Tout a commencé en 1957, lorsque le premier satellite, Spoutnik 1, a été lancé en URSS. Depuis lors, les gens ont réussi à visiter et des sondes spatiales sans pilote ont visité toutes les planètes, à l'exception de. Les satellites en orbite autour de la Terre sont entrés dans nos vies. Grâce à eux, des millions de personnes ont la possibilité de regarder la télévision (voir article « »). L'image montre comment une partie du vaisseau spatial revient sur Terre à l'aide d'un parachute.

Fusées

L'histoire de l'exploration spatiale commence avec les fusées. Les premières roquettes ont été utilisées pour bombarder pendant la Seconde Guerre mondiale. En 1957, une fusée a été créée pour envoyer Spoutnik 1 dans l’espace. La majeure partie de la fusée est occupée par des réservoirs de carburant. N'atteint l'orbite la partie supérieure fusées appelées charge utile. La fusée Ariane 4 comporte trois sections distinctes avec des réservoirs de carburant. Elles sont appelées étages de fusée. Chaque étage pousse la fusée sur une certaine distance, après quoi, une fois vide, elle se sépare. En conséquence, seule la charge utile reste de la fusée. Le premier étage transporte 226 tonnes carburant liquide. Le carburant et deux boosters créent l’énorme masse nécessaire au décollage. La deuxième étape se sépare à 135 km d'altitude. Le troisième étage de la fusée est le sien, fonctionnant au liquide et à l'azote. Ici, le carburant brûle en 12 minutes environ. Il ne reste donc que la charge utile de la fusée Ariane 4 de l'Agence spatiale européenne.

Dans les années 1950-1960. L’URSS et les États-Unis rivalisaient dans l’exploration spatiale. Le premier vaisseau spatial habité fut Vostok. La fusée Saturn 5 a emmené des humains sur la Lune pour la première fois.

Fusées des années 1950-/960 :

1. "Spoutnik"

2. "Avant-garde"

3. Junon 1

4. "Est"

5. "Mercure-Atlant"

6. Gémeaux Titan 2

8. "Saturne-1B"

9. Saturne 5

Vitesses cosmiques

Pour entrer dans l’espace, la fusée doit aller au-delà. Si sa vitesse est insuffisante, il tombera simplement sur Terre sous l’action de la force. La vitesse nécessaire pour entrer dans l’espace s’appelle première vitesse de fuite. C'est 40 000 km/h. En orbite, un vaisseau spatial fait le tour de la Terre avec vitesse orbitale. La vitesse orbitale d'un navire dépend de sa distance à la Terre. Lorsqu’un vaisseau spatial vole en orbite, il tombe, en substance, tout simplement, mais ne peut pas tomber, car il perd de l’altitude à mesure que la surface de la Terre descend en dessous, s’arrondissant.

Sondes spatiales

Les sondes sont sans pilote vaisseau spatial, envoyés sur de longues distances. Ils ont visité toutes les planètes sauf Pluton. La sonde peut voler jusqu'à sa destination de longues années. Lorsqu'il vole vers le corps céleste souhaité, il se met en orbite autour de lui et envoie les informations obtenues à la Terre. Miriner 10, la seule sonde à visiter. Pioneer 10 est devenue la première sonde spatiale à quitter le système solaire. Elle atteindra l’étoile la plus proche dans plus d’un million d’années.

Certaines sondes sont conçues pour atterrir sur la surface d'une autre planète ou sont équipées d'atterrisseurs qui sont largués sur la planète. L'atterrisseur peut collecter des échantillons de sol et les livrer sur Terre à des fins de recherche. En 1966, un vaisseau spatial, la sonde Luna 9, se pose pour la première fois sur la surface de la Lune. Après la plantation, elle s'est ouverte comme une fleur et a commencé à filmer.

Satellites

Le satellite est véhicule sans pilote, qui est lancé en orbite, généralement celle de la Terre. Le satellite a tâche spécifique- par exemple, pour surveiller, transmettre des images de télévision, explorer des gisements minéraux : il existe même des satellites espions. Le satellite se déplace en orbite à la vitesse orbitale. Sur la photo, vous voyez une photographie de l'embouchure de la rivière Humber (Angleterre), prise par Landset depuis une orbite terrestre basse. Landset peut « examiner des zones sur Terre aussi petites que 1 m². m.

La station est le même satellite, mais conçue pour le travail des personnes à bord. Un vaisseau spatial avec un équipage et une cargaison peut accoster à la station. Jusqu'à présent, seules trois stations à long terme ont fonctionné dans l'espace : l'américain Skylab et les russes Salyut et Mir. Skylab a été mis en orbite en 1973. Trois équipages ont travaillé successivement à bord. La station a cessé d'exister en 1979.

Les stations orbitales jouent un rôle important dans l’étude des effets de l’apesanteur sur le corps humain. Les futures stations, comme Freedom, que les Américains construisent actuellement avec la participation de spécialistes européens, japonais et canadiens, seront utilisées pour des expériences à très long terme ou pour production industrielle dans l'espace.

Lorsqu'un astronaute quitte une station ou un vaisseau spatial espace ouvert, il met scaphandre. À l’intérieur de la combinaison spatiale, une température égale à la pression atmosphérique est créée artificiellement. Les couches internes de la combinaison spatiale sont refroidies par un liquide. Des appareils surveillent la pression et la teneur en oxygène à l'intérieur. Le verre du casque est très résistant ; il peut résister aux impacts de petits cailloux - des micrométéorites.

11.06.2010 00:10

La sonde spatiale américaine Dawn a récemment établi un nouveau record de vitesse de 25,5 mille km/h, devant son principal concurrent, la sonde Deep Space 1. Cet exploit a été rendu possible grâce au moteur ionique ultra-puissant installé sur l'appareil. Cependant, selon les experts NASA, c'est loin d'être la limite de ses capacités.

La vitesse du vaisseau spatial américain Dawn a atteint une valeur record le 5 juin - 25,5 mille km/h. Toutefois, selon les scientifiques, dans un avenir proche, la vitesse du navire atteindra 100 000 km/h.

Ainsi, grâce à son moteur unique, Dawn a surpassé son prédécesseur, la sonde Deep Space 1, un vaisseau spatial expérimental automatique lancé le 24 octobre 1998 par un lanceur. Certes, Deep Space 1 conserve toujours le titre de station dont les moteurs ont duré le plus longtemps. Mais Dawn peut devancer son « concurrent » dans cette catégorie dès le mois d'août.

La mission principale du vaisseau spatial, lancé il y a trois ans, est d'étudier l'astéroïde 4 Vesta, dont l'appareil s'approchera en 2011, et la planète naine Cérès. Les scientifiques espèrent obtenir les données les plus précises sur la forme, la taille, la masse, la composition minérale et élémentaire de ces objets situés entre les orbites de Jupiter et de Mars. La distance totale à parcourir par le vaisseau spatial Dawn est de 4 milliards 800 millions de kilomètres.

Puisqu'il n'y a pas d'air dans l'espace, après avoir accéléré, le navire continue de se déplacer à la même vitesse. Sur Terre, cela est impossible en raison du ralentissement dû au frottement. L'utilisation de moteurs ioniques dans un espace sans air a permis aux scientifiques de rendre le processus d'augmentation progressive de la vitesse du vaisseau spatial Dawn aussi efficace que possible.

Le principe de fonctionnement de ce moteur innovant est l'ionisation du gaz et son accélération par un champ électrostatique. Dans le même temps, grâce au rapport charge/masse élevé, il devient possible d’accélérer les ions à des vitesses très élevées. Ainsi, une impulsion spécifique très élevée peut être obtenue dans le moteur, ce qui permet de réduire considérablement la consommation de la masse réactive de gaz ionisé (par rapport à réaction chimique), mais demande beaucoup d’énergie.

Les trois moteurs de Dawn ne fonctionnent pas en permanence, mais sont allumés brièvement à certains moments du vol. À ce jour, ils ont travaillé 620 jours au total et consommé plus de 165 kilogrammes de xénon. Des calculs simples montrent que la vitesse de la sonde augmentait d'environ 100 km/h tous les quatre jours. À la fin de la mission de huit ans de Dawn (bien que les experts n'excluent pas sa prolongation), la durée totale de fonctionnement des moteurs sera de 2 000 jours, soit près de 5,5 ans. De tels indicateurs promettent que la vitesse du vaisseau spatial atteindra 38,6 mille km/h.

Cela peut sembler peu dans le contexte d'au moins la première vitesse cosmique avec laquelle les satellites artificiels de la Terre sont lancés, mais pour un véhicule interplanétaire sans accélérateur externe, qui n'effectue pas de manœuvres particulières dans le champ gravitationnel des planètes, cela le résultat est vraiment remarquable.

Cet article présentera au lecteur de tels sujet le plus intéressant, comme une fusée spatiale, un lanceur et toute l'expérience utile que cette invention a apportée à l'humanité. Il parlera également des charges utiles livrées dans l’espace. L'exploration spatiale a commencé il n'y a pas si longtemps. En URSS, c'était au milieu du troisième plan quinquennal, lorsque le deuxième Guerre mondiale. La fusée spatiale a été développée dans de nombreux pays, mais même les États-Unis n’ont pas réussi à nous dépasser à ce stade.

D'abord

Premier arrivé lancement réussi Un lanceur spatial avec à son bord un satellite artificiel a quitté l'URSS le 4 octobre 1957. Le satellite PS-1 a été lancé avec succès sur une orbite terrestre basse. Il convient de noter que cela a nécessité la création de six générations et que seule la septième génération de fusées spatiales russes a pu développer la vitesse requise pour entrer dans l'espace proche de la Terre - huit kilomètres par seconde. Sinon, il est impossible de vaincre la gravité terrestre.

Cela est devenu possible lors du développement d’armes balistiques à longue portée, utilisant la suralimentation du moteur. Il ne faut pas confondre : une fusée spatiale et un vaisseau spatial sont deux choses différentes. La fusée est un véhicule de livraison et le navire y est attaché. Au lieu de cela, il peut y avoir n'importe quoi : une fusée spatiale peut transporter un satellite, des équipements et une ogive nucléaire, qui a toujours servi et sert encore de moyen de dissuasion pour les puissances nucléaires et d'incitation à préserver la paix.

Histoire

Les premiers à justifier théoriquement le lancement d'une fusée spatiale furent les scientifiques russes Meshchersky et Tsiolkovsky, qui déjà en 1897 décrivaient la théorie de son vol. Bien plus tard, cette idée a été reprise par Oberth et von Braun d'Allemagne et Goddard des États-Unis. C'est dans ces trois pays que débutèrent les travaux sur les problèmes de propulsion à réaction, la création de moteurs à réaction à combustible solide et liquide. Ces problèmes ont été mieux résolus en Russie ; au moins, les moteurs à combustible solide étaient déjà largement utilisés pendant la Seconde Guerre mondiale (moteurs Katyusha). Les moteurs à réaction liquides ont été mieux développés en Allemagne, qui a créé le premier missile balistique, le V-2.

Après la guerre, l'équipe de Wernher von Braun, prenant les dessins et les développements, a trouvé refuge aux États-Unis, et l'URSS a été contrainte de se contenter d'un petit nombre de composants individuels de fusée sans aucune documentation d'accompagnement. Le reste, nous l'avons inventé nous-mêmes. La technologie des fusées s'est développée rapidement, augmentant de plus en plus la portée et le poids de la charge transportée. En 1954, les travaux sur le projet ont commencé, grâce auquel l'URSS a pu être la première à faire voler une fusée spatiale. Il s’agissait d’un missile balistique intercontinental à deux étages R-7, qui fut rapidement amélioré pour l’espace. Cela s'est avéré être un succès - extrêmement fiable, garantissant de nombreux records dans l'exploration spatiale. Il est toujours utilisé sous sa forme modernisée.

"Spoutnik" et "Lune"

En 1957, la première fusée spatiale - la même R-7 - a lancé en orbite le Spoutnik 1 artificiel. Les États-Unis ont décidé de répéter un tel lancement un peu plus tard. Cependant, lors de la première tentative, leur fusée spatiale n'est pas allée dans l'espace ; elle a explosé dès le départ, même à la télévision en direct. "Vanguard" a été conçu par une équipe purement américaine et n'a pas répondu aux attentes. Puis Wernher von Braun reprit le projet et en février 1958, le lancement de la fusée spatiale fut un succès. Pendant ce temps, en URSS, le R-7 a été modernisé et un troisième étage y a été ajouté. En conséquence, la vitesse de la fusée spatiale est devenue complètement différente - une deuxième vitesse cosmique a été atteinte, grâce à laquelle il est devenu possible de quitter l'orbite terrestre. Pendant plusieurs années encore, la série R-7 a été modernisée et améliorée. Les moteurs des fusées spatiales ont été modifiés et de nombreuses expériences ont été réalisées avec le troisième étage. Les tentatives suivantes furent couronnées de succès. La vitesse de la fusée spatiale a permis non seulement de quitter l’orbite terrestre, mais aussi d’envisager d’étudier d’autres planètes du système solaire.

Mais au début, l’attention de l’humanité était presque entièrement concentrée sur le satellite naturel de la Terre : la Lune. En 1959, la station spatiale soviétique Luna 1 s'y est rendue, censée effectuer un atterrissage brutal sur la surface lunaire. Cependant, en raison de calculs insuffisamment précis, l'appareil a dépassé un peu (six mille kilomètres) et s'est précipité vers le Soleil, où il s'est mis en orbite. C'est ainsi que notre étoile a obtenu son premier satellite artificiel – un cadeau accidentel. Mais notre satellite naturel n'est pas resté seul longtemps et, dans le même 1959, Luna-2 s'est envolé vers lui, accomplissant sa tâche de manière tout à fait correcte. Un mois plus tard, Luna-3 nous livrait des photographies verso notre luminaire nocturne. Et en 1966, Luna 9 a atterri en douceur dans l'océan des tempêtes, et nous avons eu droit à des vues panoramiques de la surface lunaire. Le programme lunaire s'est poursuivi longtemps, jusqu'au moment où les astronautes américains y ont atterri.

Youri Gagarine

Le 12 avril est devenu l'un des jours les plus importants de notre pays. Il est impossible de transmettre la puissance de la jubilation, de la fierté et du véritable bonheur du peuple lorsque le premier vol humain au monde dans l'espace a été annoncé. Youri Gagarine n'est pas seulement devenu un héros national, il a également été applaudi par le monde entier. Et c'est pourquoi le 12 avril 1961, jour qui est entré triomphalement dans l'histoire, est devenu la Journée de la cosmonautique. Les Américains ont tenté de réagir de toute urgence à cette mesure sans précédent afin de partager avec nous la gloire spatiale. Un mois plus tard, Alan Shepard a décollé, mais le navire n'est pas entré en orbite ; il s'agissait d'un vol suborbital en arc de cercle, et les États-Unis n'ont réussi le vol orbital qu'en 1962.

Gagarine a volé dans l'espace à bord du vaisseau spatial Vostok. Il s'agit d'une machine spéciale dans laquelle Korolev a créé une plate-forme spatiale extrêmement réussie qui résout de nombreux problèmes pratiques. Dans le même temps, au tout début des années soixante, non seulement une version habitée du vol spatial était en cours de développement, mais un projet de reconnaissance photographique était également achevé. "Vostok" avait généralement de nombreuses modifications - plus de quarante. Et aujourd'hui, les satellites de la série Bion sont en service - ce sont les descendants directs du navire sur lequel le premier vol habité dans l'espace a été effectué. Dans la même année 1961, German Titov a mené une expédition beaucoup plus complexe, qui a passé toute la journée dans l'espace. Les États-Unis n’ont pu répéter cet exploit qu’en 1963.

"Est"

Un siège éjectable a été fourni aux cosmonautes sur tous les vaisseaux spatiaux Vostok. Ce fut une sage décision, puisqu'un seul appareil effectuait à la fois les tâches de lancement (sauvetage d'urgence de l'équipage) et l'atterrissage en douceur du module de descente. Les concepteurs ont concentré leurs efforts sur le développement d’un seul appareil plutôt que de deux. Cela réduisait le risque technique ; dans l’aviation, le système de catapulte était déjà bien développé à l’époque. En revanche, le gain de temps est énorme par rapport à la conception d’un tout nouvel appareil. Après tout, la course à l’espace s’est poursuivie et l’URSS l’a remportée avec une assez large marge.

Titov a atterri de la même manière. Il a eu de la chance de pouvoir sauter en parachute chemin de fer, le long duquel circulait le train, et les journalistes l'ont immédiatement photographié. Le système d'atterrissage, devenu le plus fiable et le plus doux, a été développé en 1965 et utilise un altimètre gamma. Elle sert encore aujourd'hui. Les États-Unis ne disposaient pas de cette technologie, c'est pourquoi tous leurs véhicules de descente, même les nouveaux SpaceX Dragons, n'atterissent pas, mais s'abattent. Seules les navettes font exception. Et en 1962, l'URSS avait déjà commencé des vols de groupe sur les vaisseaux spatiaux Vostok-3 et Vostok-4. En 1963, la première femme rejoint le corps des cosmonautes soviétiques - Valentina Terechkova part dans l'espace, devenant ainsi la première au monde. Dans le même temps, Valery Bykovsky a établi un record de durée d'un seul vol qui n'a pas encore été battu : il est resté dans l'espace pendant cinq jours. En 1964, le navire multiplace Voskhod est apparu, et les États-Unis avaient un an de retard. Et en 1965, Alexey Leonov est allé dans l'espace !

"Vénus"

En 1966, l’URSS débute les vols interplanétaires. La sonde Venera 3 a effectué un atterrissage brutal sur une planète voisine et y a livré le globe terrestre et le fanion de l'URSS. En 1975, Venera 9 réussit à effectuer un atterrissage en douceur et à transmettre une image de la surface de la planète. Et "Venera-13" a pris des photographies panoramiques en couleur et des enregistrements sonores. La série AMS (stations interplanétaires automatiques) pour l'étude de Vénus, ainsi que de l'espace extra-atmosphérique environnant, continue d'être améliorée aujourd'hui. Les conditions sur Vénus sont difficiles et il n'y avait pratiquement aucune information fiable à leur sujet ; les développeurs ne savaient rien de la pression ou de la température à la surface de la planète, ce qui a naturellement compliqué les recherches ;

La première série de véhicules de descente savait même nager - juste au cas où. Néanmoins, au début, les vols n'ont pas réussi, mais plus tard, l'URSS a connu un tel succès dans ses pérégrinations vénusiennes que cette planète a commencé à être appelée russe. "Venera-1" est le premier vaisseau spatial de l'histoire de l'humanité conçu pour voler vers d'autres planètes et les explorer. Il a été lancé en 1961, mais une semaine plus tard, la connexion a été perdue en raison d'une surchauffe du capteur. La station est devenue incontrôlable et n'a pu effectuer le premier survol au monde que près de Vénus (à une distance d'environ cent mille kilomètres).

Sur les traces

"Venera-4" nous a aidé à découvrir que sur cette planète, il y a deux cent soixante et onze degrés dans l'ombre (le côté nocturne de Vénus), la pression peut atteindre vingt atmosphères et l'atmosphère elle-même est de quatre-vingt-dix pour cent. gaz carbonique. Ce vaisseau spatial a également découvert une couronne d'hydrogène. "Venera-5" et "Venera-6" nous ont beaucoup appris sur le vent solaire (flux de plasma) et sa structure à proximité de la planète. "Venera-7" a clarifié les données sur la température et la pression atmosphérique. Tout s'est avéré encore plus compliqué : la température plus proche de la surface était de 475 ± 20°C et la pression était d'un ordre de grandeur plus élevée. Sur le vaisseau spatial suivant, tout a été littéralement refait et après cent dix-sept jours, Venera-8 a atterri en douceur du côté jour de la planète. Cette station disposait d'un photomètre et de nombreux instruments supplémentaires. L'essentiel était la connexion.

Il s'est avéré que l'éclairage du voisin le plus proche n'est presque pas différent de celui de la Terre - tout comme le nôtre par temps nuageux. Ce n’est pas seulement nuageux là-bas, le temps s’est vraiment éclairci. Les images de ce que l'équipement a vu ont tout simplement stupéfié les Terriens. De plus, le sol et la quantité d'ammoniac dans l'atmosphère ont été examinés et la vitesse du vent a été mesurée. Et "Venera-9" et "Venera-10" ont pu nous montrer le "voisin" à la télévision. Ce sont les premiers enregistrements au monde transmis depuis une autre planète. Et ces stations elles-mêmes sont désormais des satellites artificiels de Vénus. Les derniers à voler vers cette planète furent "Venera-15" et "Venera-16", qui devinrent également des satellites, ayant auparavant fourni à l'humanité des éléments absolument nouveaux et les connaissances nécessaires. En 1985, le programme fut poursuivi par Vega-1 et Vega-2, qui étudièrent non seulement Vénus, mais aussi la comète de Halley. Le prochain vol est prévu pour 2024.

Quelque chose à propos d'une fusée spatiale

Puisque les paramètres et Caractéristiques Toutes les fusées sont différentes les unes des autres ; considérons un lanceur de nouvelle génération, par exemple Soyouz-2.1A. Il s'agit d'une fusée de classe moyenne à trois étages, une version modifiée du Soyouz-U, qui fonctionne avec beaucoup de succès depuis 1973.

Ce lanceur est conçu pour lancer des vaisseaux spatiaux. Ces dernières peuvent avoir des finalités militaires, économiques et sociales. Ce missile peut les emmener différents types orbites - géostationnaires, géotransitions, héliosynchrones, hautement elliptiques, moyennes, basses.

Modernisation

La fusée est extrêmement modernisée ; un système de contrôle numérique fondamentalement différent a été créé ici, développé sur une nouvelle base d'éléments domestiques, avec un ordinateur numérique embarqué à grande vitesse avec une quantité de RAM beaucoup plus grande. Le système de contrôle numérique permet à la fusée de lancer des charges utiles de haute précision.

De plus, des moteurs ont été installés sur lesquels les têtes d'injecteur des premier et deuxième étages ont été améliorées. Un système de télémétrie différent est en place. Ainsi, la précision du lancement du missile, sa stabilité et, bien sûr, sa contrôlabilité ont augmenté. La masse de la fusée spatiale n’a pas augmenté, mais la charge utile utile a augmenté de trois cents kilogrammes.

Caractéristiques

Les premier et deuxième étages du lanceur sont équipés de moteurs-fusées liquides RD-107A et RD-108A de NPO Energomash du nom de l'académicien Glushko, et le troisième étage est équipé d'un RD-0110 à quatre chambres du bureau de conception Khimavtomatika. Le carburant de la fusée est de l'oxygène liquide, qui est un agent oxydant respectueux de l'environnement, ainsi qu'un carburant légèrement toxique - le kérosène. La longueur de la fusée est de 46,3 mètres, son poids au lancement est de 311,7 tonnes et sans l'ogive, de 303,2 tonnes. La masse de la structure du lanceur est de 24,4 tonnes. Les composants du carburant pèsent 278,8 tonnes. Les essais en vol du Soyouz-2.1A ont débuté en 2004 au cosmodrome de Plesetsk et ont été couronnés de succès. En 2006, le lanceur a effectué son premier vol commercial : il a mis en orbite le vaisseau spatial météorologique européen Metop.

Il faut dire que les fusées ont des capacités de lancement de charges utiles différentes. Il existe des transporteurs légers, moyens et lourds. Le lanceur Rokot, par exemple, lance des engins spatiaux sur des orbites terrestres basses, jusqu'à deux cents kilomètres, et peut donc transporter une charge de 1,95 tonne. Mais le Proton est une classe lourde, il peut lancer 22,4 tonnes sur une orbite basse, 6,15 tonnes sur une orbite géostationnaire et 3,3 tonnes sur une orbite géostationnaire. Le lanceur que nous envisageons est destiné à tous les sites utilisés par Roscosmos : Kourou, Baïkonour, Plesetsk, Vostochny, et opère dans le cadre de projets communs russo-européens.

L'espace est un espace mystérieux et des plus défavorables. Néanmoins, Tsiolkovsky pensait que l’avenir de l’humanité réside précisément dans l’espace. Il n’y a aucune raison de discuter avec ce grand scientifique. L'espace offre des perspectives illimitées pour le développement de toute la civilisation humaine et l'expansion de l'espace vital. De plus, il cache en lui les réponses à de nombreuses questions. Aujourd’hui, les gens utilisent activement l’espace. Et notre avenir dépend de la façon dont les fusées décollent. Il est tout aussi important que les gens comprennent ce processus.

Course spaciale

Il n’y a pas si longtemps, deux superpuissances puissantes étaient en guerre froide. C'était comme une compétition sans fin. Beaucoup de gens préfèrent décrire cette période comme une course aux armements normale, mais ce n’est absolument pas le cas. C'est une course scientifique. C'est à elle que nous devons bon nombre des gadgets et des bienfaits de la civilisation auxquels nous sommes si habitués.

La course à l'espace n'en était qu'une éléments essentiels guerre froide. En quelques décennies seulement, l’homme est passé des vols atmosphériques conventionnels à l’atterrissage sur la Lune. C’est un progrès incroyable par rapport à d’autres réalisations. À cette époque merveilleuse, les gens pensaient que l’exploration de Mars était une tâche bien plus proche et plus réaliste que la réconciliation de l’URSS et des États-Unis. C’est à cette époque que les gens étaient le plus fascinés par l’espace. Presque tous les étudiants ou écoliers ont compris comment une fusée décolle. Ce n'était pas connaissances complexes, vice versa. Cette information était simple et très intéressante. L'astronomie a acquis une importance extrême parmi d'autres sciences. À cette époque, personne ne pouvait dire que la Terre était plate. L’éducation accessible a partout éliminé l’ignorance. Cependant, cette époque est révolue depuis longtemps et aujourd’hui, les choses sont complètement différentes.

Décadence

Avec l’effondrement de l’URSS, la concurrence a également pris fin. La raison du surfinancement des programmes spatiaux a disparu. De nombreux projets prometteurs et révolutionnaires n’ont jamais été mis en œuvre. L’époque de la conquête des étoiles a cédé la place à une véritable décadence. Ce qui, comme vous le savez, signifie déclin, régression et un certain degré de dégradation. Il n'est pas nécessaire d'être un génie pour comprendre cela. Faites simplement attention aux réseaux médiatiques. La secte de la Terre plate mène activement sa propagande. Les gens ne connaissent pas les choses de base. DANS Fédération Russe L'astronomie n'est pas du tout enseignée dans les écoles. Si vous vous approchez d’un passant et lui demandez comment décollent les fusées, il ne répondra pas à cette simple question.

Les gens ne savent même pas quelle trajectoire suivent les fusées. Dans de telles conditions, cela ne sert à rien de s’interroger sur la mécanique orbitale. Le manque d'éducation appropriée, "Hollywood" et les jeux vidéo - tout cela a créé une fausse idée de l'espace en tant que tel et des vols vers les étoiles.

Ce n'est pas un vol vertical

La Terre n’est pas plate et c’est un fait incontestable. La Terre n’est même pas une sphère, car elle est légèrement aplatie aux pôles. Comment les fusées décollent-elles dans de telles conditions ? Progressivement, en plusieurs étapes et non verticalement.

La plus grande idée fausse de notre époque est que les fusées décollent verticalement. Ce n'est pas du tout comme ça. Ce schéma de mise en orbite est possible, mais très inefficace. Le carburant de la fusée s'épuise très rapidement. Parfois en moins de 10 minutes. Il n’y a tout simplement pas assez de carburant pour un tel décollage. Les fusées modernes décollent verticalement seulement à stade initial vol. Ensuite, l’automatisation commence à donner un léger roulis à la fusée. De plus, plus l'altitude de vol est élevée, plus l'angle de roulis de la fusée spatiale est perceptible. Ainsi, l’apogée et le périgée de l’orbite sont formés de manière équilibrée. Cela garantit l’équilibre le plus confortable entre efficacité et consommation de carburant. L'orbite s'avère proche d'un cercle parfait. Ce ne sera jamais idéal.

Si la fusée vole verticalement vers le haut, le résultat sera un apogée incroyablement énorme. Le carburant s'épuisera avant l'apparition du périgée. En d’autres termes, non seulement la fusée ne volera pas en orbite, mais en plus, en raison du manque de carburant, elle volera en parabole vers la planète.

Au cœur de tout cela se trouve le moteur.

Aucun corps n’est capable de se déplacer seul. Il doit y avoir quelque chose qui le pousse à faire ça. DANS dans ce cas c'est un moteur de fusée. Une fusée qui décolle dans l’espace ne perd pas sa capacité de se déplacer. Pour beaucoup, cela est incompréhensible, car sous vide, la réaction de combustion est impossible. La réponse est aussi simple que possible : un peu différente.

Ainsi, la fusée vole. Il y a deux composants dans ses réservoirs. C'est un combustible et un comburant. Les mélanger garantit que le mélange s'enflamme. Cependant, ce n’est pas du feu qui s’échappe des buses, mais du gaz chaud. Dans ce cas, il n'y a pas de contradictions. Cette configuration fonctionne très bien dans le vide.

Les moteurs de fusée sont de plusieurs types. Il s'agit de combustibles liquides, solides, ioniques, électropropulseurs et nucléaires. Les deux premiers types sont utilisés le plus souvent, car ils sont capables de fournir la plus grande traction. Les combustibles liquides sont utilisés dans les fusées spatiales, les combustibles solides sont utilisés dans les missiles balistiques intercontinentaux à charge nucléaire. Les propulseurs électropulsifs et atomiques sont conçus pour le mouvement le plus efficace dans le vide, et c'est sur eux que reposent le maximum d'espoir. Actuellement, ils ne sont pas utilisés en dehors des bancs d’essais.

Cependant, Roscosmos a récemment passé une commande pour développer un remorqueur orbital à propulsion nucléaire. Cela laisse espérer le développement de la technologie.

Un petit groupe de moteurs de manœuvre orbitale se démarque. Ils sont destinés au contrôle, mais ils ne sont pas utilisés dans les fusées, mais dans les engins spatiaux. Ils ne suffisent pas pour voler, mais suffisants pour manœuvrer.

Vitesse

Malheureusement, de nos jours, les gens assimilent le vol spatial à des unités de mesure de base. A quelle vitesse la fusée décolle-t-elle ? Cette question n'est pas tout à fait correcte par rapport à la vitesse à laquelle ils décollent n'a pas d'importance.

Il existe un grand nombre de missiles, et tous ont vitesse différente. Ceux conçus pour lancer des astronautes en orbite volent plus lentement que ceux destinés au transport de marchandises. Une personne, contrairement à une charge, est limitée par les surcharges. Les fusées cargo, par exemple le super-lourd Falcon Heavy, décollent trop rapidement.

Il est difficile de calculer des unités exactes de vitesse. Tout d’abord parce qu’ils dépendent de la charge utile du lanceur (lanceur). Il est tout à fait logique qu'un lanceur entièrement chargé décolle beaucoup plus lentement qu'un lanceur à moitié vide. Cependant il y a Valeur totale, ce que toutes les fusées s'efforcent d'atteindre. C'est ce qu'on appelle la vitesse de fuite.

Il existe une première, une deuxième et, par conséquent, une troisième vitesse de fuite.

Le premier est la vitesse nécessaire, qui vous permettra de vous déplacer en orbite et de ne pas tomber sur la planète. C'est 7,9 km par seconde.

La seconde est nécessaire pour quitter l'orbite terrestre et se rendre sur l'orbite d'un autre corps céleste.

Le troisième permettra à l’appareil de vaincre la gravité du système solaire et de le quitter. Actuellement, Voyager 1 et Voyager 2 volent à cette vitesse. Cependant, contrairement à ce que rapportent les médias, ils n’ont pas encore quitté les limites du système solaire. D'un point de vue astronomique, il leur faudra au moins 30 000 ans pour atteindre le nuage d'Orta. L'héliopause n'est pas la limite d'un système stellaire. C'est justement l'endroit où le vent solaire entre en collision avec le milieu intersystème.

Hauteur

À quelle hauteur vole la fusée ? Celui qui est requis. Après avoir atteint la frontière hypothétique de l'espace et de l'atmosphère, il est incorrect de mesurer la distance entre le navire et la surface de la planète. Après être entré en orbite, le navire se trouve dans un environnement différent et la distance est mesurée en unités de distance.

Le système solaire n’a longtemps suscité aucun intérêt particulier pour les écrivains de science-fiction. Mais, étonnamment, pour certains scientifiques, nos planètes « natales » ne suscitent pas beaucoup d'inspiration, même si elles n'ont pas encore été explorées en pratique.

A peine ouverte une fenêtre sur l’espace, l’humanité s’engouffre vers des distances inconnues, et pas seulement en rêve, comme auparavant.
Sergueï Korolev a également promis de voler bientôt dans l'espace « avec une carte syndicale », mais cette phrase a déjà un demi-siècle, et l'odyssée spatiale est toujours le lot de l'élite - un plaisir trop cher. Pourtant, il y a deux ans, la HACA a lancé un projet grandiose Vaisseau spatial de 100 ans, ce qui implique la création progressive et pluriannuelle d'une base scientifique et technique pour les vols spatiaux.

Alors, quels problèmes doivent être résolus pour que le vol stellaire devienne une réalité ?

LE TEMPS ET LA VITESSE SONT RELATIFS

L'astronomie par vaisseau spatial automatique semble curieusement à certains scientifiques être un problème presque résolu. Et cela malgré le fait qu’il ne sert absolument à rien de lancer des mitrailleuses vers les étoiles avec la vitesse actuelle d’un escargot (environ 17 km/s) et d’autres équipements primitifs (pour des routes aussi inconnues).

Désormais, les vaisseaux spatiaux américains Pioneer 10 et Voyager 1 ont quitté le système solaire et il n'y a plus de lien avec eux. Pioneer 10 se dirige vers l'étoile Aldebaran. S'il ne lui arrive rien, il atteindra le voisinage de cette étoile... dans 2 millions d'années. De la même manière, d’autres appareils rampent à travers les étendues de l’Univers.

Ainsi, qu’un vaisseau soit habité ou non, pour voler vers les étoiles, il lui faut une vitesse élevée, proche de la vitesse de la lumière. Cependant, cela aidera à résoudre le problème du vol uniquement vers les étoiles les plus proches.

"Même si nous parvenions à construire un vaisseau spatial capable de voler à une vitesse proche de la vitesse de la lumière", a écrit K. Feoktistov, "le temps de voyage uniquement dans notre Galaxie serait calculé en millénaires et dizaines de millénaires, puisque son diamètre est à environ 100 000 années-lumière. Mais sur Terre pour ça le temps passera beaucoup plus".

Selon la théorie de la relativité, le passage du temps dans deux systèmes en mouvement l’un par rapport à l’autre est différent. Puisque sur de longues distances le navire aura le temps d'atteindre une vitesse très proche de la vitesse de la lumière, le décalage horaire sur Terre et sur le navire sera particulièrement grand.

On suppose que la première cible des vols interstellaires sera Alpha Centauri (un système de trois étoiles) - la plus proche de nous. À la vitesse de la lumière, vous pouvez y arriver en 4,5 ans ; sur Terre, dix ans s'écouleront pendant ce temps. Mais plus la distance est grande, plus le décalage horaire est important.

Vous vous souvenez de la célèbre « Nébuleuse d'Andromède » d'Ivan Efremov ? Là-bas, le vol se mesure en années, et en années terrestres. Beau conte de fée, tu ne peux rien dire. Or, cette nébuleuse tant convoitée (plus précisément la galaxie d’Andromède) est située à une distance de 2,5 millions d’années-lumière de nous.

Cela signifie que même les vols à la vitesse de la lumière ne sont justifiés que vers des étoiles relativement proches. Cependant, les appareils volant à la vitesse de la lumière ne vivent encore qu'en théorie, ce qui ressemble à de la science-fiction, bien que scientifique.

UN NAVIRE DE LA TAILLE D'UNE PLANÈTE

Naturellement, tout d’abord, les scientifiques ont eu l’idée d’utiliser la réaction thermonucléaire la plus efficace dans le moteur du navire - car elle était déjà partiellement maîtrisée (à des fins militaires). Cependant, pour un voyage aller-retour à une vitesse proche de la lumière, même avec une conception de système idéale, un rapport entre la masse initiale et la masse finale d'au moins 10 pour la trentième puissance est requis. Autrement dit, le vaisseau spatial ressemblera à un énorme train avec un carburant de la taille d’une petite planète. Il est impossible de lancer un tel colosse dans l’espace depuis la Terre. Et il est également possible de l’assembler en orbite ; ce n’est pas pour rien que les scientifiques ne discutent pas de cette option.

L’idée d’un moteur à photons utilisant le principe d’annihilation de la matière est très populaire.

L'annihilation est la transformation d'une particule et d'une antiparticule lors de leur collision en d'autres particules différentes de celles d'origine. La plus étudiée est l’annihilation d’un électron et d’un positon, qui génère des photons dont l’énergie va déplacer le vaisseau. Les calculs des physiciens américains Ronan Keene et Wei-ming Zhang montrent que, sur la base de technologies modernes il est possible de créer un moteur d'annihilation capable d'accélérer un vaisseau spatial à 70 % de la vitesse de la lumière.

Cependant, d’autres problèmes commencent. Malheureusement, utiliser l’antimatière comme carburant pour fusée est très difficile. Lors de l'annihilation, des explosions de puissants rayonnements gamma se produisent, nocives pour les astronautes. De plus, le contact du combustible à positons avec le navire entraîne une explosion mortelle. Enfin, il n’existe pas encore de technologies à obtenir quantité suffisante l'antimatière et son stockage à long terme : par exemple, l'atome d'antihydrogène « vit » désormais moins de 20 minutes, et la production d'un milligramme de positrons coûte 25 millions de dollars.

Mais supposons qu’avec le temps, ces problèmes puissent être résolus. Cependant, vous aurez encore besoin de beaucoup de carburant et la masse de départ du vaisseau à photons sera comparable à la masse de la Lune (selon Konstantin Feoktistov).

LA VOILE EST DÉCHIRÉE !

Le vaisseau spatial le plus populaire et le plus réaliste aujourd'hui est considéré comme un voilier solaire, dont l'idée appartient au scientifique soviétique Friedrich Zander.

Une voile solaire (lumière, photonique) est un appareil qui utilise la pression lumière du soleil ou un laser sur une surface de miroir pour propulser le vaisseau spatial.
En 1985, le physicien américain Robert Forward a proposé la conception d'une sonde interstellaire accélérée par l'énergie micro-onde. Le projet prévoyait que la sonde atteindrait les étoiles les plus proches dans 21 ans.

Lors du XXXVIe Congrès astronomique international, un projet de vaisseau laser a été proposé, dont le mouvement est assuré par l'énergie de lasers optiques situés en orbite autour de Mercure. Selon les calculs, le trajet d'un vaisseau de cette conception jusqu'à l'étoile Epsilon Eridani (10,8 années-lumière) et retour prendrait 51 ans.

« Il est peu probable que les données obtenues lors des voyages à travers notre système solaire permettent de faire des progrès significatifs dans la compréhension du monde dans lequel nous vivons. Naturellement, la pensée se tourne vers les étoiles. Après tout, il était auparavant entendu que les vols à proximité de la Terre, les vols vers d'autres planètes de notre système solaire n'étaient pas l'objectif final. Ouvrir la voie aux étoiles semblait être la tâche principale.

Ces mots n’appartiennent pas à un écrivain de science-fiction, mais au concepteur de vaisseaux spatiaux et cosmonaute Konstantin Feoktistov. Selon le scientifique, rien de particulièrement nouveau ne sera découvert dans le système solaire. Et cela malgré le fait que l’homme n’a jusqu’à présent atteint que la Lune…

Tout cela n’est encore que théorie, mais les premiers pas sont déjà en cours.

En 1993, une voile solaire de 20 mètres de large a été déployée pour la première fois sur le navire russe Progress M-15 dans le cadre du projet Znamya-2. Lors de l'amarrage du Progress à la station Mir, son équipage a installé une unité de déploiement de réflecteurs à bord du Progress. En conséquence, le réflecteur a créé un point lumineux de 5 km de large, qui a traversé l'Europe jusqu'en Russie à une vitesse de 8 km/s. Le point lumineux avait une luminosité à peu près équivalente à celle de la pleine Lune.

La version à voile peut convenir au lancement de sondes automatiques, de stations et de cargos, mais n'est pas adaptée aux vols retours habités. Il existe d'autres projets de vaisseaux spatiaux, mais ils rappellent, d'une manière ou d'une autre, ceux ci-dessus (avec les mêmes problèmes à grande échelle).

SURPRISES DANS L'ESPACE INTERSTELLAIRE

Il semble que de nombreuses surprises attendent les voyageurs dans l'Univers. Par exemple, dépassant à peine le système solaire, l'appareil américain Pioneer 10 a commencé à subir une force d'origine inconnue, provoquant un faible freinage. De nombreuses hypothèses ont été avancées, notamment sur les effets encore inconnus de l’inertie ou même du temps. Il n’y a toujours pas d’explication claire à ce phénomène ; diverses hypothèses: depuis les simples questions techniques (par exemple, force réactive d'une fuite de gaz dans un appareil) jusqu'à l'introduction de nouvelles lois physiques.

Un autre appareil, Voyadzher-1, a enregistré une zone à forte champ magnétique. Dans celui-ci, la pression des particules chargées de l’espace interstellaire rend le champ créé par le Soleil plus dense. L'appareil a également enregistré :

• augmentation du nombre d'électrons de haute énergie (environ 100 fois) qui pénètrent dans système solaire depuis l'espace interstellaire;
• une forte augmentation du niveau des rayons cosmiques galactiques - des particules chargées de haute énergie d'origine interstellaire.

L'espace entre les étoiles n'est pas vide. Il y a des restes de gaz, de poussière et de particules partout. Lorsque vous tentez de voyager à une vitesse proche de la lumière, chaque atome qui entre en collision avec le vaisseau sera comme une particule de rayon cosmique à haute énergie. Le niveau de rayonnement dur lors d'un tel bombardement augmentera de manière inacceptable, même lors de vols vers des étoiles proches.

Et l'impact mécanique des particules à de telles vitesses sera comme des balles explosives. Selon certains calculs, chaque centimètre de l'écran de protection du vaisseau sera tiré en continu à une cadence de 12 coups par minute. Force est de constater qu’aucun écran ne résistera à une telle exposition sur plusieurs années de vol. Soit il devra avoir une épaisseur (des dizaines et des centaines de mètres) et une masse (des centaines de milliers de tonnes) inacceptables.

Il s'avère qu'il est impossible de résoudre le problème du transport de corps matériels sur des distances galactiques à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. Cela ne sert à rien de percer l’espace et le temps à l’aide d’une structure mécanique.

TROU DE TAUPE

Les écrivains de science-fiction, essayant de surmonter le temps inexorable, ont inventé comment « ronger des trous » dans l'espace (et le temps) et le « plier ». Ils ont imaginé divers sauts hyperespaces d'un point de l'espace à un autre, en contournant les zones intermédiaires. Aujourd’hui, les scientifiques ont rejoint les auteurs de science-fiction.

Les physiciens ont commencé à rechercher des états extrêmes de la matière et des failles exotiques dans l'Univers où il est possible de se déplacer à des vitesses supraluminiques, contrairement à la théorie de la relativité d'Einstein.

Cependant, pour créer des trous de ver stables, vous pouvez utiliser un effet découvert par le Néerlandais Hendrik Casimir. Il réside dans attraction mutuelle conduire des corps non chargés sous l'influence d'oscillations quantiques dans le vide. Il s'avère que le vide n'est pas complètement vide, il y a des fluctuations dans le champ gravitationnel dans lequel des particules et des trous de ver microscopiques apparaissent et disparaissent spontanément.

Il ne reste plus qu'à découvrir l'un des trous et à l'étirer en le plaçant entre deux boules supraconductrices. Une bouche du trou de ver restera sur Terre, l'autre sera déplacée par le vaisseau spatial à une vitesse proche de la lumière vers l'étoile - l'objet final. Autrement dit, le vaisseau spatial traversera pour ainsi dire un tunnel. Une fois que le vaisseau atteint sa destination, le trou de ver s’ouvrira pour un véritable voyage interstellaire ultra-rapide, dont la durée sera mesurée en minutes.

BULLE DE PERTURBATION

Semblable à la théorie du trou de ver, il existe une bulle de distorsion. En 1994, le physicien mexicain Miguel Alcubierre a effectué des calculs selon les équations d'Einstein et a découvert la possibilité théorique d'une déformation ondulatoire du continuum spatial. Dans ce cas, l’espace se comprime devant le vaisseau spatial et s’étend simultanément derrière lui. Le vaisseau est pour ainsi dire placé dans une bulle de courbure, capable de se déplacer à une vitesse illimitée. Le génie de l’idée est que le vaisseau spatial repose dans une bulle de courbure et que les lois de la relativité ne sont pas violées. Dans le même temps, la bulle de courbure elle-même se déplace, déformant localement l’espace-temps.

Malgré l’incapacité de voyager plus vite que la lumière, rien n’empêche l’espace de se déplacer ou la déformation de l’espace-temps de se propager plus rapidement que la lumière, ce qui se serait produit immédiatement après le Big Bang lors de la formation de l’Univers.

Toutes ces idées ne rentrent pas encore dans le cadre science moderne Cependant, en 2012, les représentants de la NASA ont annoncé la préparation d’un test expérimental de la théorie du Dr Alcubierre. Qui sait, peut-être que la théorie de la relativité d’Einstein fera un jour partie d’une nouvelle théorie mondiale. Après tout, le processus d’apprentissage est sans fin. Cela signifie qu'un jour nous pourrons percer les épines jusqu'aux étoiles.

Irina GROMOVA