На границе «воздушного океана». (О жизни космических спутников).

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Время космических спутников стремительно нарастает. Если первый из них сделал 1440 оборотов, второй — 2370, то третий, самый крупный спутник, сделал 10 037 оборотов. Полет спутника происходит в верхних, чрезвычайно разреженных слоях воздушной оболочки нашей планеты, по сути дела, на самой «границе» воздушного океана.

Почему же он не может летать вечно? Потому, что, несмотря на крайнюю разреженность, верхние слои атмосферы являются все же достаточно плотной средой, способной рано или поздно затормозить движение спутника и заставить его войти в более плотные слои атмосферы, где он сильно разогревается и сгорает. Это известно многим. Однако не все знают, что торможение спутника крайне неравномерно. Если бы верхние слои атмосферы обладали неизменными свойствами, то наблюдалось бы постепенное уменьшение периода его обращения, и спутник, двигаясь по спирали, с каждым оборотом все более и более снижаясь, медленно, но вполне закономерно входил бы во все более плотные слои атмосферы. Однако было замечено, что временами спутник перестает снижаться, на траектории его движения образуются своеобразные «горбы», а период обращения не только не уменьшается, но даже, хотя и очень незначительно, возрастает.

Делались самые различные предположения о причинах этого явления до тех пор, пока не сопоставили изменение скорости уменьшения периода обращения спутника с интенсивностью солнечных вспышек. И что же оказалось? Оказалось, что торможение спутника находится в прямой зависимости от деятельности Солнца.

Исследования с помощью спутников и ракет позволили ученым впервые непосредственно измерить плотность атмосферы на различных высотах. Выяснилось, что плотность атмосферы отнюдь не является постоянной величиной для данной высоты. Она меняется изо дня в день и из месяца в месяц примерно в 1,5 раза на высоте 200—260 км. и в 3 раза на высоте 700 км.

Это удалось, в частности, установить, наблюдая торможение спутников (которое легко определить по уменьшению периода их обращения). Особенно неустойчивой была скорость уменьшения периода у ракеты-носителя третьего советского спутника.

Может быть, ракета кувыркалась при полете и благодаря этому изменялось ее торможение? Но тогда бы значительно изменялась яркость свечения ракеты, а она практически оставалась неизменной вплоть до декабря 1958 года, когда ракета вошла в плотные слои атмосферы и сгорела, (в то время как сам искусственный спутник просуществовал еще более полутора лет). (Вот можно было бы, используя шифрование видео, заснять на видеопленку полную траекторию движения спутника)

Наблюдение за торможением спутников и их ракет-носителей позволило сделать еще одно интересное открытие: оказывается, что, помимо нерегулярных, резких скачков, у атмосферы проявляется периодичность в изменениях плотности (28-дневным интервалом).

Может быть, это связано с лунными приливами? Ведь Луна обращается вокруг Земли за 28 дней. Однако период обращения Луны относительно перигёлия спутника, который сам все время перемещается (из-за вращения Земли), составляет всего лишь 22 дня. Как показывают американские исследования НАСА, открытая периодичность совсем другого, скорее всего солнечного происхождения. Ибо Солнце делает один оборот примерно за 28 дней, точнее за 27 дней на солнечном экваторе и за 28 дней на широте 25 градусов. От Солнца, подобно струе воды из распылителя, с громадными скоростями летят потоки заряженных частиц, и Земля проходит через эти потоки с интервалами 27—28 дней.

Столкновения с летящими от Солнца корпускулами вызывают не только ранее известную 28-дневную периодичность в изменении земного магнитного поля, космических лучей, состояния ионосферы и полярных сияний, но вызывают также изменение термодинамических параметров воздушной оболочки нашей планеты…

Автор: Б. Степанов.