Искусственные спутники Земли - космические летательные аппараты, выведенные на околоземные орбиты. Они предназначаются для решения различных научных и прикладных задач.
4 октября 1957 p. у нашей планеты появился первый спутник, сделанный руками человека. Началась новая - космическая эра человечества. За первым спутником последовали второй, третий; сегодня орбитами летают уже тысячи искусственных тел.
Спутники используются для научных исследований. Информация, которая подается со спутников, способствует облегчению решения различных народнохозяйственных задач. Они позволили человеку впервые посмотреть на свою планету со стороны. И первыми эту возможность оценили метеорологи. Теперь только часа нужны им для того, чтобы получить представление о ходе процессов, определяющих погоду на всем земном шаре. С помощью ИСЗ впервые была измерена плотность верхней атмосферы (за изменениями орбиты), исследованы особенности распространения радиосигналов в ионосфере, проверены теоретические расчеты и основные технические решения, связанные с выводом ИСЗ на орбиту.
Искусственные спутники летают обычно на высоте 150-200 км. На этих высотах атмосфера уже не оказывает заметного сопротивления движению. Максимальная высота полета может быть гораздо больше и нередко достигает десятков и даже сотен тысяч километров.
В одной из своих книг Ньютон предлагал представить себе, что на очень высокой горе установили огромную пушку и стреляют из нее в горизонтальном направлении. Чем больше скорость снаряда, тем дальше он полетит. И если скорость снаряда будет достаточно большой, он облетит всю Землю по круговой орбите, то есть станет искусственным спутником.
Скорость, которой нужно предоставить спутнике, чтобы он двигался околоземной орбите (на меньшей высоте, по сравнению с радиусом Земли), называют первой космической скоростью.
Вычислим эту скорость. Вблизи поверхности Земли на спутник действует сила тяжести F = mg, где m - масса спутника. Имея первую космическую скорость, тело не упадет на Землю, но эта скорость слишком мала для того, чтобы удалить тело на такое расстояние, когда притяжения Земли перестанет играть существенную роль.
Чтобы тело смогло покинуть Землю и превратиться в искусственную планету - спутник Солнца, ему следует предоставить так называемой второй космической скорости.