بودكاست التاريخ

إطلاق أول قمر صناعي أمريكي لتصوير الأرض

إطلاق أول قمر صناعي أمريكي لتصوير الأرض


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

من مجموعة الصواريخ الأطلسية في كيب كانافيرال ، فلوريدا ، المركبة الفضائية الأمريكية بدون طيار إكسبلورر 6 يتم إطلاقه في مدار حول الأرض. تتميز المركبة الفضائية ، المعروفة باسم القمر الصناعي "Paddlewheel" ، بماسح ضوئي ضوئي ينقل صورة أولية لسطح الأرض وغطاء السحاب من مسافة 17000 ميل. استغرقت الصورة ، التي تم استلامها في هاواي ، ما يقرب من 40 دقيقة لإرسالها.

أصدرت وكالة ناسا في سبتمبر ، أول صورة التقطت على الإطلاق للأرض بواسطة قمر صناعي أمريكي تصور شكل هلال لجزء من الكوكب تحت ضوء الشمس. كانت المكسيك ، التي استولت عليها إكسبلورر 6 حيث كانت تتسابق غربًا فوق الأرض بسرعة تزيد عن 20000 ميل في الساعة.

اقرأ المزيد: استكشاف الفضاء: الجدول الزمني والتقنيات


منذ خمسين عامًا ، التقطت هذه الصورة أول منظر للأرض من القمر

كيف تبدو الأرض؟ لآلاف السنين ، كان بإمكان البشر التكهن فقط بمظهر كوكبهم # 8217. ولكن منذ 50 & # 160 عامًا اليوم ، تغير ذلك عندما التقطت مركبة فضائية تابعة لناسا أول صورة على الإطلاق للأرض من القمر.

إذا كنت تعتقد أن الصورة كانت & # 8220 أزرق رخام & # 8221 صورة فوتوغرافية في كل مكان ، فكر مرة أخرى & # 8212 أن الصورة لم تكن & # 8217t ملتقطة حتى سافر Apollo 17 نحو القمر في عام 1972. على الرغم من أن الصورة أصبحت في النهاية واحدة من أكثر الصور استخدامًا في التاريخ ، لم يكن & # 8217t أول من أظهر الأرض من الفضاء السحيق. ذهب هذا الشرف إلى الصورة بالأبيض والأسود التي تراها أعلاه.

تم التقاط الصورة بواسطة NASA & # 8217s Lunar Orbiter 1 في عام 1966 و # 8212 و ، كما كتب بن ب. ستاين لـ Inside Science News Service ، لم يحدث تقريبًا & # 8217t. في ذلك الوقت ، كانت الوكالة تستعد لهبوط محتمل على سطح القمر وتحتاج إلى صور استطلاعية للعثور على أفضل بقعة ممكنة على سطح القمر. رداً على ذلك ، أرسلت وكالة ناسا سلسلة من المركبات الفضائية عالية التقنية إلى المدار لأخذ لقطات من سطح القمر # 8217 وإبلاغ مهمة أبولو 11 النهائية.

التقطت الصورة الأولى للأرض من الفضاء في عام 1946 على متن صاروخ V-2 ، لكنها كانت محببة وبالكاد يمكن التعرف عليها على أنها الأرض. التقطت هذه الصورة ، وهي أول صورة تم التقاطها من على ارتفاع 100 ميل فوق الأرض ، في عام 1947 (مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية)

بين عامي 1966 و 1967 ، أرسلت وكالة ناسا ما مجموعه خمسة مركبات مدار حول القمر لتصوير القمر. كان للمدارين وحدات معالجة الأفلام الخاصة بهم داخل & # 8212 باستخدام عدستين ، ويقومون بالتقاط الصور وتطويرها ومعالجتها ومسحها ضوئيًا ونقل البيانات مرة أخرى إلى الأرض. في النهاية ، ساعدت الصور المأخوذة من المسوحات الفوتوغرافية وكالة ناسا في التركيز على المواقع المرشحة ، وتوثيق المواقع القمرية الأخرى ذات الأهمية العلمية ، مثل الجانب البعيد من القمر ، وإنتاج خريطة للقمر بأكمله. تم تحديث الخريطة التي ساعدت المركبة في إنتاجها مؤخرًا فقط بمساعدة المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية.

كما أفاد شتاين ، سارت مهمة Lunar Orbiter 1 كما هو مخطط لها ، ولكن قرب نهايتها قرر العلماء على الأرض أنهم يريدون تدريب معالمها على الأرض بدلاً من القمر. قاموا بتنسيق مناورة عالية الخطورة غيرت موقع القمر الصناعي ، ثم التقطوا صورة ناجحة لشروق الأرض من القمر في 23 أغسطس 1966.

في عام 1972 ، التقطت بعثة أبولو 17 هذه الصورة المركبة للأرض المعروفة باسم "الرخام الأزرق". (ناسا)

تم تصوير الأرض قبل & # 8212in 1946 ، التقط قمر صناعي نظرة محببة على سطح الأرض & # 8217s ، متجاوزًا الصور السابقة للأرض المأخوذة من منطاد يبلغ ارتفاعه 14 ميلًا. كانت صورة Lunar Orbiter 1 مختلفة: فقد أظهرت الكوكب ككوكب دائري في الفضاء السحيق. تم إجراء ذلك & # 8217s مرة أخرى & # 8212as عندما التقطت وكالة ناسا صورة لشروق الأرض عالية الدقة في عام 2015 والتي قامت بتحديث & # 8220big الرخام الأزرق & # 8221 عرض.

لا يزال ، هناك & # 8217s شيء مميز حول رؤية شيء ما لأول مرة. على الرغم من أن الصورة تبدو محببة ومنخفضة الدقة للعيون الحديثة ، إلا أنها ساعدت في التقاط إمكانية وجود الكوكب الذي نشاركه. لم يكن أبناء الأرض & # 8217t يتطلعون فقط إلى عصر الفضاء الطموح & # 8212 ، لقد قاموا بتدريب الكاميرا على أنفسهم. وما رأوه ساعد في تأجيج ما تبع ذلك.

التقطت هذه الصورة المركبة عالية الدقة لشروق الأرض بواسطة المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية في عام 2015 (ناسا / جودارد / جامعة ولاية أريزونا)


إطلاق أول قمر صناعي أمريكي لتصوير الأرض - التاريخ

التراجع خطوة إلى الوراء ومشاهدة الأرض من أعلى لا يمكن أن يثير الرهبة فحسب ، بل يمكن أن يلهم التغيير أيضًا. مثال على ذلك - في عام 1969 ، شهد عضو مجلس الشيوخ عن ولاية ويسكونسن جايلورد نيلسون تسربًا نفطيًا على مساحة 800 ميل مربع في قناة سانتا باربرا بينما كانت طائرته تحلق فوق الكارثة. ما رآه ألهمه لإنشاء أول يوم للأرض في العام التالي.

طرح السناتور نيلسون في الأصل فكرة "تعليم وطني حول البيئة" لوسائل الإعلام الوطنية وشكل فريقًا للترويج للأحداث في جميع أنحاء البلاد. اختاروا 22 أبريل كتاريخ رسمي ، لأنه سيسمح للكليات والجامعات في جميع أنحاء البلاد بالمشاركة بين عطلة الربيع والامتحانات النهائية.

كما تزامن إنشاء يوم الأرض مع أولى بعثات أمريكا إلى القمر. في مقابلة مع ستيفن كولبير ، أوضح عالم الفيزياء الفلكية نيل ديغراس تايسون أنه عندما وصل رواد الفضاء إلى القمر ، اكتشف البشر الأرض حقًا لأول مرة. قال "لوحده في فراغ الفضاء ، لم يكن العالم هو عالم الفصول الدراسية للدراسات الاجتماعية". "لم تكن هناك بلدان ذات رموز لونية ... كل ما رأيته هو المحيطات الزرقاء والأراضي الجافة والسحب. في تلك اللحظة ، تغير الجميع ". أدرك الناس أن أهمية حماية البيئة ليست مجرد قضية محلية ، بل قضية عالمية ليس لها حدود.

بعد وقت قصير من يوم الأرض الأول ، تم إنشاء الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) جنبًا إلى جنب مع وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). كما تم تمرير قوانين الهواء النظيف والمياه النظيفة والأنواع المهددة بالانقراض. اليوم ، يشارك أكثر من مليار شخص في 193 دولة في أنشطة يوم الأرض ، مما يرفع الوعي حول القضايا البيئية الهامة.

احتفالًا بيوم الأرض ، دعنا نلقي نظرة على المدى الذي وصلت إليه تكنولوجيا الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة إلى الأرض منذ عام 1970 من خلال النظر إلى صور القرص الكامل التي تم التقاطها كل 10 سنوات منذ بداية العطلة. قد تبدو العديد من هذه الصور متشابهة جدًا في هذه المشاهدات واسعة النطاق ، لكن التطورات التي حدثت مع كل جيل جديد من الأقمار الصناعية حسنت بشكل كبير كيفية مراقبة الطقس والمعايير البيئية الأخرى بالإضافة إلى عمل تنبؤات.

تم التقاط الصور أعلاه في أول يوم للأرض بواسطة كاميرا المسح الدوراني على متن تطبيقات ناسا الفضائية 3 (ATS-3) ، والتي قدمت صورًا مرئية نصف كروية للأرض المضاءة بالشمس كل نصف ساعة. كانت ATS-3 ، جنبًا إلى جنب مع مستشعر "الكاميرا السحابية" ، بمثابة مقدمة تجريبية لسلسلة الأقمار الصناعية البيئية التشغيلية الحالية المستقرة بالنسبة إلى الأرض (GOES).

تم وضع هذا القمر الصناعي الثابت بالنسبة للأرض على ارتفاع 22300 ميلًا تقريبًا فوق الأرض ، وهو نفس المدار الذي تشغله أقمار سلسلة GOES الحالية التابعة لـ NOAA اليوم. تم إطلاق أول قمر صناعي GOES في 16 أكتوبر 1975.

بعد عقد من الزمان ، كانت NOAA بالفعل على متن مركبة الفضاء GOES الثالثة ، والتي التقطت هذه الصورة أعلاه في 22 أبريل 1980 ، الذكرى العاشرة ليوم الأرض.

سجلت أقمار GOES المبكرة هذه فقط صورًا للأرض أقل من 10 في المائة من الوقت ، على عكس مراقبة الأرض المستمرة التي توفرها أقمارنا الصناعية الحديثة. على الرغم من أن GOES في وقت مبكر امتلكت قناة الأشعة تحت الحمراء لمشاهدة السحب ليلاً ، إلا أنها لم تتمكن من تقديم أي مؤشر على سماكة السحب أو محتوى الرطوبة أو أي معلومات تتعلق بالطبقات الرأسية المختلفة للغلاف الجوي.

بعد عشر سنوات ، في يوم الأرض 1990 ، التقط GOES-7 هذه الصورة لكوكبنا.

قد لا تبدو مختلفة كثيرًا عن الصورة السابقة ، لكن التكنولوجيا الموجودة على متن هذا القمر الصناعي الجديد كانت على أحدث طراز في ذلك الوقت. في حين أن GOES-4 إلى -7 لا يزال مستقرًا في الدوران ، إلا أنه كان لديه القدرة على الحصول على الملامح الرأسية لدرجة الحرارة والرطوبة في جميع أنحاء الغلاف الجوي ، مما ساعد بشكل كبير علماء الأرصاد الجوية على فهم أنظمة العواصف بشكل أفضل وإجراء تنبؤات أكثر دقة.

كان GOES-7 أيضًا القمر الصناعي الوحيد في تاريخ برنامج NOAA للأقمار الصناعية الثابت بالنسبة للأرض والذي يعمل كمركبة فضائية GOES-East و GOES-West في سياق العمليات العادية بعد فشل سابقه ، GOES-6. وهكذا عمل GOES-7 كمركبة فضائية ثابتة بالنسبة إلى الأرض من 1989 إلى 1994. خلال هذا الوقت ، تم نقلها من موقع GOES-West في الشتاء - حيث غطت جزءًا من المحيط الهادئ والساحل الغربي لأمريكا الشمالية - إلى موقع GOES-East في الصيف والخريف - حيث شاهد الساحل الشرقي خلال موسم الأعاصير.

بحلول الذكرى الثلاثين ليوم الأرض في عام 2000 ، أدخل القمر الصناعي GOES-8 تحسينات كبيرة في دقة وكمية واستمرارية البيانات التي جمعها بفضل طريقة جديدة ثلاثية المحاور لتثبيت المركبة الفضائية والبصريات المنفصلة للتصوير و السبر. أتاح التثبيت ثلاثي المحاور لجهاز التصوير والأمان العمل في وقت واحد ، مما أعطى المتنبئين معلومات أكثر دقة لتحديد مواقع العواصف والظواهر الجوية الخطيرة الأخرى. يمكن للقمر الصناعي أيضًا التركيز على مناطق أصغر لتحسين التنبؤات قصيرة المدى ، وتوفر أجهزة الاستشعار الخاصة به صورًا بدقة مكانية دقيقة لمراقبة الميزات صغيرة الحجم بشكل أفضل ، مثل الحرائق.

حقيقة ممتعة: ظهر هذا القمر الصناعي في فيلم Twister عام 1996.

تم التقاط هاتين النظرتين للأرض بواسطة GOES-11 (GOES-West) و GOES-13 (GOES-East) في يوم الأرض ، 2010. استخدم GOES-13 إلى -15 النظام الفرعي لتصفح الصور والتسجيل ، مما ساعد على تحديد أفضل. مواقع العواصف باستخدام المعالم الجغرافية. هذه الأقمار الصناعية لديها أيضًا بصريات محسنة وبطاريات أفضل ومزيد من الطاقة ، مما يسمح بالتصوير المستمر. راقبت سلسلة GOES-8 إلى -15 من الأقمار الصناعية مجموعة من الظواهر الجوية والغلاف الجوي على الأرض ، بالإضافة إلى طقس الفضاء.

شهد يوم الأرض 2010 في الواقع طقسًا قاسيًا في السهول الكبرى ، حيث تسببت العواصف الرعدية القوية في رياح مدمرة وبَرَد كبير و 40 تقريرًا عن إعصار. يمكنك رؤية نظام العاصفة هذا في كلتا الصورتين أعلاه.

أخيرًا ، تم التقاط هذه الصورة لكوكبنا الجميل بواسطة GOES-16 ، القمر الصناعي الحالي GOES-East ، في 22 أبريل 2020. جنبًا إلى جنب مع القمر الصناعي الشقيق ، GOES-17 في موقع GOES-West ، فإن الصور عالية الدقة هم كلاهما يجتمعان يوفران عرضًا مثاليًا لأحداث الطقس القاسية وظواهر الغلاف الجوي الأخرى من المحيط الهادئ إلى الساحل الغربي لأفريقيا.

يعد برنامج التصوير الأساسي المتقدم (ABI) في سلسلة GOES-R تقدمًا كبيرًا لأنه يمكنه مسح كل من صور "القرص الكامل" الروتينية ومناطق أكثر تحديدًا كل 30 ثانية للمساعدة في تقديم تنبؤات جوية أكثر دقة على المدى القصير. يوفر ABI معلومات طيفية أكثر بثلاث مرات ، وأربعة أضعاف الدقة المكانية ، وأكثر من خمس مرات تغطية زمنية أسرع من النظام السابق. يشاهد الأرض بـ 16 نطاقًا طيفيًا مختلفًا (أطوال موجية) مقارنة بخمسة في الجيل السابق من GOES ، بما في ذلك قناتان مرئيتان ، وأربع قنوات قريبة من الأشعة تحت الحمراء ، وعشر قنوات للأشعة تحت الحمراء.


السباق إلى الفضاء

في عام 1952 ، وافق المجلس الدولي لاتحاد العلماء الأمريكي على تعزيز التكنولوجيا وابتكار قمر صناعي يتم إطلاقه في غضون خمس سنوات. في عام 1954 ، بدأت الولايات المتحدة مشروعًا مشتركًا شارك فيه الجيش والبحرية لإنشاء قمر صناعي في الفضاء ضمن الإطار الزمني المحدد. في عام 1955 ، أعلن قصر الدولة في عهد الرئيس دوايت أيزنهاور أن الخطط كانت في مرحلة متقدمة لإنجاز المهمة. تم استخدام موارد هائلة وكُلفت الوزارات الرئيسية بهذه المهمة. في غضون ذلك ، كان السوفيتي قد أنهى بالفعل خططه لتنفيذ الإطلاق.


العلم: ميكانيكا المدارات

قوانين كبلر ورسكووس لحركة الكواكب

بينما لاحظ كوبرنيكوس بحق أن الكواكب تدور حول الشمس ، كان كبلر هو من حدد مداراتها بشكل صحيح. في سن السابعة والعشرين ، أصبح كبلر مساعدًا لعالم فلك ثري ، تايكو براهي ، الذي طلب منه تحديد مدار المريخ. لقد جمع براهي ملاحظات فلكية مدى الحياة ، والتي ، عند وفاته ، انتقلت إلى أيدي كبلر ورسكووس. (لقد حجب براهي ، الذي كان لديه نموذجه الخاص بالكون المتمركز حول الأرض ، الجزء الأكبر من ملاحظاته عن كيبلر جزئيًا على الأقل لأنه لم يرغب في أن يستخدمها كبلر لإثبات صحة نظرية كوبرنيكوس.) وباستخدام هذه الملاحظات ، وجد كبلر أن تتبع مدارات الكواكب ثلاثة قوانين.

مثل العديد من الفلاسفة في عصره ، كان لدى كيبلر اعتقاد صوفي بأن الدائرة هي شكل الكون و rsquos المثالي ، وأنه كتعبير عن النظام الإلهي ، يجب أن تكون الكواكب ومداراتها دائرية. لسنوات عديدة ، كافح من أجل جعل ملاحظات Brahe & rsquos لحركات المريخ تتطابق مع مدار دائري.

في النهاية ، لاحظ كبلر أن خطًا وهميًا مرسومًا من كوكب إلى الشمس اجتاحت مساحة متساوية من الفضاء في أوقات متساوية ، بغض النظر عن مكان الكوكب في مداره. إذا قمت برسم مثلث من الشمس إلى موقع كوكب و rsquos عند نقطة زمنية واحدة وموقعه في وقت محدد لاحقًا و mdashsay ، 5 ساعات ، أو يومين و mdashs ، فإن مساحة هذا المثلث هي نفسها دائمًا ، في أي مكان في المدار. لكي يكون لكل هذه المثلثات نفس المنطقة ، يجب أن يتحرك الكوكب بسرعة أكبر عندما يكون بالقرب من الشمس ، ولكن بشكل أبطأ عندما يكون بعيدًا عن الشمس.

أدى هذا الاكتشاف (الذي أصبح قانون Kepler & rsquos الثاني للحركة المدارية) إلى إدراك ما أصبح قانون Kepler & rsquos الأول: أن الكواكب تتحرك في شكل بيضاوي (دائرة مضغوطة) مع الشمس في نقطة تركيز واحدة ، معادلة من المركز.

يوضح قانون Kepler & rsquos الثالث أن هناك علاقة رياضية دقيقة بين كوكب ومسافة rsquos من الشمس ومقدار الوقت المستغرق يدور حول الشمس. كان هذا القانون هو الذي ألهم نيوتن ، الذي وضع ثلاثة قوانين خاصة به لشرح سبب تحرك الكواكب كما تفعل.

قوانين نيوتن ورسكووس للحركة

إذا كانت قوانين Kepler & rsquos تحدد حركة الكواكب ، فإن قوانين Newton & rsquos تحدد الحركة. بالتفكير في قوانين Kepler & rsquos ، أدرك نيوتن أن كل حركة ، سواء كانت مدار القمر حول الأرض أو تفاحة تسقط من شجرة ، تتبع نفس المبادئ الأساسية. & ldquo إلى نفس التأثيرات الطبيعية ، & rdquo وكتب ، يجب على ldquowe ، قدر الإمكان ، تعيين الأسباب نفسها. & rdquo قام الفيزيائي ستيفن هوكينغ بكتابة تفكير أرسطو ، بتعيين أسباب مختلفة لأنواع مختلفة من الحركة. من خلال توحيد كل الحركات ، حوّل نيوتن المنظور العلمي إلى البحث عن أنماط كبيرة وموحدة في الطبيعة. أوجز نيوتن قوانينه في كتاب Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (& ldquoMathematical Principles of Natural Philosophy & rdquo) الذي نُشر عام 1687.

القانون الأول: يثابر كل جسم في حالة الراحة أو الحركة المنتظمة في خط صحيح ، ما لم يكن مجبرًا على تغيير تلك الحالة بفعل القوى المؤثرة عليه.

في جوهرها ، لن يغير الجسم المتحرك السرعة أو الاتجاه ، ولن يبدأ الجسم الثابت في الحركة ، ما لم تؤثر عليه قوة خارجية. يتلخص القانون بانتظام في كلمة واحدة: القصور الذاتي.

القانون الثاني. إن تغيير الحركة يتناسب دائمًا مع القوة المحركة المؤثرة ويتم إجراؤه في اتجاه الخط الأيمن الذي تتأثر فيه تلك القوة.

قانون نيوتن ورسكووس الثاني هو الأكثر تمييزًا في شكله الرياضي ، المعادلة الأيقونية: F = ma. يتم تحديد قوة القوة (F) من خلال مقدار تغييرها للحركة (التسارع ، أ) لجسم مع بعض الكتلة (م).

القانون الثالث. لكل فعل دائمًا رد فعل متساوٍ: أو أن الأفعال المتبادلة لجسدين على بعضهما البعض دائمًا متساوية وموجهة إلى أجزاء متناقضة.

كما وصف نيوتن نفسه: & ldquo إذا ضغطت على حجر بإصبعك ، يتم ضغط الإصبع أيضًا بالحجر. & rdquo

جاذبية

ضمن صفحات Principia ، قدم نيوتن أيضًا قانونه للجاذبية العامة كدراسة حالة لقوانين الحركة الخاصة به. تمارس كل المادة قوة ، أطلق عليها اسم الجاذبية ، تسحب كل المواد الأخرى باتجاه مركزها. تعتمد قوة القوة على كتلة الجسم: للشمس جاذبية أكبر من الأرض ، والتي بدورها تمتلك جاذبية أكبر من التفاحة. أيضا ، القوة تضعف مع المسافة. تتأثر الأجسام البعيدة عن الشمس بجاذبيتها.

شرحت قوانين نيوتن ورسكووس للحركة والجاذبية رحلة الأرض ورسكووس السنوية حول الشمس. ستتحرك الأرض بشكل مستقيم للأمام عبر الكون ، لكن الشمس تمارس سحبًا مستمرًا على كوكبنا. تعمل هذه القوة على انحناء مسار الأرض و rsquos نحو الشمس ، مما يؤدي إلى جذب الكوكب إلى مدار بيضاوي الشكل (شبه دائري). جعلت نظرياته أيضًا من الممكن شرح المد والجزر والتنبؤ به. يتم إنشاء ارتفاع وانخفاض مستويات مياه المحيطات عن طريق سحب الجاذبية للقمر أثناء دورانه حول الأرض.

أينشتاين والنسبية

ظلت الأفكار الموضحة في قوانين نيوتن ورسكووس للحركة والجاذبية العالمية دون منازع لما يقرب من 220 عامًا حتى قدم ألبرت أينشتاين نظريته عن النسبية الخاصة في عام 1905. اعتمدت نظرية نيوتن ورسكووس على افتراض أن الكتلة والوقت والمسافة ثابتة بغض النظر عن مكان قياسها. .

تتعامل نظرية النسبية مع الزمان والمكان والكتلة على أنها أشياء مائعة يحددها إطار مرجعي للمراقب و rsquos. كل منا يتحرك عبر الكون على الأرض في إطار مرجعي واحد ، لكن رائد الفضاء في مركبة فضائية سريعة الحركة سيكون في إطار مرجعي مختلف.

ضمن إطار مرجعي واحد ، فإن قوانين الفيزياء الكلاسيكية ، بما في ذلك قوانين نيوتن و rsquos ، صحيحة. لكن قوانين Newton & rsquos يمكن أن تشرح الاختلافات في الحركة والكتلة والمسافة والوقت التي تنتج عندما يتم ملاحظة الأشياء من إطارين مرجعيين مختلفين تمامًا. لوصف الحركة في هذه المواقف ، يجب على العلماء الاعتماد على نظرية أينشتاين ورسكووس للنسبية.

في السرعات البطيئة وعلى المقاييس الكبيرة ، ومع ذلك ، فإن الاختلافات في الوقت والطول والكتلة التي تنبأت بها النسبية صغيرة بما يكفي بحيث تبدو ثابتة ، ولا تزال قوانين Newton & rsquos سارية. بشكل عام ، القليل من الأشياء تتحرك بسرعة كافية لنلاحظ النسبية. بالنسبة للأقمار الصناعية الكبيرة بطيئة الحركة ، لا تزال قوانين نيوتن ورسكووس تحدد المدارات. لا يزال بإمكاننا استخدامها لإطلاق أقمار صناعية لرصد الأرض والتنبؤ بحركتها. يمكننا استخدامها للوصول إلى القمر والمريخ وأماكن أخرى خارج الأرض. لهذا السبب ، يرى العديد من العلماء أن قوانين أينشتاين و rsquos للنسبية العامة والخاصة ليست كبديل لقوانين نيوتن و rsquos للحركة والجاذبية العامة ، ولكن باعتبارها تتويجًا كاملًا لفكرته.


سان فرانسيسكو ـ في الأشهر الأخيرة ، تدفقت صور الأقمار الصناعية إلى مصنع نسيج سابق هنا لتكشف عن تراكم أنظمة دفاع جوي روسية قوية في أوكرانيا ، وهو تهديد جديد خطير لطائرات الناتو.

هذه ليست منشأة سرية لوكالة المخابرات المركزية ، والصور لم تأت من قمر صناعي للمراقبة بمليارات الدولارات.

تم التقاطها بواسطة مركبة فضائية خاصة - بعضها بحجم رغيف خبز - تديرها شركة Planet Labs ، وهي شركة في وادي السيليكون تقود ثورة في كيفية رؤية البشر للأرض من الفضاء.

على بعد نزهة قصيرة من مقر Yelp و LinkedIn في وسط مدينة سان فرانسيسكو ، تدير Planet أكبر وأقل أسطول من الأقمار الصناعية في التاريخ - أول من يلتقط صورًا لكامل اليابسة في العالم ، مرة واحدة يوميًا ، ويبيعها للجمهور . تعد الشركة جزءًا من صناعة الأقمار الصناعية التجارية سريعة النمو والتي تعمل على إضفاء الطابع الديمقراطي على الرؤى بمجرد توفرها بشكل أساسي للأشخاص الذين لديهم تصاريح أمنية حكومية سرية للغاية.

في مايو ، التقط أحد أقمار Planet الصناعية عمودًا أبيض من الدخان من تجربة صاروخية كورية شمالية غير قانونية ، وهي صورة انتشرت خلال دورة أخبار اليوم التالي ، مما قوض إصرار الرئيس دونالد ترامب على أن النظام الكوري الشمالي يتفاوض مع الولايات المتحدة بحسن نية. .

قال ويل مارشال ، أحد مؤسسي Planet ومصمم سابق للمركبات الفضائية في ناسا: "أعتقد أنه من المهم جدًا ألا تكذب الصور". "الصورة هي ما هي عليه. وفي بعض الأحيان قد يكون ذلك غير مريح. ولكنه سيساعدنا أيضًا على الانتقال بعيدًا عن عالم ما بعد الحقيقة هذا ، نحو عالم آخر يرتكز على الحقائق."

إن مجتمع الاستخبارات الأمريكية هو أحد عملاء كوكب الأرض ، وكذلك المجموعات البيئية والمزارعون وتجار وول ستريت والصحفيون. يوثق أسطول الأقمار الصناعية للتصوير الخاص بـ Planet تغير المناخ ، والكوارث الطبيعية ، ونمو مخيمات اللاجئين ، وعدد السيارات في ساحات انتظار سلسلة متاجر التجزئة الوطنية.

عندما غمرت الفيضانات ولاية آيوا الغربية في آذار (مارس) ، لم يكن لدى المسؤولين في الولاية أي مؤشر على شدة الضرر حتى شاهدوا صور كوكب الأرض. يقولون إن البيانات ساعدتهم على تنسيق الاستجابة بشكل أفضل.

مع اندلاع حريق العام الماضي في جميع أنحاء كاليفورنيا ، ساعدت صور بلانيت المسؤولين في تحديد مكان إرسال أطقم مكافحة الحرائق.

قال مارشال: "الزلازل والحرائق والفيضانات والأعاصير وأمواج تسونامي ... يمكننا المساعدة ، لأن لدينا صورة في اليوم السابق ، صورة بعد ذلك ، لمساعدة المستجيبين على الوصول بسرعة إلى هناك".

كانت أول أقمار التجسس الصناعية تزن ما يقرب من طن وأرسلت الصور عن طريق إسقاط عبوات أفلام عملاقة في الطائرات المارة. في هذه الأيام ، يمكن أن تكون أقمار التصوير الحكومية الأكثر تطوراً بحجم حافلة مدرسية ، وتكلف المليارات.

قام مارشال وشركاؤه ببناء أول قمر صناعي لهم في مرآب ، حيث طبقوا مبادئ الهواتف الذكية ، وحشووا كاميرا متطورة وتلسكوب في صندوق مستطيل يزن بقدر كرة البولينج.

ثم بدأوا في تفجير العشرات منهم في الفضاء في وقت واحد ، واستغلوا عمليات الإطلاق التجارية للأقمار الصناعية الأكبر حجمًا.

لن يقول Planet كم يكلف كل واحد منهم ، باستثناء أنه أرخص من الأقمار الصناعية التقليدية.

أقمار التصوير التجارية ليست جديدة للأمريكيين الذين كانوا ينظرون إلى الصور من الفضاء لمنازلهم على خرائط جوجل لسنوات. لكن هذه الصور تميل إلى أن تكون قديمة لعدة سنوات ، لأنه لا يوجد سوى عدد كبير جدًا من الأقمار الصناعية التجارية ويمكنها فقط تغطية الكثير من الأرض.

لقد غير الكوكب اللعبة.

تصطف الأقمار الصناعية للشركة في مدار مثل حلقة زحل ، وتلتقط صورة لنفس المكان في نفس الوقت مرة واحدة على الأقل كل 24 ساعة.

لم يتمكن البشر من قبل من توثيق التغيير على سطح الكوكب بهذه الطريقة تمامًا. مارشال ، الذي ألقى محادثتين تيد حول تقنيته ، لديه شعار لما يأمل أن تعنيه هذه الصور الجديدة للأرض: "لا يمكنك إصلاح ما لا يمكنك رؤيته".

يقوم أسطول الشركة المكون من 140 قمرا صناعيا ببيع 1.2 مليون صورة يوميا. هذه كمية كبيرة من البيانات التي يلجأ إليها العملاء إلى الذكاء الاصطناعي لفهمها. هذه التكنولوجيا في مهدها ، مما يعني أنها قد تكون بداية لعصر جديد من الرؤى حول الأرض. في يوم من الأيام ، قد يكون هناك عدد كافٍ من الأقمار الصناعية في المدار لتوفير تغطية شاملة ثابتة - صورة عند الطلب لأي بقعة على الأرض في أي وقت ، إذا سمح الطقس بذلك.

تعمل شركات الأقمار الصناعية التجارية الأمريكية الأخرى ، بما في ذلك BlackSky و Maxar ، على تشغيل أقمار صناعية أكثر تكلفة وبدقة أفضل من شركة Planet ، لكن ليس لديها الكثير في المدار.

تبقى أقمار الكوكب الصغيرة في المدار لمدة عامين أو ثلاثة أعوام فقط قبل أن تحترق عند سقوطها من السماء. لذلك تقوم الشركة باستمرار ببناء المزيد منها ، باستخدام أحدث التقنيات وأفضلها.

قال مارشال: "في العام الماضي ، بنينا تقريبًا عددًا من الأقمار الصناعية يساوي عدد الأقمار الصناعية التي جمعها العالم بأسره ، خارجنا ، هنا في هذا المعمل الصغير في سان فرانسيسكو".

تبلغ قيمة الشركة ، التي لم يتم طرحها للاكتتاب العام بعد ، 2 مليار دولار.

كما هو الحال مع أي تقنية مراقبة ، يمكن أن يسيء استخدام انتشار الصور التجارية ، من قبل كل من الحكومات والقطاع الخاص. تحد الحكومة الأمريكية من دقة صور الأقمار الصناعية التجارية لضمان استمرار حصول الجواسيس الأمريكيين على أفضل الصور ، وبالتالي لا يمكن استخدام الأقمار الصناعية لالتقاط صور قريبة لأخذ حمامات الشمس في الفناء الخلفي. لكن الأقمار الصناعية التجارية لا تخلو من مخاطر الخصوصية ، وقد بدأ خبراء الصناعة فقط في التعامل مع الآثار المترتبة عليها. كم من الوقت قبل أن يتم استخدام صورة الأقمار الصناعية لسيارة الزوج الضال ، المتوقفة حيث لا ينبغي أن تكون ، في قضية الطلاق؟

يقول روبرت كارديللو ، الذي قاد حتى العام الماضي وكالة التجسس الأمريكية التي تعالج صور الأقمار الصناعية ، إن قادة مجاله يتصارعون الآن مع نفس النوع من تدفق البيانات الجديدة كما فعلت وكالة الأمن القومي عندما انتقلت الاتصالات البشرية إلى الإنترنت. ويريد تجنب لحظة إدوارد سنودن - الكشف عن المراقبة الذي يثير قلق الجمهور.

قال كارديللو ، المدير السابق لوكالة الاستخبارات الجغرافية المكانية الوطنية ، أو NGA ، التي لديها عقود مع شركة Planet وغيرها من شركات الأقمار الصناعية الخاصة: "نحن غارقون في البكسل". "من يتحكم في البيانات؟ أين يتم تخزينها؟ كيف تحمي الخصوصية؟ لدينا فرصة لإجراء هذه المحادثة الآن مع الشعب الأمريكي."

أثناء ركوب الدراجات والمشي للعمل في وسط مدينة سان فرانسيسكو ، يجادل موظفو Planet الذين يرتدون سترات وسراويل الجينز بأن منتجاتهم ليست مصممة للتجسس. قال مارشال إنهم أطلقوا على أقمارهم الصناعية الصغيرة اسم "الحمائم" لسبب ما - يعتقدون أنهم قوة من أجل الخير.

تستخدم إحدى شركات الثروة الحيوانية النيوزيلندية صور Planet لمراقبة العشب في مراعيها وإرسال الماشية إلى المناطق التي يكون العشب فيها أعلى. دخلت جامعة ولاية أريزونا ومعهد هاواي لعلم الأحياء البحرية وجامعة كوينزلاند في شراكة مع Planet لرسم خريطة للشعاب المرجانية في العالم. استخدمت مقاطعة هومبولت بولاية كاليفورنيا الصور لتحسين إجراءات الإنفاذ بشكل كبير ضد مزارعي الماريجوانا غير القانونيين.

بالنسبة لسارة بيدجود ، التي تبحث في قضايا الحد من التسلح بين الولايات المتحدة وروسيا في مركز جيمس مارتن لدراسات حظر انتشار الأسلحة النووية في مونتيري ، كاليفورنيا ، كانت صور بلانيت لا تقدر بثمن ، حيث ساعدتها على تعقب تلك الأسلحة الروسية الجديدة في شبه جزيرة القرم بأوكرانيا ، التي صادرتها روسيا في عام 2014.

وقالت إنه من الأفضل للجميع أن يدرس المحللون الخاصون النقاط الساخنة الجيوسياسية في العالم.

وقال بيدجود: "هذا أحد الأشياء التي تقوم بها شركة بلانيت والتي أعتقد أنها ضرورية جدًا لعمل المحللين مثلي". "إنها تضع المعلومات التي تعطينا رؤى حول التغييرات الحبيبية على الأرض في أيدينا. وهذا ما يسمح لنا بإجراء تحليل جيد ودقيق يمكن أن يؤدي إلى سياسة جيدة."

كين ديلانيان هو مراسل يغطي الاستخبارات والأمن القومي لوحدة التحقيق الإخبارية في شبكة إن بي سي.


إكسبلورر 6

كان Explorer 6 عبارة عن قمر صناعي كروي صغير مصمم لدراسة الإشعاع المحاصر لمختلف الطاقات ، والأشعة الكونية المجرية ، والمغناطيسية الأرضية ، والانتشار الراديوي في الغلاف الجوي العلوي ، وتدفق النيازك الدقيقة. كما اختبرت جهاز مسح مصمم لتصوير الغطاء السحابي للأرض. تم إطلاق القمر الصناعي في مدار بيضاوي للغاية مع توقيت محلي أولي يبلغ 2100 ساعة. تم تثبيت دوران القمر الصناعي عند 2.8 دورة في الثانية ، مع اتجاه محور الدوران الذي يكون صعودًا يمينًا قدره 217 درجة وانحدارًا بمقدار 23 درجة. قامت أربعة مجاديف تعمل بالخلايا الشمسية مثبتة بالقرب من خط الاستواء بإعادة شحن بطاريات التخزين أثناء التواجد في المدار. كان لكل تجربة ما عدا الماسح التلفزيوني ناتجين ، رقمي وتناظري. تم استخدام جهاز إرسال UHF للقياس الرقمي عن بعد وإشارة التلفزيون. تم استخدام جهازي إرسال VHF لنقل الإشارة التناظرية. تم تشغيل أجهزة الإرسال VHF بشكل مستمر. تم تشغيل جهاز الإرسال UHF لبضع ساعات فقط كل يوم. تم نصب ثلاثة فقط من مجاديف الخلايا الشمسية بالكامل ، وحدث هذا أثناء الدوران للأعلى وليس قبل الدوران كما هو مخطط له. وبالتالي ، كان التشغيل الأولي لمصدر طاقة الحمولة اسميًا بنسبة 63٪ ، وانخفض هذا بمرور الوقت. تسبب انخفاض الطاقة في انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء التي تؤثر على معظم البيانات ، خاصة بالقرب من الأوج. فشل أحد أجهزة إرسال VHF في 11 سبتمبر 1959 ، وتم إجراء آخر اتصال مع الحمولة في 6 أكتوبر 1959 ، وفي ذلك الوقت انخفض تيار شحن الخلايا الشمسية عن المستوى المطلوب لصيانة معدات الأقمار الصناعية. تم الحصول على ما مجموعه 827 ساعة من التناظرية و 23 ساعة من البيانات الرقمية.

في 14 أغسطس 1959 ، التقط Explorer 6 أول صورة للأرض على الإطلاق بواسطة قمر صناعي. كان فوق المكسيك على ارتفاع حوالي 27000 كم. كانت الصورة عبارة عن صورة بدائية للغاية لشمال وسط المحيط الهادئ ، تم نقلها إلى محطة أرضية في هاواي على مدى 40 دقيقة.


تكشف أقمار التجسس الأمريكية التي رفعت عنها السرية عن نظرة نادرة لبرنامج الفضاء للحرب الباردة

شانتيلي ، فيرجينيا - بعد مرور خمسة وعشرين عامًا على انتهاء مهماتهم السرية للغاية التي كانت في حقبة الحرب الباردة ، تم رفع السرية عن برنامجين أقمار صناعية أمريكيين سريين يوم السبت (17 سبتمبر) مع كشف النقاب عن ثلاثة من الأصول الأكثر حراسة مشددة في الولايات المتحدة: أقمار التجسس KH-7 GAMBIT و KH-8 GAMBIT 3 و KH-9 HEXAGON.

تم عرض الأقمار الصناعية القديمة لمكتب الاستطلاع الوطني للجمهور يوم السبت في معرض ليوم واحد فقط في مركز Udvar-Hazy التابع لمتحف سميثسونيان الوطني للطيران والفضاء في مطار دالاس ، فيرجينيا. ، الاحتفال بالذكرى الخمسين الذي أقيم في المركز مساء أمس.

حضر الكشف عن جهاز التجسس يوم السبت عدد من قدامى المحاربين في NRO المبتهجين الذين طوروا وصقلوا المركبة الفضائية المصنفة ومكوناتها لعقود في الخفاء ، وأخيراً تمكنوا من إظهار زوجاتهم وعائلاتهم ما فعلوه بالفعل "في المكتب" لسنوات عديدة. كل من نظامي الأقمار الصناعية GAMBIT و HEXAGON الذي رفعت عنه السرية حديثًا ، اتبعا نظام الأقمار الصناعية للتجسس الأقدم للجيش الأمريكي CORONA ، والذي تم رفع السرية عنه في عام 1995. [شاهد صور أقمار التجسس الأمريكية التي رفعت عنها السرية]

تم الكشف عن أقمار تجسس ضخمة

كان KH-9 HEXAGON ، الذي غالبًا ما يشار إليه باسمه المستعار الشهير "Big Bird" ، يرقى إلى مستوى التوقعات الأسطورية. بحجم حافلة مدرسية ، حملت KH-9 HEXAGON 60 ميلًا من فيلم فوتوغرافي عالي الدقة لمهام المراقبة الفضائية.

كان مؤرخ الفضاء العسكري دواين أ. داي مليئًا بالحيوية بعد أول نظرة على KH-9 HEXAGON.

قال داي لموقع ProfoundSpace.org: "كانت هذه بعض التقنيات السيئة". "لم يكن لدى الروس أي شيء مثل ذلك."

وأشار داي ، المحرر المشارك لـ "عين في السماء: قصة الأقمار الصناعية CoronaSpy" ، إلى أن "السوفيت استغرقوا في المتوسط ​​من 5 إلى 10 سنوات للحاق بالركب خلال الحرب الباردة ، وفي كثير من الحالات لم يتطابقوا مع الأمريكيين أبدًا. قدرات."

وافق Phil Pressel ، مصمم كاميرات HEXAGON البانورامية لتصوير "الشريط البصري" ، على تقييم داي.

"لا يزال هذا النظام الأكثر تعقيدًا الذي وضعناه في المدار ... فترة."

تم تدوير كاميرات المرآة البانورامية ذات الشريط البصري المزدوج HEXAGON أثناء تحرك القمر الصناعي ذهابًا وإيابًا أثناء تحليق القمر الصناعي فوق الأرض ، وهي العملية التي أشار إليها مسؤولو المخابرات باسم "قص العشب".

يلتقط كل إطار بعرض 6 بوصات من فيلم HEXAGON مساحة واسعة من التضاريس تغطي 370 ميلًا بحريًا - المسافة من سينسيناتي إلى واشنطن - في كل ممر فوق الاتحاد السوفيتي السابق والصين. تبلغ دقة الأقمار الصناعية حوالي 2 إلى 3 أقدام (0.6 إلى 1 متر تقريبًا) ، وفقًا لـ NRO. [10 طرق تراقبك الحكومة]

According to documents released by the NRO, each HEXAGON satellite mission lasted about 124 days, with the satellite launching four film return capsules that could send its photos back to Earth. An aircraft would catch the return capsule in mid-air by snagging its parachute following the canister's re-entry.

In a fascinating footnote, the film bucket from the first KH-9 HEXAGON sank to the bottom of the Pacific Ocean in spring 1972 after Air Force recovery aircraft failed to snag the bucket's parachute.

The film inside the protective bucket reported contained high resolution photographs of the Soviet Union's submarine bases and missile silos. In a daredevil feat of clandestine ingenuity, the U.S. Navy's Deep Submergence Vehicle Trieste II succeeded in grasping the bucket from a depth of 3 miles below the ocean.

Hubble vs. HEXAGON

Former International Space Station flight controller Rob Landis, now technical manager in the advanced projects office at NASA's Wallops Flight Facility in Virginia, drove more than three hours to see the veil lifted from these legendary spacecraft.

Landis, who also worked on NASA's Hubble Space Telescope program, noticed some distinct similarities between Hubble and the huge KH-9 HEXAGON reconnaissance satellite.

"I see a lot of Hubble heritage in this spacecraft, most notably in terms of spacecraft size," Landis said. "Once the space shuttle design was settled upon, the design of Hubble — at the time it was called the Large Space Telescope — was set upon. I can imagine that there may have been a convergence or confluence of the designs. The Hubble&rsquos primary mirror is 2.4 meters [7.9 feet] in diameter and the spacecraft is 14 feet in diameter. Both vehicles (KH-9 and Hubble) would fit into the shuttle's cargo bay lengthwise, the KH-9 being longer than Hubble [60 feet] both would also fit on a Titan-class launch vehicle."

The 'convergence or confluence' theory was confirmed later in the day by a former spacecraft designer, who declined to be named but is familiar with both programs, who confided unequivocally: "The space shuttle's payload bay was sized to accommodate the KH-9." [Infographic: NASA's Space Shuttle from Top to Bottom]

The NRO launched 20 KH-9 HEXAGON satellites from California's Vandenberg AFB from June 1971 to April 1986.

The HEXAGON's final launch in April 1986 — just months after the space shuttle Challenger explosion — also met with disaster as the spy satellite's Titan 34D booster erupted into a massive fireball just seconds after liftoff, crippling the NRO's orbital reconnaissance capabilities for many months.

The spy satellite GAMBIT

Before the first HEXAGON spy satellite systems ever launched, the NRO's GAMBIT series of reconnaissance craft flew several space missions aimed at providing surveillance over specific targets around the world.

The satellite program's initial system, GAMBIT 1, first launched in 1963 carrying a KH-7 camera system that included a "77-inch focal length camera for providing specific information on scientific and technical capabilities that threatened the nation," according to an NRO description. A second GAMBIT satellite system, which first launched aboard GAMBIT 3 in 1966, included a175-inch focal length camera. [Related: Anatomy of a Spy Satellite]

The GAMBIT 1 series satellite has a resolution similar to the HEXAGON series, about 2 to 3 feet, but the follow-up GAMBIT 3 system had an improved resolution of better than 2 feet, NRO documents reveal.

The GAMBIT satellite program was active from July 1963 to April 1984. Both satellites were huge and launched out of Vandenberg Air Force Base.

The satellite series' initial version was 15 feet (4.5 m) long and 5 feet (1.5 m) wide, and weighed about 1,154 pounds (523 kilograms). The GAMBIT 3 satellite was the same width but longer, stretching nearly 29 feet (9 m) long, not counting its Agena D rocket upper stage. It weighed about 4,130 pounds (1,873 kg).

Unlike the follow-up HEXAGON satellites, the GAMBIT series were designed for extremely short missions.

The GAMBIT 1 craft had an average mission life of about 6 1/2 days. A total of 38 missions were launched, though 10 of them were deemed failures, according to NRO documents.

The GAMBIT 3 series satellites had missions that averaged about 31 days. In all, 54 of the satellites were launched, with four failures recorded.

Like the CORONA and HEXAGON programs, the GAMBIT series of satellites returned their film to Earth in re-entry capsules that were then snatched up by recovery aircraft. GAMBIT 1 carried about 3,000 feet (914 meters) of film, while GAMBIT 3 was packed with 12,241 feet (3,731 meters) of film, NRO records show.

The behemoth HEXAGON was launched with 60 miles (320,000 feet) of film!

HEXAGON and GAMBIT 3 team up

During a media briefing, NRO officials confirmed to SPACE.com that the KH-8 GAMBIT 3 and KH-9 HEXAGON were later operated in tandem, teaming-up to photograph areas of military significance in both the former Soviet Union and China.

The KH-9 would image a wide swath of terrain, later scrutinized by imagery analysts on the ground for so-called &lsquotargets of opportunity.' Once these potential targets were identified, a KH-8 would then be maneuvered to photograph the location in much higher resolution.

"During the era of these satellites — the GAMBIT and the HEXAGON — there was a Director of Central Intelligence committee known as the 'Committee on Imagery Requirements and Exploitation' that was responsible for that type of planning," confirmed the NRO's Robert McDonald, Director of the Center for the Study of National Reconnaissance.

NASA's Rob Landis was both blunt and philosophical in his emotions over the declassification of the GAMBIT and HEXAGON programs.

"You have to give credit to leaders like President Eisenhower who had the vision to initiate reconnaissance spacecraft, beginning with the CORONA and Discoverer programs," Landis said. "He was of the generation who wanted no more surprises, no more Pearl Harbors."

"Frankly, I think that GAMBIT and HEXAGON helped prevent World War III."

Editor's note: This story was updated on Sept. 19 to correct the name of Phil Pressel, who designed the HEXAGON spy satellite camera system.


Development of satellite communication

The idea of communicating through a satellite first appeared in the short story titled “The Brick Moon,” written by the American clergyman and author Edward Everett Hale and published in الأطلسي الشهري in 1869–70. The story describes the construction and launch into Earth orbit of a satellite 200 feet (60 metres) in diameter and made of bricks. The brick moon aided mariners in navigation, as people sent Morse code signals back to Earth by jumping up and down on the satellite’s surface.

The first practical concept of satellite communication was proposed by 27-year-old Royal Air Force officer Arthur C. Clarke in a paper titled “Extra-Terrestrial Relays: Can Rocket Stations Give World-wide Radio Coverage?” published in the October 1945 issue of Wireless World. Clarke, who would later become an accomplished science fiction writer, proposed that a satellite at an altitude of 35,786 km (22,236 miles) above Earth’s surface would be moving at the same speed as Earth’s rotation. At this altitude the satellite would remain in a fixed position relative to a point on Earth. This orbit, now called a “ geostationary orbit,” is ideal for satellite communications, since an antenna on the ground can be pointed to a satellite 24 hours a day without having to track its position. Clarke calculated in his paper that three satellites spaced equidistantly in geostationary orbit would be able to provide radio coverage that would be almost worldwide with the sole exception of some of the polar regions.

The first artificial satellite, Sputnik 1, was launched successfully by the Soviet Union on October 4, 1957. Sputnik 1 was only 58 cm (23 inches) in diameter with four antennas sending low-frequency radio signals at regular intervals. It orbited Earth in a elliptical orbit, taking 96.2 minutes to complete one revolution. It transmitted signals for only 22 days until its battery ran out and was in orbit for only three months, but its launch sparked the beginning of the space race between the United States and the Soviet Union.

The first satellite to relay voice signals was launched by the U.S. government’s Project SCORE (Signal Communication by Orbiting Relay Equipment) from Cape Canaveral, Florida, on December 19, 1958. It broadcast a taped message conveying “peace on earth and goodwill toward men everywhere” from U.S. Pres. Dwight D. Eisenhower.

American engineers John Pierce of American Telephone and Telegraph Company’s (AT&T’s) Bell Laboratories and Harold Rosen of Hughes Aircraft Company developed key technologies in the 1950s and ’60s that made commercial communication satellites possible. Pierce outlined the principles of satellite communications in an article titled “Orbital Radio Relays” published in the April 1955 issue of Jet Propulsion. In it he calculated the precise power requirements to transmit signals to satellites in various Earth orbits. Pierce’s main contribution to satellite technology was the development of the traveling wave tube amplifier, which enabled a satellite to receive, amplify, and transmit radio signals. Rosen developed spin-stabilization technology that provided stability to satellites orbiting in space.

When the U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA) was established in 1958, it embarked on a program to develop satellite technology. NASA’s first project was the Echo 1 satellite that was developed in coordination with AT&T ’s Bell Labs. Pierce led a team at Bell Labs that developed the Echo 1 satellite, which was launched on August 12, 1960. Echo 1 was a 30.5-metre (100-foot) aluminum-coated balloon that contained no instruments but was able to reflect signals from the ground. Since Echo 1 only reflected signals, it was considered a passive satellite. Echo 2, managed by NASA’s Goddard Space Flight Center in Beltsville, Maryland, was launched on January 25, 1964. After Echo 2, NASA abandoned passive communications systems in favour of active satellites. The Echo 1 and Echo 2 satellites were credited with improving the satellite tracking and ground station technology that was to prove indispensable later in the development of active satellite systems.

Pierce’s team at Bell Labs also developed Telstar 1, the first active communications satellite capable of two-way communications. Telstar 1 was launched into low Earth orbit on July 10, 1962, by a Delta rocket. NASA provided the launch services and some tracking and telemetry support. Telstar 1 was the first satellite to transmit live television images between Europe and North America. Telstar 1 also transmitted the first phone call via satellite—a brief call from AT&T chairman Frederick Kappel transmitted from the ground station in Andover, Maine, to U.S. Pres. Lyndon Johnson in Washington, D.C.

Rosen’s team at Hughes Aircraft attempted to place the first satellite in geostationary orbit, Syncom 1, on February 14, 1963. However, Syncom 1 was lost shortly after launch. Syncom 1 was followed by the successful launch of Syncom 2, the first satellite in a geosynchronous orbit (an orbit that has a period of 24 hours but is inclined to the Equator), on July 26, 1963, and Syncom 3, the first satellite in geostationary orbit, on August 19, 1964. Syncom 3 broadcast the 1964 Olympic Games from Tokyo, Japan, to the United States, the first major sporting event broadcast via satellite.

The successful development of satellite technology paved the way for a global communications satellite industry. The United States spearheaded the development of the satellite communications industry with the passing of the Communications Satellite Act in 1962. The act authorized the formation of the Communications Satellite Corporation (Comsat), a private company that would represent the United States in an international satellite communications consortium called Intelsat.

Intelsat was formed on August 20, 1964, with 11 signatories to the Intelsat Interim Agreement. The original 11 signatories were Austria, Canada, Japan, the Netherlands, Norway, Spain, Switzerland, the United Kingdom, the United States, the Vatican, and West Germany.

On April 6, 1965, the first Intelsat satellite, Early Bird (also called Intelsat 1), was launched it was designed and built by Rosen’s team at Hughes Aircraft Company. Early Bird was the first operational commercial satellite providing regular telecommunications and broadcasting services between North America and Europe. Early Bird was followed by Intelsat 2B and 2D, launched in 1967 and covering the Pacific Ocean region, and Intelsat 3 F-3, launched in 1969 and covering the Indian Ocean region. Intelsat’s satellites in geostationary orbit provided nearly global coverage, as Arthur C. Clarke had envisioned 24 years earlier. Nineteen days after Intelsat 3 F-3 was placed over the Indian Ocean, the landing of the first human on the Moon on July 20, 1969, was broadcast live through the global network of Intelsat satellites to over 600 million television viewers.

The Soviet Union continued its development of satellite technology with the Molniya series of satellites, which were launched in a highly elliptical orbit to enable them to reach the far northern regions of the country. The first satellite in this series, Molniya 1, was launched on April 23, 1965. By 1967 six Molniya satellites provided coverage throughout the Soviet Union. During the 50th anniversary of the Soviet Union on October 1, 1967, the annual parade in Red Square was broadcast nationwide via the Molniya satellite network. In 1971 the Intersputnik International Organization of Space Communications was formed by several communist countries, led by the Soviet Union.

The potential application of satellites for development and their ability to reach remote regions led other countries to build and operate their own national satellite systems. Canada was the first country after the Soviet Union and the United States to launch its own communications satellite, Anik 1, on November 9, 1972. This was followed by the launch of Indonesia’s Palapa 1 satellite on July 8, 1976. Many other countries followed suit and launched their own satellites.


Ordering Information

USGS aerial photographs covering the United States since the 1950's and worldwide satellite data from the early 1970's to the present can be ordered directly from the USGS. The USGS also has information about images available from other Government and State agencies and commercial sources. The World Wide Web Internet address for the USGS home page is www.usgs.gov.

Satellite Imagery

The USGS has produced a limited number of satellite image maps. For a list of these maps, call or write any Earth Science Information Center (ESIC) or call 1-888-ASK-USGS.

For worldwide satellite data information and order assistance, contact the USGS EROS Data Center's Customer Services at 605-594-6151 fax: 605-594-6589 email: [email protected] or write to Sioux Falls ESIC, EROS Data Center, Sioux Falls, SD 57198-0001.

Online information about satellite data is available on the Earth Explorer edcsns17.cr.usgs.gov/EarthExplorer/.

Aerial Photography

The USGS ESIC's assist in identifying aerial photographs. To request information on how to obtain a listing of photographs covering a specific area, contact any ESIC, or call 1-888-ASK-USGS.

Telephone: 605-594-6151
Fax: 605-594-6589
email: [email protected]
Mail: Customer Services, EROS Data Center, Sioux Falls, SD 57198-0001
World Wide Web: edcwww.cr.usgs.gov/eros-home.html.

Scales and Ordering Identification Numbers for Illustrations in This Booklet

The following list includes order identification numbers for most of the illustrations in this booklet. Prices are available from any Earth Science Information Center, most conveniently from Customer Services at the EROS Data Center, Sioux Falls, SD 57198, telephone 605-594-6151. Also listed are the scales of the aerial photography images ordered as 9-inch-square photographic products. (These are not necessarily the scales of images in the booklet, where they may have been enlarged or reduced for publication.)

Figure 1: (Front Cover) Original scale 1:40,000, 1 inch = 1.25 miles, 1 cm = 0.8 km, NAPP Roll 1854, Frame 40 -- Available in hard copy only

Figure 2: E-1827-99CT -- Available in hard copy only

Figure 3: E-1708-99CT

Figure 4: Original scale 1:58,000, 1 inch = 1.8 miles, 1 cm = 1.1 km, NHAP 84 Roll 305, Frame 32

Figure 5: E-1833-99CT -- Available in hard copy only

Figure 6: Original scale 1:40,000, 1 inch = 1.25 miles, 1 cm = 0.8 km, NAPP Roll 1423, Frame 96

Figure 7: Scale varies, E-1815-99CT

Figure 8: Original scale 1:40,000, 1 inch = 1.25 miles, 1 cm = 0.8 km, NAPP Roll 4, Frame 78

Figure 9: Original scale 1:58,000, 1 inch = 1.8 miles, 1 cm = 1.1 km, NHAP 80 Roll 581, Frame 27

Figure 10: E-1488-99CT

Figure 11: Original scale 1:40,000, 1 inch = 1.25 miles, 1 cm = 0.8 km, NAPPB Roll 1840, Frame 170

Figure 12: Original scale 1:31,000, AB594004684ROLL, Frame 61, Right Half

Figure 13: Original scale 1:40,000, 1 inch = 1.25 miles, 1 cm = 0.8 km, NAPP Roll 1840, Frame 170

Figure 14: E-1702-99CT

Figure 15: Original scale 1:40,000, 1 inch = 1.25 miles, 1 cm = 0.8 km, NAPP Roll 511, Frame 159

Figure 16: Original scale 1:40,000, 1 inch = 1.25 miles, 1 cm = 0.8 km, NAPPW Roll 6365, Frame 36

Figure 17: Original scale 1:58,000, 1 inch = 1.8 miles, 1 cm = 1.1 km, NHAP 82 Roll 261, Frame 130

Figure 18: Original scale 1:80,000, 1 inch = 1.8 miles, 1 cm = 1.1 km, NHAP 82 Roll 252, Frame 58

Figure 19: Original scale 1:23,600, 1 inch = .75 mile, 1 cm = 0.47 km, GS-SA Roll 4, Frame 40

Figure 20: E-1804-99CT

Figure 21: Scale of quarter quadrangle 1:12,000, 1 inch = 0.6 miles, 1 cm = 0.4 km

Figure 22: Scale 1 inch = 15 miles, 1 cm = 9.5 km, SI1SSPA00820805

Figure 23: NAPPB Roll 7700, Frame 5

Figure 24: NAPPB Roll 7700, Frame 5

Figure 25: NAPPB Roll 7700, Frame 5

Figure 27: E-1884-99CT

Figure 28: 1856-81OCT

Figure 29: E-1879-88CT

Figure 30a: E-1911-99CT

Figure 30b: E-1917-99CT

Figure 31a: This image was a custom product. Additional Landsat images of Yellowstone National Park are available as preselected Display Images.


شاهد الفيديو: لماذا سخر مغردون عراقيون من إعلان إطلاق أول قمر اصطناعي قريبا (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Macfie

    بيننا ، سأحاول حل المشكلة نفسها.

  2. Gyala

    هذه الفكرة الرائعة سوف تكون مفيدة.

  3. Calldwr

    بالتأكيد رسالة رائعة

  4. Yossel

    يمكنك أن تنظر إلى ذلك بلا حدود.

  5. Ambrose

    معذرة ، لقد أزلت هذه الرسالة



اكتب رسالة