Номер 37, страница 81, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава II. Динамика. Параграф 7. Силы тяготения - номер 37, страница 81.

Условие.

37. Найдите (например, в Интернете) информацию о спутниках связи.

Решение 2.

Что такое спутник связи?

Спутник связи — это искусственный спутник Земли, который используется для ретрансляции радиосигналов между различными точками на планете. Он функционирует как ретранслятор в космосе: принимает сигнал с наземной станции (uplink), усиливает его и перенаправляет обратно на Землю на другой частоте (downlink) для приема другими наземными станциями. Спутники связи играют ключевую роль в современных глобальных телекоммуникациях, обеспечивая передачу телевизионных и радиопрограмм, телефонную связь, доступ в Интернет и передачу данных, особенно в удаленных и труднодоступных районах.

Ответ: Спутник связи — это космический аппарат, предназначенный для ретрансляции телекоммуникационных сигналов с одной точки Земли на другую.

Типы орбит спутников связи

Спутники связи размещаются на различных типах орбит в зависимости от их назначения. Основные типы орбит:

Геостационарная орбита (ГСО): Расположена на высоте около 35 786 км над экватором. Спутник на такой орбите вращается с той же угловой скоростью, что и Земля, и поэтому кажется «неподвижным» для наблюдателя с Земли. Это позволяет использовать фиксированные наземные антенны. Один ГСО-спутник может охватывать до трети земной поверхности. Недостатками являются высокая стоимость вывода на орбиту и значительная задержка сигнала (около 250 мс в одну сторону).

Средневысотная орбита (СВО): Находится на высотах от 2 000 до 35 786 км. Спутники на этих орбитах движутся относительно поверхности Земли. Для обеспечения непрерывного покрытия требуется группировка из нескольких спутников. Задержка сигнала меньше, чем у ГСО-спутников. Примеры систем на СВО — навигационные системы GPS и ГЛОНАСС.

Низкая околоземная орбита (НОО): Расположена на высоте от 160 до 2 000 км. Спутники на НОО движутся очень быстро. Преимуществами являются минимальная задержка сигнала (20–40 мс) и более низкие затраты на запуск каждого спутника. Однако для глобального покрытия требуется большая спутниковая группировка (сотни или тысячи аппаратов). Примерами являются системы Starlink и Iridium.

Ответ: Спутники связи используют три основных типа орбит: геостационарную (ГСО), средневысотную (СВО) и низкую околоземную (НОО), каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки для различных приложений.

Принцип работы

Основной функцией спутника связи является ретрансляция сигнала. Процесс включает несколько этапов: передача на спутник (Uplink) с наземной станции; обработка на спутнике с помощью транспондера, который принимает, преобразует частоту и усиливает сигнал; и передача усиленного сигнала на новой частоте обратно на Землю (Downlink) для приема другими наземными станциями. Современные спутники имеют десятки транспондеров, что позволяет им одновременно обрабатывать множество каналов связи.

Ответ: Спутник связи работает как ретранслятор: он получает сигнал с Земли, изменяет его частоту, усиливает и передает обратно на принимающие земные станции.

Применение спутников связи

Спутники связи находят широкое применение в различных сферах. К ним относятся: телевидение и радиовещание (прямое спутниковое вещание DTH); глобальный интернет, особенно в регионах без наземной инфраструктуры; телефонная связь для морских судов, самолетов и в удаленных районах; военная и правительственная связь для создания защищенных каналов; а также сбор и передача данных (телеметрия) с удаленных научных и промышленных датчиков.

Ответ: Спутники связи используются для теле- и радиовещания, предоставления доступа в Интернет, телефонной связи, в военных целях и для сбора данных с удаленных объектов.

Примеры спутниковых систем

Существует множество спутниковых систем, среди которых можно выделить следующие: Intelsat – одна из старейших коммерческих сетей на геостационарной орбите; Iridium – группировка на низкой околоземной орбите для глобальной телефонной связи; Starlink от SpaceX – мега-группировка на НОО для предоставления широкополосного доступа в Интернет; а также российские системы, такие как Экспресс (геостационарные спутники) и Гонец (низкоорбитальная система).

Ответ: Примерами спутниковых систем являются Intelsat (ГСО), Iridium (НОО), Starlink (НОО), а также российские системы «Экспресс» (ГСО) и «Гонец» (НОО).