Тя започва през 1957 г., когато в СССР е изстрелян първият спътник - Sputnik 1. Оттогава хората са успели да посетят, а космическите сонди без пилоти са посетили всички планети, с изключение на. Сателити, обикалящи около Земята, са влезли в живота ни. Благодарение на тях милиони хора имат възможност да гледат телевизия (вижте статията „“). Фигурата показва как част от космическия кораб се връща на Земята с помощта на парашут.

Ракети

Историята на космическите изследвания започва с ракети. Първите ракети са използвани за бомбардировки по време на Втората световна война. През 1957 г. е създадена ракета, която доставя Спутник-1 в космоса. По -голямата част от ракетата е заета от резервоари за гориво. Само горна частизвикани ракети полезен товар... Ракетата Ariane 4 има три отделни секции с резервоари за гориво. Те се наричат ракетни етапи... Всеки етап избутва ракетата на определено разстояние, след което, когато е празна, тя се отделя. В резултат на това от ракетата остава само полезният товар. Първият етап превозва 226 тона течно гориво... Горивото и два бустера създават огромната маса, необходима за излитане. Вторият етап е разделен на надморска височина 135 км. Третият етап на ракетата е нейният, работещ върху течност и азот. Горивото изгаря тук за около 12 минути. В резултат на това от ракетата Ariane-4 на Европейската космическа агенция остава само полезният товар.

През 1950-1960-те години. СССР и САЩ се състезаваха в космическите изследвания. Първият пилотиран космически кораб е Восток. Ракетата Сатурн 5 доведе хората до Луната за първи път.

Ракети 1950 -те / 960 -те:

1. "Sputnik"

2. "Авангард"

3. "Юнона-1"

4. "Изток"

5. "Меркурий-Атлант"

6. "Близнаци-Титан-2"

8. "Сатурн-1В"

9. "Сатурн-5"

Космически скорости

За да влезе в космоса, ракета трябва да излезе навън. Ако скоростта му не е достатъчна, тя просто ще падне на Земята, поради действието на силата. Извиква се скоростта, необходима за излизане в космоса първа космическа скорост... Това е 40 000 км / ч. На орбита космическият кораб се огъва около Земята с орбитална скорост... Орбиталната скорост на кораба зависи от разстоянието му от Земята. Когато космически кораб лети на орбита, той по същество просто пада, но не може да падне, тъй като губи височина точно толкова, колкото земната повърхност се спуска под него, закръглявайки се.

Космически сонди

Сондите са безпилотни космически корабизпратени на дълги разстояния. Те посетиха всички планети с изключение на Плутон. Сондата може да лети до местоназначението си дълги години... Когато лети до желаното небесно тяло, той излиза на орбита около него и изпраща получената информация на Земята. Miriner-10, единствената сонда, която посети. Pioneer 10 беше първата космическа сонда, която напусна Слънчевата система. Той ще достигне най -близката звезда след повече от милион години.

Някои сонди са проектирани да кацнат на повърхността на друга планета или са оборудвани с превозни средства за спускане, спуснати на планетата. Кацащият може да събира почвени проби и да ги доставя на Земята за изследвания. През 1966 г. космически кораб, сондата Luna-9, кацна за първи път на лунната повърхност. След засаждането се отвори като цвете и започна снимките.

Сателити

Сателитът е безпилотно превозно средство, която е пусната в орбита, обикновено наземна. Сателитът има конкретна задача- например да гледате, да излъчвате телевизия, да изследвате находища на минерали: има дори шпионски спътници. Сателитът обикаля с орбитална скорост. На снимката можете да видите кадър от устието на река Хъмбър (Англия), направен от Ландсет от земната орбита. „Landset“ може да „разглежда на Земята парцели с площ от само 1 кв. М. м.

Станцията е същият спътник, но предназначена за работа на хора на борда. Космически кораб с екипаж и товар може да бъде акостиран до станцията. Досега в космоса са работили само три дългосрочни станции: американската Skylab и руската Salyut и Mir. Skylab е изведен на орбита през 1973 г. Три екипажа работят последователно на борда. Станцията престава да съществува през 1979 г.

Орбиталните станции играят огромна роля в изучаването на ефекта на безтегловността върху човешкото тяло. Бъдещи станции като Freedom, които сега американците изграждат с помощта на експерти от Европа, Япония и Канада, ще се използват за много дългосрочни експерименти или за индустриално производство в космоса.

Когато астронавтът напуска станция или кораб в открито космос, той се облича скафандър... Вътре в скафандра изкуствено е създаден равен на атмосферния. Вътрешните слоеве на костюма са с течно охлаждане. Устройствата следят налягането и съдържанието на кислород вътре. Стъклото на шлема е много издръжливо; издържа на ударите на малки камъни - микрометеорити.

11.06.2010 00:10

Американският космически кораб Dawn наскоро постави нов рекорд в скоростта - 25,5 хиляди км / ч, пред своя основен конкурент - сондата Deep Space 1. Това постижение стана възможно благодарение на свръхмощния йонен двигател, инсталиран на космическия кораб. Според експерти обаче НАСА, това далеч не е границата на неговите възможности.

Скоростта на американския космически кораб Dawn достигна рекордно високо ниво на 5 юни - 25,5 хиляди км / ч. Според учените обаче, в близко бъдеще скоростта на кораба ще достигне 100 хиляди км / ч.

Така, благодарение на уникалния си двигател, Dawn заобиколи своя предшественик, сондата Deep Space 1, експериментален роботизиран космически кораб, изстрелян на 24 октомври 1998 г. от бустер. Вярно е, че Deep Space 1 все още запазва заглавието на станцията, чиито двигатели са работили най -дълго. Но Dawn може да изпревари "конкурента" в тази категория още през август.

Основната задача на космическия кораб, изстрелян преди три години, е да изследва астероид 4 Vesta, към който космическият кораб ще се приближи през 2011 г., и планетата джудже Церера. Учените се надяват да получат най -точните данни за формата, размера, масата, минералния и елементарния състав на тези обекти, разположени между орбитите на Юпитер и Марс. Общото разстояние, което ще измине космическият кораб Dawn, е 4 милиарда 800 милиона километра.

Тъй като в космоса няма въздух, след ускоряване корабът продължава да се движи с набраната скорост. Това не е възможно на Земята поради забавяне на триенето. Използването на йонни двигатели в безвъздушно пространство позволи на учените да направят процеса на постепенно увеличаване на скоростта на космическия кораб Dawn възможно най -ефективно.

Принципът на действие на иновативния двигател е да йонизира газа и да го ускори чрез електростатично поле. В този случай, поради високото съотношение заряд-маса, става възможно диспергирането на йони до много високи скорости. По този начин в двигателя може да се постигне много голям специфичен импулс, който прави възможно значително намаляване на консумацията на реактивната маса на йонизирания газ (в сравнение с химическа реакция), но изисква голям разход на енергия.

Трите двигателя на Dawn не работят постоянно, но се включват за кратко в определени точки на полета. Към днешна дата те са работили общо 620 дни и са използвали над 165 килограма ксенон. Простите изчисления показват, че скоростта на сондата се увеличава с около 100 км / ч на всеки четири дни. До края на осемгодишната мисия Dawn (въпреки че експертите не изключват удължаването й), общото време на работа на двигателя ще бъде 2000 дни - почти 5,5 години. Такива показатели обещават, че скоростта на космическия кораб ще достигне 38,6 хиляди км / ч.

Това може да изглежда малка стойност на фона на поне първата космическа скорост, с която се изстрелват изкуствените спътници на Земята, но за междупланетно превозно средство без никакви външни ускорители, което не извършва специални маневри в гравитационното поле на планетите, като резултатът наистина е забележителен.

Тази статия ще запознае читателя с такава интересна тема като космическа ракета, ракета -носител и целия полезен опит, който това изобретение е донесло на човечеството. Ще се говори и за полезни товари, доставени в космоса. Космическите изследвания започнаха не толкова отдавна. В СССР това беше средата на третия петгодишен план, когато Вторият Световна война... Космическата ракета е разработена в много страни, но дори САЩ не успяха да ни изпреварят на този етап.

Първият

Първият успешен старт, който напуска СССР, е космическа ракета -носител с изкуствен спътник на борда на 4 октомври 1957 г. Сателитът PS-1 беше успешно изведен на нискоземна орбита. Трябва да се отбележи, че това налага създаването на шест поколения и едва седмото поколение руски космически ракети успяха да развият необходимата скорост за навлизане в околоземното пространство - осем километра в секунда. В противен случай е невъзможно да се преодолее гравитацията на Земята.

Това стана възможно при разработването на балистични оръжия с голям обсег, където беше използван усилване на двигателя. Да не се бърка: космическа ракета и космически кораб са две различни неща. Ракетата е средство за доставка и към нея е прикрепен кораб. Вместо това може да бъде всичко - космическа ракета може да носи спътник, оборудване и ядрена бойна глава, която винаги е служила и все още служи като възпиращо средство за ядрените сили и стимул за запазване на мира.

История

Първи, които теоретично обосновават изстрелването на космическа ракета, са руските учени Мещерски и Циолковски, които още през 1897 г. описват теорията за нейния полет. Много по -късно тази идея беше възприета от Оберт и фон Браун от Германия и Годард от САЩ. Именно в тези три страни започна работата по проблемите на реактивното задвижване, създаването на реактивни двигатели на твърдо гориво и течно гориво. Най-хубавото е, че тези въпроси бяха решени в Русия, поне двигателите с твърдо гориво вече бяха широко използвани през Втората световна война ("Катюши"). Течнореактивните двигатели се справиха по-добре в Германия, която създаде първата балистична ракета V-2.

След войната екипът на Вернер фон Браун, вземайки чертежи и разработки, намери подслон в Съединените щати, а СССР беше принуден да се задоволи с малък брой отделни ракетни комплекти без никаква придружаваща документация. Останалото е измислено от нас самите. Ракетната технология се развива бързо, все повече увеличава обхвата и теглото на превозвания товар. През 1954 г. започва работа по проект, благодарение на който СССР успява първи да лети с космическа ракета. Това беше междуконтинентална двустепенна балистична ракета R-7, която скоро беше модернизирана за космоса. Оказа се отличен - изключително надежден, осигуряващ много записи в космическите изследвания. Все още се използва в модернизирана форма.

"Sputnik" и "Луна"

През 1957 г. първата космическа ракета - същата R -7 - изстрелва на орбита изкуствения „Спутник -1“. По -късно САЩ решиха да повторят този старт. Въпреки това при първия опит космическата им ракета не излезе в космоса, тя избухна в началото - дори във въздуха. Avangard е построен от чисто американски екип и не оправда очакванията. Тогава проектът е поет от Вернер фон Браун, а през февруари 1958 г. изстрелването на космическата ракета е успешно. А в СССР междувременно Р -7 беше модернизиран - към него беше добавен трети етап. В резултат на това скоростта на космическата ракета стана напълно различна - беше достигната втората космическа скорост, благодарение на която стана възможно да се напусне земната орбита. За още няколко години серията R-7 беше модернизирана и подобрена. Двигателите на космическите ракети се смениха, те експериментираха много с третия етап. Следните опити бяха успешни. Скоростта на космическата ракета даде възможност не само да напусне земната орбита, но и да помисли за изучаване на други планети от Слънчевата система.

Но в началото вниманието на човечеството беше почти изцяло приковано към естествения спътник на Земята - Луната. През 1959 г. към него лети съветската космическа станция Луна-1, която трябваше да направи твърдо кацане на лунната повърхност. Въпреки това, поради недостатъчно точни изчисления, устройството премина няколко минути (шест хиляди километра) и се втурна към Слънцето, където се установи в орбита. Така че нашето светило получи първия си собствен изкуствен спътник - случаен подарък. Но нашият естествен спътник не беше сам за дълго и през същата 1959 г. до него долетя Луна-2, изпълнявайки задачата си абсолютно правилно. Месец по-късно Luna-3 ни достави снимки задната странанашата нощна звезда. И през 1966 г. Luna 9 кацна леко в Океана на бурите и получихме панорамна гледка към лунната повърхност. Лунната програма продължи дълго време, до времето, когато американските астронавти кацнаха върху нея.

Юрий Гагарин

12 април се превърна в един от най -значимите дни у нас. Невъзможно е да се предаде силата на националното ликуване, гордост, истинско щастие, когато беше обявен първият полет на човек в космоса в света. Юрий Гагарин стана не само национален герой, той беше аплодиран от целия свят. И затова 12 април 1961 г. - денят, който триумфално влезе в историята, се превърна в Ден на космонавтиката. Американците спешно се опитаха да отговорят на тази безпрецедентна стъпка, за да споделят с нас космическата слава. Месец по -късно Алън Шепърд излетя, но корабът не излезе на орбита, това беше суборбитален полет по дъга, а САЩ направиха орбитален полет едва през 1962 г.

Гагарин излетя в космоса на космическия кораб "Восток". Това е специална машина, в която Королев създаде изключително успешна космическа платформа, която решава много различни практически задачи. В същото време в самото начало на шестдесетте години се разработва не само пилотирана версия на космическия полет, но и проект за фоторазведка. "Восток" като цяло имаше много модификации - повече от четиридесет. И днес са в експлоатация спътници от серията "Бион" - това са директни потомци на космическия кораб, на който е осъществен първият пилотиран полет в космоса. През същата 1961 г. много по -сложна експедиция е с Герман Титов, който прекарва целия ден в космоса. Съединените щати успяха да повторят това постижение едва през 1963 г.

"Изток"

На космонавтите на всички космически кораби „Восток“ беше осигурено място за изхвърляне. Това беше мъдро решение, тъй като едно устройство изпълняваше задачите както при старта (аварийно спасяване на екипажа), така и при мекото кацане на спускащото се превозно средство. Дизайнерите насочиха усилията си към разработването на едно устройство, а не на две. Това намалява техническия риск; в авиацията катапултната система вече е била перфектно разработена по това време. От друга страна, има голяма печалба във времето, отколкото ако проектирате фундаментално ново устройство. В края на краищата космическата надпревара продължи и СССР я спечели с доста голяма разлика.

По същия начин кацна и Титов. Имаше късмет да слезе с парашут железопътна линияна който пътува влакът и той веднага е заснет от журналисти. Системата за кацане, която е станала най -надеждната и мека, е разработена през 1965 г., използва гама висотомер. Тя все още служи. В Съединените щати тази технология не съществува, поради което всички техни превозни средства за спускане, дори новият Dragon SpaceX, не кацат, а се пръскат надолу. Изключение правят само совалките. А през 1962 г. СССР вече започва групови полети на космическите кораби „Восток-3“ и „Восток-4“. През 1963 г. съветският космонавтски корпус е попълнен с първата жена - Валентина Терешкова посети космоса, ставайки първата в света. В същото време Валери Биковски постави рекорд за продължителността на един -единствен полет, който досега не е счупен - той остана в космоса пет дни. През 1964 г. се появява многоместният кораб „Восход“ и САЩ изостават цяла година. И през 1965 г. Алексей Леонов излезе в открито космос!

"Венера"

През 1966 г. СССР започва междупланетни полети. Космическият кораб "Венера-3" направи твърдо кацане на съседна планета и достави земното кълбо и знамето на СССР там. През 1975 г. Венера-9 успява да направи меко кацане и да предаде изображение на повърхността на планетата. А "Венера-13" направи цветни панорамни снимки и звукозапис. Серията AMS (автоматични междупланетни станции) за изследване на Венера, както и околното пространство, продължава да се подобрява и сега. На Венера условията са сурови и практически нямаше надеждна информация за тях, разработчиците не знаеха нищо за налягането или температурата на повърхността на планетата, всичко това, разбира се, усложни изследването.

Първата серия превозни средства за спускане дори знаеха как да плуват - за всеки случай. Въпреки това, в началото полетите не бяха успешни, но по -късно СССР беше толкова успешен във скитанията на Венера, че тази планета започна да се нарича руска. Венера-1 е първият космически кораб в историята на човечеството, предназначен за полет до други планети и техните изследвания. Стартиран е през 1961 г., след седмица връзката е загубена поради прегряване на сензора. Станцията стана неконтролируема и успя да направи само първото в света прелитане близо до Венера (на разстояние около сто хиляди километра).

По стъпките

„Венера-4“ ни помогна да разберем, че на тази планета има двеста седемдесет и един градуса в сянка (нощната страна на Венера), налягането е до двадесет атмосфери, а самата атмосфера е деветдесет процента въглероден двуокис... И този космически кораб също откри водородна корона. "Венера-5" и "Венера-6" ни разказаха много за слънчевия вятър (плазмени потоци) и неговата структура в близост до планетата. Venera-7 актуализира данните за температурата и налягането в атмосферата. Всичко се оказа още по -сложно: температурата по -близо до повърхността беше 475 ± 20 ° C, а налягането беше с порядък по -високо. На следващия космически кораб буквално всичко беше променено и след сто и седемнадесет дни „Венера-8“ беше леко очарована от дневната страна на планетата. Тази станция имаше фотометър и много допълнителни инструменти. Основното беше връзката.

Оказа се, че осветлението на най -близкия съсед едва ли се различава от наземното - както имаме в облачен ден. Да, там не е просто облачно, времето наистина се проясни. Снимките на това, което видя оборудването, просто изумиха земляните. Освен това бяха изследвани почвата и количеството амоняк в атмосферата и беше измерена скоростта на вятъра. А „Венера-9“ и „Венера-10“ успяха да ни покажат своя „съсед“ по телевизията. Това са първите записи в света, предадени от друга планета. И самите тези станции вече са изкуствени спътници на Венера. Последни до тази планета долетяха Венера-15 и Венера-16, които също станаха спътници, като преди това предоставиха на човечеството абсолютно нови и необходими знания. През 1985 г. продължението на програмата е „Вега-1“ и „Вега-2“, които изучават не само Венера, но и кометата на Халей. Следващият полет е планиран за 2024 г.

Нещо за космическа ракета

Тъй като параметрите и спецификациивсички ракети се различават една от друга, помислете за ракета-носител от ново поколение, например Союз-2.1А. Това е тристепенна ракета среден клас, модифицирана версия на "Союз-У", която е в експлоатация с голям успех от 1973 г. насам.

Тази ракета -носител е предназначена да осигури изстрелването на космически кораби. Последните могат да имат военна, национална икономическа и социална цел. Тази ракета може да ги отведе различни видовеорбити-геостационарни, геотрансферни, слънчево-синхронни, силно елипсовидни, средни, ниски.

Модернизация

Ракетата е изключително модернизирана, тук е създадена коренно различна цифрова система за управление, разработена на нова база от вътрешни елементи, с високоскоростен бордов цифров компютър с много по-голямо количество RAM. Цифровата система за управление осигурява на ракетата високоточно изстрелване на полезен товар.

Освен това са монтирани двигатели, върху които са подобрени дюзите на първия и втория етап. Друга телеметрична система работи. По този начин точността на изстрелването на ракетата, нейната стабилност и, разбира се, управляемостта са се увеличили. Масата на космическата ракета не се е увеличила, а полезният товар се е увеличил с триста килограма.

Спецификации

Първият и вторият етап на ракетата-носител са оборудвани с течно-ракетни двигатели RD-107A и RD-108A от НПО „Енергомаш“ на името на академик Глушко, а третият етап е оборудван с четирикамерен RD-0110 от КБ „Химавтоматика“. Ракетното гориво е течен кислород, който е екологично чист окислител, и нискотоксично гориво, керосин. Дължината на ракетата е 46,3 метра, стартовото тегло е 311,7 тона, а без бойната глава - 303,2 тона. Масата на конструкцията на ракетата -носител е 24,4 тона. Горивните компоненти тежат 278,8 тона. Летните изпитания на "Союз-2.1А" започнаха през 2004 г. на космодрома Плесецк и бяха успешни. През 2006 г. ракетата -носител направи първия си търговски полет - изстреля на орбита европейския метеорологичен космически кораб Metop.

Трябва да се каже, че ракетите имат различни възможности за извеждане на полезен товар. Носителите са леки, средни и тежки. Ракетата -носител Rokot например извежда космически кораби на нискоземни орбити - до двеста километра и следователно може да се справи с товар от 1,95 тона. Но "Протонът" е тежък клас, той може да изведе 22,4 тона на ниска орбита, 6,15 тона на геостационарна орбита и 3,3 тона на геостационарна. Разглежданата от нас ракета-носител е предназначена за всички сайтове, използвани от Роскосмос: Куру, Байконур, Плесецк, Восточен и работи в рамките на съвместни руско-европейски проекти.

Космосът е мистериозно и най -неблагоприятно пространство. Въпреки това Циолковски вярва, че бъдещето на човечеството се крие именно в космоса. Няма причина да спорите с този велик учен. Космосът е безкрайни перспективи за развитието на цялата човешка цивилизация и разширяването на жизненото пространство. Освен това той крие отговорите на много въпроси. Днес човекът активно използва космоса. И нашето бъдеще зависи от това как излитат ракетите. Разбирането на хората за този процес е не по -малко важно.

Космическо състезание

Не толкова отдавна две мощни суперсили бяха в състояние на студена война. Беше като безкрайно състезание. Мнозина предпочитат да опишат този период от време като конвенционална надпревара във въоръжаването, но това съвсем не е така. Това е научна раса. На нея дължим много приспособления и ползи от цивилизацията, с които сме толкова свикнали.

Космическата надпревара беше само една от съществени елементистудена война. Само за няколко десетилетия хората са преминали от конвенционални атмосферни полети към кацане на Луната. Това е невероятен напредък в сравнение с други постижения. В това прекрасно време хората смятаха, че изследването на Марс е много по -близка и по -реалистична задача от помирението на СССР и САЩ. Тогава хората бяха максимално запалени по космоса. Почти всеки ученик или ученик разбираше как излита ракета. Не беше сложни знания, обратно. Тази информация беше проста и много интересна. Астрономията стана изключително важна сред другите науки. В онези години никой не можеше да каже, че Земята е плоска. Достъпното образование изкорени невежеството навсякъде. Тези дни обаче отдавна са отминали, а днес изобщо не е така.

Упадък

С разпадането на СССР състезанието приключи. Причината за свръхфинансиране на космически програми е изчезнала. Много обещаващи и пробивни проекти никога не са били реализирани. Времето на стремеж към звездите отстъпи място на истинското упадък. Както знаете, това означава спад, регресия и известна степен на деградация. Не е нужно да сте гений, за да разберете това. Достатъчно е да обърнете внимание на медийната мрежа. Сектата на плоската земя активно води своята пропаганда. Хората не знаят основни неща. V Руска федерацияастрономията изобщо не се преподава в училищата. Ако се приближите до минувач и попитате как излитат ракетите, той няма да отговори на този прост въпрос.

Хората дори не знаят по каква траектория летят ракетите. При такива условия няма смисъл да се питаме за орбиталната механика. Липса на подходящо образование, „Холивуд“ и видео игри - всичко това създаде фалшива представа за космоса като такъв и за полета към звездите.

Това не е вертикален полет

Земята не е плоска и това е неоспорим факт. Земята дори не е топка, защото е леко сплескана при полюсите. Как излитат ракетите при такива условия? На етапи, на няколко етапа, а не вертикално.

Най -голямото погрешно схващане на нашето време е, че ракетите излитат вертикално. Изобщо не е така. Подобна схема за навлизане в орбита е възможна, но много неефективна. Ракетното гориво изтича много бързо. Понякога за по -малко от 10 минути. Просто няма достатъчно гориво за такова излитане. Съвременните ракети излитат вертикално само на начална фазаполет. След това автоматизацията започва да придава леко ракета на ракетата. Освен това, колкото по -голяма е височината на полета, толкова по -забележим е ъгълът на преобръщане на космическата ракета. И така, апогейът и перигейът на орбитата се формират по балансиран начин. Това постига най -удобния баланс между ефективност и разход на гориво. Орбитата се оказва близо до перфектен кръг. Никога няма да е идеално.

Ако ракетата излети вертикално нагоре, кулминацията е невероятно огромна. Горивото ще изтече преди появата на перигея. С други думи, ракетата не само няма да успее да излети на орбита, но и поради липса на гориво ще се параболизира обратно на планетата.

Двигателят е в основата на всичко

Никое тяло не може да се движи само. Сигурно има нещо, което го кара да го направи. V този случайтова е ракетен двигател. Излитаща в космоса ракета не губи способността си да се движи. За мнозина това е неразбираемо, тъй като във вакуум реакцията на горене е невъзможна. Отговорът е възможно най -прост: малко по -различен.

И така, ракетата лети. В резервоарите й има два компонента. Той е гориво и окислител. Смесването им заедно запалва сместа. От дюзите обаче не изтича огън, а газ с нажежаема жичка. В този случай няма противоречие. Тази настройка работи чудесно във вакуум.

Ракетните двигатели са няколко вида. Това са течни, твърди горива, йонни, електрореактивни и ядрени. Първите два вида се използват най -често, тъй като са в състояние да осигурят най -голямо сцепление. Течно-горивните се използват в космическите ракети, тези с твърдо гориво-в междуконтиненталните балистични ракети с ядрен заряд. Електрореактивните и ядрените са предназначени за най-ефективно движение във вакуум и възлагат на тях максималните надежди. Понастоящем те не се използват извън тестови стендове.

Наскоро обаче Роскосмос пусна поръчка за разработване на орбитален влекач с ядрена енергия. Това дава основание да се надяваме на развитието на технологиите.

Тясна група от орбитални двигатели за маневриране се държи отделно. Те са предназначени за управление, но не се използват в ракети, а в космически кораби. Те не са достатъчни за летене, но достатъчно за маневриране.

Скорост

За съжаление в днешно време хората приравняват космическите пътувания с основните мерни единици. Колко бързо излита ракета? Този въпрос не е напълно правилен по отношение на Няма значение с каква скорост излитат.

Има доста ракети и всички те имат различна скорост... Тези, предназначени за извеждане на астронавти на орбита, летят по -бавно от товарните. Човек, за разлика от товара, е ограничен от претоварване. Товарни ракети, като супертежкия Falcon Heavy, излитат твърде бързо.

Трудно е да се изчислят точните единици на скоростта. На първо място, защото те зависят от полезния товар на ракетата -носител (ракета -носител). Съвсем логично е, че напълно натоварена ракета-носител излита много по-бавно от полупразна ракета-носител. Има обаче обща стойносткоито всички ракети се стремят да достигнат. Това се нарича космическа скорост.

Има първата, втората и съответно третата космическа скорост.

Първият е необходимата скорост, която ще ви позволи да се движите в орбита и да не падате на планетата. Той е 7,9 км в секунда.

Втората е необходима, за да напусне земната орбита и да отиде в орбитата на друго небесно тяло.

Третият ще позволи на апарата да преодолее гравитацията на Слънчевата система и да я напусне. Вояджър 1 и Вояджър 2 летят с тази скорост. Въпреки това, противно на съобщенията в медиите, те все още не са напуснали границите на Слънчевата система. Астрономически ще им отнеме поне 30 000 години, за да достигнат облака Орта. Хелиопаузата не е границата на звездната система. Това е само мястото, където слънчевият вятър се сблъсква с междусистемната среда.

Височина

Колко високо излита ракетата? Тази, която се изисква. След достигане на хипотетичната граница на пространството и атмосферата е неправилно да се измерва разстоянието между космическия кораб и повърхността на планетата. След като влезе в орбита, космическият кораб е в различна среда и разстоянието се измерва като разстояние.

Слънчевата система отдавна не представлява особен интерес за авторите на научна фантастика. Но, изненадващо, за някои учени нашите „домашни“ планети не предизвикват особено вдъхновение, въпреки че все още не са практически проучени.

Едва изрязал прозорец в космоса, човечеството е разкъсано на неизвестни разстояния, а не само в сънищата, както преди.
Сергей Корольов също обеща скоро да полети в космоса „със синдикален билет“, но тази фраза вече е на половин век, а космическата одисея все още е съдбата на елита - твърде скъпо удоволствие. Преди две години обаче HACA стартира амбициозен проект 100 -годишен звезден кораб,което предполага поетапно и дългосрочно създаване на научно-техническа основа за космически полети.

И така, какви проблеми трябва да бъдат решени, за да се превърне в реалност звездният полет?

ВРЕМЕТО И СКОРОСТТА СА СВЪРЗАТЕЛНИ

Космонавтиката на автоматичните космически кораби изглежда на някои учени като почти решен проблем, колкото и да е странно. И това въпреки факта, че няма абсолютно никакъв смисъл да се пускат машини към звездите с настоящите скорости на охлювите (около 17 км / сек) и друго примитивно (за такива непознати пътища) оборудване.

Сега американските космически кораби Pioneer-10 и Voyager-1 са напуснали Слънчевата система и вече няма връзка с тях. Pioneer 10 се насочва към звездата Алдебаран. Ако нищо не му се случи, то ще достигне околностите на тази звезда ... след 2 милиона години. По същия начин други устройства пълзят по просторите на Вселената.

Така че, независимо дали кораб е обитаван или не, за да лети до звездите, той се нуждае от висока скорост, близка до скоростта на светлината. Това обаче ще помогне да се реши проблемът с полета само до най -близките звезди.

„Дори и да успеем да построим звезден кораб, който да може да лети със скорост, близка до скоростта на светлината“, пише К. Феоктистов, „времето за пътуване само в нашата Галактика ще се брои в хилядолетия и десетки хилядолетия, тъй като диаметърът му е около 100 000 светлинни години. Но на Земята за това ще мине времемного повече".

Според теорията на относителността ходът на времето в две системи, движещи се една спрямо друга, е различен. Тъй като на големи разстояния корабът ще има време да развие скорост, много близка до скоростта на светлината, разликата във времето на Земята и на кораба ще бъде особено голяма.

Предполага се, че първата цел на междузвездни полети ще бъде Алфа Кентавър (система от три звезди) - най -близката до нас. Можете да летите там със скоростта на светлината за 4,5 години, на Земята през това време ще са необходими десет години. Но колкото по -голямо е разстоянието, толкова по -голяма е разликата във времето.

Помните ли известната „Мъглявина Андромеда“ от Иван Ефремов? Там полетът се измерва в години и е земен. Красива приказка, няма да кажете нищо. Тази желана мъглявина (по -точно галактиката Андромеда) обаче се намира на разстояние от 2,5 милиона светлинни години от нас.

Това означава, че дори полетите със скоростта на светлината са оправдани само до относително близки звезди. Въпреки това, превозни средства, летящи със скоростта на светлината, все още живеят само на теория, която прилича на научна фантастика, обаче научна.

КОРАБ РАЗМЕР НА ПЛАНЕТИ

Естествено, на първо място, учените излязоха с идеята да използват най -ефективната термоядрена реакция в двигателя на кораба - като вече частично усвоена (за военни цели). Въпреки това, за да се движите в двете посоки със скорост, близка до светлината, дори при идеален дизайн на системата, е необходимо първоначално съотношение на масата от поне 10 до тридесетата мощност. Тоест космическият кораб ще бъде като огромна композиция с гориво с размерите на малка планета. Невъзможно е да се изстреля такъв колос в космоса от Земята. И да се съберат на орбита - също не без основание учените не обсъждат този вариант.

Идеята за фотонен двигател, използващ принципа на унищожаване на материята, е много популярна.

Анихилирането е трансформация на частица и античастица, когато се сблъскат, във всякакви други частици освен оригиналните. Най -добре проучено е унищожаването на електрон и позитрон, който генерира фотони, чиято енергия ще движи космическия кораб. Изчисленията на американските физици Ронан Кийн и Вей-мин Джан показват, че въз основа на съвременни технологиивъзможно е да се създаде двигател за унищожаване, способен да ускори космически кораб до 70% от скоростта на светлината.

Започват обаче допълнителни проблеми. За съжаление, използването на антиматерия като гориво не е лесно. По време на унищожаването възникват изблици на мощна гама радиация, които са фатални за астронавтите. В допълнение, контактът на позитронното гориво с кораба е изпълнен с фатална експлозия. И накрая, все още няма технологии за получаване достатъчноантиматерия и нейното дългосрочно съхранение: например, антиводородният атом "живее" сега по-малко от 20 минути, а производството на милиграм позитрони струва 25 милиона долара.

Но да предположим, че с течение на времето тези проблеми могат да бъдат разрешени. Все пак ще е необходимо много гориво, а началната маса на фотонния звезден кораб ще бъде сравнима с масата на Луната (според Константин Феоктистов).

РАЗБЪРЕТЕ ВЯРОТО!

Най -популярният и реалистичен звезден кораб днес се счита за слънчев ветроход, чиято идея принадлежи на съветския учен Фридрих Зандър.

Слънчевото (светлинно, фотонно) платно е устройство, което използва налягане слънчева светлинаили лазер върху огледална повърхност за задвижване на космическия кораб.
През 1985 г. американският физик Робърт Форвард предлага проект за междузвездна сонда, ускорена от енергията на микровълновото излъчване. Проектът предвиждаше сондата да достигне до най -близките звезди след 21 години.

На XXXVI Международен астрономически конгрес беше предложен проект на лазерен звезден кораб, чието движение се осигурява от енергията на лазерите в оптичния диапазон, разположени на орбита около Меркурий. Според изчисленията, пътуването на звезден кораб от този дизайн до звездния епсилон Еридани (10,8 светлинни години) и обратно ще отнеме 51 години.

„Малко вероятно е данните, получени от пътувания в нашата Слънчева система, да можем да постигнем значителен напредък в разбирането на света, в който живеем. Естествено, мисълта се обръща към звездите. В края на краищата се разбираше, че полетите близо до Земята, полетите до други планети от нашата Слънчева система не са крайната цел. Изправянето на пътя към звездите изглеждаше основната задача. "

Тези думи не принадлежат на писател на научна фантастика, а на конструктора на космически кораби и космонавта Константин Феоктистов. Според учения нищо особено ново в Слънчевата система няма да бъде открито. И това въпреки факта, че човекът досега е достигнал само Луната ...

Всичко това все още е теория, но първите стъпки вече се правят.

През 1993 г. на руския кораб „Прогрес“ М-15 за първи път е разположено 20-метрово слънчево платно като част от проекта „Знамя-2“. По време на скачването на „Прогрес“ със станция „Мир“ екипажът му е инсталирал блок за разгръщане на отражатели на борда на „Прогрес“. В резултат на това рефлекторът създаде светло петно ​​с ширина 5 км, което премина през Европа към Русия със скорост 8 км / сек. Светлинното петно ​​имаше яркост, еквивалентна на пълнолунието.

Опцията за плаване може да е подходяща за изстрелване на роботизирани сонди, станции и товарни кораби, но не е подходяща за пилотирани полети за връщане. Има и други проекти на звездни кораби, но те по един или друг начин приличат на изброените по-горе (със същите мащабни проблеми).

ИЗНЕНАДЕНИЯ В ИНТЕРСТЕЛАРНОТО ПРОСТРАНСТВО

Изглежда, че много изненади очакват пътешествениците във Вселената. Например, едва наклонен от Слънчевата система, американският космически кораб „Пионер-10“ започна да изпитва сила с неизвестен произход, причинявайки слабо забавяне. Направени са много предположения до все още неизвестните ефекти на инерцията или дори времето. Все още няма еднозначно обяснение за това явление; разглеждат се различни хипотези: от прости технически (например реактивната сила от изтичане на газ в апарата) до въвеждане на нови физични закони.

Друго устройство, Voyadger-1, записа област със силен магнитно поле... В него налягането на заредени частици от междузвездното пространство принуждава създаденото от Слънцето поле да стане по -плътно. Устройството също регистрира:

• увеличаване на броя на високоенергийните електрони (около 100 пъти), които проникват в Слънчева системаот междузвездното пространство;
• рязко покачване на нивото на галактическите космически лъчи - високоенергийни заредени частици с междузвезден произход.

Пространството между звездите не е празно. Навсякъде има остатъци от газ, прах, частици. Когато се опитвате да се движите със скорост, близка до скоростта на светлината, всеки атом, който се сблъсква с кораба, ще бъде като частица от космически лъчи с висока енергия. Нивото на твърда радиация по време на такава бомбардировка ще се повиши неприемливо дори при полет до най -близките звезди.

А механичният ефект на частиците при такива скорости е като експлозивни куршуми. Според някои изчисления всеки сантиметър от защитния щит на звездния кораб ще се стреля непрекъснато със 12 патрона в минута. Ясно е, че нито един екран не може да издържи такова въздействие в течение на няколко години полет. Или ще трябва да има неприемлива дебелина (десетки и стотици метри) и маса (стотици хиляди тонове).

Оказва се, че е невъзможно да се реши проблемът с транспортирането на материални тела на галактически разстояния със скорости, близки до скоростта на светлината. Няма смисъл да избухвате през пространството и времето с механична структура.

КРЪПКА ДУПКА

Учените, опитвайки се да преодолеят неумолимото време, са измислили как да „гризат дупки“ в пространството (и времето) и да го „сгъват“. Те са измислили различни хиперпространствени скокове от една точка в пространството до друга, заобикаляйки междинните зони. Сега учените се присъединиха към писателите на научна фантастика.

Физиците започнаха да търсят екстремни състояния на материята и екзотични вратички във Вселената, където човек може да се движи със свръхсветла скорост, противно на теорията на относителността на Айнщайн.

Ефектът, открит от холандеца Хендрик Казимир, може да се използва за създаване на стабилни червееви дупки. Състои се в взаимно привличанепровеждане на незаредени тела под въздействието на квантови вибрации във вакуум. Оказва се, че вакуумът не е напълно празен, той е обект на колебания в гравитационното поле, в което частици и микроскопични червееви дупки спонтанно се появяват и изчезват.

Остава само да намерим една от дупките и да я опънем, поставяйки я между две свръхпроводящи топки. Едното устие на червеевата дупка ще остане на Земята, докато другият космически кораб ще се движи с почти светлинна скорост към звездата - крайния обект. Тоест космическият кораб така или иначе ще пробие тунел. Когато звездният кораб достигне дестинацията си, червеевата дупка ще се отвори за истинско мълниеносно междузвездно пътуване, чиято продължителност ще бъде изчислена в минути.

МЕХУР НА КЕРВАЦИЯ

Подобно на теорията за червеевите дупки е изкривяването на балона. През 1994 г. мексиканският физик Мигел Алкубиер извършва изчисления според уравненията на Айнщайн и открива теоретичната възможност за вълнова деформация на пространствения континуум. В този случай пространството ще се свие пред космическия кораб и едновременно ще се разшири зад него. Космическият кораб е поставен в балон с кривина, способен да се движи с неограничена скорост. Геният на идеята е, че космическият кораб лежи в балон с кривина и законите на теорията на относителността не се нарушават. В същото време самият балон на кривината се движи, локално изкривявайки пространството-времето.

Въпреки невъзможността да се пътува по-бързо от светлината, нищо не пречи на пространството да се движи или разпространението на деформация на пространството-време по-бързо от светлината, което се смята, че се е случило непосредствено след Големия взрив по време на формирането на Вселената.

Всички тези идеи все още не се вписват в рамката. съвременната наукаВъпреки това през 2012 г. служители на НАСА обявиха подготовка за експериментален тест на теорията на д -р Алкубиер. Кой знае, може би теорията на относителността на Айнщайн някой ден ще стане част от нова глобална теория. В края на краищата процесът на познание е безкраен. Това означава, че един ден ще можем да пробием през тръните до звездите.

Ирина ГРОМОВА