Почему мкс летает по синусоиде

Орбита Международной космической станции расположена под углом 51,6 градуса по отношению к земному экватору. С учётом вращения планеты получается, что станция описывает над ней синусоиду и достигает примерно уровня самых южных регионов России в Северном полушарии, а далее спускается до самого нижнего края Южной Америки. Как рассказал изданию «Русский космос» глава РКК «Энергия» Владимир Соловьёв, такое наклонение выбрали с учётом расположения космодрома Байконур, чтобы оттуда можно было запускать как можно больше полезной нагрузки.

Таким образом, с орбиты практически полностью просматривается территория США, Китая, африканских стран, латиноамериканских, Австралии. А вот российские просторы оказываются неохваченными. То есть они видны, но не так хорошо, как хотелось бы, потому что непосредственно над ними станция не пролетает.

— Орбита наклонением 51,6°, по которой летает МКС, позволяет наблюдать в надире (то есть непосредственно под трассой полёта станции. — Прим. Лайфа) только около 10% нашей территории, — пояснил Владимир Соловьёв.

Фото © Joel Kowsky / NASA via Getty Images

Между тем то, что может своими глазами увидеть с орбиты, да ещё и запечатлеть экипаж космической станции, вполне может оказаться принципиально важным. На сегодняшний день следить за ситуацией в России в основном приходится с помощью спутников, но их возможности не идут ни в какое сравнение с возможностями наблюдения со станции. В РКК «Энергия» отметили, что именно это обстоятельство делает привлекательной идею национальной станции.

— Не секрет, что у нас с проведением космических экспериментов на МКС по различным причинам дела обстоят не очень хорошо. Да и на «Мире» результативность была не очень высокой. И проблема не только в финансировании, но и в том, что МКС обладает определёнными ограничениями. Она, например, постоянно находится в фиксированной ориентации, что не всегда удобно для ряда экспериментов по наблюдению Земли и космоса, — объяснил глава ракетно-космической корпорации.

Он добавил, что за последнее время возможности по проведению экспериментов на орбите сильно сократились, потому что основную часть времени приходится тратить на поддержание работоспособности стареющей станции. Первые модули МКС были рассчитаны на 15 лет работы, а это значит, что их ресурс превышен более чем в полтора раза, констатировал Соловьёв. Напомним, первый блок станции «Заря» запустили в космос в 1998 году, второй блок российского сегмента «Звезда» — в 2000 году.

Как будет летать РОСС

Обсуждают два варианта: либо с тем же наклонением, что и МКС, то есть 51 градус, либо почти перпендикулярно к экватору, то есть с наклонением 98 градусов. Пока больше склоняются ко второму варианту. Специалисты считают его более удачным в том числе и с технической точки зрения, особенно с учётом того, что запускать модули и космонавтов к новой станции предстоит с космодрома Восточный. Дело в том, что в зависимости от выбранной орбиты рассчитывается трасса полёта и, соответственно, место возможного падения корабля.

— Выведение на наклонение 51,6° с космодрома Восточный, основного для будущей пилотируемой программы, потребует больших затрат на создание поисково-спасательного комплекса, — говорит глава РКК «Энергия».

Но главное — наклонение 97 градусов означает, что станция будет долетать практически до самого Северного полюса, а это позволяет обозревать с орбиты всю российскую территорию целиком.

По опубликованным данным, высокоширотную станцию предстоит разместить на высоте 372 километра. Напомним, МКС расположена на высоте чуть более 400 километров. Позволим себе предположить, что эта разница тоже связана с наклонением орбиты.

Как будут строить РОСС

Текущий план такой: сначала (как надеются, в 2028 году) на тяжёлой ракете «Ангара-А5М» запустят уже практически построенный научно-энергетический модуль (НЭМ). Он будет электростанцией РОСС, а на начальных этапах — её основой. Поэтому его нужно будет оснастить специальными вращающимися механизмами для поддержания модуля в нужном положении, они называются гиродинами.

Далее, согласно концепции, к НЭМ пристыкуются:

— узловой модуль, то есть стыковочный адаптер, очень похожий на «Причал», тоже на шесть узлов;

— шлюзовой модуль для выхода в открытый космос;

— базовый модуль, похожий на НЭМ, тоже с солнечными панелями, а ещё с двумя каютами и туалетом (на НЭМ, как планируется, они тоже будут, чтобы на станции могли разместиться четверо космонавтов).

Так должна будет выглядеть станция на первом этапе. Космонавты к ней будут летать на кораблях «Союз». В РКК «Энергия» отметили, что для пусков на РОСС нужно перейти с ракет «Союз-2.1а» на «Союз-2.1б», потому что у последних грузоподъёмность больше.

— Правда, он пока не имеет сертификата для пилотируемых полётов, но и «Союз-2.1а» когда-то не имел. Мы его обкатали сначала при запусках «Прогрессов», теперь используем для запусков «Союзов МС». Вероятно, так же поступим и с носителем «Союз-2.1б», — заявил Владимир Соловьёв.

А на втором этапе развёртывания вместо кораблей «Союз» к станции уже должны будут летать «Орлы» — новые пилотируемые космические корабли, которые раньше называли «Федерациями». Они рассчитаны на экипаж из четырёх человек и способны вместе с ними поднять полтонны сухого груза.

К тому времени, когда они будут летать на орбиту, к станции намерены присоединить целевой и производственный модуль (там космонавты будут работать, проводить эксперименты, исследовать новые материалы и технологии) и стапель для сборки и ремонта космических аппаратов (платформу обслуживания).

Кстати, в перспективе РОСС рассматривают как космопорт и перевалочный пункт для полётов на Луну и Марс. В рамках будущих лунных миссий есть идея отправлять экипажи сначала на станцию, чтобы они там спокойно ждали прибытия заполненного топливом разгонного блока, который запустит их к Луне. Лунный корабль тоже подумывают постоянно держать на РОСС и просто периодически дозаправлять.

Кроме того, РОСС считают перспективной для исследования радиации в межпланетном пространстве, поскольку возле полюсов она несколько выше, чем на тех широтах, где летает МКС.

Когда всё это будет?

Дело в том, что на сегодняшний день построен только НЭМ, а всё остальное ещё предстоит создавать. При этом второй этап развёртывания намечено начать уже в 2030 году, то есть в распоряжении около восьми лет.

— Очень важно, с моей точки зрения, сделать так, чтобы строительство РОСС не стало долгостроем. Мы должны разработать и максимально использовать новые технологии, которые позволят параллельно строить на Земле различные элементы станции и в разумное время выводить их на орбиту. Полагаю, что изложенные в нашем предложении временные интервалы первого и второго этапов сборки РОСС могут быть существенно сокращены, — считает руководитель РКК «Энергия».

А между тем новый глава «Роскосмоса» Юрий Борисов на совещании с президентом сообщил, что решение об уходе России с МКС после 2024 года принято. Впрочем, формулировка «после 2024 года» может означать, что завершение работы российского сегмента станции затянется и до конца десятилетия. В любом случае совершенно ясно, что новую станцию предстоит строить в кратчайшие сроки, чтобы не было паузы в программе пилотируемых полётов.

— Нам, безусловно, необходимо продолжать эксплуатацию МКС до тех пор, пока не создадим более или менее ощутимый задел по РОСС. Хотя МКС и РОСС будут летать на орбитах с разными наклонениями и перелёт с одной станции на другую будет невозможен, мы в состоянии обеспечить эффективную эксплуатацию и российского сегмента МКС, и РОСС. Подобный опыт у нас имеется, — заверил Владимир Соловьёв.

Фото © NASA via Getty Images

Какого события в космонавтике вы ждёте с самым большим воодушевлением?

Строительство базы на Луне

Высадка людей на Марсе

Развитие космического туризма

Создание искусственной гравитации в космосе

Почему траектория мкс — это синусоида?

Траектория орбиты любого спутника подобного МКС это не синусоида. Станция вращается вокруг Земли по круговой орбите. На протяжении всей орбиты высота станции над землей одинакова. Разве что изменяется потому, что изменяется рельеф планеты под ней 🙂 Однако, она наклонена по отношению к экватору. Часть орбиты проходит через северное полушарие планеты, а вторая половина через южное. Это связано с тем, что ось Земли наклонена по отношению к Солнцу. Станцию же стараются ориентировать в плоскости, в которой ее солнечные батареи получат больше энергии от светила. Это случится в том случае, если поверхность солнечной батареи перпендикулярна солнечному ветру. Земля же наклонена. Поэтому орбита МКС не совпадает с земным экватором. К тому же данное обстоятельство облегчает связь. Есть точки на орбите в которых МКС ближе всего к центру управления. Поэтому если развернуть МКС орбиту на плоскую карту, то получите фигуру напоминающую синусоиду.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
в избранное ссылка отблагодарить
Александр Селюгин [0]

А если смотреть одним глазом тогда все становиться еще более понятным.Я про то что настолько все не реально выглядит. Арктика и Антарктика, пропорции и размеры материков. Летит самолёт, прикладываю уровень по его инверсионному следу: ВСЕ РОВНО. Накладываем Вашу синусоиду на карту Земли с центром на сев. полюсе (так на эмблеме ООН) и все становиться нормальным, без виражей. Нормальный эллипс, так же и маятник Фуко движется, так же и МКС. — 5 лет назад

комментировать
Груст­ ный Родже­ р [416K]
8 лет назад

Синусоида не траектория станции (она вообще-то эллипс), а проекция этой траектории на поверхность Земли. Да и то сказать, что на самом деле форма кривой довольно сильно зависит от картографической проекции, в которой нарисована карта, на которую накладывается проекция траектории (извините за невольную тавтологию. просто у слова «проекция» несколько значений).

Если используется проекция Меркатора (когда меридианы представляются прямыми линиями), то «синусоида» будет не настоящим синусом, а с несколько растянутыми по горизонтали вершушками. Только вблизи экватора она будет близка к синусу.

Почему именно так — примерно понятно. Просто посмотрите на орбиту станции СБОКУ. Эллипс, при таком взгляде, будет прямой линией. Если для простоты считать орбиту чисто круговой, то мы будем видеть только проекцию её движения на линию, перпендикулярную лучу зрения. Но проекция движущейся по окружности точки на любую прямую, лежащую в той же плоскости, что и окружность, изменяется во времени именно по синусу, это элементарная геометрия. Ну и если теперь «развернуть» ось времени вдоль экватора, как в осциллографе, то всё станет понятно.

​Почему орбита МКС находится именно на расстоянии 400 км от Земли? / а вы знали? :: МКС :: вопросы и ответы :: космос

Высота орбиты МКС постоянно меняется в диапазоне от 340 до 417 км над уровнем моря (из-за влияния атмосферы), но её стараются поддерживать на уровне порядка 400 км.

Одним из важнейших критериев выбора орбиты является стоимость доставки грузов на МКС. С финансовой точки зрения, чем ниже находится МКС — тем лучше, так как полёты к ней будут дешевле. С другой стороны, чем ниже орбита — тем сильнее трение МКС о разрежённую атмосферу, поэтому станция быстрее тормозит и «падает на Землю».

На высоте в 300 км влияние атмосферы будет слишком сильным, понадобится слишком много топлива для её поддержания, а также, в случае выхода из строя двигателей, станцию могут не успеть отремонтировать до её падения на Землю.

Таким образом, орбита в районе 400 км является оптимальной: есть все условия для космических экспериментов, доставка грузов не слишком дорогая и на поддержание орбиты уходит не так много ресурсов.

Подробнее
: • — sV
космос,МКС,вопросы и ответы,а вы знали?