Спутники в повседневной жизни
Как искусственные спутники работают на нас: геостационарная связь и телевидение, навигация (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou), метеоспутники и съёмка Земли.
Первый искусственный спутник Земли — советский «Спутник-1» — запустили 4 октября 1957 года («История космонавтики»). Сегодня на орбите работают более десяти тысяч действующих спутников, и по большей части они нужны не науке, а обычной жизни.
Связь и телевидение
Идею геостационарной орбиты в 1945 году описал Артур Кларк. Спутник на высоте около 35 786 км над экватором обращается за сутки, поэтому «висит» над одной точкой: антенну достаточно навести один раз. Так работает спутниковое телевидение. Первым спутником связи, передавшим телевидение через Атлантику, стал Telstar 1 (1962). Сейчас связь дают и низкоорбитальные группировки: сотни и тысячи спутников на высоте в несколько сотен километров обеспечивают интернет, но из-за малой высоты их надо много.
Навигация
GPS (США), ГЛОНАСС (Россия), Galileo (Европа) и BeiDou (Китай) работают одинаково: каждый спутник передаёт время и своё положение, а приёмник по задержке сигналов от нескольких спутников вычисляет, где он. Нужна точность атомных часов: ошибка в миллионную долю секунды даёт ошибку положения в сотни метров. Учитывают и поправки теории относительности: часы на орбите идут иначе, чем на Земле, и без поправок навигация уходила бы на километры в сутки.
Погода и климат
Первый метеоспутник TIROS-1 запустили в 1960 году. Геостационарные спутники (например, американские серии GOES) снимают облака полусферы каждые несколько минут, а полярные — всю Землю в разных диапазонах: по ним строят прогнозы, следят за ураганами, пожарами, льдами, измеряют температуру океана и состав атмосферы. Прогнозы погоды на несколько суток невозможны без спутниковых данных.
Наблюдение Земли
Спутники снимают поля, леса и города, помогают искать пожары, оценивать урожай, ледники и наводнения. Их данные используют картографы, службы спасения и климатологи («Атмосфера Земли»).
Цена большого числа
Тысячи спутников создают две проблемы. Во-первых, космический мусор и риск столкновений. Во-вторых, они оставляют следы на снимках телескопов: для обзорных телескопов вроде обсерватории Рубин это серьёзная помеха, и операторы спутников и астрономы ищут способы её снизить.