Urządzenia do przemieszczania ludzi w przestrzeni kosmicznej. Amerykański pojazd o napędzie jonowym ustanawia rekord prędkości statku kosmicznego

W walce o pokonanie „próg kondensacji” naukowcy zajmujący się aerodynamiką musieli zrezygnować ze stosowania rozszerzającej się dyszy. Powstały naddźwiękowe tunele aerodynamiczne zupełnie nowego typu. Cylinder jest umieszczony na wejściu do takiej rury wysokie ciśnienie, który jest oddzielony od niego cienką płytką - membraną. Na wylocie rura jest połączona z komorą próżniową, w wyniku czego w rurze powstaje wysokie podciśnienie.

Jeśli membrana jest uszkodzona, np gwałtowny wzrost ciśnienie w cylindrze, wówczas strumień gazu przedostaje się przez rurę do rozrzedzonej przestrzeni komory próżniowej, poprzedzony potężną falą uderzeniową. Dlatego instalacje te nazywane są tunelami aerodynamicznymi uderzeniowymi.

Podobnie jak w przypadku rurki balonowej, czas oddziaływania tuneli aerodynamicznych jest bardzo krótki i wynosi zaledwie kilka tysięcznych sekundy. Aby przeprowadzić niezbędne pomiary dla np krótki czas konieczne jest użycie skomplikowanych, szybkich urządzeń elektronicznych.

Fala uderzeniowa porusza się w rurze z bardzo dużą prędkością i bez specjalnej dyszy. W tunelach aerodynamicznych tworzonych za granicą możliwe było uzyskanie prędkości przepływu powietrza do 5200 metrów na sekundę przy temperaturze samego przepływu wynoszącej 20 000 stopni. Z takimi wysokie temperatury Zwiększa się także prędkość dźwięku w gazie i to znacznie więcej. Dlatego pomimo dużej prędkości przepływu powietrza, jego przekroczenie prędkości dźwięku okazuje się nieznaczne. Gaz porusza się z dużą prędkością bezwzględną i małą prędkością w stosunku do dźwięku.

Aby odtworzyć wysokie prędkości lotu naddźwiękowego, konieczne było albo dalsze zwiększenie prędkości przepływu powietrza, albo zmniejszenie w nim prędkości dźwięku, czyli obniżenie temperatury powietrza. A potem aerodynamiki ponownie przypomnieli sobie rozszerzającą się dyszę: w końcu za jej pomocą można zrobić jedno i drugie jednocześnie - przyspiesza przepływ gazu i jednocześnie go chłodzi. Rozszerzająca się naddźwiękowa dysza w tym przypadku okazała się pistoletem, z którego aerodynamiki upiekli dwie pieczenie na jednym ogniu. W rurach uderzeniowych z taką dyszą udało się uzyskać prędkości przepływu powietrza 16 razy większe od prędkości dźwięku.

Z PRĘDKOŚCIĄ SATELITĄ

Można gwałtownie zwiększyć ciśnienie w cylindrze rury amortyzatora i w ten sposób przebić membranę na różne sposoby. Na przykład tak jak to ma miejsce w USA, gdzie stosuje się silne wyładowanie elektryczne.

W rurze na wlocie umieszczony jest cylinder wysokociśnieniowy, oddzielony od reszty membraną. Za cylindrem znajduje się dysza rozprężna. Przed rozpoczęciem testów ciśnienie w cylindrze wzrosło do 35-140 atmosfer, a w komorze próżniowej na wylocie rury spadło do części milionowej ciśnienie atmosferyczne. Następnie w cylindrze przeprowadzono superpotężne wyładowanie łuk elektryczny obecna siła miliona! Sztuczne pioruny w tunelu aerodynamicznym gwałtownie zwiększyły ciśnienie i temperaturę gazu w cylindrze, membrana natychmiast odparowała, a strumień powietrza wpadł do komory próżniowej.

W ciągu jednej dziesiątej sekundy udało się odtworzyć prędkość lotu około 52 000 kilometrów na godzinę, czyli 14,4 kilometrów na sekundę! W ten sposób w laboratoriach udało się pokonać zarówno pierwszą, jak i drugą prędkość kosmiczną.

Od tego momentu tunele aerodynamiczne stały się niezawodną pomocą nie tylko dla lotnictwa, ale także dla technologia rakietowa. Pozwalają one rozwiązać szereg problemów współczesnej i przyszłej nawigacji kosmicznej. Za ich pomocą można testować modele rakiet, sztucznych satelitów Ziemi i statków kosmicznych, odtwarzając część ich lotu, jaką przelatują w atmosferze planetarnej.

Ale osiągane prędkości powinien znajdować się dopiero na samym początku skali wyimaginowanego kosmicznego prędkościomierza. Ich rozwój to dopiero pierwszy krok w stronę powstania nowej gałęzi nauki – aerodynamiki kosmicznej, która została powołana do życia na potrzeby szybko rozwijającej się technologii rakietowej. Istnieją już znaczące nowe sukcesy w dalszym rozwoju prędkości kosmicznych.

Ponieważ powietrze jest w pewnym stopniu zjonizowane podczas wyładowania elektrycznego, można spróbować użyć pól elektromagnetycznych w tej samej rurze uderzeniowej, aby jeszcze bardziej przyspieszyć powstałą plazmę powietrza. Możliwość taką zrealizowano praktycznie w innej zaprojektowanej w USA rurze uderzeniowej o małej średnicy, w której prędkość fali uderzeniowej osiągnęła 44,7 km/s! Póki co projektanci mogą tylko pomarzyć o takiej prędkości ruchu. statek kosmiczny.

Nie ma wątpliwości, że dalszy postęp nauki i technologii otworzy większe możliwości dla aerodynamiki przyszłości. Już teraz w laboratoriach aerodynamicznych zaczynają być stosowane nowoczesne instalacje fizyczne, np. instalacje z szybkimi strumieniami plazmy. Odtworzenie lotu rakiet fotonowych w rozrzedzonym ośrodku międzygwiazdowym i zbadanie przejścia statki kosmiczne poprzez gromady gazu międzygwiazdowego konieczne będzie wykorzystanie osiągnięć technologii przyspieszania cząstek jądrowych.

I oczywiście, na długo zanim pierwsze statki kosmiczne opuszczą granice, ich miniaturowe kopie nie raz przeżyją w tunelach aerodynamicznych wszystkie trudy długiej podróży do gwiazd.

P.S. O czym jeszcze myślą brytyjscy naukowcy: jednak kosmiczna prędkość zdarza się nie tylko w laboratoriach naukowych. Powiedzmy więc, że jeśli jesteś zainteresowany tworzeniem stron internetowych w Saratowie - http://galsweb.ru/, to tutaj stworzą je dla Ciebie z iście kosmiczną szybkością.

Układ Słoneczny od dawna nie był przedmiotem szczególnego zainteresowania pisarzy science fiction. Ale, co zaskakujące, dla niektórych naukowców nasze „rodzime” planety nie powodują zbytniej inspiracji, chociaż nie zostały jeszcze praktycznie zbadane.

Ledwie otworzywszy okno w kosmos, ludzkość pędzi w nieznane odległości, i to nie tylko w snach, jak poprzednio.
Siergiej Korolew obiecał także wkrótce loty kosmiczne „na bilecie związkowym”, ale to sformułowanie ma już pół wieku, a odyseja kosmiczna wciąż jest udziałem elity - też kosztowna przyjemność. Jednak dwa lata temu HACA uruchomiła wspaniały projekt 100-letni statek kosmiczny, co wiąże się ze stopniowym i wieloletnim tworzeniem podstaw naukowo-technicznych dla lotów kosmicznych.

Oczekuje się, że ten bezprecedensowy program przyciągnie naukowców, inżynierów i entuzjastów z całego świata. Jeśli wszystko się powiedzie, za 100 lat ludzkość będzie w stanie zbudować statek międzygwiezdny i będziemy poruszać się po Układzie Słonecznym jak tramwajami.

Jakie zatem problemy należy rozwiązać, aby lot gwiazd stał się rzeczywistością?

CZAS I PRĘDKOŚĆ SĄ WZGLĘDNE

Co dziwne, astronomia za pomocą automatycznych statków kosmicznych wydaje się niektórym naukowcom prawie rozwiązanym problemem. I to pomimo tego, że przy obecnej prędkości ślimaka (ok. 17 km/s) i innym prymitywnym (dla tak nieznanych dróg) sprzęcie nie ma absolutnie sensu strzelać w gwiazdy z karabinów maszynowych.

Teraz amerykański statek kosmiczny Pioneer 10 i Voyager 1 opuściły Układ Słoneczny i nie ma już z nimi żadnego połączenia. Pioneer 10 zbliża się do gwiazdy Aldebaran. Jeśli nic się z nim nie stanie, dotrze w pobliże tej gwiazdy... za 2 miliony lat. W ten sam sposób inne urządzenia pełzają po przestrzeniach Wszechświata.

Zatem niezależnie od tego, czy statek jest zamieszkany, czy nie, aby polecieć do gwiazd, potrzebuje dużej prędkości, bliskiej prędkości światła. Pomoże to jednak rozwiązać problem latania tylko do najbliższych gwiazd.

„Nawet gdyby udało nam się zbudować statek kosmiczny, który mógłby latać z prędkością bliską prędkości światła” – napisał K. Feoktistow, „czas podróży tylko w naszej Galaktyce liczony byłby w tysiącach i dziesiątkach tysiącleci, ponieważ jego średnica wynosi około 100 000 lat świetlnych. Ale na Ziemi do tego czas upłynie dużo więcej.”

Zgodnie z teorią względności upływ czasu w dwóch układach poruszających się względem siebie jest różny. Ponieważ na dużych dystansach statek będzie miał czas na osiągnięcie prędkości bardzo bliskiej prędkości światła, różnica czasu na Ziemi i na statku będzie szczególnie duża.

Zakłada się, że pierwszym celem lotów międzygwiezdnych będzie najbliższa nam Alfa Centauri (układ trzech gwiazd). Z prędkością światła można tam dolecieć za 4,5 roku, na Ziemi w tym czasie lata miną dziesięć. Ale im większa odległość, tym większa różnica czasu.

Pamiętacie słynną „Mgławicę Andromedy” Iwana Efremowa? Tam lot mierzy się w latach, a w latach ziemskich. Piękna bajka, nic do powiedzenia. Jednak ta upragniona mgławica (dokładniej Galaktyka Andromedy) znajduje się w odległości 2,5 miliona lat świetlnych od nas.

Według niektórych obliczeń podróż zajmie astronautom ponad 60 lat (według zegarów statku kosmicznego), ale na Ziemi minie cała era. Jak ich dalecy potomkowie powitają kosmiczną „neandertalczykę”? I czy Ziemia w ogóle będzie żywa? Oznacza to, że powrót jest w zasadzie bezcelowy. Jednak podobnie jak sam lot: musimy pamiętać, że widzimy galaktykę mgławicy Andromedy taką, jaką była 2,5 miliona lat temu – tyle czasu podróżuje do nas jej światło. Jaki sens ma lot do nieznanego celu, który być może od dawna nie istnieje, przynajmniej w tej samej formie i w tym samym miejscu?

Oznacza to, że nawet loty z prędkością światła mają sens jedynie w przypadku stosunkowo bliskich gwiazd. Jednak urządzenia latające z prędkością światła nadal żyją tylko w teorii, która przypomina science fiction, choć naukową.

STATEK WIELKOŚCI PLANETY

Naturalnie, naukowcy wpadli przede wszystkim na pomysł wykorzystania w silniku okrętowym najskuteczniejszej reakcji termojądrowej – gdyż została ona już częściowo opanowana (do celów wojskowych). Jednak w przypadku podróży w obie strony z prędkością bliską światła, nawet z doskonały projekt wymagane jest, aby stosunek masy początkowej do masy końcowej był nie mniejszy niż 10 do potęgi trzydziestej. Oznacza to, że statek kosmiczny będzie wyglądał jak ogromny pociąg z paliwem wielkości małej planety. Niemożliwe jest wystrzelenie takiego kolosa w kosmos z Ziemi. Możliwe jest również zamontowanie go na orbicie; nie bez powodu naukowcy nie omawiają tej opcji.

Bardzo popularny jest pomysł silnika fotonowego wykorzystującego zasadę anihilacji materii.

Anihilacja to przemiana cząstki i antycząstki po ich zderzeniu w inne cząstki, inne niż pierwotne. Najbardziej badana jest anihilacja elektronu i pozytonu, w wyniku której powstają fotony, których energia będzie poruszać statkiem kosmicznym. Obliczenia amerykańskich fizyków Ronana Keane’a i Wei-ming Zhanga pokazują to na podstawie nowoczesne technologie możliwe jest stworzenie silnika anihilacyjnego zdolnego rozpędzić statek kosmiczny do 70% prędkości światła.

Zaczynają się jednak dalsze problemy. Niestety, używając antymaterii jako paliwo rakietowe bardzo trudne. Podczas anihilacji dochodzi do wybuchów silnego promieniowania gamma, szkodliwego dla astronautów. Ponadto kontakt paliwa pozytonowego ze statkiem jest obarczony śmiertelną eksplozją. Wreszcie nie ma jeszcze technologii pozwalających uzyskać wystarczającą ilość antymaterii i jej długotrwałe przechowywanie: na przykład atom antywodoru „żyje” teraz niecałe 20 minut, a produkcja miligrama pozytonów kosztuje 25 milionów dolarów.

Załóżmy jednak, że z czasem problemy te można rozwiązać. Jednak nadal będziesz potrzebować dużo paliwa, a masa początkowa statku fotonowego będzie porównywalna z masą Księżyca (według Konstantina Feoktistowa).

ŻAGIEL JEST ROZDARTY!

Najpopularniejszym i najbardziej realistycznym statkiem kosmicznym jest dziś żaglówka słoneczna, której pomysł należy do radzieckiego naukowca Friedricha Zandera.

Żagiel słoneczny (lekki, fotonowy) to urządzenie wykorzystujące ciśnienie światło słoneczne lub włączony laser powierzchnia lustra do napędzania statku kosmicznego.
W 1985 roku amerykański fizyk Robert Forward zaproponował projekt sondy międzygwiazdowej przyspieszanej energią mikrofalową. Projekt przewidywał, że sonda dotrze do najbliższych gwiazd za 21 lat.

Na XXXVI Międzynarodowym Kongresie Astronomicznym zaproponowano projekt laserowego statku kosmicznego, którego ruch zapewnia energia laserów optycznych znajdujących się na orbicie wokół Merkurego. Według obliczeń droga statku tej konstrukcji do gwiazdy Epsilon Eridani (10,8 lat świetlnych) i z powrotem zajęłaby 51 lat.

„Jest mało prawdopodobne, aby dane uzyskane podczas podróży przez nasz Układ Słoneczny poczyniły znaczący postęp w zrozumieniu świata, w którym żyjemy. Naturalnie, myśl kieruje się ku gwiazdom. Przecież wcześniej zrozumiano, że loty w pobliżu Ziemi i loty na inne planety naszego Układu Słonecznego nie były ostatecznym celem. Głównym zadaniem wydawało się utorowanie drogi do gwiazd.
Te słowa nie należą do pisarza science fiction, ale do projektanta statków kosmicznych i kosmonauty Konstantina Feoktistowa. Zdaniem naukowca w Układzie Słonecznym nie odkryje się nic szczególnie nowego. I to pomimo tego, że człowiek do tej pory dotarł jedynie na Księżyc...

Jednak poza Układem Słonecznym ciśnienie światła słonecznego będzie zbliżać się do zera. Dlatego istnieje projekt przyspieszenia żaglówki słonecznej systemy laserowe z jakiejś asteroidy.

Wszystko to jest jeszcze teorią, ale pierwsze kroki już zostały podjęte.

W 1993 roku o godz Rosyjski statek„Progress M-15” w ramach projektu „Znamya-2” po raz pierwszy rozwinął żagiel słoneczny o szerokości 20 metrów. Podczas dokowania Progressa do stacji Mir jego załoga zainstalowała na pokładzie Progressa moduł rozmieszczania reflektorów. W efekcie reflektor stworzył jasną plamę o szerokości 5 km, która przeleciała przez Europę do Rosji z prędkością 8 km/s. Plamka światła miała jasność mniej więcej równą Księżycowi w pełni.

Tak więc zaletą żaglówki słonecznej jest brak paliwa na pokładzie, wadą jest wrażliwość konstrukcji żagla: w zasadzie jest to cienka folia naciągnięta na wręgę. Gdzie jest gwarancja, że żagiel nie dostanie po drodze dziur od cząstek kosmicznych?

Wersja żaglowa może nadawać się do wodowania automatycznych sond, stacji i statków towarowych, ale nie nadaje się do załogowych lotów powrotnych. Istnieją inne projekty statków kosmicznych, ale w ten czy inny sposób przypominają powyższe (z tymi samymi problemami na dużą skalę).

NIESPODZIANKI W PRZESTRZENI MIĘDZYGWIAZDOWEJ

Wydaje się, że na podróżników we Wszechświecie czeka wiele niespodzianek. Na przykład, ledwo sięgając poza Układ Słoneczny, amerykański aparat Pioneer 10 zaczął odczuwać siłę niewiadomego pochodzenia, powodując słabe hamowanie. Przyjęto wiele założeń, łącznie z nieznanym jeszcze wpływem bezwładności, a nawet czasu. Nadal nie ma jasnego wyjaśnienia tego zjawiska; różne hipotezy: od prostych technicznych (na przykład siła reakcji wycieku gazu w aparacie) po wprowadzenie nowych praw fizycznych.

Inne urządzenie, Voyadger 1, odkryło obszar o silnym polu magnetycznym na granicy Układu Słonecznego. W nim ciśnienie naładowanych cząstek z przestrzeni międzygwiazdowej powoduje, że pole wytwarzane przez Słońce staje się gęstsze. Urządzenie zarejestrowało również:

wzrost liczby elektronów o wysokiej energii (około 100 razy), które wnikają układ słoneczny z przestrzeni międzygwiezdnej;
gwałtowny wzrost poziomu galaktycznych promieni kosmicznych - wysokoenergetycznych naładowanych cząstek pochodzenia międzygwiazdowego.

A to tylko kropla w morzu! Jednak to, co dziś wiadomo o oceanie międzygwiezdnym, wystarczy, aby podać w wątpliwość samą możliwość poruszania się po przestrzeniach Wszechświata.

Przestrzeń między gwiazdami nie jest pusta. Wszędzie znajdują się pozostałości gazu, pyłu i cząstek. Podczas próby podróży z prędkością bliską światła każdy atom, który zderzy się ze statkiem, będzie przypominał cząstkę wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. Poziom twardego promieniowania podczas takiego bombardowania wzrośnie w sposób niedopuszczalny nawet podczas lotów do pobliskich gwiazd.

A mechaniczne uderzenie cząstek przy takich prędkościach będzie jak wybuchowe kule. Według niektórych obliczeń co centymetr ekran ochronny statek kosmiczny będzie strzelał w sposób ciągły z szybkością 12 strzałów na minutę. Oczywiste jest, że żaden ekran nie wytrzyma takiego narażenia przez kilka lat lotu. Albo będzie musiał mieć niedopuszczalną grubość (dziesiątki i setki metrów) i masę (setki tysięcy ton).

Właściwie wtedy statek kosmiczny będzie składał się głównie z tego ekranu i paliwa, co będzie wymagało kilku milionów ton. Ze względu na te okoliczności latanie z takimi prędkościami jest niemożliwe, zwłaszcza, że po drodze można spotkać nie tylko kurz, ale i coś większego, lub wpaść w pułapkę nieznanego pole grawitacyjne. A wtedy śmierć znów jest nieunikniona. Zatem nawet jeśli uda się rozpędzić statek kosmiczny do prędkości podświetlnej, nie osiągnie on swojego ostatecznego celu – na jego drodze stanie zbyt wiele przeszkód. Dlatego loty międzygwiezdne można wykonywać tylko przy znacznie niższych prędkościach. Ale czynnik czasu sprawia, że te loty stają się bezsensowne.

Okazuje się, że nie da się rozwiązać problemu transportu ciał materialnych na odległości galaktyczne z prędkościami bliskimi prędkości światła. Nie ma sensu przebijać się przez przestrzeń i czas za pomocą mechanicznej konstrukcji.

wormhol

Pisarze science fiction, próbując przezwyciężyć nieubłagany czas, wymyślili, jak „wygryzać dziury” w przestrzeni (i czasie) i „składać” je. Wymyślili różne skoki w nadprzestrzeń z jednego punktu w przestrzeni do drugiego, omijając obszary pośrednie. Teraz naukowcy dołączyli do pisarzy science fiction.

Fizycy zaczęli poszukiwać ekstremalnych stanów materii i egzotycznych luk we Wszechświecie, w których możliwe jest poruszanie się z prędkościami ponadświetlnymi, wbrew teorii względności Einsteina.

Tak narodził się pomysł tunelu czasoprzestrzennego. Ta dziura łączy ze sobą dwie części Wszechświata, niczym wydrążony tunel łączący dwa miasta oddzielone wysoką górą. Niestety tunele czasoprzestrzenne powstają tylko w absolutnej próżni. W naszym Wszechświecie dziury te są wyjątkowo niestabilne: mogą po prostu się zapaść, zanim statek kosmiczny tam dotrze.

Jednak do stworzenia stabilnych tuneli czasoprzestrzennych można wykorzystać efekt odkryty przez Holendra Hendrika Casimira. Polega na wzajemnym przyciąganiu przewodzących ciał nienaładowanych pod wpływem oscylacji kwantowych w próżni. Okazuje się, że próżnia nie jest całkowicie pusta, występują wahania pola grawitacyjnego, w którym spontanicznie pojawiają się i znikają cząsteczki oraz mikroskopijne tunele czasoprzestrzenne.

Pozostaje tylko odkryć jedną z dziur i rozciągnąć ją, umieszczając pomiędzy dwiema nadprzewodzącymi kulkami. Jedno ujście tunelu czasoprzestrzennego pozostanie na Ziemi, drugie zostanie przeniesione przez statek kosmiczny z prędkością bliską prędkości światła do gwiazdy – końcowego obiektu. Oznacza to, że statek kosmiczny niejako przebije się przez tunel. Kiedy statek dotrze na miejsce, tunel czasoprzestrzenny otworzy się, umożliwiając prawdziwą błyskawiczną podróż międzygwiezdną, której czas trwania będzie mierzony w minutach.

BĄBEL ZAKŁÓCEŃ

Podobna do teorii tunelu czasoprzestrzennego jest bańka osnowy. W 1994 roku meksykański fizyk Miguel Alcubierre przeprowadził obliczenia według równań Einsteina i odkrył teoretyczną możliwość falowej deformacji kontinuum przestrzennego. W takim przypadku przestrzeń skurczy się przed statkiem kosmicznym i jednocześnie rozszerzy się za nim. Statek kosmiczny jest jakby umieszczony w zakrzywionej bańce, która może poruszać się z nieograniczoną prędkością. Geniusz pomysłu polega na tym, że statek kosmiczny spoczywa w bańce krzywizny, a prawa teorii względności nie są naruszane. W tym samym czasie sama bańka krzywizny porusza się, lokalnie zniekształcając czasoprzestrzeń.

Pomimo niemożności podróżowania szybciej niż światło, nic nie stoi na przeszkodzie, aby przestrzeń poruszała się lub zakrzywianie czasoprzestrzeni rozprzestrzeniało się szybciej niż światło, co, jak się uważa, wydarzyło się bezpośrednio po Wielkim Wybuchu, kiedy powstał Wszechświat.

Wszystkie te pomysły nie mieszczą się jeszcze w ramach współczesna nauka Jednak w 2012 roku przedstawiciele NASA ogłosili przygotowanie eksperymentalnego testu teorii dr Alcubierre’a. Kto wie, może teoria względności Einsteina pewnego dnia stanie się częścią nowej teoria globalna. W końcu proces uczenia się nie ma końca. Oznacza to, że pewnego dnia będziemy mogli przebić się przez ciernie do gwiazd.

Irina GROMOWA

Jeden z największych atutów ludzkości ma charakter międzynarodowy stacja kosmiczna lub ISS. Kilka państw zjednoczyło się, aby go stworzyć i obsługiwać na orbicie: Rosja, niektóre kraje europejskie, Kanada, Japonia i USA. Aparat ten pokazuje, że wiele można osiągnąć, jeśli kraje stale współpracują. Wszyscy na planecie wiedzą o tej stacji, a wiele osób zadaje pytania, na jakiej wysokości leci ISS i na jakiej orbicie. Ilu astronautów tam było? Czy to prawda, że turyści mają tam wstęp? A to nie wszystko, co jest interesujące dla ludzkości.

Struktura stacji

ISS składa się z czternastu modułów, w których mieszczą się laboratoria, magazyny, toalety, sypialnie i pomieszczenia gospodarcze. Stacja posiada nawet siłownię ze sprzętem do ćwiczeń. Cały kompleks działa na panelach słonecznych. Są ogromne, wielkości stadionu.

Fakty na temat ISS

Stacja w okresie swojej działalności budziła wiele podziwu. Aparat ten jest największym osiągnięciem ludzkich umysłów. W swojej konstrukcji, przeznaczeniu i funkcjach można go nazwać perfekcją. Oczywiście, może za 100 lat zaczną budować na Ziemi statki kosmiczne innego typu, ale na razie, dziś, to urządzenie jest własnością ludzkości. Świadczą o tym następujące fakty dotyczące ISS:

Podczas jego istnienia ISS odwiedziło około dwustu astronautów. Bywali tu także turyści, którzy po prostu przyjechali popatrzeć na Wszechświat z wysokości orbit.
Stacja jest widoczna z Ziemi gołym okiem. Struktura ta jest największą spośród sztucznych satelitów i można ją łatwo zobaczyć z powierzchni planety bez użycia żadnego urządzenia powiększającego. Istnieją mapy, na których można zobaczyć, o której i kiedy urządzenie przelatuje nad miastami. Za ich pomocą możesz łatwo znaleźć informacje o swojej miejscowości: zobacz rozkład lotów nad regionem.
Aby zmontować stację i utrzymać ją w dobrym stanie, kosmonauci wychodzili ponad 150 razy dziennie. majdan, spędzając tam około tysiąca godzin.
Urządzeniem steruje sześciu astronautów. System podtrzymywania życia zapewnia ciągłą obecność ludzi na stacji od chwili jej pierwszego uruchomienia.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna to wyjątkowe miejsce, w którym przeprowadza się szeroką gamę eksperymentów laboratoryjnych. Naukowcy dokonują unikalnych odkryć w dziedzinach medycyny, biologii, chemii i fizyki, fizjologii i obserwacji meteorologicznych, a także w innych dziedzinach nauki.
Urządzenie wykorzystuje giganta panele słoneczne, którego wielkość sięga powierzchni boiska piłkarskiego wraz ze strefami końcowymi. Ich waga wynosi prawie trzysta tysięcy kilogramów.
Baterie są w stanie w pełni zapewnić pracę stacji. Ich praca jest uważnie monitorowana.
Stacja posiada mini-dom wyposażony w dwie łazienki i siłownię.
Lot jest monitorowany z Ziemi. Do sterowania opracowano programy składające się z milionów linii kodu.

Astronauci

Od grudnia 2017 roku w skład załogi ISS wchodzą następujący astronomowie i kosmonauci:

Anton Shkaplerov – dowódca ISS-55. Stację odwiedził dwukrotnie – w latach 2011-2012 i 2014-2015. Podczas 2 lotów przebywał na stacji przez 364 dni.
Skeet Tingle – inżynier pokładowy, astronauta NASA. Ten astronauta nie ma doświadczenia w lotach kosmicznych.
Norishige Kanai - inżynier pokładowy, japoński astronauta.
Aleksander Misurkin. Pierwszy lot odbył się w 2013 roku i trwał 166 dni.
Macr Vande Hai nie ma doświadczenia w lataniu.
Józef Akaba. Pierwszy lot odbył się w 2009 roku w ramach Discovery, drugi w 2012 roku.

Ziemia z kosmosu

Istnieją wyjątkowe widoki Ziemi z kosmosu. Świadczą o tym zdjęcia i filmy astronautów i kosmonautów. Pracę stacji i kosmiczne krajobrazy można zobaczyć oglądając transmisje online ze stacji ISS. Niektóre kamery są jednak wyłączone ze względu na prace konserwacyjne.

Przedstawione zwrócono uwagę czytelników najszybsze rakiety na świecie w całej historii stworzenia.

Prędkość 3,8 km/s

Najszybszy pocisk balistyczny średniego zasięgu o maksymalnej prędkości 3,8 km na sekundę otwiera ranking najszybszych rakiet na świecie. R-12U był zmodyfikowaną wersją R-12. Rakieta różniła się od prototypu brakiem dna pośredniego w zbiorniku utleniacza i niewielkimi zmianami konstrukcyjnymi - w wale nie występowały obciążenia wiatrem, co pozwoliło odciążyć zbiorniki i suche przedziały rakiety oraz wyeliminować potrzebę dla stabilizatorów. Od 1976 roku rakiety R-12 i R-12U zaczęto wycofywać ze służby i zastępować mobilnymi systemami naziemnymi Pioneer. Wycofano je ze służby w czerwcu 1989 r., a do 21 maja 1990 r. w bazie Leśna na Białorusi zniszczono 149 rakiet.

Prędkość 5,8 km/s

Jedna z najszybszych amerykańskich rakiet nośnych o maksymalnej prędkości 5,8 km na sekundę. Jest to pierwszy opracowany międzykontynentalny pocisk balistyczny przyjęty na uzbrojenie Stanów Zjednoczonych. Opracowywany w ramach programu MX-1593 od 1951 roku. Stanowił podstawę arsenału nuklearnego Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych w latach 1959–1964, ale następnie został szybko wycofany ze służby ze względu na pojawienie się bardziej zaawansowanego pocisku Minuteman. Stanowił on podstawę do stworzenia rodziny kosmicznych pojazdów nośnych Atlas, które służą od 1959 roku do dnia dzisiejszego.

Prędkość 6 km/s

UGM-133 A Trójząb II- Amerykański trójstopniowy pocisk balistyczny, jeden z najszybszych na świecie. Jego maksymalna prędkość wynosi 6 km na sekundę. „Trident-2” jest rozwijany od 1977 roku równolegle z lżejszym „Trident-1”. Przyjęty do służby w 1990 roku. Masa startowa – 59 ton. Maks. masa wyrzutu – 2,8 tony przy zasięgu startu 7800 km. Maksymalny zasięg lotu przy zmniejszonej liczbie głowic wynosi 11 300 km.

Prędkość 6 km/s

Jeden z najszybszych na świecie rakiet balistycznych na paliwo stałe będący na wyposażeniu Rosji. Ma minimalny promień zniszczenia 8000 km, przybliżona prędkość 6 km/s. Rakieta jest rozwijana od 1998 roku w Moskiewskim Instytucie Inżynierii Cieplnej, który opracował ją w latach 1989-1997. rakieta naziemna „Topol-M”. Do chwili obecnej przeprowadzono 24 starty próbne Buławy, piętnaście z nich uznano za udane (podczas pierwszego startu wystrzelono masowowymiarowy prototyp rakiety), dwa (siódmy i ósmy) zakończyły się częściowym sukcesem. Ostatni start testowy rakiety odbył się 27 września 2016 roku.

Prędkość 6,7 km/s

Minuteman LGM-30 G- jeden z najszybszych lądowych międzykontynentalnych rakiet balistycznych na świecie. Jego prędkość wynosi 6,7 km na sekundę. Szacowany zasięg lotu LGM-30G Minuteman III wynosi od 6000 do 10 000 kilometrów, w zależności od rodzaju głowicy bojowej. Minuteman 3 służy w USA od 1970 roku do dnia dzisiejszego. Jest to jedyny pocisk umieszczony w silosie w Stanach Zjednoczonych. Pierwszy start rakiety odbył się w lutym 1961 r., modyfikacje II i III wprowadzono odpowiednio w 1964 i 1968 r. Rakieta waży około 34 473 kilogramów i jest wyposażona w trzy silniki na paliwo stałe. Planuje się, że rakieta będzie na służbie do 2020 roku.

Prędkość 7 km/s

Najszybszy na świecie pocisk przeciwrakietowy, przeznaczony do niszczenia celów wysoce zwrotnych i rakiet hipersonicznych wystrzeliwanych na duże wysokości. Testy serii 53T6 kompleksu Amur rozpoczęły się w 1989 roku. Jego prędkość wynosi 5 km na sekundę. Rakieta to 12-metrowy spiczasty stożek bez wystających części. Jego korpus wykonany jest ze stali o wysokiej wytrzymałości przy użyciu uzwojenia kompozytowego. Konstrukcja rakiety pozwala jej wytrzymać duże przeciążenia. Przechwytywacz wystrzeliwuje ze 100-krotnym przyspieszeniem i jest w stanie przechwytywać cele lecące z prędkością do 7 km na sekundę.

Prędkość 7,3 km/s

Najpotężniejszy i najszybszy pocisk nuklearny na świecie o prędkości 7,3 km na sekundę. Jego celem jest przede wszystkim zniszczenie najlepiej ufortyfikowanych stanowisk dowodzenia, silosów rakiet balistycznych i baz lotniczych. Materiały wybuchowe nuklearne zawarte w jednym pocisku mogą całkiem zniszczyć duże miasto większość USA. Dokładność trafienia wynosi około 200-250 metrów. Pocisk znajduje się w najsilniejszych silosach na świecie. SS-18 ma 16 platform, z których jedna jest wypełniona wabikami. Wchodząc na wysoką orbitę, wszystkie głowy „Szatana” wędrują „w chmurze” fałszywych celów i praktycznie nie są identyfikowane przez radary”.

Prędkość 7,9 km/s

Międzykontynentalny pocisk balistyczny (DF-5A) o maksymalnej prędkości 7,9 km na sekundę otwiera pierwszą trójkę najszybszych na świecie. Chiński międzykontynentalny pocisk balistyczny DF-5 wszedł do służby w 1981 roku. Może przenosić ogromną głowicę bojową o masie 5 MT i ma zasięg ponad 12 000 km. DF-5 ma odchylenie około 1 km, co oznacza, że rakieta ma jeden cel - niszczenie miast. Rozmiar głowicy, ugięcie i fakt, że pełne przygotowanie Wystrzelenie zajmuje zaledwie godzinę, co oznacza, że DF-5 jest bronią karną, zaprojektowaną w celu karania wszelkich potencjalnych napastników. Wersja 5A ma zwiększony zasięg, lepsze odchylenie do 300 m i możliwość przenoszenia wielu głowic bojowych.

R-7 Prędkość 7,9 km/s

R-7- Radziecki, pierwszy międzykontynentalny pocisk balistyczny, jeden z najszybszych na świecie. Jego prędkość maksymalna wynosi 7,9 km na sekundę. Opracowanie i produkcja pierwszych egzemplarzy rakiety przeprowadzono w latach 1956-1957 w przedsiębiorstwie OKB-1 pod Moskwą. Po udanych startach w 1957 roku wykorzystano go do wystrzelenia pierwszych na świecie sztucznych satelitów Ziemi. Od tego czasu do wystrzeliwania statków kosmicznych aktywnie wykorzystywane są rakiety nośne z rodziny R-7 do różnych celów, a od 1961 roku te rakiety nośne są szeroko stosowane w załogowych lotach kosmicznych. Na bazie R-7 stworzono całą rodzinę rakiet nośnych. W latach 1957–2000 wystrzelono ponad 1800 pojazdów nośnych opartych na R-7, z czego ponad 97% zakończyło się sukcesem.

Prędkość 7,9 km/s

RT-2PM2 „Topol-M” (15Zh65)- najszybszy międzykontynentalny pocisk balistyczny na świecie o maksymalnej prędkości 7,9 km na sekundę. Maksymalny zasięg - 11 000 km. Przenosi jedną głowicę termojądrową o mocy 550 kt. Wersja silosowa została oddana do użytku w 2000 roku. Metodą uruchamiania jest zaprawa. Podtrzymujący silnik na paliwo stałe rakiety pozwala jej nabrać prędkości znacznie szybciej niż poprzednie typy rakiet podobnej klasy tworzone w Rosji i Związku Radzieckim. To znacznie utrudnia systemom obrony przeciwrakietowej przechwycenie go w aktywnej fazie lotu.

Dziś loty kosmiczne nie są brane pod uwagę fantastyczne historie, ale niestety współczesny statek kosmiczny wciąż bardzo różni się od tych pokazywanych w filmach.

Artykuł przeznaczony jest dla osób powyżej 18 roku życia

Skończyłeś już 18 lat?

Rosyjskie statki kosmiczne i

Statki kosmiczne przyszłości

Statek kosmiczny: jak to jest?

NA

Statek kosmiczny, jak to działa?

Masa współczesnych statków kosmicznych jest bezpośrednio powiązana z wysokością ich lotu. Głównym zadaniem załogowego statku kosmicznego jest bezpieczeństwo.

Moduł zejścia Sojuza stał się pierwszą serią kosmiczną Związek Radziecki. W tym okresie toczył się wyścig zbrojeń pomiędzy ZSRR a USA. Jeśli porównamy wielkość i podejście do kwestii budowy, kierownictwo ZSRR zrobiło wszystko, aby szybko podbić kosmos. Wiadomo, dlaczego dziś nie buduje się podobnych urządzeń. Jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek podjął się budowy według schematu, w którym nie ma przestrzeni osobistej dla astronautów. Nowoczesne statki kosmiczne wyposażone są w pomieszczenia socjalne załogi oraz kapsułę zniżającą, której głównym zadaniem jest uczynienie jej możliwie najbardziej miękką w momencie lądowania.

Pierwszy statek kosmiczny: historia stworzenia

Ciołkowski słusznie uważany jest za ojca astronautyki. Na podstawie swoich nauk Goddrad zbudował silnik rakietowy.

Naukowcy pracujący w Związku Radzieckim jako pierwsi zaprojektowali i zdołali wystrzelić sztucznego satelitę. Jako pierwsi wymyślili także możliwość wystrzelenia żywej istoty w przestrzeń kosmiczną. Stany zdają sobie sprawę, że Unia jako pierwsza stworzyła samolot zdolny wylecieć w kosmos z człowiekiem. Korolew słusznie nazywany jest ojcem nauki o rakietach, który przeszedł do historii jako ten, który odkrył, jak pokonać grawitację i był w stanie stworzyć pierwszy załogowy statek kosmiczny. Dziś nawet dzieci wiedzą, w którym roku zwodowano pierwszy statek z osobą na pokładzie, ale niewiele osób pamięta wkład Korolewa w ten proces.

Załoga i jej bezpieczeństwo podczas lotu

Głównym zadaniem dzisiaj jest bezpieczeństwo załogi, ponieważ spędza ona dużo czasu na wysokości lotu. Budując urządzenie latające, ważne jest, z jakiego metalu jest ono wykonane. Stosowany w nauce o rakietach następujące typy metale:

Aluminium pozwala znacznie zwiększyć rozmiar statku kosmicznego, ponieważ jest lekki.
Żelazo wyjątkowo dobrze radzi sobie ze wszystkimi obciążeniami kadłuba statku.
Miedź ma wysoką przewodność cieplną.
Srebro niezawodnie wiąże miedź i stal.
Zbiorniki na ciekły tlen i wodór wykonane są ze stopów tytanu.

Nowoczesny system podtrzymywania życia pozwala stworzyć atmosferę znaną człowiekowi. Wielu chłopców widzi siebie latających w kosmosie, zapominając o bardzo dużym przeciążeniu astronauty podczas startu.

Największy statek kosmiczny na świecie

Wśród okrętów wojennych dużą popularnością cieszą się myśliwce i przechwytywacze. Nowoczesny statek towarowy ma następującą klasyfikację:

Sonda jest statkiem badawczym.
Kapsuła - przedział ładunkowy do działań dostawczych lub ratowniczych załogi.
Moduł zostaje wystrzelony na orbitę za pomocą bezzałogowego statku powietrznego. Nowoczesne moduły podzielone są na 3 kategorie.
Rakieta. Prototypem stworzenia były opracowania wojskowe.
Shuttle - konstrukcje wielokrotnego użytku do dostarczania niezbędnego ładunku.
Stacje to największe statki kosmiczne. Dziś w kosmosie są nie tylko Rosjanie, ale także Francuzi, Chińczycy i inni.

Buran – statek kosmiczny, który przeszedł do historii

Pierwszym statkiem kosmicznym, który wyleciał w kosmos, był Wostok. Następnie Federacja Nauk Rakietowych ZSRR rozpoczęła produkcję statku kosmicznego Sojuz. Znacznie później zaczęto produkować Clippers i Russ. Federacja wiąże wielkie nadzieje ze wszystkimi tymi załogowymi projektami.

W 1960 roku statek kosmiczny Wostok udowodnił możliwość załogowych podróży kosmicznych. 12 kwietnia 1961 roku Wostok 1 okrążył Ziemię. Ale pytanie, kto latał na statku Wostok 1, z jakiegoś powodu powoduje trudności. Może faktem jest, że po prostu nie wiemy, że Gagarin odbył swój pierwszy lot na tym statku? W tym samym roku statek kosmiczny Wostok 2 po raz pierwszy wszedł na orbitę, przewożąc dwóch kosmonautów jednocześnie, z których jeden wyszedł poza statek w kosmos. To był postęp. I już w 1965 roku Voskhod 2 był w stanie wyruszyć w przestrzeń kosmiczną. Nakręcono historię statku Voskhod 2.

Wostok 3 ustanowił nowy rekord świata w czasie spędzonym przez statek w kosmosie. Ostatni statek seria stała się Vostok 6.

Amerykański wahadłowiec serii Apollo otworzył nowe horyzonty. Przecież w 1968 roku Apollo 11 jako pierwszy wylądował na Księżycu. Obecnie istnieje kilka projektów mających na celu opracowanie samolotów kosmicznych przyszłości, takich jak Hermes i Columbus.

Salut to seria międzyorbitalnych stacji kosmicznych Związku Radzieckiego. Salut 7 słynie z tego, że jest wrakiem.

Kolejnym statkiem kosmicznym, którego historia jest interesująca, jest Buran, nawiasem mówiąc, zastanawiam się, gdzie teraz jest. W 1988 odbył swój pierwszy i ostatni lot. Po wielokrotnym demontażu i transporcie trasa ruchu Burana została utracona. Znana ostatnia lokalizacja statku kosmicznego Buranv Sochi, prace nad nim są wstrzymane. Jednak burza wokół tego projektu jeszcze nie ucichła i dalszy los Opuszczony projekt Buran jest interesujący dla wielu. A w Moskwie na WOGN-ie stworzono interaktywny kompleks muzealny wewnątrz modelu statku kosmicznego Buran.

Gemini to seria statków zaprojektowanych przez amerykańskich projektantów. Zastąpili projekt Merkury i byli w stanie stworzyć spiralę na orbicie.

Amerykańskie statki zwane promami kosmicznymi stały się rodzajem promów, wykonując ponad 100 lotów między obiektami. Drugim promem kosmicznym był Challenger.

Nie można nie zainteresować się historią planety Nibiru, która jest uznawana za statek nadzorczy. Nibiru już dwukrotnie zbliżyła się do Ziemi na niebezpieczną odległość, ale w obu przypadkach udało się uniknąć kolizji.

Dragon to statek kosmiczny, który miał polecieć na planetę Mars w 2018 roku. W 2014 roku federacja, cytując specyfikacje techniczne i stan statku Dragon opóźniły start. Niedawno miało miejsce kolejne wydarzenie: firma Boeing oświadczyła, że rozpoczęła także prace nad łazikiem marsjańskim.

Pierwszy w historii statek wielokrotnego użytku kombi miało być urządzeniem o nazwie Zarya. Zarya to pierwszy projekt statku transportowego wielokrotnego użytku, z którym federacja wiązała bardzo duże nadzieje.

Możliwość wykorzystania instalacji jądrowych w przestrzeni kosmicznej uważa się za przełom. W tym celu rozpoczęto prace nad modułem transportowo-energetycznym. Równolegle trwają prace nad projektem Prometheus – kompaktowym reaktorem jądrowym do rakiet i statków kosmicznych.

Chiński Shenzhou 11 wystartował w 2016 roku z dwoma astronautami, którzy mają spędzić w kosmosie 33 dni.

Prędkość statku kosmicznego (km/h)

Za minimalną prędkość, z jaką można wejść na orbitę okołoziemską, uważa się 8 km/s. Dziś nie ma potrzeby opracowywać najszybszego statku na świecie, ponieważ jesteśmy na samym początku przestrzeni kosmicznej. Mimo wszystko maksymalna wysokość, jaką udało nam się osiągnąć w przestrzeni kosmicznej, wynosi zaledwie 500 km. Rekord najszybszego ruchu w kosmosie został ustanowiony w 1969 roku i do tej pory nie został pobity. Na statku kosmicznym Apollo 10 trzech astronautów, którzy okrążyli Księżyc, wracało do domu. Kapsuła, która miała ich dostarczyć z lotu, osiągnęła prędkość 39,897 km/h. Dla porównania przyjrzyjmy się, jak szybko porusza się stacja kosmiczna. Może osiągnąć maksymalną prędkość 27 600 km/h.

Opuszczone statki kosmiczne

Dziś dla statków kosmicznych, które popadły w ruinę, na Pacyfiku utworzono cmentarz, na którym dziesiątki porzuconych statków kosmicznych mogą znaleźć swoje miejsce spoczynku. Katastrofy statków kosmicznych

W kosmosie zdarzają się katastrofy, często powodujące śmierć. Co dziwne, najczęstsze są wypadki powstałe w wyniku zderzeń ze śmieciami kosmicznymi. Kiedy dochodzi do kolizji, orbita obiektu zmienia się, powodując katastrofę i uszkodzenia, często kończące się eksplozją. Najbardziej znaną katastrofą jest śmierć amerykańskiego załogowego statku kosmicznego Challenger.

Napęd jądrowy dla statków kosmicznych 2017

Dziś naukowcy pracują nad projektami stworzenia nuklearnego silnika elektrycznego. Rozwój ten polega na podboju kosmosu za pomocą silników fotonicznych. Rosyjscy naukowcy planują w najbliższej przyszłości rozpocząć testy silnika termojądrowego.

Statki kosmiczne Rosji i USA

Z biegiem lat narosło szybkie zainteresowanie kosmosem Zimna wojna między ZSRR i USA. Amerykańscy naukowcy uznali swoich rosyjskich kolegów za godnych rywali. Radziecka rakieta nadal się rozwijała, a po upadku państwa Rosja została jej następczynią. Oczywiście statki kosmiczne, na których latają rosyjscy kosmonauci, znacznie różnią się od pierwszych statków. Co więcej, dziś, dzięki pomyślnemu rozwojowi amerykańskich naukowców, statki kosmiczne stały się wielokrotnego użytku.

Statki kosmiczne przyszłości

Obecnie coraz większym zainteresowaniem cieszą się projekty, które pozwolą ludzkości podróżować dłużej. Nowoczesne rozwiązania już przygotowują statki do wypraw międzygwiezdnych.

Miejsce, z którego startują statki kosmiczne

Zobaczenie startu statku kosmicznego na własne oczy to marzenie wielu osób. Może to wynikać z faktu, że pierwsze uruchomienie nie zawsze prowadzi do pożądanego rezultatu. Ale dzięki Internetowi możemy zobaczyć, jak statek startuje. Biorąc pod uwagę fakt, że osoby obserwujące start załogowego statku kosmicznego powinny znajdować się dość daleko, możemy sobie wyobrazić, że jesteśmy na platformie startowej.

Statek kosmiczny: jak jest w środku?

Dziś dzięki eksponatom muzealnym możemy na własne oczy zobaczyć konstrukcję takich statków jak Sojuz. Oczywiście pierwsze statki były bardzo proste od środka. Wnętrze więcej nowoczesne opcje zaprojektowane w spokojnych kolorach. Konstrukcja każdego statku kosmicznego koniecznie przeraża nas wieloma dźwigniami i przyciskami. A to dodaje dumy tym, którzy potrafili zapamiętać, jak działa statek, a ponadto nauczyli się go kontrolować.

Jakimi statkami kosmicznymi teraz latają?

Nowe statki kosmiczne wygląd potwierdzić, że fikcja stała się rzeczywistością. Dziś nikogo nie zdziwi fakt, że dokowanie statków kosmicznych jest rzeczywistością. A niewiele osób pamięta, że pierwsze na świecie takie dokowanie miało miejsce już w 1967 roku…

Być może zainteresują Cię poniższe materiały