Cela 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 font désormais partie de nos vies. Grâce à eux, des millions de personnes ont la possibilité de regarder la télévision (voir l'article ""). La figure 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 fusées ont été utilisées pour le bombardement pendant la Seconde Guerre mondiale. En 1957, une fusée a été créée qui a envoyé Spoutnik-1 dans l'espace. La majeure partie de la fusée est occupée par des réservoirs de carburant. N'arrive qu'en orbite partie supérieure missiles appelés 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, lorsqu'elle est vide, elle se sépare. En conséquence, seule la charge utile reste de la fusée. Le premier étage transporte 226 tonnes combustible 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. Le carburant brûle ici en 12 minutes environ. En conséquence, il ne reste 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 se sont affrontés dans l'exploration spatiale. Vostok a été le premier vaisseau spatial habité. La fusée Saturn V a transporté des humains sur la Lune pour la première fois.

Missiles des années 1950-/960 :

1. "Satellite"

2. Avant-garde

3. "Junon-1"

4. "Est"

5. "Mercure-Atlant"

6. "Gémeaux-Titan-2"

8. "Saturne-1B"

9. "Saturne-5"

vitesses spatiales

Pour entrer dans l'espace, la fusée doit aller au-delà. Si sa vitesse est insuffisante, il tombera simplement sur la Terre, sous l'action de la force. La vitesse nécessaire pour aller dans l'espace s'appelle première vitesse cosmique. C'est 40 000 km/h. En orbite, le vaisseau spatial fait le tour de la Terre avec vitesse orbitale. La vitesse orbitale d'un vaisseau dépend de sa distance à la Terre. Lorsqu'un vaisseau spatial vole en orbite, il tombe essentiellement, mais il ne peut pas tomber, car il perd de la hauteur autant que la surface de la Terre descend sous lui, 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 vers 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 qui a visité. Pioneer 10 est devenue la première sonde spatiale à quitter le système solaire. Il atteindra l'étoile la plus proche dans plus d'un million d'années.

Certaines sondes sont conçues pour atterrir à la surface d'une autre planète, ou elles sont équipées d'atterrisseurs qui sont largués sur la planète. Le véhicule de descente peut collecter des échantillons de sol et les livrer sur Terre pour la recherche. En 1966, pour la première fois, un engin spatial, la sonde Luna-9, se pose à la surface de la Lune. Après l'atterrissage, il s'est ouvert comme une fleur et a commencé à filmer.

satellites

satellite est véhicule sans pilote, qui est mis en orbite, généralement la terre. Le satellite a tâche spécifique- par exemple, pour regarder, transmettre une image de télévision, explorer des gisements miniers : il existe même des satellites espions. Le satellite se déplace en orbite à la vitesse orbitale. Sur la photo, vous voyez une photo de l'embouchure de la rivière Humber (Angleterre), prise par Landset depuis l'orbite terrestre. "Landset" peut "considérer des zones sur Terre avec une superficie aussi petite que 1 carré. 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 de longue durée ont fonctionné dans l'espace : l'américain Skylab et les russes Salyut et Mir. Skylab est lancé en orbite en 1973. Trois équipages se succèdent à son bord. La station a cessé d'exister en 1979.

Les stations orbitales jouent un rôle énorme dans l'étude de l'effet de l'apesanteur sur le corps humain. Les stations du futur, comme Freedom, que les Américains sont en train de construire avec des contributions de l'Europe, du Japon et du Canada, serviront à des expériences de très longue durée ou à des productions industrielles dans l'espace.

Lorsqu'un astronaute quitte une station ou un vaisseau spatial pour l'espace extra-atmosphérique, il met scaphandre. L'intérieur de la combinaison spatiale est créé artificiellement, égal à l'atmosphère. Les couches internes de la combinaison sont refroidies par liquide. Des appareils surveillent la pression et la teneur en oxygène à l'intérieur. Le verre du casque est très résistant, il peut résister à l'impact de petites pierres - micrométéorites.

11.06.2010 00:10

Le vaisseau spatial américain Dawn a récemment établi un nouveau record de vitesse - 25,5 mille km / h, devant son principal concurrent - la sonde Deep Space 1. Cette réalisation a été rendue possible grâce au moteur ionique super puissant installé sur l'appareil. Cependant, selon les spécialistes La NASA, c'est loin d'être à la limite de ses capacités.

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

Ainsi, grâce au moteur unique, Dawn a surpassé son prédécesseur, la sonde Deep Space 1, un engin spatial robotique expérimental lancé le 24 octobre 1998 par un lanceur. Certes, Deep Space 1 conserve toujours le titre de la station dont les moteurs ont fonctionné le plus longtemps. Mais pour devancer le "concurrent" dans cette catégorie Dawn peut déjà en août.

La mission principale de l'engin 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. Le chemin total à parcourir par l'appareil Dawn est de 4 milliards 800 millions de kilomètres.

Puisqu'il n'y a pas d'air dans l'espace extra-atmosphérique, après avoir accéléré, le navire continue de se déplacer à la vitesse acquise. Sur Terre, cela n'est pas possible en raison de la décélération par frottement. L'utilisation de propulseurs ioniques dans des conditions de vide 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 du moteur innovant est d'ioniser le gaz et de l'accélérer avec un champ électrostatique. Dans le même temps, en raison du rapport charge/masse élevé, il devient possible d'accélérer les ions à des vitesses très élevées. Ainsi, une impulsion spécifique très élevée peut être atteinte dans le moteur, ce qui permet de réduire significativement la consommation de la masse réactive de gaz ionisé (par rapport à une réaction chimique), mais nécessite beaucoup d'énergie.

Les trois moteurs du Dawn ne tournent pas en permanence, mais sont allumés brièvement à certains moments du vol. À ce jour, ils ont travaillé pendant 620 jours au total et ont 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 Dawn de huit ans (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 une petite quantité dans le contexte d'au moins la première vitesse cosmique à laquelle les satellites artificiels de la Terre sont lancés, mais pour un véhicule interplanétaire sans accélérateurs externes, qui n'effectue pas de manœuvres spéciales dans le champ gravitationnel des planètes, comme un résultat est en effet remarquable.

Cet article présentera au lecteur un sujet aussi intéressant qu'une fusée spatiale, un lanceur et toute l'expérience utile que cette invention a apportée à l'humanité. Il sera également informé des charges utiles livrées dans l'espace extra-atmosphérique. 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

Le premier d'un lancement réussi à quitter l'URSS était un lanceur spatial avec un satellite artificiel à bord le 4 octobre 1957. Le satellite PS-1 a été lancé avec succès en orbite terrestre basse. Il convient de noter que pour cela, il a fallu six générations, et seule la septième génération de fusées spatiales russes a pu développer la vitesse nécessaire pour atteindre l'espace proche de la Terre - huit kilomètres par seconde. Sinon, il est impossible de vaincre l'attraction de la Terre.

Cela est devenu possible dans le processus de développement d'armes balistiques à longue portée, où la suralimentation du moteur a été utilisée. À ne pas confondre : une fusée spatiale et un vaisseau spatial sont deux choses différentes. Une fusée est un véhicule de livraison auquel un navire est attaché. Tout peut être là à la place - une fusée spatiale peut transporter un satellite, de l'équipement et une ogive nucléaire, qui a toujours servi et sert toujours de dissuasion pour les puissances nucléaires et d'incitation à préserver la paix.

Récit

Les premiers à justifier théoriquement le lancement d'une fusée spatiale ont été les scientifiques russes Meshchersky et Tsiolkovsky, qui déjà en 1897 ont décrit 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 débutent les travaux sur les problèmes de propulsion à réaction, la création de réacteurs à combustible solide et à propergol liquide. Mieux encore, ces problèmes ont été résolus en Russie, du moins les moteurs à combustible solide étaient déjà largement utilisés pendant la Seconde Guerre mondiale ("Katyusha"). Les moteurs à réaction à propergol liquide ont mieux fonctionné en Allemagne, qui a créé le premier missile balistique - le V-2.

Après la guerre, l'équipe de Wernher von Braun, après avoir pris des dessins et des développements, a trouvé refuge aux États-Unis, et l'URSS a été obligée de se contenter d'un petit nombre d'assemblages de fusées individuelles sans aucune documentation d'accompagnement. Le reste, ils l'ont inventé. La technologie des fusées se développa rapidement, augmentant de plus en plus la portée et la masse de la charge transportée. En 1954, les travaux ont commencé sur le projet, grâce auquel l'URSS a été la première à effectuer le vol d'une fusée spatiale. Il s'agissait d'un missile balistique intercontinental à deux étages R-7, qui a rapidement été amélioré pour l'espace. Il s'est avéré être un succès - exceptionnellement fiable, fournissant de nombreux records dans l'exploration spatiale. Sous une forme modernisée, il est encore utilisé aujourd'hui.

"Spoutnik" et "Lune"

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

Mais d'abord, l'attention de l'humanité était presque complètement rivée 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 est passé quelque peu à côté (six mille kilomètres) et s'est précipité vers le Soleil, où il s'est mis en orbite. Ainsi, notre luminaire a obtenu son premier satellite artificiel - un cadeau aléatoire. Mais notre satellite naturel n'a pas été seul pendant longtemps, et dans le même 1959, Luna-2 s'est envolé vers lui, ayant accompli sa tâche de manière absolument correcte. Un mois plus tard, "Luna-3" nous livre des photos verso notre veilleuse. Et en 1966, Luna 9 a atterri en douceur dans l'océan des tempêtes, et nous avons eu des vues panoramiques de la surface lunaire. Le programme lunaire s'est poursuivi pendant longtemps, jusqu'au moment où les astronautes américains se sont posés dessus.

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 nationale, de la fierté, du véritable bonheur lorsque le premier vol habité du monde dans l'espace a été annoncé. Youri Gagarine est devenu non seulement un héros national, il a été applaudi par le monde entier. Et donc, le 12 avril 1961, un jour qui est entré triomphalement dans l'histoire, est devenu la Journée de l'astronautique. Les Américains ont essayé de toute urgence de répondre à cette étape 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, c'était un vol suborbital dans un arc, et l'orbite américaine ne s'est avérée qu'en 1962.

Gagarine a volé dans l'espace sur le vaisseau spatial Vostok. Il s'agit d'une machine spéciale dans laquelle Korolev a créé une plate-forme spatiale exceptionnellement réussie qui résout de nombreux problèmes pratiques différents. Dans le même temps, au tout début des années 60, 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, des satellites de la série Bion sont en service - ce sont des descendants directs du navire sur lequel le premier vol habité dans l'espace a été effectué. Dans le même 1961, German Titov a eu une expédition beaucoup plus difficile, 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 engins spatiaux Vostok. C'était une sage décision, car un seul appareil effectuait les tâches à la fois au départ (sauvetage d'urgence de l'équipage) et à l'atterrissage en douceur du véhicule de descente. Les concepteurs ont concentré leurs efforts sur le développement d'un appareil, pas de deux. Cela réduisait le risque technique ; dans l'aviation, le système de catapulte était déjà bien développé à cette époque. En revanche, un énorme gain de temps que si vous concevez un appareil fondamentalement nouveau. Après tout, la course à l'espace s'est poursuivie et l'URSS l'a remportée par une assez large marge.

Titov a atterri de la même manière. Il a eu la chance de sauter en parachute chemin de fer, le long duquel roulait le train, et les journalistes l'ont immédiatement photographié. Le système d'atterrissage, qui est devenu le plus fiable et le plus doux, a été développé en 1965, il utilise un altimètre gamma. Elle sert encore aujourd'hui. Les États-Unis n'avaient pas cette technologie, c'est pourquoi tous leurs véhicules de descente, même le nouveau Dragon SpaceX, n'atterrissent pas, mais s'écrasent. Seules les navettes font exception. Et en 1962, l'URSS avait déjà commencé des vols de groupe sur les engins spatiaux Vostok-3 et Vostok-4. En 1963, le détachement de cosmonautes soviétiques a été reconstitué avec la première femme - Valentina Terechkova est allée dans l'espace, devenant la première au monde. Dans le même temps, Valery Bykovsky a établi le record de la durée d'un vol en solo, qui n'a pas été battu jusqu'à présent - il a passé cinq jours dans l'espace. En 1964, le navire multiplace Voskhod est apparu et les États-Unis ont pris un an de retard. Et en 1965, Alexei Leonov est allé dans l'espace !

"Vénus"

En 1966, l'URSS a commencé les vols interplanétaires. Le vaisseau spatial "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 réalisé des images 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 même maintenant. Sur Vénus, les conditions 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, tout cela a bien sûr compliqué l'étude.

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 tellement réussi dans les pérégrinations vénusiennes que cette planète a été 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, la communication a été perdue une semaine plus tard en raison d'une surchauffe du capteur. La station est devenue incontrôlable et n'a pu effectuer le premier survol au monde qu'à proximité de Vénus (à une distance d'environ cent mille kilomètres).

Dans les pas

"Vénus-4" nous a aidés à découvrir que sur cette planète à deux cent soixante et onze degrés à l'ombre (le côté nuit de Vénus), la pression peut atteindre vingt atmosphères et l'atmosphère elle-même est à quatre-vingt-dix pour cent gaz carbonique. Ce vaisseau spatial a également découvert la couronne d'hydrogène. "Venera-5" et "Venera-6" nous ont beaucoup appris sur le vent solaire (flux de plasma) et sa structure près de la planète. "Venera-7" a spécifié des données sur la température et la pression dans l'atmosphère. Tout s'est avéré encore plus compliqué : la température au plus près de la surface était de 475 ± 20°C, et la pression était d'un ordre de grandeur plus élevée. Littéralement, tout a été refait sur le prochain vaisseau spatial, et après cent dix-sept jours, Venera-8 a atterri en douceur du côté jour de la planète. Cette station avait 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 la terre - comme le nôtre par temps nuageux. Oui, ce n'est pas seulement nuageux là-bas, le temps s'est éclairci pour de vrai. Les images vues par l'équipement ont simplement étourdi les terriens. De plus, le sol et la quantité d'ammoniac dans l'atmosphère ont été étudiés et la vitesse du vent a été mesurée. Et "Venus-9" et "Venus-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. Venera-15 et Venera-16 ont été les derniers à voler vers cette planète, qui est également devenue des satellites, ayant auparavant fourni à l'humanité des connaissances absolument nouvelles et nécessaires. En 1985, le programme a été poursuivi par Vega-1 et Vega-2, qui ont étudié non seulement Vénus, mais aussi la comète de Halley. Le prochain vol est prévu pour 2024.

Quelque chose à propos de la fusée spatiale

Étant donné que les paramètres et Caractéristiques toutes les fusées diffèrent 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 assurer le lancement d'engins spatiaux. Ces derniers peuvent avoir des objectifs militaires, économiques et sociaux. Cette fusée peut les emmener à différents types orbites - géostationnaire, géotransitionnelle, héliosynchrone, hautement elliptique, moyenne, basse.

Modernisation

La fusée a été complètement 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 importante. Le système de contrôle numérique fournit à la fusée un lancement de charges utiles de haute précision.

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

Caractéristiques

Les premier et deuxième étages du lanceur sont équipés de moteurs-fusées à propergol liquide RD-107A et RD-108A de NPO Energomash nommé d'après l'académicien Glushko, et un RD-0110 à quatre chambres du bureau d'études Khimavtomatiki est installé sur le troisième étape. Le carburant de fusée est de l'oxygène liquide, qui est un oxydant respectueux de l'environnement, ainsi qu'un carburant peu toxique - le kérosène. La longueur de la fusée est de 46,3 mètres, la masse au départ est de 311,7 tonnes et sans l'ogive - 303,2 tonnes. La masse de la structure du lanceur est de 24,4 tonnes. Les composants combustibles pèsent 278,8 tonnes. Les essais en vol de Soyouz-2.1A ont commencé en 2004 au cosmodrome de Plesetsk, et ils ont été couronnés de succès. En 2006, le lanceur a effectué son premier vol commercial - il a lancé le vaisseau spatial météorologique européen Metop en orbite.

Il faut dire que les fusées ont des capacités de sortie de charge utile différentes. Les porteurs sont légers, moyens et lourds. Le lanceur Rokot, par exemple, lance des engins spatiaux sur des orbites basses proches de la Terre - jusqu'à deux cents kilomètres, et peut donc transporter une charge de 1,95 tonne. Mais le Proton est une classe lourde, il peut mettre 22,4 tonnes en orbite basse, 6,15 tonnes en orbite géotransitionnelle et 3,3 tonnes en orbite géostationnaire. Le lanceur que nous envisageons est conçu pour tous les sites utilisés par Roskosmos : Kuru, Baïkonour, Plesetsk, Vostochny, et opère dans le cadre de projets conjoints russo-européens.

L'espace est un espace mystérieux et des plus défavorables. Néanmoins, Tsiolkovsky pensait que l'avenir de l'humanité se trouvait précisément dans l'espace. Il n'y a aucune raison de discuter avec ce grand scientifique. L'espace signifie des perspectives illimitées pour le développement de toute la civilisation humaine et l'expansion de l'espace de vie. De plus, il cache les réponses à de nombreuses questions. Aujourd'hui, l'homme utilise activement l'espace extra-atmosphérique. 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 puissantes superpuissances étaient en état de guerre froide. C'était comme une compétition sans fin. Beaucoup préfèrent décrire cette période comme une course aux armements ordinaire, mais ce n'est absolument pas le cas. C'est la course de la science. C'est à elle que nous devons bien des gadgets et les bienfaits de la civilisation auxquels nous sommes si habitués.

La course à l'espace n'était qu'une des éléments essentiels guerre froide. En quelques décennies, l'homme est passé du vol atmosphérique conventionnel à l'alunissage. C'est un progrès incroyable par rapport à d'autres réalisations. À cette merveilleuse époque, les gens pensaient que l'exploration de Mars était une tâche beaucoup plus proche et plus réaliste que la réconciliation de l'URSS et des États-Unis. C'est alors que les gens étaient les plus passionnés par l'espace. Presque tous les étudiants ou écoliers ont compris comment une fusée décolle. Ce n'était pas connaissances complexes, vice versa. Ces informations étaient simples et très intéressantes. L'astronomie est devenue extrêmement importante parmi les autres sciences. À cette époque, personne ne pouvait dire que la Terre était plate. L'éducation abordable a éliminé l'ignorance partout. Cependant, ces jours sont révolus depuis longtemps et aujourd'hui, tout est complètement différent.

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 pas été mis en œuvre. Le temps de la quête des étoiles a été remplacé par une véritable décadence. Ce qui, comme vous le savez, signifie déclin, régression et un certain degré de dégradation. Il ne faut pas être un génie pour comprendre cela. Il suffit de prêter attention aux réseaux médiatiques. La Flat Earth Sect mène activement sa propagande. Les gens ne connaissent pas les choses de base. V Fédération Russe l'astronomie n'est pas enseignée du tout dans les écoles. Si vous vous approchez d'un passant et lui demandez comment les fusées décollent, il ne répondra pas à cette simple question.

Les gens ne connaissent même pas la trajectoire des roquettes. Dans ces conditions, inutile de s'interroger sur la mécanique orbitale. Le manque d'éducation adéquate, "Hollywood" et les jeux vidéo - tout cela a créé une fausse idée de l'espace en tant que tel et du vol vers les étoiles.

Ce n'est pas un vol vertical.

La terre n'est pas plate, et c'est un fait indéniable. La terre n'est même pas une sphère, car elle est légèrement aplatie aux pôles. Comment les fusées décollent-elles dans de telles conditions ? Pas à pas, 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. Un tel schéma d'entrée en orbite est possible, mais très inefficace. Le carburant de la fusée s'épuise très rapidement. Parfois - moins de 10 minutes. Il n'y a tout simplement pas assez de carburant pour un tel décollage. Les fusées modernes ne décollent que verticalement stade initial voyage en avion. Ensuite, l'automatisation commence à donner à la fusée un léger roulis. 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 se forment de manière équilibrée. Ainsi, le rapport le plus confortable entre l'efficacité et la consommation de carburant est atteint. L'orbite est proche d'un cercle parfait. Elle ne sera jamais parfaite.

Si la fusée décolle verticalement vers le haut, vous obtenez une apogée incroyablement énorme. Le carburant s'épuisera avant que le périgée n'apparaisse. En d'autres termes, non seulement la fusée ne volera pas en orbite, mais à cause du manque de carburant, elle volera en parabole vers la planète.

Tout est question de moteur

Aucun corps n'est capable de se déplacer par lui-même. Il doit y avoir quelque chose qui le pousse à le faire. V ce cas c'est un moteur de fusée. Une fusée, décollant dans l'espace, ne perd pas sa capacité à se déplacer. Pour beaucoup, c'est incompréhensible, car dans le 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 carburant et un comburant. Leur brassage assure l'allumage du mélange. Cependant, ce n'est pas du feu qui s'échappe des buses, mais des gaz chauds. Dans ce cas, il n'y a pas de contradiction. Cette configuration fonctionne très bien dans le vide.

Les moteurs de fusée sont de plusieurs types. Ce sont des propergols liquides, solides, ioniques, électroréactifs et nucléaires. Les deux premiers types sont utilisés le plus souvent, car ils sont capables de donner la plus grande traction. Les liquides sont utilisés dans les fusées spatiales, ceux à propergol solide - dans les missiles balistiques intercontinentaux à charge nucléaire. Electrojet et nucléaire sont conçus pour le mouvement le plus efficace dans le vide, et c'est sur eux qu'ils placent le maximum d'espoir. Actuellement, ils ne sont pas utilisés en dehors des bancs d'essais.

Cependant, Roscosmos a récemment passé une commande pour le développement d'un remorqueur orbital à propulsion nucléaire. Cela donne des raisons d'espérer pour le développement de la technologie.

Un groupe restreint de moteurs de manœuvre orbitaux se distingue. Ils sont destinés au contrôle, mais ils ne sont pas utilisés dans les fusées, mais dans les engins spatiaux. Ils ne sont pas suffisants pour les vols, mais suffisants pour les manœuvres.

Vitesse

Malheureusement, de nos jours, les gens assimilent les vols spatiaux à des unités de mesure de base. À quelle vitesse la fusée décolle-t-elle ? Cette question n'est pas tout à fait correcte par rapport à Peu importe à quelle vitesse ils décollent.

Il y a beaucoup de missiles, et tous ont vitesse différente. Ceux conçus pour mettre des astronautes en orbite volent plus lentement que les cargos. L'homme, contrairement au fret, est limité par les surcharges. Les fusées cargo, telles que le super lourd Falcon Heavy, décollent trop rapidement.

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

Il y a la première, la deuxième et, par conséquent, la troisième vitesse cosmique.

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

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

Le troisième permettra à l'appareil de vaincre l'attraction du système solaire et de le quitter. Actuellement, Voyager 1 et Voyager 2 volent à cette vitesse. Cependant, contrairement aux rapports des médias, ils n'ont toujours pas quitté les frontières du système solaire. D'un point de vue astronomique, il leur faudra au moins 30 000 ans pour atteindre le nuage Horta. L'héliopause n'est pas la limite d'un système stellaire. C'est juste l'endroit où le vent solaire entre en collision avec le milieu intersystème.

Hauteur

À quelle hauteur la fusée décolle-t-elle ? Pour celui dont vous avez besoin. Après avoir atteint la limite hypothétique de l'espace et de l'atmosphère, il est incorrect de mesurer la distance entre le vaisseau et la surface de la planète. Après être entré en orbite, le vaisseau se trouve dans un environnement différent et la distance est mesurée en unités de distance.

Le système solaire n'a pas suscité d'intérêt particulier pour les auteurs de science-fiction depuis longtemps. Mais, étonnamment, nos planètes « natales » ne suscitent pas beaucoup d'inspiration chez certains scientifiques, bien qu'elles n'aient pas encore été explorées pratiquement.

A peine percée d'une fenêtre sur l'espace, l'humanité est déchirée dans des distances inconnues, et pas seulement dans les rêves, comme auparavant.
Sergei Korolev a également promis de voler bientôt dans l'espace "sur un ticket syndical", mais cette phrase a déjà un demi-siècle, et une odyssée spatiale est toujours le lot de l'élite - trop chère. Pourtant, il y a deux ans, la HACA lançait un projet grandiose Vaisseau de 100 ans, qui implique la création progressive et à long terme d'une base scientifique et technique pour les vols spatiaux.

Quels sont donc les problèmes à résoudre pour faire du vol stellaire une réalité ?

LE TEMPS ET LA VITESSE SONT RELATIF

Aussi étrange que cela puisse paraître, l'astronomie des véhicules automatiques apparaît à certains scientifiques comme un problème presque résolu. Et cela malgré le fait qu'il est absolument inutile de lancer des automates vers les étoiles avec des vitesses d'escargot actuelles (environ 17 km / s) et d'autres équipements primitifs (pour des routes aussi inconnues).

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

Ainsi, qu'un vaisseau soit habitable ou non, pour voler vers les étoiles, il a besoin d'une vitesse élevée proche de la vitesse de la lumière. Cependant, cela aidera à résoudre le problème de ne voler que 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 trajet uniquement dans notre Galaxie sera calculé en millénaires et en dizaines de millénaires, puisque son diamètre est d'environ 100 000 années-lumière. Mais sur Terre, pour cela le temps passera beaucoup plus".

Selon la théorie de la relativité, le cours du temps dans deux systèmes se déplaçant l'un par rapport à l'autre est différent. Étant donné qu'à de grandes distances, le navire aura le temps de développer une vitesse très proche de la vitesse de la lumière, la différence de temps sur Terre et sur le navire sera particulièrement grande.

On suppose que le premier objectif des vols interstellaires sera alpha Centauri (un système de trois étoiles) - le plus proche de nous. À la vitesse de la lumière, vous pouvez y voler en 4,5 ans, sur Terre dix ans passeront pendant ce temps. Mais plus la distance est grande, plus la différence de temps est grande.

Vous souvenez-vous de la célèbre nébuleuse d'Andromède d'Ivan Efremov ? Là-bas, le vol se mesure en années, et terrestres. Beau conte de fées, ne dites rien. 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 jusqu'à des étoiles relativement proches. Cependant, les véhicules volant à la vitesse de la lumière, ne vivent jusqu'à présent que dans une théorie qui ressemble à de la science-fiction, pourtant 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 - déjà partiellement maîtrisée (à des fins militaires). Or, pour voyager dans les deux sens à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, même avec une conception idéale du système, le rapport de la masse initiale sur la masse finale n'est pas inférieur à 10 puissance trentième. Autrement dit, le vaisseau spatial ressemblera à un énorme train avec du carburant de la taille d'une petite planète. Il est impossible de lancer un tel colosse dans l'espace depuis la Terre. Oui, et collecter en orbite - aussi, 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 de l'annihilation de la matière est très populaire.

L'annihilation est la transformation d'une particule et d'une antiparticule lors de leur collision en toute autre particule différente de celles d'origine. La plus étudiée est l'annihilation d'un électron et d'un positron, qui génère des photons dont l'énergie va déplacer le vaisseau spatial. Les calculs des physiciens américains Ronan Keane 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, l'utilisation de l'antimatière comme carburant de fusée est très difficile. Pendant l'annihilation, des éclairs du rayonnement gamma le plus puissant se produisent, ce qui nuit aux astronautes. De plus, le contact du carburant à positrons avec le navire est lourd d'une explosion mortelle. Enfin, il n'y a pas encore de technologies pour obtenir assez 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, beaucoup de carburant sera encore nécessaire et la masse de départ d'un vaisseau à photons sera comparable à la masse de la Lune (selon Konstantin Feoktistov).

BRISÉ LA VOILE !

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.

La voile solaire (lumière, photon) 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 proposa 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 XXXVI Congrès international d'astronomie, un projet a été proposé pour un engin spatial laser dont le mouvement est assuré par l'énergie de lasers optiques situés en orbite autour de Mercure. Selon les calculs, le chemin d'un vaisseau spatial de cette conception vers l'étoile Epsilon Eridani (10,8 années-lumière) et retour prendrait 51 ans.

« Il est peu probable que nous puissions faire des progrès significatifs dans la compréhension du monde dans lequel nous vivons, sur la base des données obtenues lors de voyages dans notre système solaire. Naturellement, la pensée se tourne vers les étoiles. Après tout, auparavant, il était entendu que les vols autour de la Terre, les vols vers d'autres planètes de notre système solaire ne sont pas le but ultime. Ouvrir la voie aux étoiles semblait être la tâche principale.

Ces mots n'appartiennent pas à un écrivain de science-fiction, mais au concepteur d'engins spatiaux et cosmonaute Konstantin Feoktistov. Selon le scientifique, rien de particulièrement nouveau dans le système solaire ne sera trouvé. Et cela malgré le fait que l'homme n'a jusqu'à présent volé que sur 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. La tache de lumière avait une luminosité à peu près équivalente à celle de la pleine lune.

La version voile peut convenir au lancement de sondes robotisées, de stations et de cargos, mais ne convient pas aux vols de retour habités. Il existe d'autres conceptions de vaisseaux spatiaux, mais elles ressemblent en quelque sorte à celles ci-dessus (avec les mêmes problèmes massifs).

DES SURPRISES DANS L'ESPACE INTERSTELLAIRE

Il semble que de nombreuses surprises attendent les voyageurs dans l'univers. Par exemple, juste en se penchant hors du système solaire, l'appareil américain Pioneer 10 a commencé à ressentir une force d'origine inconnue, provoquant une faible décélération. De nombreuses suggestions ont été faites, allant jusqu'à des effets encore inconnus de l'inertie ou même du temps. Il n'y a toujours pas d'explication univoque à ce phénomène, diverses hypothèses sont envisagées : des simples techniques (par exemple, la force réactive d'une fuite de gaz dans un appareil) à l'introduction de nouvelles lois physiques.

Un autre vaisseau spatial, Voyager 1, a détecté une zone au bord du système solaire avec une forte champ magnétique. Dans celui-ci, la pression des particules chargées de l'espace interstellaire provoque l'épaississement du champ créé par le Soleil. L'appareil a également enregistré :

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

L'espace entre les étoiles n'est pas vide. Partout il y a des restes de gaz, de poussière, de particules. En essayant de se déplacer à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, chaque atome entrant en collision avec le vaisseau sera comme une particule de rayons cosmiques à haute énergie. Le niveau de rayonnement dur lors d'un tel bombardement augmentera de manière inacceptable même pendant les vols vers les étoiles les plus proches.

Et l'impact mécanique des particules à de telles vitesses sera assimilé à des balles explosives. Selon certains calculs, chaque centimètre de l'écran de protection du vaisseau serait tiré en continu à une cadence de 12 coups par minute. Il est clair qu'aucun écran ne peut supporter une telle exposition pendant plusieurs années de vol. Ou il devra avoir une épaisseur (dizaines et centaines de mètres) et une masse (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 n'a aucun sens de percer l'espace et le temps à l'aide d'une structure mécanique.

TROU DE TAUPE

La science-fiction, essayant de surmonter le temps inexorable, a inventé comment "ronger des trous" dans l'espace (et le temps) et le "plier". Ils ont proposé une variété de sauts hyperespace d'un point de l'espace à un autre, en contournant les zones intermédiaires. Maintenant, les scientifiques ont rejoint les écrivains de science-fiction.

Les physiciens ont commencé à rechercher des états extrêmes de la matière et des failles exotiques dans l'univers, où vous pouvez vous déplacer à une vitesse supraluminique contrairement à la théorie de la relativité d'Einstein.

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

Il ne reste plus qu'à trouver 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. C'est-à-dire que le vaisseau spatial va, pour ainsi dire, traverser 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 calculée en minutes.

BULLE DE DISTRIBUTION

Similaire à la théorie de la courbure des bulles de trous de ver. 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 rétrécira devant le vaisseau spatial et s'étendra simultanément derrière lui. Le vaisseau spatial, pour ainsi dire, est 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 théorie 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'impossibilité de voyager plus vite que la lumière, rien n'empêche l'espace de se déplacer ou de propager la distorsion de l'espace-temps plus vite 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, des 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 globale. Après tout, le processus d'apprentissage est sans fin. Ainsi, un jour, nous pourrons percer les épines jusqu'aux étoiles.

Irina GROMOVA