как узнать какой спутник пролетает над тобой
Как следить за спутниками Starlink?
4 июня SpaceX запустила уже восьмую партию спутников Starlink, которые постепенно формируют вокруг Земли систему всемирного спутникового интернета. Воспользоваться услугами космического провайдера пока не получится — тестовый запуск сервиса назначен на конец года и только на территории Северной Америки. Но можно посмотреть на сами спутники, которые будут забираться на свои рабочие орбиты еще некоторое время. Вот как это сделать.
Mariano Ribas / YouTube
Вообще, невооруженным глазом можно увидеть и многие другие спутники, и не только в ближайшие месяцы. Это возможно потому, что солнечные панели, плоские антенны и другие элементы космического аппарата отражают попадающий на них солнечный свет. Обычно пролетающий спутник выглядит как звезда, перемещающаяся по небу, а еще недавно можно было застать яркие вспышки спутников Iridium. Но со Starlink ситуация несколько иная.
SpaceX планирует, что через несколько лет над Землей будут летать десятки тысяч аппаратов Starlink (к концу 2019 года американский регулятор уже одобрил «созвездие» из 12 тысяч спутников, еще 30 тысяч ожидают утверждения Международного союза электросвязи). Поэтому спутники запускают часто и помногу — 60 штук за запуск. После запуска они превращаются для нас, наблюдателей с Земли, в длинную светящуюся линию, медленно и красиво передвигающуюся по небу.
Но эта красота мимолетна сразу по нескольким причинам. Во-первых, спутники Starlink держатся плотной колонной сравнительно недолго, несколько недель после запуска, а потом разлетаются по своим рабочим местам на орбите. Во-вторых, даже по ночам они видны не каждый день, а только в определенные периоды. Ну и, наконец, в-третьих, астрономы очень недовольны тем же, чему рады мы, и потому компания Маска собирается затемнять следующие партии спутников, чтобы они не мешали научным наблюдениям.
Как узнать какой спутник пролетает над тобой
Инструкция
Спутники выводятся на основании их расчетных позиций на орбите.
Наведите указатель мыши на спутник, чтобы увидеть его название. Нажмите на спутник, чтобы увидеть информацию о нем, включая ссылки на дополнительные сведения из Национального центра анализа данных космических исследований.
Увеличте изображение, путем прокрутки колеса мыши, для более близкого просмотра орбиты спутника.
Нажмите и перетащите для того, чтобы повернуть Землю.
Нажмите на иконку «Изменить глобус», чтобы выбрать тип карты и другую точку зрения.
По умолчанию отображаются научные спутники НАСА. Нажмите на иконку «Спутники», чтобы посмотреть другую группу или найти определенный спутник.
Спутники Илона Маска добрались до России: как следить за Starlink
Что такое система Starlink и как к ней подключиться
Спутники Starlink от SpaceX, компании Илона Маска, обеспечивают высокоскоростное подключение к интернету. Цель проекта — создать глобальную сеть, которая покроет всю Землю. Тогда стабильный широкополосный интернет будет доступен по всему миру, даже там, где нет сотовой связи — в отдаленных населенных пунктах, лесах, горах. Чем больше спутников пролетает над вами, тем лучше качество соединения.
В феврале 2021 года Маск заявил в своем Twitter, что планирует достичь стабильного качества соединения на уровне 300 Мбит/с. В мае того же года пользователь Starlink зафиксировал скорость интернета 540 Мбит/с. По данным на июнь 2021 года, средняя скорость широкополосного интернета от других провайдеров в США — 195 Мбит/с, в России — 88 Мбит/с.
Но наблюдать за спутниками можно уже сейчас — их видно по ночам. Это выглядит эффектно: яркие светящиеся точки движутся на небе одна за другой.
Как отследить полет спутника через компьютер
Findstarlink.com
Find Starlink — англоязычный сервис от анонимных разработчиков, который предсказывает, когда именно в течение следующих пяти дней можно будет увидеть спутник. Введите свои страну и город (либо точные координаты), затем нажмите на кнопку Find Visible Times.
Появится список спутников, разделенных на три группы:
Для каждого прибора указаны:
На 2D-карте можно наблюдать за устройствами Starlink в реальном времени. Спутники перемещаются не поодиночке, а группами из 30–40 устройств. Но сайт показывает только первый прибор из каждой серии, чтобы не перегружать систему. Разработчики предупреждают, что данные могут быть неточными, так как траектории движения часто меняются.
Лучше всего на ночном небе видно устройства, которые запустили три-четыре дня назад или чуть раньше. В это время они поднимаются к орбите и находятся под определенным углом к Земле и Солнцу, поэтому наиболее ярко отражают свет. Подробнее принцип работы спутников описывают на сайте SpaceX. **
В 2020 году астрономы сообщили Илону Маску, что устройства Starlink слишком ярко отражают свет и мешают ученым вести наблюдения за космическими телами. Основатель SpaceX ответил в Твиттере, что компания работает над тем, чтобы сделать спутники невидимыми на небе.
Satflare.com
Англоязычный сайт satflare.com показывает, как выглядит Земля с орбиты МКС. В том числе здесь можно увидеть движение спутников от SpaceX в реальном времени на 2D- и 3D-картах.
Первый способ: нажмите на кнопку Set Your Location, укажите свои координаты и высоту в метрах над уровнем моря.
Второй способ: найдите нужную точку на карте и дважды кликните на нее, пока не появится иконка домика.
Сервис может предсказывать, какие устройства Starlink будут видны над вашим местоположением в течение следующих пяти дней. Чтобы узнать прогноз, укажите нужную локацию и нажмите кнопку Predict Passes — появится список спутников. Для каждого устройства указаны:
На satflare.com есть звездная карта. Она показывает движение устройств Starlink на небе относительно выбранного местоположения. Зеленые линии — траектории хорошо заметных спутников. По серым движутся те, которых почти не видно.
Как отследить полет спутника через смартфон
Find Starlink Satellites
Это приложение от findstarlink.com, поэтому функции здесь те же, что на сайте. Сервис показывает, какие спутники будут пролетать над вашим местоположением в течение следующих пяти дней. На 2D-карте отображаются устройства в реальном времени.
Укажите страну и город (либо координаты) и нажмите на кнопку Find Visible Times. Можно установить напоминание на определенные спутники, чтобы не пропустить их, — кнопка Remind Me.
Приложение доступно бесплатно для смартфонов, планшетов на iOS и Android.
Расписание пролёта Starlink над вашим домом.
Основной вопрос когда и куда смотреть? Особенно если вы живёте в дальней деревне Гадюкино.
Идём по адресу
https://www.n2yo.com/?s=74001
Первая картинка. Сайт покажет где находится спутник в данный момент. Если увеличить масштаб будет видно как он (они) движется.
Расписание видимости на 10 дней
Вторая картинка. Желтый цвет видно, коричневый отлично видно. Далее важно сайт n2yo сам определяет где вы живёте (по провайдеру) и показывает вам видимость из этой точки. (Можно конечно зарегистрироваться на n2yo и сказать им где вы на самом деле, но не обязательно.)
Нажав на кнопку «Map and details» мы увидим третью картинку. Что там.
Начало видимости (далее все картинки для Москвы)
26мая в 23:56 спутник покажется над горизонтом в направлении юго-запад (смотреть бесполезно).
27мая в 00:01:03 спутник будет на максимальной высоте (elevation) 30 градусов над горизонтом почти на юге.
27мая в 00:06 спутник исчезнет за горизонтом примерно на востоке.
Что делать если вы не в Москве? Смотрите на карту, где примерно вы и где будет пролетать спутник, чем ближе тем лучше. Например для Днипро, Урюпинска, Саратова, Оренбурга в период с 26мая 23:59 по 27мая 00:03 будут идеальные условия наблюдения, спутник пролетит прямо над головой.Для Воронежа (смотреть на юг), Ростова-н-Дону, Волгограда (смотреть на север) хорошие, лучше чем в Москве.
Важно: иногда время пролета не совпадает с разницей на час.UTC, МСК, летнее, зимнее, по Гринвичу, легко запутаться. Смотрите по первой ссылке где спутник. Пролетает над Алжиром или Египтом? У вас пять минут чтобы занять наблюдательный пост.
Вроде разжевал.
Ясного вам неба!
Целимся и общаемся со спутниками: Часть первая — целимся программно
Диcклеймер — я практически не знаком с астрономией, только вот в Kerbal на орбиту выходил и как-то мне удалось сделать парочку орбитальных маневров. Но тема интересная, так, что даже если я где-то не верно выражаюсь — сорян.
Все ссылочки в конце статьи.
На всякий случай, под видимостью подразумевается не только видимость глазом.
Для того, что бы начать взаимодействовать со спутником, он должен быть виден в небе. Видимость спутника зависит от того, где он находится на текущий момент относительно вашего расположения. Существуют спутники которые никогда не видны из некоторых локаций. К таким относятся спутники находящиеся на геосинхронной орбите — они видны только с половины Земли, так как их движение синхронизировано с вращением Земли.
Так же на видимость спутника влияет наклон орбиты.
Орбиты с низким наклоном находятся ближе к экватору. Находясь на экваторе, вы наверняка увидите спутники в какой-то момент времени. Если вы находитесь выше по широте, то видимость спутника зависит от высоты его орбиты. Чем дальше спутник от Земли, тем больше локаций с которых его можно увидеть. Например спутник LEMUR-2 JOEL, находится на высоте 640км и может быть виден в Найроби и Дар-эс-Салам, но его никогда не видно в Ереване.
O3B FM8 который находится на высоте 8,000км, можно увидеть из Стокгольма или южней из Tierra del Fuego. Оба спутника с очень низким наклоном и возле экватора. Высота спутника с высоким наклоном (полярная орбита) так же влияет на то откуда он может быть виден, но в основном они видны отовсюду (если хорошенько подождать, пока он пролетит в поле вашего зрения).
Что такое орбита?
(Откройте изображение в новой вкладке, что бы получше разглядеть)
Все орбиты разные. Большинство спутников находятся в 3-х основных зонах Низкая околоземная орбита (LEO), Средняя околоземная (MEO), или Геосинхронной орбите (GSO).
Спутники на низкой орбите, находятся ближе всех к поверхности Земли (до 2,000км), требуют меньше всего энергии для выхода на такую орбиту (так как если вы играли в Kerbal, то знаете, чем больше скорость тем выше орбита, а скорость это кол-во сожженного топлива и время работы двигателя), а так же с ними проще общаться. На такой орбите находится Международная космическая станция и спутники телефонной связи. Такие спутники движутся по небу довольно быстро и находятся в поле зрения около 20-30 минут. Но до нового пролета ждать примерно столько же. Вращение вокруг земли занимает около 90 минут.
Медиана, средняя орбита или Medium Earth Orbit — орбита, которая находится между геосинхронной орбитой (GSO) и низкой орбитой (LEO). Большинство спутников находятся на высоте между 10,000км и 30,000км. Орбиты между 2000км и 8000км не желательны из-за высокой радиации от Van Allen Belt (пояса радиации).
На таких орбитах много GPS спутников. Они так же двигаются вокруг поверхности Земли, но медленней (так как орбита выше). Оборот вокруг Земли занимает примерно 12 часов.
На геосинхронной орбите спутники делают 1 оборот за день. Находятся они на высоте 36,000км. Если геосинхронный спутник вращается вокруг экватора, то такая орбита называется геостационарная. Спутники всегда находятся в одном и том же положении относительно наблюдателя на земле. Словно они находятся на высокой вышке. Задержка сигнала достигает пол секунды.
Зачем целиться в спутник?
Так как я знаком с FPV хобби, я что-то уже знаю про антенны. Минимально, но понимаю, что есть антенны направленные которые словно фонарик, а есть всенаправленные антенны.
Направленные антенны лучше принимают и отправляют сигналы, но они ограничены «полем зрения».
В хобби обычно комбинируют антенны:
(плоские это направленные патч антенны, а ниже всенаправленные)
Но вернемся к нашей теме, для общения со спутниками используют такие вот параболические антенны:
Работают следующим образом — собирая сигнал на своей параболической «тарелке» они концентрируют его на «feed antenna». Не могу найти как это называется по-русски. Скорей всего принимающая антенна.
Можно провести аналогию с солнечными электростанциями:
Слежение за спутником (прицеливание вашей направленной антенны), технически не обязательно для отправки и получения сигнала. Но вместо того, что бы тратить энергию и отправлять сигналы во все стороны, это можно делать концентрировано. Такой подход более эффективен и позволяет использовать антенны поменьше.
Находим положение спутника относительно вашей локации
Для получениях данных о движении спутников относительно конкретной локации, можно воспользоваться библиотекой Skyfield или публичной базой данных. С помощью этих данных можно предсказать, когда конкретный спутник будет над вами и в поле зрения. Следовательно, и прицеливать антенну.
Например мы можем предсказать когда МКС пролетит над вами, и если на улице не слишком светло, то вы сможете увидеть МКС невооруженным глазом. Станция делает один оборот в 90 минут, двигается она по ночному небу очень быстро. Относительно вас она будет в поле зрения не более 8 минут. Если станция будет пролетать низко — коло 10 — 2- градусов над горизонтом, то возможно из-за зданий и деревьев ее будет сложно разглядеть. Но как я сказал выше, мы можем подождать, пока пролет станции будет повыше и использовать данные для предсказания положения в будущем.
Угол спутника к горизонту от вашей локации, называют высотой (altitude) или elevation.
Горизонтальная система координат.
Для того, что бы хорошо наблюдать спутник, надо примерно 45 градусов. Другой параметр который нам интересен — азимут. Это направление, куда надо смотреть. Азимут равный 0 градусов находится на севере, 180 на юге.
Skyfield написан на Python, поэтому придется использовать Python (3). Конечно, можно сделать и на другом языке, но не будем усложнять себе задачу.
Нам необходимо поставить одну зависимость:
И подключить все необходимые пакеты следующим образом:
index.py
Далее несколько необходимых нам констант:
В этом «конструкторе» мы принимаем координаты, название спутника (такое, как в данных), и EarthSatellite своего рода обертка которая нам позволяет работать с данными.
В данной функции используем векторную функцию Topos которая знает о месте на Земле (определение из этой функции).
Затем загружаем все спутники из файла, и находим интересующий нас _sats_by_name[sat_name].
Данный кусок кода отвечает за нахождение высоты, азимута и расстояние на время переданное в at и относительно заданной позиции.
current_altAzDist(self) — небольшая обертка для передачи времени на данный момент и функция определения, находится ли спутник выше горизонта.
И наконец main функция:
Для запуска программы используем python3:
В данном выводе мы получаем градус (как в компасе) в какую сторону смотреть и угол (elevation), как высоко над горизонтом.
(visible!) в данном случае — видно. Но 6 градусов в городе маловато. Как я писал выше, надо хотя бы 45.
Такие данные можно передавать на сервопривод и управлять направлением антенны в реальном времени. Но об этом в следующих статьях.
Данные которые мы скачиваем (https://celestrak.com/NORAD/elements/active.txt) могут устаревать, так как спутники постоянно корректируют свою орбиту по разным причинам, поэтому следует скачивать свежее как можно чаще.
Спасибо за внимание.
UPD
Немного почитав документацию, получилось упростить до такого:
Первый вариант я нашел на просторах интернета и похоже он слишком специфичен или устарел.
Так же удалось сделать поиск всех видимых спутников в конкретной части неба:
upd: tvr спасибо за правки
upd: Fenja спасибо за правки
upd: sandroDan спасибо за дополнение в коментариях
upd: dpytaylo спасибо за правки
upd: extempl спасибо за правки