზე. . Intelsat-ის შემდგომი გაშვება 1960-იან წლებში უზრუნველყო მრავალდანიშნულების სერვისი და ვიდეო, აუდიო და მონაცემთა სერვისი გემებისთვის ზღვაზე (Intelsat 2 1966-67 წლებში) და სრულად გლობალური ქსელის დასრულება Intelsat 3-ით 1969-70 წლებში. 1980-იანი წლებისთვის, კომერციული თანამგზავრის სიმძლავრის მნიშვნელოვანი გაფართოებით, Intelsat-ი გზაში იყო გამხდარიყო კონკურენტუნარიანი კერძო სატელეკომუნიკაციო ინდუსტრიის ნაწილი და დაიწყო კონკურენციის მიღება შეერთებულ შტატებში, როგორიცაა PanAmSat, რომელიც, ბედის ირონიით, შემდეგ იყიდა. მისი მთავარი მეტოქე 2005 წელს.
როდესაც Intelsat ამოქმედდა, შეერთებული შტატები იყო ერთადერთი გაშვების წყარო საბჭოთა კავშირის გარეთ, რომელიც არ მონაწილეობდა Intelsat-ის შეთანხმებებში. საბჭოთა კავშირმა გაუშვა თავისი პირველი საკომუნიკაციო თანამგზავრი 1965 წლის 23 აპრილს Molniya პროგრამის ფარგლებში. ეს პროგრამა ასევე უნიკალური იყო იმ დროისთვის მისი გამოყენებით, რაც მაშინ ცნობილი გახდა, როგორც Molniya t, რომელიც აღწერს უაღრესად ელიფსურ ორბიტას, ყოველდღიურად ორი მაღალი აპოგეით ჩრდილოეთ ნახევარსფეროზე. ეს ორბიტა უზრუნველყოფს ხანგრძლივ ყოფნის დროს რუსეთის ტერიტორიაზე, ისევე როგორც კანადაში უფრო მაღალ განედებზე, ვიდრე გეოსტაციონარული ორბიტები ეკვატორზე.
Orbit size comparison of GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou-2, and Iridium constellations, the International Space Station, the Hubble Space Telescope, and geostationary orbit (and its graveyard orbit), with the Van Allen radiation belts and the Earth to scale.[a]
The Moon's orbit is around 9 times as large as geostationary orbit.[b] (In the SVG file, hover over an orbit or its label to highlight it; click to load its article.)
GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou-2 და Iridium თანავარსკვლავედების ორბიტის ზომის შედარება, საერთაშორისო კოსმოსური სადგური, ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი და გეოსტაციონარული ორბიტა (და მისი სასაფლაოს ორბიტა), ვან ალენის რადიაციული სარტყლებით და დედამიწის მასშტაბით. [ა]
მთვარის ორბიტა დაახლოებით 9-ჯერ დიდია, ვიდრე გეოსტაციონარული ორბიტა.[b] (SVG ფაილში გადაიტანეთ ორბიტაზე ან მის ეტიკეტზე, რათა მონიშნოთ იგი; დააწკაპუნეთ სტატიის ჩასატვირთად.)
საკომუნიკაციო თანამგზავრებს ჩვეულებრივ აქვთ ორბიტის სამი ძირითადი ტიპიდან ერთ-ერთი, ხოლო სხვა ორბიტალური კლასიფიკაციები გამოიყენება ორბიტის დეტალების შემდგომი დასაზუსტებლად. MEO და LEO არის არაგეოსტაციონარული ორბიტა (NGSO).
გეოსტაციონალურ თანამგზავრებს აქვთ გეოსტაციონარული ორბიტა (GEO), რომელიც დედამიწის ზედაპირიდან 22,236 მილის (35,785 კმ) დაშორებულია. ამ ორბიტას აქვს ის განსაკუთრებული მახასიათებელი, რომ ცაში თანამგზავრის აშკარა პოზიცია მიწის დამკვირვებლის მიერ დათვალიერებისას არ იცვლება, თანამგზავრი ცაში თითქოს "დგას". ეს იმიტომ ხდება, რომ თანამგზავრის ორბიტალური პერიოდი იგივეა, რაც დედამიწის ბრუნვის სიჩქარე. ამ ორბიტის უპირატესობა ის არის, რომ სახმელეთო ანტენებს არ სჭირდებათ სატელიტის თვალყურის დევნება ცაზე, ისინი შეიძლება დაფიქსირდეს ცაში იმ ადგილას, სადაც თანამგზავრი გამოჩნდება.
დედამიწის საშუალო ორბიტის (MEO) თანამგზავრები უფრო ახლოს არიან დედამიწასთან. ორბიტალური სიმაღლეები დედამიწიდან 2000-დან 36000 კილომეტრამდე (1200-დან 22400 მილამდე) მერყეობს.
საშუალო ორბიტების ქვემოთ მდებარე რეგიონს უწოდებენ დედამიწის დაბალი ორბიტას (LEO) და მდებარეობს დედამიწიდან 160-დან 2000 კილომეტრამდე (99-დან 1243 მილამდე).
ვინაიდან MEO-სა და LEO-ის თანამგზავრები უფრო სწრაფად ბრუნავენ დედამიწის გარშემო, ისინი არ რჩებიან ცაში ხილული დედამიწის ფიქსირებულ წერტილამდე, როგორც გეოსტაციონარული თანამგზავრი, არამედ ეჩვენებათ, რომ ხმელეთზე დამკვირვებელს გადაკვეთს ცა და "ჩადის", როდესაც ისინი უკან მიდიან. დედამიწა ხილული ჰორიზონტის მიღმა. ამიტომ, ამ ქვედა ორბიტებთან უწყვეტი კომუნიკაციის შესაძლებლობის უზრუნველსაყოფად საჭიროა თანამგზავრების უფრო დიდი რაოდენობა, ასე რომ, ერთ-ერთი ასეთი თანამგზავრი ყოველთვის ხილული იქნება ცაში საკომუნიკაციო სიგნალების გადაცემისთვის. თუმცა, დედამიწასთან უფრო ახლო მანძილის გამო, LEO ან MEO თანამგზავრებს შეუძლიათ მიწასთან კომუნიკაცია შემცირებული ლატენტურობით და უფრო დაბალი სიმძლავრით, ვიდრე ეს საჭირო იქნება გეოსინქრონული ორბიტიდან
დედამიწის დაბალი ორბიტა (LEO) ჩვეულებრივ არის წრიული ორბიტა დედამიწის ზედაპირიდან 160-დან 2000 კილომეტრამდე (99-დან 1243 მილამდე) და, შესაბამისად, პერიოდი (დედამიწის გარშემო ბრუნვის დრო) დაახლოებით 90 წუთი.
მათი დაბალი სიმაღლის გამო, ეს თანამგზავრები ჩანს მხოლოდ ქვესატელიტური წერტილიდან დაახლოებით 1000 კილომეტრის (620 მილი) რადიუსიდან. გარდა ამისა, თანამგზავრები დედამიწის დაბალ ორბიტაზე სწრაფად ცვლიან თავიანთ პოზიციას მიწის პოზიციასთან შედარებით. ასე რომ, ადგილობრივი აპლიკაციებისთვისაც კი, ბევრი თანამგზავრია საჭირო, თუ მისია მოითხოვს უწყვეტ კავშირს.
დაბალი დედამიწის ორბიტაზე მყოფი თანამგზავრების ორბიტაზე გაშვება ნაკლებად ძვირია, ვიდრე გეოსტაციონარული თანამგზავრები და, მიწასთან სიახლოვის გამო, არ საჭიროებს სიგნალის მაღალ სიძლიერეს (სიგნალის სიძლიერე ეცემა როგორც წყაროდან მანძილის კვადრატი, ამიტომ ეფექტი არის მნიშვნელოვანი). ამრიგად, თანამგზავრების რაოდენობასა და მათ ღირებულებას შორის ურთიერთგაცვლა ხდება.
გარდა ამისა, მნიშვნელოვანი განსხვავებებია საბორტო და სახმელეთო აღჭურვილობაში, რომელიც საჭიროა ორი ტიპის მისიის მხარდასაჭერად.
თანავარსკვლავედის თანავარსკვლავედი
მთავარი სტატია: თანავარსკვლავედის თანავარსკვლავედი
თანამგზავრების ჯგუფი, რომლებიც მუშაობენ კონცერტზე, ცნობილია როგორც თანავარსკვლავედი. ორი ასეთი თანავარსკვლავედი, რომლებიც განკუთვნილია სატელიტური ტელეფონისა და მონაცემთა დაბალი სიჩქარის სერვისების უზრუნველსაყოფად, ძირითადად შორეულ ადგილებში, არის Iridium და Globalstar სისტემები. ირიდიუმის სისტემას აქვს 66 თანამგზავრი, რომელთა ორბიტალური დახრილობა 86,4° და თანამგზავრთაშორისი კავშირები უზრუნველყოფს მომსახურების ხელმისაწვდომობას დედამიწის მთელ ზედაპირზე. Starlink არის სატელიტური ინტერნეტ თანავარსკვლავედი, რომელსაც მართავს SpaceX, რომელიც მიზნად ისახავს გლობალური თანამგზავრული ინტერნეტით დაფარვას.
ასევე შესაძლებელია უწყვეტი დაფარვის შეთავაზება დედამიწის დაბალი ორბიტის თანამგზავრის გამოყენებით, რომელსაც შეუძლია შეინახოს მიღებული მონაცემები დედამიწის ერთ ნაწილზე გავლისას და მოგვიანებით გადასცეს მეორე ნაწილზე გადასვლისას. ეს იქნება კანადის CASSIOPE საკომუნიკაციო თანამგზავრის CASCADE სისტემის შემთხვევაში. კიდევ ერთი სისტემა, რომელიც იყენებს ამ შენახვისა და გადამისამართების მეთოდს, არის Orbcomm.
დედამიწის საშუალო ორბიტა (MEO)
მთავარი სტატია: დედამიწის საშუალო ორბიტა
დედამიწის საშუალო ორბიტა არის თანამგზავრი დედამიწის ზედაპირიდან სადღაც 2000-დან 35786 კილომეტრამდე (1243 და 22236 მილი) ორბიტაზე. MEO თანამგზავრები ფუნქციონალურობით LEO თანამგზავრების მსგავსია. MEO თანამგზავრები ხილული არიან ბევრად უფრო დიდი ხნის განმავლობაში, ვიდრე LEO თანამგზავრები, ჩვეულებრივ 2-დან 8 საათამდე. MEO თანამგზავრებს უფრო დიდი დაფარვის არე აქვთ ვიდრე LEO თანამგზავრებს. MEO თანამგზავრის უფრო გრძელი ხილვადობა და უფრო ფართო კვალი ნიშნავს, რომ MEO ქსელში ნაკლები თანამგზავრია საჭირო, ვიდრე LEO ქსელი. ერთი მინუსი არის ის, რომ MEO თანამგზავრის მანძილი აძლევს მას უფრო მეტ დროს დაყოვნებას და უფრო სუსტ სიგნალს, ვიდრე LEO თანამგზავრი, თუმცა ეს შეზღუდვები არ არის ისეთი მკაცრი, როგორც GEO თანამგზავრის შეზღუდვები.
LEO-ების მსგავსად, ეს თანამგზავრები არ ინარჩუნებენ სტაციონალურ მანძილს დედამიწიდან. ეს გეოსტაციონარული ორბიტისგან განსხვავებით, სადაც თანამგზავრები დედამიწიდან ყოველთვის 35,786 კილომეტრში (22,236 მილი) არიან.
როგორც წესი, საშუალო დედამიწის ორბიტის თანამგზავრის ორბიტა დედამიწაზე დაახლოებით 16,000 კილომეტრია (10,000 მილი). სხვადასხვა ნიმუშებით, ეს თანამგზავრები დედამიწის გარშემო მოგზაურობენ 2-დან 8 საათამდე.
MEO-ს მაგალითები
1962 წელს საკომუნიკაციო თანამგზავრი Telstar გაუშვეს. ეს იყო საშუალო დედამიწის ორბიტის თანამგზავრი, რომელიც შექმნილია მაღალსიჩქარიანი სატელეფონო სიგნალების გასაადვილებლად. მიუხედავად იმისა, რომ ეს იყო ჰორიზონტზე სიგნალების გადაცემის პირველი პრაქტიკული გზა, მისი მთავარი ნაკლი მალევე გაირკვა. იმის გამო, რომ მისი ორბიტალური პერიოდი დაახლოებით 2,5 საათი არ ემთხვეოდა დედამიწის ბრუნვის პერიოდს 24 საათის განმავლობაში, უწყვეტი დაფარვა შეუძლებელი იყო. აშკარა იყო, რომ უწყვეტი დაფარვის უზრუნველსაყოფად საჭირო იყო მრავალი MEO-ის გამოყენება.
2013 წელს MEO თანავარსკვლავედის პირველი ოთხი თანავარსკვლავედი გაუშვა. O3b თანამგზავრები უზრუნველყოფენ ფართოზოლოვანი ინტერნეტის სერვისებს, კერძოდ, დისტანციურ ადგილებში და საზღვაო და ფრენის დროს გამოყენებას, და ორბიტაზე 8063 კილომეტრის სიმაღლეზე (5010 მილი).
დედამიწაზე დამკვირვებელს გეოსტაციონარული ორბიტაზე მყოფი თანამგზავრი უმოძრაოდ ეჩვენება ცაში ფიქსირებულ მდგომარეობაში. ეს იმიტომ ხდება, რომ ის დედამიწის გარშემო ტრიალებს დედამიწის საკუთარი კუთხური სიჩქარით (ერთი რევოლუცია დღე-ღამეში, ეკვატორულ ორბიტაზე).
გეოსტაციონარული ორბიტა სასარგებლოა კომუნიკაციებისთვის, რადგან სახმელეთო ანტენები სატელიტისკენ შეიძლება იყოს მიმართული სატელიტის მოძრაობაზე თვალყურის დევნების გარეშე. ეს შედარებით იაფია.
აპლიკაციებში, რომლებიც საჭიროებენ ბევრ მიწისზედა ანტენას, როგორიცაა DirecTV დისტრიბუცია, სახმელეთო აღჭურვილობაში დანაზოგი შეიძლება აღემატებოდეს ორბიტაზე თანამგზავრის განთავსების ღირებულებას და სირთულეს.
GEO-ს მაგალითები
პირველი გეოსტაციონარული თანამგზავრი იყო Syncom 3, გაშვებული 1964 წლის 19 აგვისტოს და გამოიყენებოდა წყნარი ოკეანის მასშტაბით კომუნიკაციისთვის, დაწყებული 1964 წლის ზაფხულის ოლიმპიური თამაშების სატელევიზიო გაშუქებით. Syncom 3-ის შემდეგ მალევე, Intelsat I, იგივე Early Bird, გაშვებული იქნა 1965 წლის 6 აპრილს და განთავსდა ორბიტაზე დასავლეთ გრძედის 28°-ზე. ეს იყო პირველი გეოსტაციონარული თანამგზავრი ტელეკომუნიკაციისთვის ატლანტის ოკეანეში.
1972 წლის 9 ნოემბერს, კანადის პირველი გეოსტაციონარული თანამგზავრი, რომელიც ემსახურება კონტინენტს, Anik A1, გაუშვა Telesat Canada-მ, აშშ-მაც მისდევდა Westar 1-ის გაშვებას Western Union-ის მიერ 1974 წლის 13 აპრილს.
1974 წლის 30 მაისს გაუშვა მსოფლიოში პირველი გეოსტაციონარული საკომუნიკაციო თანამგზავრი, რომელიც სამღერძიანი სტაბილიზირებული იყო: NASA-სთვის აშენებული ექსპერიმენტული თანამგზავრი ATS-6.
Telstar-ის გაშვების შემდეგ Westar 1-ის თანამგზავრების მეშვეობით, RCA Americom-მა (მოგვიანებით GE Americom, ახლა SES) 1975 წელს გამოუშვა Satcom 1. სწორედ Satcom 1-მა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ადრეული საკაბელო ტელეარხების დასახმარებლად, როგორიცაა WTBS (ახლანდელი TBS), HBO, CBN (ამჟამად Freeform) და The Weather Channel გახდა წარმატებული, რადგან ეს არხები ავრცელებდნენ თავიანთ პროგრამებს ყველა ადგილობრივ საკაბელო ტელევიზიაზე სატელიტის გამოყენებით. გარდა ამისა, ეს იყო პირველი სატელიტი, რომელიც გამოიყენებოდა სამაუწყებლო სატელევიზიო ქსელების მიერ შეერთებულ შტატებში, როგორიცაა ABC, NBC და CBS, პროგრამირების გასავრცელებლად ადგილობრივ შვილობილი სადგურებისთვის. Satcom 1 ფართოდ გამოიყენებოდა, რადგან მას გააჩნდა ორჯერ მეტი საკომუნიკაციო სიმძლავრე, ვიდრე კონკურენტ Westar 1-ს ამერიკაში (24 ტრანსპონდერი Westar 1-ის 12-ისგან განსხვავებით), რამაც გამოიწვია ტრანსპონდერის გამოყენების დაბალი ღირებულება. შემდგომ ათწლეულებში თანამგზავრებს უფრო მაღალი ტრანსპონდერების რიცხვი ჰქონდათ.
2000 წლისთვის Hughes Space and Communications-მა (ამჟამად Boeing Satellite Development Center) ააშენა ასზე მეტი თანამგზავრის თითქმის 40 პროცენტი მთელ მსოფლიოში. თანამგზავრების სხვა მსხვილ მწარმოებლებს შორისაა Space Systems/Loral, Orbital Sciences Corporation ვარსკვლავური ავტობუსის სერიით, ინდური კოსმოსური კვლევის ორგანიზაცია, Lockheed Martin (ფლობს ყოფილ RCA Astro Electronics/GE Astro Space ბიზნესს), Northrop Grumman, Alcatel Space, ახლა Thales Alenia Space. , Spacebus სერიებით და Astrium.
მოლნიას ორბიტა
მთავარი სტატია: მოლნიას ორბიტა
გეოსტაციონარული თანამგზავრები უნდა მუშაობდნენ ეკვატორის ზემოთ და, შესაბამისად, ჰორიზონტზე უფრო დაბლა უნდა გამოჩნდნენ, რადგან მიმღები ეკვატორიდან შორდება. ეს გამოიწვევს პრობლემებს ჩრდილოეთის უკიდურეს განედებზე, რაც გავლენას მოახდენს დაკავშირებაზე და გამოიწვევს მრავალგზის ჩარევას (მიწიდან და მიწის ანტენის სიგნალების ასახვით).
ამრიგად, ჩრდილოეთ (და სამხრეთ) პოლუსთან ახლოს მდებარე ტერიტორიებისთვის, გეოსტაციონარული თანამგზავრი შეიძლება გამოჩნდეს ჰორიზონტის ქვემოთ. ამიტომ, ამ პრობლემის შესამსუბუქებლად, ძირითადად, რუსეთში გაუშვეს მოლნიას ორბიტის თანამგზავრები.
მოლნიას ორბიტები შეიძლება იყოს მიმზიდველი ალტერნატივა ასეთ შემთხვევებში. მოლნიას ორბიტა ძალიან დახრილია, რაც უზრუნველყოფს ორბიტის ჩრდილოეთ ნაწილზე კარგ სიმაღლეს შერჩეულ პოზიციებზე. (სიმაღლე არის თანამგზავრის პოზიციის ზომა ჰორიზონტზე ზემოთ. ამრიგად, ჰორიზონტზე მდებარე თანამგზავრს აქვს ნულოვანი სიმაღლე, ხოლო თანამგზავრს პირდაპირ ზევით აქვს სიმაღლე 90 გრადუსი.)
მოლნიას ორბიტა ისეა შექმნილი, რომ თანამგზავრი დროის დიდ ნაწილს ატარებს შორეულ ჩრდილოეთ განედებზე, რომლის დროსაც მისი მიწის ნაკვალევი მხოლოდ ოდნავ მოძრაობს. მისი პერიოდი არის ნახევარი დღე, ასე რომ, თანამგზავრი ხელმისაწვდომია სამიზნე რეგიონზე ექვს-ცხრა საათის განმავლობაში ყოველ მეორე რევოლუციაზე. ამ გზით სამი Molniya თანამგზავრისგან შემდგარი თანავარსკვლავედი (პლუს ორბიტაზე სათადარიგო ნაწილები) შეუძლია უზრუნველყოს უწყვეტი დაფარვა.
მოლნიას სერიის პირველი თანამგზავრი გაუშვა 1965 წლის 23 აპრილს და გამოიყენებოდა სატელევიზიო სიგნალების ექსპერიმენტული გადაცემისთვის მოსკოვის ზემომავალი სადგურიდან ციმბირში და რუსეთის შორეულ აღმოსავლეთში, ნორილსკში, ხაბაროვსკში, მაგადანსა და ვლადივოსტოკში მდებარე ქვედამავალი სადგურებისკენ. 1967 წლის ნოემბერში საბჭოთა ინჟინრებმა შექმნეს სატელიტური ტელევიზიის ეროვნული სატელევიზიო ქსელის უნიკალური სისტემა, სახელწოდებით Orbita, რომელიც დაფუძნებული იყო Molniya თანამგზავრებზე.
პოლარული ორბიტა
მთავარი სტატია: პოლარული ორბიტა
შეერთებულ შტატებში, 1994 წელს შეიქმნა ნაციონალური პოლარული ორბიტის ოპერატიული გარემოსდაცვითი სატელიტური სისტემა (NPOESS) NASA-ს (National Aeronautics and Space Administration) NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) პოლარული თანამგზავრების ოპერაციების კონსოლიდაციის მიზნით. NPOESS მართავს უამრავ თანამგზავრს სხვადასხვა მიზნებისთვის; მაგალითად, METSAT მეტეოროლოგიური თანამგზავრისთვის, EUMETSAT პროგრამის ევროპული ფილიალისთვის და METOP მეტეოროლოგიური ოპერაციებისთვის.
ეს ორბიტები მზის სინქრონულია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი ეკვატორს კვეთენ ერთსა და იმავე ლოკალურ დროს ყოველდღე. მაგალითად, NPOESS (სამოქალაქო) ორბიტაზე მყოფი თანამგზავრები გადაკვეთენ ეკვატორს სამხრეთიდან ჩრდილოეთისკენ მიმავალ დროს 13:30, 17:30 და 9:30 სთ.
გეოსტაციონარული ორბიტის მიღმა
არსებობს გეგმები და ინიციატივები, რათა გამოვიდეს სპეციალური საკომუნიკაციო თანამგზავრი გეოსტაციონარული ორბიტების მიღმა. NASA-მ შესთავაზა LunaNet, როგორც მონაცემთა ქსელი, რომლის მიზანია უზრუნველყოს „მთვარის ინტერნეტი ცის-მთვარის კოსმოსური ხომალდებისთვის და ინსტალაციებისთვის. Moonlight Initiative არის ESA-ს ეკვივალენტური პროექტი[31][32], რომელიც თავსებადია და უზრუნველყოფს სანავიგაციო სერვისებს მთვარის ზედაპირზე. ორივე პროგრამა წარმოადგენს რამდენიმე თანამგზავრის თანავარსკვლავედს მთვარის გარშემო სხვადასხვა ორბიტაზე.
დაგეგმილია სხვა ორბიტების გამოყენებაც. პოზიციები დედამიწა-მთვარე-ლიბრაციის წერტილებში ასევე შემოთავაზებულია საკომუნიკაციო თანამგზავრებისთვის, რომლებიც ფარავს მთვარეს ისევე, როგორც საკომუნიკაციო თანამგზავრები გეოსინქრონულ ორბიტაზე დაფარავს დედამიწას.[33][34] ასევე განიხილება გამოყოფილი საკომუნიკაციო თანამგზავრები მარსის გარშემო ორბიტებზე, რომლებიც მხარს უჭერენ სხვადასხვა მისიებს ზედაპირზე და სხვა ორბიტებზე, როგორიცაა Mars Telecommunications Orbiter.
სტრუქტურა
საკომუნიკაციო თანამგზავრები ჩვეულებრივ შედგება შემდეგი ქვესისტემებისგან:
საკომუნიკაციო დატვირთვა, რომელიც ჩვეულებრივ შედგება ტრანსპონდერებისგან, ანტენებისგან და გადართვის სისტემებისგან
ძრავები გამოიყენება სატელიტის სასურველ ორბიტამდე მისაყვანად
სადგურის თვალთვალის და სტაბილიზაციის ქვესისტემა, რომელიც გამოიყენება სატელიტის სწორ ორბიტაზე შესანარჩუნებლად, მისი ანტენებით სწორი მიმართულებით და მისი ენერგეტიკული სისტემით მიმართული მზისკენ.
ენერგეტიკული ქვესისტემა, რომელიც გამოიყენება სატელიტური სისტემების კვებისათვის, რომელიც ჩვეულებრივ შედგება მზის უჯრედებისგან და ბატარეებისგან, რომლებიც ინარჩუნებენ ენერგიას მზის დაბნელების დროს
Command and Control ქვესისტემა, რომელიც ინარჩუნებს კომუნიკაციას სახმელეთო კონტროლის სადგურებთან. მიწისზედა კონტროლის დედამიწის სადგურები აკონტროლებენ თანამგზავრის მუშაობას და აკონტროლებენ მის ფუნქციონირებას მისი სასიცოცხლო ციკლის სხვადასხვა ფაზაში.
თანამგზავრიდან ხელმისაწვდომი გამტარუნარიანობა დამოკიდებულია თანამგზავრის მიერ მოწოდებულ ტრანსპონდერების რაოდენობაზე. თითოეული სერვისი (ტელევიზორი, ხმა, ინტერნეტი, რადიო) გადაცემისთვის საჭიროებს გამტარუნარიანობის განსხვავებულ რაოდენობას. ეს ჩვეულებრივ ცნობილია, როგორც ბმულის ბიუჯეტირება და ქსელის სიმულატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზუსტი მნიშვნელობის მისაღწევად.
სიხშირის განაწილება სატელიტური სისტემებისთვის
სატელიტური სერვისებისთვის სიხშირეების განაწილება რთული პროცესია, რომელიც მოითხოვს საერთაშორისო კოორდინაციას და დაგეგმვას. ეს ხორციელდება საერთაშორისო სატელეკომუნიკაციო კავშირის (ITU) ეგიდით. სიხშირის დაგეგმვის გასაადვილებლად, სამყარო იყოფა თრee რეგიონები:
რეგიონი 1: ევროპა, აფრიკა, ახლო აღმოსავლეთი, ადრე საბჭოთა კავშირი და მონღოლეთი
რეგიონი 2: ჩრდილოეთ და სამხრეთ ამერიკა და გრენლანდია
რეგიონი 3: აზია (1 რეგიონის გამოკლებით), ავსტრალია და წყნარი ოკეანის სამხრეთ-დასავლეთი
ამ რეგიონებში, სიხშირის დიაპაზონი გამოყოფილია სხვადასხვა სატელიტური სერვისებისთვის, თუმცა მოცემულ სერვისს შეიძლება მიეკუთვნოს სხვადასხვა სიხშირის დიაპაზონი სხვადასხვა რეგიონში. თანამგზავრების მიერ მოწოდებული ზოგიერთი სერვისი არის
ტელეფონია
მთავარი სტატია: სატელიტური ტელეფონი
ირიდიუმის თანამგზავრი
პირველი და ისტორიულად ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება საკომუნიკაციო თანამგზავრებისთვის იყო კონტინენტთაშორისი საქალაქთაშორისო ტელეფონში. ფიქსირებული საზოგადოებრივი ჩართული სატელეფონო ქსელი გადასცემს სატელეფონო ზარებს სახმელეთო ტელეფონებიდან დედამიწის სადგურამდე, სადაც ისინი გადაიცემა გეოსტაციონარული თანამგზავრზე. ქვემოთ ბმული მიჰყვება ანალოგიურ გზას. წყალქვეშა საკომუნიკაციო კაბელების გაუმჯობესებამ ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სისტემის გამოყენებით გამოიწვია მე-20 საუკუნის ბოლოს ფიქსირებული ტელეფონისთვის თანამგზავრების გამოყენების გარკვეული შემცირება.
სატელიტური კომუნიკაციები დღესაც გამოიყენება მრავალ აპლიკაციაში. შორეულ კუნძულებს, როგორიცაა ამაღლების კუნძული, წმინდა ელენა, დიეგო გარსია და აღდგომის კუნძული, სადაც წყალქვეშა კაბელები არ მუშაობს, სატელიტური ტელეფონები სჭირდებათ. ასევე არის ზოგიერთი კონტინენტისა და ქვეყნების რეგიონები, სადაც სახმელეთო ტელეკომუნიკაციები იშვიათია ან არ არსებობს, მაგალითად, სამხრეთ ამერიკის დიდი რეგიონები, აფრიკა, კანადა, ჩინეთი, რუსეთი და ავსტრალია. სატელიტური კომუნიკაციები ასევე უზრუნველყოფს კავშირს ანტარქტიდისა და გრენლანდიის კიდეებთან. სატელიტური ტელეფონებისთვის მიწის სხვა გამოყენებაა ზღვაზე გაყვანილობა, სარეზერვო საავადმყოფოებისთვის, სამხედროებისთვის და დასვენებისთვის. გემები ზღვაზე, ისევე როგორც თვითმფრინავები, ხშირად იყენებენ სატელიტურ ტელეფონებს.
სატელიტური სატელეფონო სისტემები შეიძლება განხორციელდეს მრავალი გზით. ფართო მასშტაბით, ხშირად იზოლირებულ უბანში იქნება ადგილობრივი სატელეფონო სისტემა, რომელიც დაკავშირებულია სატელეფონო სისტემასთან მთავარ მიწის ფართობზე. ასევე არის სერვისები, რომლებიც რადიოსიგნალს სატელეფონო სისტემაში ჩაასწორებენ. ამ მაგალითში თითქმის ნებისმიერი ტიპის სატელიტის გამოყენება შეიძლება. სატელიტური ტელეფონები პირდაპირ უკავშირდებიან გეოსტაციონარული ან დედამიწის დაბალ ორბიტაზე თანამგზავრების თანავარსკვლავედს. შემდეგ ზარები გადაეგზავნება სატელიტურ ტელეპორტს, რომელიც დაკავშირებულია საჯარო გადართვის სატელეფონო ქსელთან.
ტელევიზია
მთავარი სტატია: სატელიტური ტელევიზია
როდესაც ტელევიზია გახდა მთავარი ბაზარი, მისი მოთხოვნა დიდი გამტარუნარიანობის შედარებით მცირე სიგნალის ერთდროულ მიწოდებაზე ბევრ მიმღებზე, რაც უფრო ზუსტი ემთხვევა გეოსინქრონული კომსატების შესაძლებლობებს. სატელიტის ორი ტიპი გამოიყენება ჩრდილოეთ ამერიკის ტელევიზიისა და რადიოსთვის: პირდაპირი სამაუწყებლო თანამგზავრი (DBS) და ფიქსირებული სერვისის სატელიტი (FSS).
FSS და DBS თანამგზავრების განმარტებები ჩრდილოეთ ამერიკის გარეთ, განსაკუთრებით ევროპაში, ცოტა უფრო ბუნდოვანია. ევროპაში პირდაპირი სახლის ტელევიზიისთვის გამოყენებული თანამგზავრების უმეტესობას აქვს იგივე მაღალი სიმძლავრე, როგორც DBS კლასის თანამგზავრებს ჩრდილოეთ ამერიკაში, მაგრამ იყენებს იგივე ხაზოვან პოლარიზაციას, როგორც FSS კლასის თანამგზავრები. ამის მაგალითებია Astra, Eutelsat და Hotbird კოსმოსური ხომალდები ევროპის კონტინენტზე ორბიტაზე. ამის გამო ტერმინები FSS და DBS უფრო მეტად გამოიყენება ჩრდილოეთ ამერიკის კონტინენტზე და იშვიათია ევროპაში.
ფიქსირებული სერვისის თანამგზავრები იყენებენ C დიაპაზონს და Ku band-ის ქვედა ნაწილებს. ისინი ჩვეულებრივ გამოიყენება სატელევიზიო ქსელებისა და ადგილობრივი შვილობილი სადგურების სამაუწყებლო არხებისთვის (როგორიცაა პროგრამების არხები ქსელური და სინდიკატური გადაცემებისთვის, პირდაპირი კადრები და ბექჰაულები), ასევე გამოიყენება დისტანციური სწავლებისთვის სკოლებსა და უნივერსიტეტებში, ბიზნეს ტელევიზიაში ( BTV), ვიდეოკონფერენცია და ზოგადად კომერციული ტელეკომუნიკაციები. FSS თანამგზავრები ასევე გამოიყენება ეროვნული საკაბელო არხების გასავრცელებლად საკაბელო ტელევიზიის სათავეებში.
უფასო სატელიტური სატელევიზიო არხები ასევე ჩვეულებრივ ნაწილდება FSS თანამგზავრებზე Ku band-ში. Intelsat Americas 5, Galaxy 10R და AMC 3 თანამგზავრები ჩრდილოეთ ამერიკაში უზრუნველყოფენ საკმაოდ დიდ FTA არხებს თავიანთ Ku band ტრანსპონდერებზე.
ამერიკული Dish Network DBS სერვისმა ასევე ახლახან გამოიყენა FSS ტექნოლოგია, ისევე როგორც მათი პროგრამირების პაკეტებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ SuperDish ანტენას, რადგან Dish Network-ს სჭირდება მეტი სიმძლავრე ადგილობრივი სატელევიზიო სადგურების გადასაყვანად FCC-ის „აუცილებელი“ რეგულაციების შესაბამისად და მეტი გამტარუნარიანობისთვის. განახორციელოს HDTV არხები.
პირდაპირი სამაუწყებლო თანამგზავრი არის საკომუნიკაციო თანამგზავრი, რომელიც გადასცემს პატარა DBS სატელიტურ თეფშებს (ჩვეულებრივ 18-დან 24 ინჩამდე ან 45-დან 60 სმ-მდე დიამეტრის). პირდაპირი სამაუწყებლო თანამგზავრები, როგორც წესი, მოქმედებენ მიკროტალღური Ku ზოლის ზედა ნაწილში. DBS ტექნოლოგია გამოიყენება DTH-ზე ორიენტირებული (Direct-to-Home) სატელიტური ტელევიზიის სერვისებისთვის, როგორიცაა DirecTV, DISH Network და Orby TV[36] შეერთებულ შტატებში, Bell Satellite TV და Shaw Direct კანადაში, Freesat და Sky დიდი ბრიტანეთი, ირლანდია და ახალი ზელანდია და DSTV სამხრეთ აფრიკაში.
DBS-ზე დაბალ სიხშირეზე და სიმძლავრეზე ფუნქციონირებს, FSS თანამგზავრებს სჭირდებათ ბევრად უფრო დიდი თეფშები მისაღებად (3-დან 8 ფუტი (1-დან 2,5 მ) დიამეტრით Ku ზოლისთვის და 12 ფუტი (3,6 მ) ან მეტი C დიაპაზონისთვის). ისინი იყენებენ ხაზოვან პოლარიზაციას თითოეული ტრანსპონდერის RF შეყვანისა და გამომავალისთვის (განსხვავებით წრიული პოლარიზაციისგან, რომელსაც იყენებენ DBS თანამგზავრები), მაგრამ ეს არის უმნიშვნელო ტექნიკური განსხვავება, რომელსაც მომხმარებლები ვერ ამჩნევენ. FSS სატელიტური ტექნოლოგია ასევე თავდაპირველად გამოიყენებოდა DTH სატელიტური ტელევიზიისთვის 1970-იანი წლების ბოლოდან 1990-იანი წლების დასაწყისში შეერთებულ შტატებში TVRO (მხოლოდ ტელევიზიის მიღება) მიმღების და ჭურჭლის სახით. იგი ასევე გამოიყენებოდა მისი Ku band ფორმაში ახლა უკვე მოქმედი P-სთვის
rimestar სატელიტური ტელევიზიის სერვისი.
გაშვებულია ზოგიერთი თანამგზავრი, რომელსაც აქვს ტრანსპონდერები Ka ზოლში, როგორიცაა DirecTV-ის SPACEWAY-1 თანამგზავრი და Anik F2. NASA-მ და ISRO-მ ასევე გაუშვა ექსპერიმენტული თანამგზავრები, რომლებსაც ატარებენ Ka band შუქურები.
ზოგიერთმა მწარმოებელმა ასევე დანერგა სპეციალური ანტენები DBS ტელევიზიის მობილური მიმღებისთვის. გლობალური პოზიციონირების სისტემის (GPS) ტექნოლოგიის გამოყენებით, როგორც მითითებას, ეს ანტენები ავტომატურად ხელახლა მიიმართება სატელიტისკენ, არ აქვს მნიშვნელობა სად და როგორ მდებარეობს მანქანა (რომელზეც ანტენა არის დამონტაჟებული). ეს მობილური სატელიტური ანტენები პოპულარულია რეკრეაციული მანქანების ზოგიერთ მფლობელთან. ასეთი მობილური DBS ანტენები ასევე გამოიყენება JetBlue Airways-ის მიერ DirecTV-სთვის (მოწოდებული LiveTV-ის მიერ, JetBlue-ის შვილობილი კომპანია), რომლის ხილვა მგზავრებს შეუძლიათ სავარძლებზე დამონტაჟებულ LCD ეკრანებზე.
იხ. ვიდეო - How do Satellites work? | ICT #10 - We live our lives knowing that many satellites orbit our planet everyday, and that they are helping us in several ways. You might be surprised to know that there are almost 4,900 satellites orbiting the earth. The most obvious questions that come to mind are: Why are these satellites in totally different orbits? How does a satellite carry out all of its functions? And, what are the components inside them, which help them to accomplish all of their allotted tasks? Let's explore the answers to all these questions in detail.
რადიომაუწყებლობა
მთავარი სტატია: სატელიტური რადიო
სატელიტური რადიო გთავაზობთ აუდიო მაუწყებლობის სერვისებს ზოგიერთ ქვეყანაში, განსაკუთრებით შეერთებულ შტატებში. მობილური სერვისები მსმენელებს საშუალებას აძლევს იარონ კონტინენტზე, მოუსმინონ იმავე აუდიო პროგრამებს ყველგან.
სატელიტური რადიო ან სააბონენტო რადიო (SR) არის ციფრული რადიო სიგნალი, რომელიც გადაიცემა საკომუნიკაციო თანამგზავრის მიერ, რომელიც მოიცავს ბევრად უფრო ფართო გეოგრაფიულ დიაპაზონს, ვიდრე მიწისზედა რადიო სიგნალები.
სამოყვარულო რადიო
მთავარი სტატია: სამოყვარულო რადიო თანამგზავრი
სამოყვარულო რადიოოპერატორებს აქვთ წვდომა სამოყვარულო თანამგზავრებზე, რომლებიც შექმნილია სპეციალურად სამოყვარულო რადიო ტრაფიკისთვის. ასეთი თანამგზავრების უმეტესობა ფუნქციონირებს როგორც კოსმოსური რეპეტიტორები და, როგორც წესი, წვდომა აქვთ მოყვარულებს, რომლებიც აღჭურვილია UHF ან VHF რადიო მოწყობილობებით და მაღალი მიმართულების ანტენებით, როგორიცაა Yagis ან თეფშების ანტენები. გაშვების ხარჯების გამო, ამჟამინდელი სამოყვარულო თანამგზავრების უმეტესობა გაშვებულია დედამიწის საკმაოდ დაბალ ორბიტებზე და შექმნილია იმისთვის, რომ გაუმკლავდეს მხოლოდ შეზღუდული რაოდენობის მოკლე კონტაქტებს ნებისმიერ დროს. ზოგიერთი თანამგზავრი ასევე უზრუნველყოფს მონაცემთა გადამისამართების სერვისებს X.25 ან მსგავსი პროტოკოლების გამოყენებით.
ინტერნეტთან წვდომა
მთავარი სტატია: სატელიტური ინტერნეტი
1990-იანი წლების შემდეგ, სატელიტური საკომუნიკაციო ტექნოლოგია გამოიყენებოდა, როგორც ინტერნეტთან დაკავშირების საშუალება ფართოზოლოვანი მონაცემთა კავშირების საშუალებით. ეს შეიძლება იყოს ძალიან სასარგებლო მომხმარებლებისთვის, რომლებიც მდებარეობენ შორეულ ადგილებში და არ შეუძლიათ წვდომა ფართოზოლოვან კავშირზე, ან საჭიროებენ სერვისების მაღალ ხელმისაწვდომობას.
სამხედრო
მთავარი სტატია : სამხედრო საკომუნიკაციო თანამგზავრი
დამატებითი ინფორმაცია: X Band Satellite Communication
საკომუნიკაციო თანამგზავრები გამოიყენება სამხედრო საკომუნიკაციო აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა გლობალური სარდლობისა და კონტროლის სისტემები. სამხედრო სისტემების მაგალითები, რომლებიც იყენებენ საკომუნიკაციო თანამგზავრებს, არის შეერთებული შტატების MILSTAR, DSCS და FLTSATCOM, ნატოს თანამგზავრები, გაერთიანებული სამეფოს თანამგზავრები (მაგალითად, Skynet) და ყოფილი საბჭოთა კავშირის თანამგზავრები. ინდოეთმა გაუშვა თავისი პირველი სამხედრო საკომუნიკაციო თანამგზავრი GSAT-7, მისი ტრანსპონდერები მოქმედებენ UHF, F, C და Ku ზოლებში. როგორც წესი, სამხედრო თანამგზავრები მოქმედებენ UHF, SHF (ასევე ცნობილია როგორც X-band) ან EHF (ასევე ცნობილია როგორც Ka band) სიხშირის ზოლებში.
იხ. ვიდეო - How Satellite Works (Animation)
მონაცემთა შეგროვება
ადგილზე მიმდებარედ ადგილზე გარემოს მონიტორინგის მოწყობილობას (როგორიცაა ამინდის სადგურები, ამინდის ბუოები და რადიოზონდები), შეიძლება გამოიყენონ თანამგზავრები ცალმხრივი მონაცემთა გადაცემისთვის ან ორმხრივი ტელემეტრია და ტელეკონტროლი. ის შეიძლება დაფუძნებული იყოს ამინდის თანამგზავრის მეორად დატვირთვაზე (როგორც GOES-ის და METEOSAT-ის და სხვა Argos-ის სისტემაში) ან სპეციალურ თანამგზავრებზე (როგორიცაა SCD). მონაცემთა სიჩქარე, როგორც წესი, გაცილებით დაბალია, ვიდრე სატელიტური ინტერნეტით.
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ბლინკ-კომპარატორი
ბლინკ-კომპატორი შემდარებელი გამოიყენებოდა პლუტონის აღმოსაჩენად ლოუელის ობსერვატორიაში
ბლინკ-კომპარატორი შედარება არის სანახავი მოწყობილობა, რომელსაც ადრე ასტრონომები იყენებდნენ ღამის ცის ორ ფოტოს შორის განსხვავებების დასადგენად. ის იძლევა სწრაფ გადართვას ერთი ფოტოს ნახვიდან მეორის ყურებაზე, „მოციმციმე“ წინ და უკან ცის ერთი და იმავე არეალის სხვადასხვა დროს გადაღებულ ორ სურათს შორის. ეს საშუალებას აძლევს მომხმარებელს უფრო ადვილად დააფიქსიროს ღამის ცაზე არსებული ობიექტები, რომლებმაც შეცვალეს პოზიცია ან სიკაშკაშე. მას ასევე ზოგჯერ უწოდებენ მოციმციმე მიკროსკოპს. იგი გამოიგონა 1904 წელს ფიზიკოსმა კარლ პულფრიჩმა Carl Zeiss AG-ში, შემდეგ კი ჩამოყალიბდა როგორც Carl-Zeiss-Stiftung.
რამდენიმე დღის ინტერვალით გადაღებულ ფოტოებში გამოირჩეოდა სწრაფად მოძრავი ობიექტები, როგორიცაა ასტეროიდები და კომეტები, რადგან ისინი ჩანდნენ, რომ ხტებოდნენ წინ და უკან ორ პოზიციას შორის, ხოლო ყველა შორეული ვარსკვლავი უცვლელი რჩებოდა. უფრო გრძელი ინტერვალებით გადაღებული ფოტოები შეიძლება გამოყენებულ იქნას დიდი სწორი მოძრაობით, ან ცვლადი ვარსკვლავების გამოსავლენად, ან ორობითი ვარსკვლავების ოპტიკური ორმაგებისგან განასხვავებლად.
ყველაზე თვალსაჩინო ობიექტი, რომელიც ამ ტექნიკის გამოყენებით იქნა ნაპოვნი, არის პლუტონი, რომელიც აღმოაჩინა კლაიდ ტომბომ 1930 წელს.
Projection Blink Comparator (PROBLICOM), რომელიც გამოიგონა მოყვარულმა ასტრონომმა ბენ მაიერმა, არის პროფესიონალური ხელსაწყოს იაფფასიანი ვერსია. იგი შედგება ორი სლაიდ პროექტორისგან, მბრუნავი ოკლუზიური დისკით, რომელიც მონაცვლეობით ბლოკავს სურათებს პროექტორებიდან. ეს ინსტრუმენტი საშუალებას აძლევდა მოყვარულ ასტრონომებს შეეტანათ წვლილი სერიოზული კვლევის ზოგიერთ ფაზაში.
თანამედროვე ჩანაცვლება
თანამედროვე დროში დამუხტვასთან დაკავშირებულმა მოწყობილობებმა (CCD) მეტწილად შეცვალა ფოტოგრაფიული ფირფიტები, რადგან ასტრონომიული სურათები ციფრულად ინახება კომპიუტერებზე. მოციმციმე ტექნიკა ადვილად შეიძლება შესრულდეს კომპიუტერის ეკრანზე და არა ფიზიკური მოციმციმე შემდარებელი აპარატით, როგორც ადრე.
მოციმციმე ტექნიკა დღეს ნაკლებად გამოიყენება, რადგან გამოსახულების დიფერენციაციის ალგორითმები მოძრავ ობიექტებს უფრო ეფექტურად ამოიცნობენ, ვიდრე ადამიანის თვალებს შეუძლიათ. ცნობილი ობიექტის ზუსტი პოზიციის გასაზომად, რომლის მიმართულება და მოძრაობის სიჩქარე ცნობილია, გამოიყენება პროგრამული უზრუნველყოფის ტექნიკა "ტრეკისა და დაწყობის". მრავალი გამოსახულება არის გადანაწილებული ისე, რომ მოძრავი ობიექტი ფიქსირდება ადგილზე; მოძრავი ობიექტი ვარსკვლავების ბილიკებს შორის წერტილის სახით გამოირჩევა. ეს განსაკუთრებით ეფექტურია იმ შემთხვევებში, როდესაც მოძრავი ობიექტი ძალიან მკრთალია და მისი რამდენიმე გამოსახულების ზედმეტად დახატვა საშუალებას აძლევს მას უკეთ დანახოს.
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
სამუელ ლენგლი
ინგლ. Samuel Pierpont Langley
1834 წლის 22 აგვისტო, როქსბერი, მასაჩუსეტსი - 27 თებერვალი, 1906, აიკენი, სამხრეთ კაროლინა) იყო ამერიკელი ასტრონომი, ფიზიკოსი, ბოლომეტრის გამომგონებელი და ავიაციის პიონერი.
აშშ-ს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის წევრი (1876)[5], ლონდონის სამეფო საზოგადოების უცხოელი წევრი (1895)[6], პარიზის მეცნიერებათა აკადემიის წევრ-კორესპონდენტი (1888).
ბიოგრაფია
დაამთავრა ბოსტონის ლათინური სკოლა, იყო ჰარვარდის კოლეჯის ობსერვატორიის ასისტენტი, შემდეგ ასწავლიდა მათემატიკას აშშ-ს საზღვაო აკადემიაში. 1867 წელს იგი გახდა ალეგენის ობსერვატორიის დირექტორი და ასტრონომიის პროფესორი პენსილვანიის დასავლეთის უნივერსიტეტში, რომელიც დღეს ცნობილია როგორც პიტსბურგის უნივერსიტეტი, თანამდებობა, რომელიც მას 1891 წლამდე ეკავა, მაშინაც კი, როდესაც ის უკვე გახდა სმითსონის ინსტიტუტის მესამე მდივანი 1887 წელს. ლენგლი იყო სმიტსონის ასტროფიზიკური ლაბორატორიის დამფუძნებელი.
1886 წელს ლენგლიმ მიიღო ჰენრი დრეიპერის მედალი მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიისგან მზის ფიზიკაში ჩატარებული კვლევისთვის. მისი 1890 წლის პუბლიკაცია პიტსბურგის ალეგენის ობსერვატორიაში ინფრაწითელ სპექტრში დაკვირვებების შესახებ, F. Very-თან ერთად, გამოიყენა ს. არენიუსმა სათბურის ეფექტის პირველი გამოთვლებისთვის.
წვლილი ავიაციის განვითარებაში
ლენგლი ხელმძღვანელობდა სამუშაოებს ჰაერზე მძიმე პირველი თვითმფრინავის შექმნაზე. მისი მოდელები გაფრინდნენ, მაგრამ პილოტირებული ფრენის ორი მცდელობა წარუმატებლად დასრულდა. ლენგლიმ 1887 წელს დაიწყო ექსპერიმენტები რეზინის ძრავიანი თვითმფრინავებითა და პლანერებით. მან ააშენა „მბრუნავი მკლავი“ (ქარის გვირაბის ფუნქციური ანალოგი) და დიდი საფრენი მანქანები მცირე ორთქლის ძრავებით.
1/4 მასშტაბის ლენგლის მოდელი; მან რამდენიმე ასეული იარდი გაფრინდა 1903 წლის 8 აგვისტოს.
მისი პირველი წარმატება 1896 წლის 6 მაისს მოვიდა, როდესაც მისმა უპილოტო მოდელმა No5-მა თითქმის კილომეტრი გაფრინდა მდინარე პოტომაკზე ნავიდან კატაპულტირების შემდეგ. იმისდა მიუხედავად, რომ ეს ფრენა უკონტროლო იყო (და ეს მნიშვნელოვანი მომენტია ავიაციის განვითარებისთვის), ავიაციის ისტორიკოსები თვლიან, რომ ეს იყო მსოფლიოში პირველი თავდაჯერებული ფრენა, რომელიც აღჭურვილი იყო ჰაერზე მძიმე ძრავით აღჭურვილი მოწყობილობით. იმავე წლის 11 ნოემბერს მისმა Model No6-მა 1,5 კილომეტრი გადაუფრინა. ეს ფრენები სტაბილური იყო და ლიფტი საკმარისი იყო ასეთი აპარატის ფრენისთვის. 1898 წელს, თავისი ექსპერიმენტების წარმატების წყალობით, ლენგლიმ მიიღო გრანტი აშშ-ს სამხედროებისგან 50,000 და 20,000 აშშ დოლარის ოდენობით სმიტსონის ინსტიტუტიდან პილოტირებული თვითმფრინავის შესაქმნელად, რომელსაც მან უწოდა "აეროდრომი" (ორი ბერძნული სიტყვიდან, რაც ნიშნავს "ჰაერს". მორბენალი" "). ლენგლიმ აიყვანა ჩარლზ მ. მენლი (1876–1927) ინჟინერად და საცდელ პილოტად. როდესაც ლენგლიმ თავისი მეგობრისგან, ოქტავე ჩანუტისგან შეიტყო ძმები რაიტების 1902 წლის პლანერის წარმატებული ფრენები, მან სცადა მათთან შეხვედრა, მაგრამ მათ თავაზიანად უარი თქვეს.
პილოტირებული აეროდრომის პირველი მარცხი, პოტომაკი, 1903 წლის 7 ოქტომბერი
სრულმასშტაბიანი აეროდრომის დაპროექტებისა და აშენებისას სტივენ ბალცერი შიდა წვის ძრავას აშენებდა. როდესაც მან ვერ ააშენა ძრავა საჭირო სიმძლავრისა და წონის მოთხოვნების შესაბამისად, მანლიმ დაასრულა ძრავა. ამ ძრავას გაცილებით მეტი სიმძლავრე გააჩნდა, ვიდრე ძმები რაიტების პირველი თვითმფრინავის ძრავა (50 ცხენის ძალა 12 ცხ.ძ-სთან შედარებით). ძრავა, ძირითადად ლენგლის ასისტენტის ტექნიკური მუშაობის შედეგი, აშკარად იყო პროექტის მთავარი წვლილი ავიაციაში.
პილოტირებულ მანქანას ჰქონდა ორი მავთულით დაკავშირებული ფრთა (ერთი მეორის უკან). მას ჰქონდა პენო კუდი, რათა მართავდეს დახრილობა და მოედანი, მაგრამ არა გორვა, ჰქონდა ფრთები დადებითი ვერტიკალური კუთხით, როგორც მოდელები. ძმები რაიტებისგან განსხვავებით, რომელთა აპარატს მხოლოდ ძლიერი ქარის საწინააღმდეგოდ შეეძლო აფრენა და მყარ მიწაზე დაშვება უწევდა, ლენგლიმ ჩაატარა ტესტები წყლის ზედაპირზე, მდინარე პოტომაკზე მშვიდად. თვითმფრინავის გასაშვებად კატაპულტი იყო საჭირო. მოწყობილობას არ გააჩნდა სადესანტო მოწყობილობა, თვითმფრინავს ფრენის დასრულების შემდეგ უნდა დაეშვა წყალზე. ლენგლიმ დატოვა პროექტზე მუშაობა 1903 წლის 7 ოქტომბერს და 8 დეკემბერს აფრენის შემდეგ ორი ავარიის შემდეგ. პირველი მცდელობისას, ლენგლის თქმით, მავთულმა ფრთას გაჭრა, რის შედეგადაც თვითმფრინავი პოტომაკს დაეჯახა; მეორე მცდელობის დროს, აპარატი განადგურდა კატაპულტიდან აფრენისთანავე (Hallion, 2003; Nalty, 2003). მენლი ორივეჯერ უსაფრთხოდ გამოიყვანეს მდინარიდან. გაზეთები ეჯიბრებოდნენ ერთმანეთს ამ წარუმატებლობის შესახებ.
მენლი და ლენგლი
ძირითადი მოდიფიკაციის შემდეგ, აეროდრომმა, რომელსაც პილოტი იყო გლენ კერტისი, 1914 წელს რამდენიმე ასეული ფუტის ფრენა შეასრულა; ერთის მხრივ, ის ცდილობდა ძმები რაიტების პატენტის გამოწვევას, ხოლო მეორე მხრივ, ეს იყო სმიტსონის ინსტიტუტის მცდელობა დაეტოვებინა ლენგლისთვის პირველი თვითმფრინავის შექმნის პრიორიტეტი. თუმცა, სასამართლომ პატენტი დაამტკიცა. კერტისის ფრენა იყო მიზეზი, რომ სმიტსონიანმა გამოეჩინა აეროდრომი თავის მუზეუმში, როგორც „მსოფლიოში პირველი პილოტირებული თვითმფრინავი, რომელსაც შეუძლია მდგრადი თავისუფალი ფრენა“. ფრედ ჰოვარდი წერდა: „ეს იყო ნამდვილი ტყუილი, მაგრამ მას მხარი დაუჭირა პატივცემული სმითსონის ინსტიტუტის მოსაზრებას და საბოლოოდ იპოვა გზა ჟურნალებში, ისტორიის წიგნებსა და ენციკლოპედიებში, რაც ფაქტების მცოდნეთა შეშფოთებას იწვევს“. (ჰოვარდ, 1987). სმიტსონიანის ქმედებებმა გამოიწვია ათწლეულების განმავლობაში მტრობა რაიტის ცოცხალ ძმასთან, ორვილთან.
იხ. ვიდეო - Сэмюэл Лэнгли против братьев Райт, или почему нам нужна мечта?
ლენგლის არ ჰქონდა შესაძლებლობა გამოეყენებინა ძმები რაიტების მთავარი მიღწევა - თვითმფრინავის კონტროლი და მოწყობილობა ძალიან დიდი იყო იმისთვის, რომ მფრინავი აკონტროლებდა მას სხეულის სიმძიმის ცენტრის პოზიციის შეცვლით. ამრიგად, თუ აეროდრომი ისე სტაბილურად იფრენდა, როგორც მანამდე მოდელი, მენლის სერიოზული საფრთხის წინაშე აღმოჩნდებოდა, როდესაც უკონტროლო მანქანა დაღმართს დაიწყებდა, განსაკუთრებით თუ ის დაეშვა არა მდინარეში, არამედ მყარ ზედაპირზე.
იხ. ვიდეო - Samuel Langley (Gov) vs. Wright Brothers (Prvt. Enterprise) - TheBlazeTV - REAL HISTORY - 2012.10.19 - And we bring you the story of Samuel Langley and some of the first attempts at flight in this week's Real History.
This brief video clip has been uploaded, and is being used, for non-profit, educational use, or for the purpose of criticism, comment, and news reporting, in accordance with 17 USC § 107 - Limitations on exclusive rights: Fair use:
"Notwithstanding the provisions of sections 106 and 106A, the fair use of a copyrighted work, including such use by reproduction in copies or phonorecords or by any other means specified by that section, for purposes such as criticism, comment, news reporting, teaching (including multiple copies for classroom use), scholarship, or research, is not an infringement of copyright. In determining whether the use made of a work in any particular case is a fair use the factors to be considered shall include—
"(1) the purpose and character of the use, including whether such use is of a commercial nature or is for nonprofit educational purposes;
"(2) the nature of the copyrighted work;
"(3) the amount and substantiality of the portion used in relation to the copyrighted work as a whole; and
"(4) the effect of the use upon the potential market for or value of the copyrighted work."
This brief video clip, from a Cable TV program that runs for an hour or more, is being used for non-profit educational and commentary use, its uploading, embedding, and viewing is clearly in accordance with 17 USC § 107 - Limitations on exclusive rights: Fair use, and the copyright of the creator of the video contained in this short clip remains intact, undiluted, and without violation or damage of any kind
ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ბოლომეტრი
ვებ-ბოლომეტრი კოსმოსური ფონის გამოსხივების რეგისტრაციისთვის; სუბსტრატი არის ათი ცენტიანი მონეტა (დიამეტრი 17,91 მმ).
(ძვე. ბერძნ. βολή - სხივი და μέτρον - საზომი) - გამოსხივების თერმული მიმღები, ყველაზე ხშირად ოპტიკური (კერძოდ, IR დიაპაზონი). გამოიგონა სამუელ პიერპონტ ლენგლიმ 1878 წელს
მოწყობილობა
ბოლომეტრის მუშაობის პრინციპი ემყარება ტემპერატურისადმი მგრძნობიარე ელემენტის ელექტრული წინააღმდეგობის ცვლილებას შთანთქმის ელექტრომაგნიტური ენერგიის ნაკადის გავლენის ქვეშ გაცხელების გამო.
ბოლომეტრის მთავარი კომპონენტია ძალიან თხელი ფირფიტა (მაგალითად, პლატინისგან ან სხვა გამტარი მასალისგან დამზადებული), გაშავებული რადიაციის უკეთესი შთანთქმისთვის. მისი მცირე სისქის გამო, ფირფიტა სწრაფად თბება რადიაციის გავლენის ქვეშ და იზრდება მისი წინააღმდეგობა. ფირფიტის წინააღმდეგობის მცირე გადახრების გასაზომად, იგი შედის ხიდის წრეში, რომელიც დაბალანსებულია განათების არარსებობის შემთხვევაში. ლითონის ბოლომეტრები ხშირად დაკავშირებულია ტრანსფორმატორის შეყვანის საშუალებით, რადგან მათ აქვთ ძალიან დაბალი თვითმმართველობის წინააღმდეგობა.
Conceptual schematic of a bolometer. Power, P, from an incident signal is absorbed and heats up a thermal mass with heat capacity, C, and temperature, T. The thermal mass is connected to a reservoir of constant temperature through a link with thermal conductance, G. The temperature increase is ΔT = P/G and is measured with a resistive thermometer, allowing the determination of P. The intrinsic thermal time constant is τ = C/G. - ბოლომეტრის კონცეპტუალური სქემა. სიმძლავრე, P, ინციდენტის სიგნალიდან შეიწოვება და ათბობს თერმულ მასას თბოტევადობით, C და ტემპერატურა, T. თერმული მასა დაკავშირებულია მუდმივი ტემპერატურის რეზერვუართან თბოგამტარობასთან კავშირის მეშვეობით, G. ტემპერატურის მატება. არის ΔT = P/G და იზომება რეზისტენტული თერმომეტრით, რაც იძლევა P-ის განსაზღვრის საშუალებას. შინაგანი თერმული დროის მუდმივი არის τ = C/G.
პირველი ნახევარგამტარული ბოლომეტრი შექმნა ბელმა მეორე მსოფლიო ომის დროს. გამოირჩეოდა სიმარტივით, საიმედოობით და მაღალი მგრძნობელობით. იგი გამოიყენებოდა IR სპექტროსკოპიისა და თერმული მიმართულების დასადგენად.
პირველი თერმორეზისტული ბოლომეტრები წარმატებით მოქმედებდნენ დედამიწის ხელოვნურ თანამგზავრებზე, მაგრამ მოგვიანებით მათ ჩაანაცვლეს პიროელექტრული მიმღებები.
პლატინა, ნიკელი და ოქრო გამოიყენება როგორც მასალა ლითონის ბოლომეტრებისთვის, ხოლო ნიკელის, კობალტის და მანგანუმის ოქსიდების შენადნობები გამოიყენება ნახევარგამტარული ბოლომეტრებისთვის.
ნახევარგამტარული ბოლომეტრი შედგება ორი ფირის (10 μm სისქის) თერმისტორისგან. ერთ-ერთი თერმისტორი, რომელიც უშუალოდ ექვემდებარება რადიაციას, აქტიურია. მეორე არის კომპენსაცია. იგი დაცულია გარე გამოსხივებისგან და შექმნილია გარემოს ტემპერატურის ცვლილებების კომპენსაციისთვის. ორივე თერმისტორი მოთავსებულია საერთო დალუქულ კორპუსში.
ბოლომეტრის მგრძნობელობა უმჯობესდება, როდესაც მგრძნობიარე ელემენტის ტემპერატურა იკლებს. ასტრონომია ჩვეულებრივ იყენებს თხევადი ჰელიუმის ტემპერატურამდე გაცივებულ ბოლომეტრებს.
ბოლომეტრების ძირითადი პარამეტრები:
აქტიური თერმისტორის წინააღმდეგობა ნომინალურ ტემპერატურაზე;
სამუშაო ძაბვა;
მგრძნობელობა სინათლის ნაკადის მოდულაციის გარკვეულ სიხშირეზე;
მგრძნობელობის ბარიერი;
დროის მუდმივი;
შინაგანი ხმაურის დონე - ლითონისთვის, ჭარბობს თერმული ხმაური, ნახევარგამტარებისთვის - დენი.
განაცხადი
ბოლომეტრი მგრძნობიარეა მთელი რადიაციის სპექტრის მიმართ, მაგრამ ის ძირითადად გამოიყენება ასტრონომიაში, რათა აღმოაჩინოს რადიაცია სუბმილიმეტრიანი ტალღის სიგრძით: ამ დიაპაზონისთვის ბოლომეტრი ყველაზე მგრძნობიარე სენსორია. თერმული გამოსხივების წყარო შეიძლება იყოს ვარსკვლავების ან მზის სინათლე, რომელმაც გაიარა სპექტრომეტრი და დაიშალა ათასობით სპექტრულ ხაზად, რომელთაგან თითოეულში ენერგია ძალიან მცირეა.
ნახევარგამტარული ბოლომეტრები გამოიყენება, მაგალითად, საორიენტაციო სისტემებში, ობიექტების ტემპერატურის დისტანციური გაზომვისთვის, სენსორებში სამხედრო მანქანების ზემოქმედების გამოსავლენად (მაგალითად, თავების ლაზერული სხივით).
იგი გამოიყენება PONAB სისტემებში მანქანების ღერძების ყუთების გათბობის დასადგენად.
მიკრობოლომეტრი
მიკრობოლომეტრი არის სპეციალური ტიპის ბოლომეტრი, რომელიც გამოიყენება როგორც დეტექტორი თერმული გამოსახულების კამერაში. ეს არის ვანადიუმის ოქსიდის ან ამორფული სილიკონის თერმული სენსორული ბადე შესაბამისი სილიკონის ბადეზე. გარკვეული ტალღის სიგრძის ინფრაწითელი გამოსხივება ურტყამს ვანადიუმის ოქსიდს ან ამორფულ სილიკონს და ცვლის მის ელექტრულ წინააღმდეგობას. წინააღმდეგობის ეს ცვლილება იზომება და გარდაიქმნება ტემპერატურებად, რაც შეიძლება გრაფიკულად იყოს წარმოდგენილი.
იხ. ვიდეო - Болометр
ცხელი ელექტრონის ბოლომეტრი
ცხელი ელექტრონის ბოლომეტრი (HEB) მუშაობს კრიოგენულ ტემპერატურაზე, როგორც წესი, აბსოლუტური ნულის რამდენიმე გრადუსის ფარგლებში. ამ ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე მეტალში არსებული ელექტრონული სისტემა სუსტად არის დაკავშირებული ფონონურ სისტემასთან. ელექტრონულ სისტემასთან დაწყვილებული სიმძლავრე აშორებს მას ფონონურ სისტემასთან თერმული წონასწორობიდან და ქმნის ცხელ ელექტრონებს. მეტალში ფონონები, როგორც წესი, კარგად არის დაკავშირებული ფონონების სუბსტრატისთვის და მოქმედებენ როგორც თერმული რეზერვუარი. HEB-ის მუშაობის აღწერისას, შესაბამისი სითბოს სიმძლავრე არის ელექტრონული სითბოს სიმძლავრე და შესაბამისი თბოგამტარობა არის ელექტრონ-ფონონის თბოგამტარობა.
თუ შთამნთქმელი ელემენტის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ელექტრონის ტემპერატურაზე, მაშინ წინააღმდეგობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ელექტრონული სისტემის თერმომეტრი. ეს ეხება როგორც ნახევარგამტარ, ასევე ზეგამტარ მასალებს დაბალ ტემპერატურაზე. თუ შთამნთქმელ ელემენტს არ აქვს ტემპერატურაზე დამოკიდებული წინააღმდეგობა, როგორც ეს ტიპიურია ჩვეულებრივი (არაზეგამტარი) ლითონებისთვის ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, მაშინ ელექტრონის ტემპერატურის გასაზომად შეიძლება გამოყენებულ იქნას მიმაგრებული რეზისტენტული თერმომეტრი.
მიკროტალღური გაზომვა
ბოლომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიმძლავრის გასაზომად მიკროტალღურ სიხშირეებზე. ამ აპლიკაციაში რეზისტენტული ელემენტი ექვემდებარება მიკროტალღურ ძალას. dc მიკერძოებული დენი გამოიყენება რეზისტორზე მისი ტემპერატურის ამაღლების მიზნით ჯოულის გაცხელებით, ისე, რომ წინააღმდეგობა შეესაბამებოდეს ტალღის გამტარის დამახასიათებელ წინაღობას. მიკროტალღური სიმძლავრის გამოყენების შემდეგ, მიკერძოებული დენი მცირდება, რათა ბოლომეტრი დაუბრუნდეს მის წინააღმდეგობას მიკროტალღური სიმძლავრის არარსებობის შემთხვევაში. dc სიმძლავრის ცვლილება მაშინ უდრის შთანთქმის მიკროტალღურ სიმძლავრეს. გარემოს ტემპერატურის ცვლილებების ეფექტის უარყოფისთვის, აქტიური (გამზომი) ელემენტი არის ხიდის წრეში იდენტური ელემენტით, რომელიც არ ექვემდებარება მიკროტალღებს; ორივე ელემენტისთვის საერთო ტემპერატურის ცვალებადობა გავლენას არ ახდენს წაკითხვის სიზუსტეზე. ბოლომეტრის საშუალო რეაგირების დრო იძლევა პულსირებული წყაროს სიმძლავრის მოხერხებულ გაზომვას.
2020 წელს ორმა ჯგუფმა მოახსენა მიკროტალღური ბოლომეტრები, რომლებიც დაფუძნებულია გრაფენზე დაფუძნებულ მასალებზე, რომლებსაც შეუძლიათ მიკროტალღური გამოვლენა ერთფოტონურ დონეზე.
Იხილეთ ასევე
თერმოწყვილი
მცოცავი ბოლომეტრი
პირომეტრი
რადიომეტრი
ტასიმეტრი
თერმისტორი
პირჰელიომეტრი
გველებში ინფრაწითელი სენსორული ორგანოს სტრუქტურა და ფუნქცია მსგავსებაა ბოლომეტრთან.
ცნობები
ლენგლის ბოლომეტრი, 1880-1890 წწ. მეცნიერების მუზეუმის ჯგუფი. წაკითხვის თარიღი: 2022 წლის 20 მარტს.
იხილეთ, მაგალითად, ბოლომეტრები - განმარტება Merriam-Webster ონლაინ ლექსიკონიდან
Richards, P. L. (1994). "ბოლომეტრები ინფრაწითელი და მილიმეტრიანი ტალღებისთვის". გამოყენებითი ფიზიკის ჟურნალი. 76 (1): 1–24. ბიბკოდი:1994JAP....76....1R. doi: 10.1063/1.357128.
Langley, S. P. (1880 წლის 23 დეკემბერი). "ბოლომეტრი". ამერიკული მეტროლოგიური საზოგადოება. გვ. 1-7.
Langley, S. P. (1881 წლის 12 იანვარი). "ბოლომეტრი და გასხივოსნებული ენერგია". ამერიკის ხელოვნებისა და მეცნიერების აკადემიის შრომები. 16: 348. დოი: 10.2307/25138616. JSTOR 25138616.
სამუელ პ. ლენგლის ბიოგრაფია დაარქივებულია 2009-11-06 Wayback Machine High Altitude Observatory-ში, უნივერსიტეტის კორპორაცია ატმოსფერული კვლევისთვის
"სამუელ პიერპონტ ლენგლი". დედამიწის ობსერვატორია.nasa.gov. 2000 წლის 3 მაისი.
ტესლა, ნიკოლა (1992). "ნაწილი 4". ნიკოლა ტესლა ალტერნატიულ დენებთან მუშაობის შესახებ და მათი გამოყენება უსადენო ტელეგრაფიაში, ტელეფონსა და ელექტროენერგიის გადაცემაში: გაფართოებული ინტერვიუ. ლელანდი I. ანდერსონი. ISBN 978-1-893817-01-2. ვფიქრობ, ასობით მოწყობილობა მქონდა, მაგრამ პირველი მოწყობილობა, რომელიც გამოვიყენე და ძალიან წარმატებული იყო, ბოლომეტრის გაუმჯობესება იყო. მე შევხვდი პროფესორ ლენგლის 1892 წელს სამეფო ინსტიტუტში. ლექციის წაკითხვის შემდეგ მან მითხრა, რომ ყველა ამაყობდა ჩემით. მე მას ველაპარაკე ბოლომეტრზე და ვუთხარი, რომ ეს მშვენიერი ინსტრუმენტი იყო. მე მაშინ ვუთხარი: "პროფესორო ლენგლი, მე მაქვს წინადადება ბოლომეტრის გაუმჯობესებაზე, თუ თქვენ განასახიერებთ მას პრინციპში." მე ავუხსენი, როგორ შეიძლებოდა ბოლომეტრის გაუმჯობესება. პროფესორი ლენგლი ძალიან დაინტერესდა და თავის ბლოკნოტში ჩაწერა ის, რაც მე შევთავაზე. მე გამოვიყენე ის, რასაც ვუწოდებდი მცირე მასის წინააღმდეგობას, მაგრამ ბევრად უფრო მცირე მასის, ვიდრე ლენგლის ბოლომეტრში, და გაცილებით მცირე მასის, ვიდრე ნებისმიერი მოწყობილობისა, რომელიც დაფიქსირებულია მას შემდეგ გაცემულ პატენტებში. უაზრო რაღაცეებია. მე გამოვიყენე მასები, რომლებიც არ იყო არცერთ პატენტში ან პუბლიკაციებში აღწერილი უმცირესი მასის მემილიონედი. ასეთი ინსტრუმენტით ვმუშაობდი, მაგალითად, ვესტ პოინტში - მივიღე სიგნალები ჩემი ლაბორატორიიდან ჰიუსტონის ქუჩაზე, უესტ პოინტში.
სიზოვი, ფედირ ფ. (2020 წლის 5 მაისი). დეტექტორები და წყაროები THz და IR. Millersville, PA, აშშ: მასალების კვლევის ფორუმი. გვ. 185. ISBN 9781644900741.
"CMB-S4 – CMB-S4 შემდეგი თაობის CMB ექსპერიმენტი". cmb-s4.org.
Wellstood, F. C.; ურბინა, ჩ. კლარკი, ჯონი (1994). "ცხელი ელექტრონის ეფექტები ლითონებში". ფიზიკური მიმოხილვა B. 49 (9): 5942–5955. ბიბკოდი:1994PhRvB..49.5942W. doi:10.1103/PhysRevB.49.5942. PMI
D 10011570.
კაი ჩანგი (რედ), RF და მიკროტალღური ინჟინერიის ენციკლოპედია, (Wiley 2005) ISBN 0-471-27053-9 გვერდები 2736–2739
ლი, გილ-ჰო; ეფეტოვი, დიმიტრი კ. და სხვ. (2020 წლის 1 ოქტომბერი). "გრაფენზე დაფუძნებული ჯოზეფსონის შეერთების მიკროტალღური ბოლომეტრი". Ბუნება. 586 (7827): 42–46. arXiv:1909.05413. ბიბკოდი:2020Natur.586...42ლ. doi:10.1038/s41586-020-2752-4. hdl: 1721.1/129674. PMID 32999482. S2CID 202565642. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2020 წლის 5 ოქტომბერს.
კოკონიემი, რ. Girard, J.-P.; და სხვ. (2020 წლის 1 ოქტომბერი). "ბოლომეტრი, რომელიც მუშაობს წრიული კვანტური ელექტროდინამიკის ზღურბლზე". Ბუნება. 586 (7827): 47–51. arXiv:2008.04628. ბიბკოდი:2020Natur.586...47K. doi:10.1038/s41586-020-2753-3. PMID 32999484. S2CID 221095927. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2020 წლის 5 ოქტომბერს.
ჯონსტონი, ჰამიში (2020 წლის 5 ოქტომბერი). „ახალ მიკროტალღურ ბოლომეტრებს შეუძლიათ კვანტური კომპიუტერების გაძლიერება“. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2020 წლის 8 ოქტომბერს.
გარე ბმულები
Wikimedia Commons-ს აქვს ბოლომეტრებთან დაკავშირებული მედია.
შესავალი ბოლომეტრებში (რიჩარდსის ჯგუფი, ფიზიკის დეპარტამენტი, UC Berkeley)
NASA ბოლომეტრის ისტორიაზე
ლენგლის საკუთარი სიტყვები ბოლომეტრზე და მის გამოყენებაზე
კატეგორიები: სენსორები რადიომეტრია საზომი ხელსაწყოები ნაწილაკების დეტექტორები სუპერგამტარი დეტექტორები,
