Как научно-фантастический пояс Кларка стал нашей геостационарной спутниковой реальностью

Спутниковое телевидение, международные телефонные звонки, интернет-торговля и даже блокчейн-транзакции, пересекающие континенты, все опираются на невидимое кольцо космических кораблей, вращающихся вокруг Земли.Инженеры называют эту орбиту геостационарной; фанаты научной фантастики знают ее как пояс Кларка.Идея о том, что мы могли бы припарковать радиопередатчики над экватором и использовать их для соединения мира, родилась не в лаборатории, а на страницах беспроводного мира в 1945 году.Путешествие от этого спекулятивного эссе до сотен спутников, летящих на расстоянии 35,786 км выше нас, показывает, как воображение может вдохновить инженерию и как популярные От журнала Pulp до Orbital Blueprint Артуру Кларку было 27 лет, когда он писал Wireless World о сети "внеземных релей".Он предложил три спутника в 22 236 милях вдоль экватора.Они будут стационарными по отношению к Земле и покрывают мир радио- и телевизионными сигналами. Статья Кларка объяснила, как и почему эта высота является особенной: спутник на этой высоте вращается один раз в день и, похоже, висит в воздухе в середине экватора, геостационарной орбиты.Он адаптировал более ранние идеи высотных релей, но объяснил физику на простом английском языке и совместил ее с глобальным видением коммуникаций. Факт из фантастики: Syncom и первые спутники пояса Кларка Когда Кларк написал свое эссе, ракеты были бомбами. Всего несколько десятилетий спустя NASA попросила Hughes Aircraft разработать спутники связи на высоте. Это привело к проекту Syncom, который показал возможность геостационарных коммуникаций. Syncom 2, который был запущен в июле 1963 года, находился на орбите недалеко от экватора и передал звонок между президентом США Джоном Ф. Кеннеди и премьер-министром Нигерии. Syncom 3, запущенный в следующем году, транслировал Олимпийские игры в Токио в реальном времени для американцев. Три спутника, разработанные научной фантастикой, теперь доставляли мировое вещание. В течение десятилетия национальные и международные операторы запускали свои собственные геостационарные спутники для связи, наблюдения за погодой и обороны. Спутник, расположенный над полушарием, мог передавать телефонные и телевизионные сигналы, наблюдать облачные паттерны в реальном времени и предоставлять военным постоянное покрытие. К концу 70-х годов десятки спутников кружились в кольце позже переименовали в честь Кларка. Почему пояс Кларка так ценен Геостационарная орбита является своеобразной частью космической собственности. 22,236 миль (35,786 км) над экватором, спутник синхронизируется с вращением Земли и остается фиксированным на определенной длине. Наземные антенны не нуждаются в отслеживании движущегося транспортного средства. Эта простая диаграмма показывает спутник, вращающийся над экватором на высоте 35,786 км (22,236 миль), на высоте, на которой космический корабль соответствует вращению Земли.Орбита образует единое кольцо в космосе, поэтому блюда на земле не нуждаются в отслеживании движущейся цели.Он визуально объясняет, почему геостационарная орбита ценится недвижимостью и иллюстрирует «Кларк пояс», который теперь принимает сотни спутников. Эта простая диаграмма показывает спутник, вращающийся над экватором на высоте 35,786 км (22,236 миль), на высоте, на которой космический корабль соответствует вращению Земли.Орбита образует единое кольцо в космосе, поэтому блюда на земле не нуждаются в отслеживании движущейся цели.Он визуально объясняет, почему геостационарная орбита ценится недвижимостью и иллюстрирует «Кларк пояс», который теперь принимает сотни спутников. Существует несколько сотен геосинхронных спутников, работающих с 2022 года. Регуляторы говорят, что только ограниченное количество может быть использовано без конфликта и они назначаются Международным союза телекоммуникаций. Поскольку спутники остаются на длину в течение многих лет, ошибки в поддержании станций нарастают, а радиочастоты становятся конечными. С правительствами, военными и компаниями, которые все конкурируют за это пространство, координация теперь является геополитическим вопросом. Пояс Кларка, предусмотренный для трех спутников, теперь в своих сотнях, поддерживает телевидение, интернет, навигацию, банковские и экстренные услуги. Как быстро технология прыгает в нишевое пространство, когда деньги, которые нужно заработать, доступны. Научная фантастика Feedback Loop «Пояс Кларка» не просто попал в голову одному автору; он является продуктом перекрестков воображения и открытий. История о том, как научная фантастика повлияла на астрономов, пришла к выводу, что 69% исследователей дали положительный ответ на вопрос о том, повлиял ли этот жанр на их профессию. Примеры включают физика Эрин Макдональд, которая признала капитана Джейнвей из Star Trek и посвятила свою докторскую диссертацию персонажу и пионеру ракеты Германну Оберту, чья научная фантастика привлекла внимание астронома Лаймана Спицера. Вселенная сегодня НАСА Эймс поручил художникам в 1970-х годах визуализировать космические колонии. Эта картина цилиндрической среды обитания изображает сельскохозяйственную землю, реки и солнечное небо, искривляющееся вокруг внутренней части вращающегося цилиндра. НАСА отмечает, что эти произведения были созданы для летних исследований и не защищены авторскими правами, прося только, чтобы этот кредит был предоставлен исследовательскому центру НАСА Эймс. Такие изображения демонстрируют, как концепции научной фантастики, такие как цилиндры О'Нилл, стимулируют общественное воображение и вдохновляют инженеров рассматривать жизнь вне мира. НАСА Эймс поручил художникам в 1970-х годах визуализировать космические колонии. Эта картина цилиндрической среды обитания изображает сельскохозяйственную землю, реки и солнечное небо, искривляющееся вокруг внутренней части вращающегося цилиндра. НАСА отмечает, что эти произведения были созданы для летних исследований и не защищены авторскими правами, прося только, чтобы этот кредит был предоставлен исследовательскому центру НАСА Эймс. Такие изображения демонстрируют, как концепции научной фантастики, такие как цилиндры О'Нилл, стимулируют общественное воображение и вдохновляют инженеров рассматривать жизнь вне мира. Научная фантастика также формирует культуру космических исследований. Звездный путь или другая фантастика вдохновляет аббревиатуры, используемые в астрономических исследованиях и программном обеспечении, и Кларк Монс и Вулкан Планум, неофициально названные на Хароне, луне Плутона. Многонациональные экипажи, планирующие новые миссии, иногда ссылаются на цели в метафорах из книг, когда они разговаривают. Это литературное творение является тем, что поддерживает общественный интерес и заставляет людей участвовать в космических усилиях. Мнение: Сбалансирование вдохновения с ответственностью Как идея, пояс Кларка является лучшим из научной фантастики, смелой концепцией, которая преодолела технический скептицизм и стала жизненно важной инфраструктурой. Каждый раз, когда мы смотрим на живые виды спорта, делаем заграничный звонок или выполняем транзакцию с криптовалютой, есть хорошая вероятность, что сигнал выскочил с спутника, сначала представленного писателем научной фантастики. Это должно поощрять нас культивировать воображаемых мыслителей. Но нынешнее состояние пояса требует смирения. Кларк предсказывал три спутника; коммерческий спрос создал сотни. Каждый космический корабль имеет ограниченную жизнь и в конечном итоге должен быть перемещен на орбиту "гробницы"; расходные бустеры и фраг Изобразительные сюжеты НАСА каталогизируют объекты на орбите Земли; белые точки представляют собой как оперативные спутники, так и обломки. Наиболее плотное гало окружает низкую орбиту Земли, в то время как более тонкое кольцо издалека обозначает геостационарный пояс. НАСА отмечает, что около 95% изображенных объектов являются обломками, а не функциональными спутниками. Изобразительные сюжеты НАСА каталогизируют объекты на орбите Земли; белые точки представляют собой как оперативные спутники, так и обломки. Наиболее плотное гало окружает низкую орбиту Земли, в то время как более тонкое кольцо издалека обозначает геостационарный пояс. НАСА отмечает, что около 95% изображенных объектов являются обломками, а не функциональными спутниками. Долгосрочное управление поясом Кларка потребует сотрудничества. Операторы нуждаются в строгих стандартах для поддержания станции и планах утилизации на конец жизни. Правительствам необходимо обновить политику, чтобы сбалансировать инновации с безопасностью. И должно быть исследование в области активного удаления мусора и совместного использования спектра. Признание этого орбитального пояса как общей общности может быть первым шагом к его защите. Представленные будущие: Космический лифт и другие мечты Кларк не останавливался на релей. в своем романе 1979 года Он популяризировал идею космического лифта, закрепленного на Земле, который поднимет полезные нагрузки на геостационарную орбиту без ракет.Концепция, когда-то чистая спекуляция, теперь изучается, и некоторые инженеры считают, что передовые материалы могут сделать такие структуры возможными. Фонтаны Рая В этой концептуальной картине НАСА стройка соединяет Землю с массивной станцией на геостационарной орбите, в то время как транспортные средства поднимаются вдоль кабеля.Кларк популяризировал космический лифт в своем романе Фонтаны рая, а NASA позже изучал целесообразность таких теттер.Исследователи продолжают исследовать передовые материалы и дизайны альпинистов, делая это изображение идеальным сопровождением раздела о видетельной инженерии, рожденного из фантастики. В этой концептуальной картине НАСА стройка соединяет Землю с массивной станцией на геостационарной орбите, в то время как транспортные средства поднимаются вдоль кабеля.Кларк популяризировал космический лифт в своем романе Фонтаны рая, а NASA позже изучал целесообразность таких теттер.Исследователи продолжают исследовать передовые материалы и дизайны альпинистов, делая это изображение идеальным сопровождением раздела о видетельной инженерии, рожденного из фантастики. Организации, такие как Международный консорциум космических лифтов, разрабатывают проекты и говорят, что космический лифт может сократить расходы на запуск и позволить промышленности вне мира.Даже если он никогда не будет построен, исследования в области теттер, роботов-подъемников и энергетических технологий могут привести к неожиданным спин-офф. Оригинал: The Case for Imagination Да. Кольцо спутников Кларка стало основой глобальных коммуникаций, и большинство астрономов и инженеров говорят, что научная фантастика оказала влияние на их карьеру. Истории и технические статьи питаются друг с другом, создавая обратную связь. Кольцо Кларка, когда-то эксперимент мышления, теперь является оживленным шоссе космических аппаратов. По мере того, как мы управляем орбитальными обломками, разделяем радиоспектр и идем в глубокое пространство, мы должны помнить, что следующая большая технология может быть в книге или фильме. Празднование воображаемого происхождения нашей инфраструктуры может просто привести нас к более ответственному будущему. Кольцо Кларка является свидетельством силы спекуляций; наша работа заключается в том, Референции 1. https://interestingengineering.com/innovation/can-engineers-create-a-real-space-elevator 2. https://www.spacefoundation.org/space_technology_hal/syncom-geostationary-satellite-communications/ 3. https://www.universetoday.com/articles/one-way-to-find-aliens-would-be-to-search-for-artificial-rings-of-satellites-clarke-belts# 4. https://www.space.com/29222-geosynchronous-orbit.html 5. https://www.comsoc.org/node/19071#