§ 7. Влияние давления солнечного света

Влияние давления солнечного света на движение спутников определяется «парусностью» спутника — соотношением между поверхностью спутника и его массой. Чем меньше размеры спутника, тем, вообще говоря, «парусность» спутника больше. По этой причине, например, давление солнечного света даже выметает из Солнечной системы мелкие метеорные частицы. Это объясняется тем, что с уменьшением размеров поверхность уменьшается пропорционально квадрату размера, а масса — пропорционально кубу его, т. е. быстрее.

Световое давление становится ощутимым для небольших легких спутников с высотой полета более Ниже большее значение имеют неустойчивые колебания плотности верхней атмосферы [2.1].

Естественно, что главный эффект воздействия световых возмущений наблюдается в тех местах орбиты, где солнечные лучи подгоняют или, наоборот, тормозят спутник.

Сильному световому воздействию подвергались спутники типа «иголок», запущенных в США в 1963 г. со спутника «Мидас-6» на высоте для создания вокруг земного шара кольца, отражающего радиоволны (длина «иголки» диаметр Через несколько лет «иголки» вошли в атмосферу, а спутник «Мидас-6» просуществует на орбите не менее 100 000 лет.

Значительное влияние со стороны светового давления испытывали большие американские надувные спутники типа «Эхо-1», «Эхо-2», «Пагеос-1», хорошо отражавшие солнечные лучи.

12 августа 1960 г. в США был запущен на почти круговую орбиту высотой около спутник «Эхо-1», предназначенный для пассивной ретрансляции радиосигналов между пунктами земной поверхности на большие расстояния. Представляя собой легкий сферический баллон массой и диаметром этот спутник обладал большой «парусностью» по отношению к давлению солнечного света. В результате его орбита из круговой примерно через пять месяцев превратилась в эллиптическую с перигеем на высоте около и апогеем на высоте За следующие пять-шесть месяцев орбита опять возвратилась к почти круговой форме, после чего снова начала вытягиваться. В момент регулярных погружений перигея в несколько более плотные слои атмосферы (хотя и весьма-весьма разреженные) начинала сказываться «парусность» спутника по отношению к атмосферному сопротивлению, что привело к постепенному опусканию орбиты и входу спутника в атмосферу в мае 1968 г. Последняя ступень ракеты-носителя спутника, движущаяся по первоначальной орбите спутника, вероятно, просуществует несколько тысяч лет.

Строго говоря, помимо прямых солнечных лучей на спутник действуют еще и лучи, отраженные от земной поверхности, а также тепловое излучение Земли. Это последнее стремится как бы оттолкнуть спутник от Земли, причем величина отталкивания, конечно, различна над различными участками поверхности. Она может достигать 24% от прямой солнечной радиации, и при использовании таких спутников, какгеодезические, ею пренебрегать нельзя

Завершая обзор возмущений орбит спутников, вызываемых различными влияниями, заметим, что спутник в целом представляет собой как бы чувствительный прибор, показаниями которого служат особенности его движения, наблюдаемые с Земли. Они позволяют немало узнать о нашей планете, о ее атмосфере и даже о Солнце.