Космические летательные аппараты
Первые спутники
Для совершения межпланетных странствий всвое время понадобилось создание мощных, современных ипрочных машин, которые моглибы преодолеть нетолько силу притяжения нашей планеты, ноиразличные неблагоприятные условия окружающей среды межпланетного пространства. Для преодоления силы притяжения нашей планеты летательному аппарату требуется скорость свыше одиннадцати километров всекунду. Преодолевая силы притяжения Земли, действующие нанего вполете, аппарат выходит воткрытый космос— межпланетное пространство.
Ноздесь космос только начинается. Далее нужно преодолеть силу притяжения Солнца ивыйти из-под его «власти», для этого понадобится средняя скорость движения свыше шестнадцати километров всекунду. Так летательный аппарат выходит иззоны влияния Солнца ипопадает вмежзвездное пространство. Однако иэто непредел, ибо размеры космоса безграничны, как безграничны размеры человеческого сознания. Чтобы продвинутся дальше, аименно выйти вмежгалактическое пространство, нужно развить скорость свыше пятисот километров всекунду.
Первым спутником нашей планеты стал «Спутник-1», запущенный Советским Союзом сцелью изучения космического пространства вокруг Земли. Это был прорыв всфере изучения космоса. Благодаря запуску первого спутника была подробно изучена собственная атмосфера Земли, атакже окружающее еекосмическое пространство. Самым быстрым исамым далеким космическим аппаратом поотношению кнашей планете насегодняшний день является спутник «Вояджер-1». Онисследует Солнечную систему иееокрестности уже сорок лет. Заэти сорок лет были собраны бесценные данные, которые могут послужить хорошим плацдармом для научных открытий будущего.
Одним изприоритетных направлений науки всфере изучения космоса является исследование Марса. Что касается полета наэту планету, топока такая идея остается лишь набумаге, хотя работы веенаправлении ведутся. Путем проб иошибок, анализа отказов космических летательных аппаратов ученые пытаются найти максимально комфортный вариант полета наМарс. Еще очень важно, чтобы внутри корабля для экипажа были созданы самые безопасные условия. Одной изглавных проблем сегодня является электризация космического корабля вовремя высоких скоростных режимов, что создает опасность возгорания. Новсе равно, даже несмотря наэто, жажда человека кпознанию космоса неугасаема. Обэтом говорит огромный список межпланетных путешествий, осуществленных насегодняшний день.
Запуски космических аппаратов в 2017 году
Список запусков космических аппаратов в году весьма велик. Лидером всписке запусков космических аппаратов,конечно, является Америка, как флагман научных исследований вобласти изучения космоса, однако идругие страны также неотстают. Истатистика запусков положительна, завесь год неудачных запусков было всего лишь три.
Исследование Луны космическими аппаратами
Конечноже, самым привлекательным объектом исследований человека всегда была Луна. В1969 году человек впервые ступил наповерхность Луны. Ученые, которые занимались изучением планеты Меркурий, утверждают, что Луна иМеркурий похожи пофизическим характеристикам. Снимок, сделанный космическим аппаратом сорбиты Сатурна, показывает, что Луна выглядит как светлая точка посреди безграничного мрака космоса.
Космические аппараты России
Большая часть нынешних космических аппаратов России— это советские летательные аппараты многоразового использования, которые были запущены вкосмос еще вовремена СССР. Однако исовременные летательные аппараты вРоссии также добиваются успеха висследования космического пространства. Российские ученые планируют множество полетов кповерхности Луны, Марса иЮпитера. Наибольший вклад визучение Венеры, Луны иМарса совершили советские научно-исследовательские станции содноименными названиями. Ими совершено великое множество полетов, результатами которых стали бесценные фото ивидеоматериалы, замеры температуры, давления, изучение атмосферы этих планет итд.
Классификация космических аппаратов
Попринципу работы испециализации космические аппараты делятсяна:
- искусственные спутники планет;
- космические станции для межпланетных исследований;
- планетоходы;
- космические корабли;
- орбитальные станции.
Спутники земли, орбитальные станции икосмические корабли предназначены для исследований Земли ипланет солнечной системы. Космические станции предназначены для исследований запределами Солнечной системы.
Спускаемый аппарат космического корабля «Союз»
«Союз»— это пилотируемый космический корабль снаучной аппаратурой наборту, бортовой аппаратурой, возможностью связи между космическим аппаратом иземлей, наличием энергопреобразующей аппаратуры, телеметрической системой, системой ориентации истабилизации имногими другими системами иприборами для проведения научно-исследовательской работы ижизнеобеспечения экипажа. Спускаемый аппарат корабля «Союз» имеет внушительный вес— от2800 до2900кг взависимости отмарки корабля. Один изминусов корабля— высокая вероятность выхода изстроя радиосвязи инераскрытые панели солнечных батарей. Ноэто исправили вболее поздних версиях корабля.
История космических аппаратов серии «Ресурс-Ф»
История серии «Ресурса» берет свое началов 1979году. Это серия космических аппаратов для ведения фото ивидео съемки вкосмическом пространстве, атакже для картографических исследований поверхности Земли. Информация, получаемая спомощью космических аппаратов серии «Ресурс-Ф», применяется вкартографии, геодезии, атакже для контроля сейсмической активности коры Земли.
Малые космические аппараты
Искусственные спутники, имеющие небольшие размеры, рассчитаны нарешение простейших задач. Отом, как они используются икакую роль играют визучении космоса иповерхности земли известно немало. Восновном ихзадача— мониторинг иисследования поверхности Земли. Классификация малых спутников зависит отихмассы. Разделяют:
- миниспутники;
- микроспутники;
- наноспутники;
- пикоспутники;
- фемтоспутники.
Взависимости отразмера имассы спутника определяется его задача, нотак или иначе все спутники данной серии исполняют задачи поисследованиям поверхности Земли.
Электроракетный двигатель для космических аппаратов
Суть работы электродвигателя впреобразовании электрической энергии вкинетическую. Электроракетные двигатели делятсяна: электростатические, электротермические, электромагнитные, магнитодинамические, импульсные, ионные. Ядерный электродвигатель открывает возможности полета кдалеким звездам ипланетам засчет своей мощности. Двигательная установка преобразует энергию вмеханическую, что позволяет развить скорость, необходимую для преодоления силы земного притяжения.
Проектирование космических аппаратов
Разработка систем космических аппаратов зависит от задач, которые наэти аппараты возлагаются. Ихдеятельность может охватывать весьма разные сферы деятельности— отнаучно-исследовательских дометеорологических ивоенно-разведывательных. Проектирование иснабжение аппаратов определенными системами ифункциями происходит взависимости отпоставленных перед ними задач.
Космический аппарат «Кассини»
Навесь мир известны имена этих разведчиков тайн Вселенной— «Юнона», «Метеор», «Розетта», Галилео«, «Феникс», «Пионер», «Юбилейный», «Dawn»(Доун), » Акацуки«, «Вояджер», «Магеллан», «Асе», «Тундра», «Буран», «Русь», «Улисс», «Нивелир-ЗУ«(14ф150), «Genesis», «Викинг», «Вега», «Луна-2», «Луна-3», «Soho», «Меридиан», «Стардаст», «Джемини-12», «Спектр-РГ» , «Горизонт», «Федерация», серия аппаратов «Ресурс-П» имногие другие, список можно продолжать бесконечно. Благодаря собранной ими информации, мыможем открывать все новые иновые горизонты.
Неменее качественный иуникальный космический аппарат «Cassini» был запущен вдалеком году идвадцать лет служил наблаго человечества. Его прерогатива— изучение далекого изагадочного «властелина колец» нашей Солнечной системы— Сатурна. Всентябре этого года аппарат завершил свою почетную миссию путеводной звезды человечестваи, как иположено падающей звезде, сгорел вполете дотла, некоснувшись родной Земли.
Источник
Межпланетные космические аппараты
Межпланетные космические аппараты – это разработки, используемые человечеством для исследования планет, пространства Солнечной системы с выходом за пределы орбиты Земли. Такие корабли появились достаточно давно, по сей день применяются для изучения вселенной. Единственное отличие – в конструктивных особенностях и возможностях. Современные космические аппараты принципиально отличаются от своих давних аналогов, открывают перед исследователями больше возможностей. Безусловно, все корабли, которые когда-либо запускали в космос, рассматривать долго. Поэтому остановимся на самых известных разработках человечества.
МКС – международная космическая станция
МКС или международная космическая станция – пилотируемый многоцелевой исследовательский комплекс. Впервые его запустили в космос в 1998 году, применяют до сегодняшнего дня. МКС является совместным проектом ряда государств. Всего их 14, поэтому отметим только часть стран:
Страны заключили соглашение о совместной эксплуатации МКС до 2024 года. Всего в составе станции предусмотрено 15 основных модулей, производителями которых являются Россия, Америка, Япония, европейские государства. Можно только представить, насколько огромным и многофункциональным получился корабль. Данный космический аппарат – это огромный комплекс, с помощью которого удается проводить информативные и точные исследования.
Межпланетная транспортная система от компании SpaceX
Пока это только проект. SpaceX трудится над созданием многоразового космического летательного аппарата, с помощью которого удавалось бы доставлять людей на Марс. Комплекс предположительно будет иметь следующие составляющие:
- ракета-носитель для запуска с Земли;
- межпланетный корабль со всеми приборами, доставляющий людей и грузы;
- танкерная модификация для дозаправки на орбите.
Первый полет, предположительно, должен состояться в 2022 году. Во время его проведения на Марс планируют доставлять груз. С экипажем система может полететь в 2024 г.
Продолжая говорить про межпланетные космические аппараты, используемые для исследования планет, отметим, что осенью 2019 компания SpaceX презентовала вниманию публики прототип ракеты Starship. Презентация прошла в Техасе в конце сентября. Starship, как запланировано, сможет транспортировать около сотни пассажиров, доставив их на Марс или на Луну. Руководитель проекта пока называет только предположительную дату полета, указывая, что это событие может состояться уже весной 2020.
Первый космический аппарат
Если говорить про первый аппарат, то это поднявший в космос известного космонавта Юрия Гагарина в 1961 году корабль под названием «Восток-1». Именно на этом агрегате был совершен первый в мире полет за пределы Земли. Данное событие стало гордостью для СССР, и о нем быстро узнали в разных странах мира.
Аппараты для изучения космоса
Рассмотрим ряд агрегатов, которые человечество использовало для изучения объектов Солнечной системы:
- Пионер 5-9 моделей – исследовал Солнце и окружающее пространство;
- Маринер-10, Маринер-2, Венера 4-16 моделей и Мессенджер – использовались для изучения Меркурия и Венеры;
- Луна 24, Хитэн, Клементина – модификации, исследовавшие Луну;
- Спирит, Феникс – летали на Марс.
Это автоматические устройства для исследования объектов космоса. В списке представлена лишь малая часть агрегатов в качестве примера.
Источник
Аппараты для исследования космоса
Созданные людьми машины побывали и на других планетах, и за пределами нашей солнечной системы за несколько лет до полета Юрия Гагарина.
12 апреля 1961-го года Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшим в космосе. Через восемь лет, в 1969-м, экипаж корабля «Аполлон-11» во главе с Нилом Армстронгом, высадился на Луне.
Спутники и Флопники
Начало освоению космоса было положено за четыре года до знаменитого гагаринского полета. 4 октября 1957-го года СССР успешно запустила первый искусственный спутник Земли. 83-килограмовый аппарат «Спутник-1» провел на орбите 3 месяца, совершив за это время без малого полторы тысячи оборотов вокруг нашей планеты. Радиопередатчики аппарата работали всего 14 дней, зато их сигнал мог услышать любой радиолюбитель в мире. Сам же запуск имел не только научное, но и политическое значение. До октября 1957-го считалось, что первый искусственный спутник Земли запустят США. В Штатах полным ходом велась работа над подобным аппаратом. Однако Советский Союз опередил американских конкурентов почти на пять месяцев. В феврале 1958-го команда Вернера фон Брауна запустила на орбиту искусственный спутник «Эксплорер-1».
Этому запуску предшествовала неудачная попытка старта искусственного спутника «Авангард TV3». Широко разрекламированный старт завершился провалом. Уже через две секунды после запуска произошел взрыв ракеты-носителя. Сам аппарат, удивительным образом, уцелел. Сейчас он выставлен в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института.
К слову, удачный старт «Спутника-1» и провал «Авангарда» спровоцировали в американских научных кругах настоящую панику. Власти страны поняли, что отстают в космической гонке, а военным и ученым изрядно досталось от журналистов. Американские газеты окрестили «Авангард» неприятным словом Flopnik (от глагола toFlop — шлепнуться, плюхнуться). СССР, к слову, уже в ноябре 1957-го вывел на орбиту «Спутник-2», тот самый аппарат, который отправил в космос собаку Лайку.
Луноходы и «Рейнджеры»
Идея полета на Луну вовсе не была придумана НАСА в 1961-м году, в качестве ответа на полет Гагарина в Космос, как это часто представляют теперь. Проект зародился гораздо раньше. США и СССР делали первые шаги в этом направлении еще в 50-е годы. Так что лунная гонка началась одновременно с гонкой космической и была важной ее частью. Причем Советский союз долгое время сохранял лидерство в этом важном научно-политическом состязании. В январе 1959-го года СССР запустил межпланетную станцию «Луна-1», которая должна была исследовать спутник Земли. Расчеты создателей станции были не совсем точны. В результате, аппарат пролетел на расстоянии шести тысяч километров от поверхности Луны. И, тем не менее, полет оказался весьма успешным, «Луна-1» стала первым в истории искусственным спутником Солнца. Уже через несколько месяцев станция «Луна-2» достигла поверхности спутника Земли. А уже в семидесятые СССР с успехом запустила программу Луноход.
В 1970-м и 1973-м на Луну было доставлено сразу два подобных аппарата. В США с целью изучения Луны была запущена программа Рейндежер. Ранние старты этих аппаратов неизменно заканчивались крахом. Первой полностью успешной миссией стал запуск «Рейнджера-7», который передал на Землю фотографии Луны, сделанные с близкого расстояния.
Венера и Марс
Для исследования ближайших к Земле планет в США была создана программа Маринер. Аппараты, запускаемые в ее рамках, направлялись к Венере, Марсу и Меркурию. Первый блин, как водится, вышел комом. «Маринер-1» отклонился от курса уже на 5 секунде полета и вскоре взорвался. Зато полет к Венере «Маринера-2» имел успех. Через три с небольшим месяца после запуска, осенью 1972-го, «Маринер» пролетел мимо «Венеры», став первым аппаратом, исследовавшим другую планету. После этого в НАСА было принято решение заняться исследованием Марса, так что следующие «Маринеры» отправились уже к Красной планете. «Маринер-4» в июле 1965-го года пролетел на расстоянии 10 тысяч километров от Марса и даже сделал несколько снимков. Куда больше ценных сведение об этой планете собрал «Маринер-6». Он исследовал атмосферу Марса и сделал изображение примерно одной пятой его поверхности. Ну, а вершиной успеха программы стали «Маринер-9» и «Маринер-10».
Первая станция отправилась к Марсу в 1971-м году и успешно вышла на его орбиту. В итоге, «Маринер-9» стал первым в истории искусственным спутником другой планеты. «Маринер-10» совершил полет к Меркурию и передал на Землю первые сведения об этой планете.
Видя успех миссии, НАСА приняла решение заняться исследованием дальних планет — Юпитера, Сатурна и, возможно, Урана. Эта задача была поставлена перед создателями «Вояджеров» — исследовательских станций нового поколения. Советские ученые также добились больших успехов в исследовании других планет Солнечной системы. В 1966-м поверхности Венеры достигла станция «Венера-3». Аппарату не удалось передать на Землю какие-либо сведения о планете. Система управления станции вышла из строя еще во время полета. Тем не менее, исследование соседних планет были продолжены. В 1975-м СССР вывела на орбиту Венеры первый искусственный спутник этой планеты — станцию «Венера-9».
За четыре года до этого «Марс-2» достиг поверхности Красной планеты. Любопытно, что и Вашингтон и Москва долгое время вынашивали планы отправления искусственного аппарата на Меркурий. Однако проекты эти так и не были осуществлены. Сейчас над подобным запуском работают российские ученые. Ожидается, что аппарат «Меркурий-П» приземлиться на эту планету в 2031-м году.
Посадки
По прошествии времени в космическую гонку включились и другие страны. Китай, Япония и Европейский союз также развивают свои проекты, связанные, в том числе, и с исследованием небесных тел. Хотя в 90-е годы США были абсолютным гегемоном в этой области. Так, в 1995-м американский аппарат «Галилео» достиг Юпитера. После шестилетнего полета станция успешно вышла на орбиту крупнейшей планеты солнечной системы, а позднее даже спустила зонд на ее поверхность. Десять лет спустя, в 2005-м, европейский аппарат «Гюйгенс» приземлился на Титане — одном из спутников Сатурна. В том же году японская станция «Хаябаса» побывала на околоземном астероиде (25143) Икотава, доставив на Землю образцы его грунта. А совсем недавно, 12 ноября 2014, европейский спускаемый аппарат «Фила» совершил первую в истории посадку на ядро кометы.
«Пионеры» и «Вояджеры»
Наибольших успехов в исследовании нашей солнечной системы добились американские «Пионеры» и «Вояжеры». От программы «Пионер» НАСА едва не отказалась, ибо первые старты неизменно оборачивались неудачами. Но, в итоге, проект получил второй и даже третий шанс. В марте 1972-го в космос отправился «Пионер-10», задачей которого было исследование Юпитера. Он изучал окрестности планеты, а также делал ее снимки. «Пионеру-10» было суждено стать первым аппаратом, покинувшим пределы солнечной системы. Сейчас он находится более чем в шестнадцати миллиардах километров от солнца. Годом позже в полет отправился «Пионер-11», целью которого было исследование Сатурна. Эта станция, после завершения миссии, также продолжила полет и покинула солнечную систему. В соответствии с замыслом своих создателей, «Пионер-11» направляется в сторону созвездия Щит, что расположено приблизительно в 174 световых года от Солнца. Следом за «Пионерами» в космос отправились исследовательские зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2». «Вояджер-1», к слову, является самым скоростным объектом из всех, которые были созданы людьми. Стартовав на пять лет позже «Пионера-10», он успел пройти большее, чем тот, расстояние. Сейчас аппарат удалился от солнца более чем на 19 миллиардов километров. За время полета «Вояджер-1» успел исследовать Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун и отправил к Плутону станцию «Новые рубежи» (аппарат начнет наблюдение за Плутоном в январе 2015-го года).
На «Вояджере» закреплена золотая пластина, которая содержит сведения о Земле. На ней, в частности, указано местоположение солнца. Пластина содержит аудиоприветствие на 55 языках и послание от Джимми Картера, бывшего в то время президентом США. Приблизительно через 285 тысяч лет аппарат сможет достичь Сириуса. Его близнец «Вояджер-2» тоже завершил свою миссию, но пределы солнечной системы еще не покинул (это произойдет через 10−15 лет). Ожидается, что аппарат направится в сторону звезды Росс 248. Впрочем, ни «Пионеры», ни «Вояджеры» не смогут передать на Землю те сведения, которые получат на следующих этапах своего полета. Увы, но их передатчики не могут передавать сигналы на слишком большие расстояния.
Нам остается только гадать, когда человек сможет выбраться за пределы солнечной системы. Но созданным людьми машинам это уже удалось.
Источник