Касмічныя апараты. Штучныя спадарожнікі Зямлі

Касмічныя апараты ва ўсёй сваёй разнастайнасці - адначасова гонар і клопат чалавецтва. Іх стварэнню папярэднічала шматвекавая гісторыя развіцця навукі і тэхнікі. Касмічная эра, якая дазволіла людзям з боку зірнуць на свет, у якім яны жывуць, ўзнесла нас на новую ступень развіцця. Ракета ў космасе сёння - гэта не мара, а прадмет клопатаў высакакласных спецыялістаў, перад якімі стаяць задачы па ўдасканаленні існуючых тэхналогій. Пра тое, якія віды касмічных апаратаў вылучаюць і чым яны адзін ад аднаго адрозніваюцца, пойдзе гаворка ў артыкуле.

вызначэнне

Касмічныя апараты - абагульненае назву для любых прылад, прызначаных для працы ва ўмовах космасу. Ёсць некалькі варыянтаў іх класіфікацыі. У самым простым выпадку вылучаюць касмічныя апараты пілатуемыя і аўтаматычныя. Першыя, у сваю чаргу, падзяляюцца на касмічныя караблі і станцыі. Розныя па сваіх магчымасцях і прызначэнню, яны падобныя шмат у чым па будынку і якім карыстаецца абсталявання.

асаблівасці палёту

Любы касмічны апарат пасля старту праходзіць праз тры асноўныя стадыі: вывядзенне на арбіту, уласна палёт і пасадка. Першы этап прадугледжвае развіццё апаратам хуткасці, неабходнай для выхаду ў касмічную прастору. Для таго каб патрапіць на арбіту, яе значэнне павінна быць 7,9 км / с. Поўнае пераадоленне зямнога прыцягнення прадугледжвае развіццё другой касмічнай хуткасці, роўнай 11,2 км / с. Менавіта так рухаецца ракета ў космасе, калі яе мэтай з'яўляюцца аддаленыя ўчасткі прасторы Сусвету.

Пасля вызвалення ад прыцягнення варта другі этап. У працэсе арбітальнага палёту рух касмічных апаратаў адбываецца па інэрцыі, за кошт пасагу ім паскарэння. Нарэшце, стадыя пасадкі мяркуе зніжэнне хуткасці карабля, спадарожніка або станцыі практычна да нуля.

«Начынне»

Кожны касмічны апарат аснашчаюцца абсталяваннем пад стаць тым задачам, якія ён закліканы вырашыць. Аднак асноўнае разыходжанне звязана з так званым мэтавым абсталяваннем, неабходным як раз для атрымання дадзеных і розных навуковых даследаванняў. У астатнім абсталяванне ў касмічных апаратаў падобна. У яго ўваходзяць наступныя сістэмы:

• энергазабеспячэнне - часцей за ўсё забяспечваюць касмічныя апараты неабходнай энергіяй сонечныя або радыеізатопных батарэі, хімічныя акумулятары, ядзерныя рэактары;
• сувязь - ажыццяўляецца пры выкарыстанні радиоволнового сігналу, пры істотным выдаленні ад Зямлі асабліва важным становіцца дакладнае навядзенне антэны;
• жыццезабеспячэнне - сістэма характэрная для пілатуемых касмічных апаратаў, дзякуючы ёй становіцца магчымым знаходжанне людзей на борце;
• арыентацыя - як і любыя іншыя караблі, касмічныя аснашчаны абсталяваннем для пастаяннага вызначэння ўласнага становішча ў прасторы;
• рух - рухавікі касмічных апаратаў дазваляюць ўносіць змены ў хуткасць палёту, а таксама ў яго кірунак.

класіфікацыя

Адзін з асноўных крытэрыяў для падзелу касмічных апаратаў на тыпы - гэта рэжым працы, які вызначае іх магчымасці. Па дадзеным прыкмеце вылучаюць апараты:

• месцаваныя на геацэнтрычнай арбіце, або штучныя спадарожнікі Зямлі;
• тыя, мэтай якіх з'яўляецца вывучэнне аддаленых участкаў космасу, - аўтаматычныя міжпланетныя станцыі;
• выкарыстоўваюцца для дастаўкі людзей або неабходнага грузу на арбіту нашай планеты, называюцца яны касмічнымі караблямі, могуць быць аўтаматычнымі ці ж пілатуемы;
• створаныя для знаходжання людзей у космасе на працягу доўгага перыяду, - гэта арбітальныя станцыі ;
• якія займаюцца дастаўкай людзей і грузаў з арбіты на паверхню планеты, яны называюцца спускаешся;
• здольныя даследаваць планету, непасрэдна размяшчаючыся на яе паверхні, і перамяшчацца па ёй, - гэта планетоходы.

Спынімся падрабязней на некаторых тыпах.

ІСВ (штучныя спадарожнікі Зямлі)

Першымі апаратамі, запушчанымі ў космас, былі штучныя спадарожнікі Зямлі. Фізіка і яе законы робяць вывядзенне любога падобнага прылады на арбіту няпростай задачай. Любы апарат павінен пераадолець прыцягненне планеты і затым не ўпасці на яе. Для гэтага спадарожніка неабходна рухацца з першай касмічнай хуткасцю ці ледзь хутчэй. Над нашай планетай вылучаюць ўмоўную ніжнюю мяжу магчымага размяшчэння ІСВ (праходзіць на вышыні 300 км). Больш блізкае размяшчэнне прывядзе да досыць хуткаму тармажэнню апарата ва ўмовах атмасферы.

Першапачаткова толькі ракеты-носьбіты маглі дастаўляць на арбіту штучныя спадарожнікі Зямлі. Фізіка, аднак, не стаіць на месцы, і сёння распрацоўваюцца новыя спосабы. Так, адзін з часта выкарыстоўваюцца ў апошні час метадаў - запуск з борта іншага спадарожніка. У планах прымяненне і іншых варыянтаў.

Арбіты касмічных апаратаў, якія круцяцца вакол Зямлі, могуць пралягаць на рознай вышыні. Натуральна, ад гэтага залежыць і час, патрабаванае на адзін круг. Спадарожнікі, перыяд абарачэння якіх роўны сутак, размяшчаюцца на так званай геастацыянарнай арбіце. Яна лічыцца найбольш каштоўнай, паколькі апараты, якія знаходзяцца на ёй, для зямнога назіральніка здаюцца нерухомымі, а значыць, адсутнічае неабходнасць стварэння механізмаў павароту антэн.

АМС (аўтаматычныя міжпланетныя станцыі)

Велізарны лік звестак аб розных аб'ектах Сонечнай сістэмы навукоўцы атрымліваюць пры дапамозе касмічных апаратаў, што накіроўваюцца за межы геацэнтрычнай арбіты. Аб'екты АМС - гэта і планеты, і астэроіды, і каметы, і нават галактыкі, даступныя для назірання. Задачы, якія ставяцца перад такімі апаратамі, патрабуюць велізарных ведаў і сіл ад інжынераў і даследчыкаў. Місіі АМС ўяўляюць сабой ўвасабленне тэхнічнага прагрэсу і з'яўляюцца адначасова яго стымулам.

Пілатуемы касмічны карабель

Апараты, створаныя для дастаўкі людзей да прызначанай мэты і вяртання іх назад, у тэхналагічным плане ані не саступаюць апісаным відах. Менавіта да гэтага тыпу адносіцца «Усход-1», на якім здзейсніў свой палёт Юрый Гагарын.

Самая складаная задача для стваральнікаў пілатуемага касмічнага карабля - забеспячэнне бяспекі экіпажа падчас вяртання на Зямлю. Таксама значнай часткай такіх апаратаў з'яўляецца сістэма аварыйнага выратавання, у якой можа ўзнікнуць неабходнасць падчас вывядзення карабля ў космас пры дапамозе ракеты-носьбіта.

Касмічныя апараты, як і ўся касманаўтыка, няспынна ўдасканальваюцца. У апошні час у СМІ можна было часта бачыць паведамленні аб дзейнасці зонда «Розетта» і спушчальнага апарата «Филы». Яны ўвасабляюць ўсе апошнія дасягненні ў галіне касмічнага караблебудавання, разліку руху апарата і гэтак далей. Пасадка зонда «Филы» на камету лічыцца падзеяй, параўнальным з палётам Гагарына. Самае цікавае, што гэта не вянок магчымасцяў чалавецтва. Нас яшчэ чакаюць новыя адкрыцці і дасягненні ў плане як асваення касмічнай прасторы, так і будынкі лятальных апаратаў.