В рамках обзора особенностей наблюдения за искусственными спутниками Земли, в предыдущей статье мы остановились на обзоре передового искусственного спутника Земли — МКС предыдущей статье мы остановились на обзоре передового искусственного спутника Земли — МКС — Международной космической станции, узнали как можно наблюдать за полетом МКС.
Главное, что необходимо для наблюдения за искусственными спутниками, — это хорошее зрение и прогноз, указывающий их прохождение над различными точками планеты. Разумеется, при помощи бинокля или телескопа можно разглядеть детали и объекты, недоступные невооруженному глазу. В бинокль 7×50 (то есть бинокль с объективами диаметром 50 мм, обеспечивающий семикратное увеличение) уже можно наблюдать объекты звездной величиной от 8 до 9 при неподвижной атмосфере на очень темном небе.
Обладателям телескопа диаметром 114 мм, доступны даже искусственные спутники 10-11 звездной величины, то есть гораздо меньшей яркости. При некотором опыте можно научиться «следить» за спутником вручную, но все становится проще при использовании часового мотора, соединенного с компьютером, куда введены координаты спутника. В продаже есть замечательные программы, в которых можно найти данные о сотнях искусственных спутников с низкой орбитой; благодаря этим программам часовой мотор телескопа легко следует за ними в автоматическом режиме.
Сколько искусственных спутников доступно для наблюдения?
Независимо от места наблюдения в любой час суток над горизонтом расположены сотни искусственных спутников. Однако лишь несколько дюжин легкодоступны для наблюдения при благоприятных условиях освещения.
Российские корабли «Союз» (или их грузовая версия «Прогресс») также находятся среди искусственных объектов, потенциально доступных для наблюдения с Земли. «Союз» и «Прогресс» при благоприятных условиях освещения достигают звездной величины 1, а в обычных условиях превышают величину 3. Таким образом, их видно невооруженным глазом, правда, лишь как светящиеся точки. Чтобы рассмотреть какие-нибудь детали, вы можете сначала уточнить условия видимости «Союзов» в дни непосредственно после запуска, а затем воспользоваться вашим телескопом.
Как правило, невооруженным глазом можно увидеть один-два объекта каждые полчаса; при использовании телескопа, подобного вашему, их число возрастает до 10. Самые яркие искусственные спутники перечислены на сайте n2yo.com/satellites/7cH. Этот сайт содержит в основном техническую информацию на английском языке, но при некотором опыте вы сможете добывать на нем наиболее важные сведения и ориентироваться среди данных, касающихся разных спутников.
О фотогеничности. Как и другие небесные объекты, искусственные спутники могут быть сфотографированы через телескоп. Некоторые любители астрономии, к примеру, имеют превосходные фотографии станции «Мир», сделанные до ее гибели в атмосфере, и Международной космической станции. На этих снимках можно рассмотреть даже различные лаборатории станций.
И «мусор» тоже есть. С помощью телескопа можно увидеть свыше 10000 объектов космического мусора, летящего по околоземной орбите. Как правило, это части ракет, применявшихся для запуска спутника, или космической станции, которые остались на орбите после использования. Встречаются также фрагменты взорвавшихся ракет или выведенные из эксплуатации спутники. Вычислить орбиты этих объектов и их местоположение очень сложно. Тем не менее крупнейшие космические агентства обладают такой информацией и используют ее для того, чтобы избегать столкновений с действующими спутниками или Международной космической станцией.
Что и как можно увидеть в поисках спутников?
Обычно искусственный спутник выглядит на небе как медленно движущаяся звездочка. У этого правила, однако, есть множество исключений. Некоторые искусственные спутники, например, меняют свою яркость как раз в момент прохождения над точкой наблюдения. Обычно это вызвано изменением условий освещения, иногда производящим очень зрелищные эффекты. Опять-таки все зависит от высоты спутника над Землей, от его размеров и от характеристик его поверхности (в частности, отражающей способности).
Расстояние. Наиболее яркие спутники, видимые невооруженным глазом, чаще всего являются и самыми быстродвижущимися, поскольку они находятся на низких орбитах и, следовательно, расположены -ближе к наблюдателю. Для наблюдения за гораздо более удаленными геостационарными спутниками, напротив, почти всегда необходим телескоп. Во время прохождения по небосводу большая Часть спутников изменяет свою яркость более чем на одну звездную величину (за исключением спутников «Иридиум», но некоторые из них могут исчезать полностью, попадая в конус земной тени, и затем появляться вновь. Расстояние от спутника до наблюдателя называется «рейндж» и измеряется в километрах или милях. Обычно, чем выше значение рейнджа, тем слабее виден спутник. Рейндж зависит от высоты орбиты над Землей, а также от ее наклонения к земному горизонту. Спутник с очень высокой орбитой,проходящий через зенит (то есть находящийся над головой наблюдателя), может иметь рейндж меньше, чем спутник на более низкой, но более наклоненной орбите, которая привела его в положение низко над горизонтом. В этом случае спутник, находящийся на более высокой орбите, будет более ярким, чем спутник, расположенный на меньшей высоте.
Определяющим для яркости спутника является его размер. Чем больше спутник, тем ярче он сияет, поскольку тем больше поверхность, способная отражать солнечный свет. Эту поверхность обозначают термином «Radar Cross Section».
Характеристики поверхности. Искусственный спутник с поверхностью, обладающей высокой отражающей способностью, очевидно, будет казаться более ярким. С течением времени его поверхность помутнеет, и этот спутник изменит значение яркости, возможно, даже на одну звездную величину. Напротив, слабоотражающая поверхность при разрушении может стать более яркой и лучше отражать свет. Другим важным параметром является наличие некоторых функциональных частей спутника, таких как солнечные панели или цилиндрические антенны, часто действующие как зеркала. Эти надстройки могут вызвать эффект «вспышки» длительностью в несколько секунд (иногда предсказуемой заранее), резко увеличивающей яркость объекта на несколько звездных величин.
Последним фактором, который необходимо иметь в виду при определении яркости искусственного спутника, является угол падения солнечных лучей. Как и в случае с Луной, они могут освещать объект более или менее прямо и полно.
Вспышка в космосе. В 1997 году в космос были запущены первые спутники серии «Иридиум», предназначенные для нового типа сотовой связи. Изначально планировалось, что их будет 77, это объясняет и название Iridium (химический элемент с атомным числом 77). Но в результате было запущено 95, из которых 72 еще эксплуатируются. Размещенные на полярных орбитах спутники должны были гарантировать связь из любой точки земного шара с любой точкой планеты. Сегодня абонентов этой сети десятки тысяч, но этот сервис не достиг запланированного успеха.
Суперантенны. Размеры спутников серии «Иридиум» сравнительно невелики. В длину они достигают 4 м. и, помимо солнечных батарей, имеют три главные антенны длиной 188 см и шириной 86 см. Эти антенны обладают великолепной отражающей способностью. Именно они придают спутникам «Иридиум» уникальную характеристику, которая позволяет выделить эти спутники в особую категорию, привлекающую тысячи любителей астрономических наблюдений. Дело в том, что они появляются в небе при сравнительно небольшой яркости, но, в отличие от-других спутников, в течение нескольких секунд могут на короткий срок стать в 50 и более раз ярче Венеры. Затем их яркость снижается до обычной с той же скоростью, с которой они ранее оказывались такими яркими.
«Иридиумы» — единственные искусственные спутники, которые можно наблюдать и днем. Это не очень просто, однако если небо свободно от облаков и окрашено в ярко-голубой цвет, иногда можно увидеть вспышки величиной минимум -6. Чтобы найти их в дневном небе, надо точно знать точки, в которых эти вспышки должны появиться.
Небесное сверкание. Характерное сверкание «Иридиума» легко объяснимо: для выполнения поставленной технической задачи эти спутники располагаются в космосе таким образом, что чаще всего одна из антенн отражает солнечные лучи прямо на Землю, и это вызывает яркую вспышку.
Такие вспышки можно рассчитать заранее с абсолютной точностью, и поэтому их нетрудно наблюдать с Земли. Важно лишь знать точные координаты точки наблюдения: достаточно разницы в несколько километров, чтобы яркость изменилась на несколько звездных величин. Наиболее яркие вспышки достигают значения до -8 и доступны для наблюдения с площади в несколько квадратных километров. Переход от яркости +6 (на пределе видимости невооруженным глазом) до -8 означает, что объект увеличивает свою яркость в 400 000 раз.
© Собери свой телескоп №20, 2015
