Začelo se je leta 1957, ko je bil v ZSSR izstreljen prvi satelit Sputnik 1. Od takrat so ljudje uspeli obiskati, vesoljske sonde brez posadke pa so obiskale vse planete, razen. Sateliti, ki krožijo okoli Zemlje, so vstopili v naše življenje. Zahvaljujoč njim imajo milijoni ljudi možnost gledati televizijo (glej članek »«). Slika prikazuje, kako se del vesoljskega plovila vrne na Zemljo s padalom.

Rakete

Zgodovina raziskovanja vesolja se začne z raketami. Prve rakete so bile uporabljene za bombardiranje med drugo svetovno vojno. Leta 1957 je nastala raketa, ki je Sputnik-1 pripeljala v vesolje. Večino rakete zasedajo rezervoarji za gorivo. Samo zgornji del izstrelke nosilnost... Raketa Ariane 4 ima tri ločene odseke z rezervoarji za gorivo. Imenujejo se raketne stopnje... Vsaka stopnja potisne raketo na določeno razdaljo, nato pa se, ko je prazna, loči. Posledično iz rakete ostane le koristna obremenitev. Prva stopnja nosi 226 ton tekoče gorivo... Gorivo in dva ojačevalnika ustvarjata ogromno maso, potrebno za vzlet. Druga stopnja je ločena na nadmorski višini 135 km. Tretja stopnja rakete je njena, ki dela na tekočini in dušiku. Gorivo tukaj gori v približno 12 minutah. Posledično iz rakete Ariane-4 Evropske vesoljske agencije ostane le tovor.

V petdesetih in šestdesetih letih 20. stoletja. ZSSR in ZDA sta tekmovali v raziskovanju vesolja. Prvo vesoljsko plovilo s posadko je bil Vostok. Raketa Saturn 5 je prvič pripeljala ljudi na Luno.

Rakete 1950 / 960s:

1. "Sputnik"

2. "Vanguard"

3. "Juno-1"

4. "Vzhod"

5. "Merkur-Atlant"

6. "Gemini-Titan-2"

8. "Saturn-1B"

9. "Saturn-5"

Vesoljske hitrosti

Raketa mora priti v vesolje. Če njegova hitrost ne bo zadostovala, bo zaradi delovanja sile preprosto padel na Zemljo. Hitrost, potrebna za vesoljski sprehod, se imenuje prva vesoljska hitrost... Hitrost je 40.000 km / h. V orbiti se vesoljsko plovilo oklepa Zemlje s orbitalna hitrost... Orbitalna hitrost ladje je odvisna od njene oddaljenosti od Zemlje. Ko vesoljska ladja leti v orbiti, v bistvu preprosto pade, vendar ne more pasti, saj izgubi višino prav toliko, kolikor se pod njo spusti zemeljska površina in se zaokroži.

Vesoljske sonde

Sonde so brez posadke vesoljsko plovilo pošiljajo na dolge razdalje. Obiskali so vse planete razen Plutona. Sonda lahko odleti do cilja dolga leta... Ko odleti do želenega nebesnega telesa, gre okoli njega v orbito in pridobljene informacije pošlje na Zemljo. Miriner-10, edina sonda, ki je obiskala. Pioneer 10 je postala prva vesoljska sonda, ki je zapustila sončni sistem. Čez več kot milijon let bo odletel do najbližje zvezde.

Nekatere sonde so zasnovane za pristanek na površini drugega planeta ali pa so opremljene s spuščenimi vozili, spuščenimi na planet. Pristanišče lahko zbere vzorce tal in jih dostavi na Zemljo za raziskave. Leta 1966 je na lunino površino prvič pristalo vesoljsko plovilo, sonda Luna-9. Po sajenju se je odprl kot cvet in začel snemati.

Sateliti

Satelit je vozilo brez posadke, ki je postavljena v orbito, običajno zemeljska. Satelit ima posebno nalogo- na primer za gledanje, oddajanje televizije, raziskovanje nahajališč mineralov: obstajajo celo vohunski sateliti. Satelit kroži z orbitalno hitrostjo. Na sliki lahko vidite posnetek ustja reke Humber (Anglija), ki ga je Landset posnel iz Zemljine orbite. "Landset" lahko "upošteva na Zemlji parcele s površino le 1 kvadratni meter. m

Postaja je isti satelit, vendar je zasnovana za delo ljudi na krovu. Na postajo je mogoče pristati vesoljsko plovilo s posadko in tovorom. Doslej so v vesolju delovale le tri dolgoročne postaje: ameriški Skylab ter ruski Salyut in Mir. Skylab je bil izstreljen v orbito leta 1973. Tri posadke so zapored delale na krovu. Postaja je prenehala obstajati leta 1979.

Orbitalne postaje igrajo veliko vlogo pri preučevanju vpliva breztežnosti na človeško telo. Prihodnje postaje, kot je Freedom, ki jih Američani zdaj gradijo s pomočjo strokovnjakov iz Evrope, Japonske in Kanade, bodo uporabljene za zelo dolgotrajne poskuse ali za industrijsko proizvodnjo v vesolju.

Ko astronavt zapusti postajo ali ladjo v odprtem vesolju, se obleče vesoljska obleka... Znotraj vesoljske obleke je umetno ustvarjena enaka atmosferski. Notranje plasti vesoljske obleke so tekoče hlajene. Naprave spremljajo tlak in vsebnost kisika v notranjosti. Steklo čelade je zelo trpežno, lahko prenese udarce majhnih kamnov - mikrometeoritov.

11.06.2010 00:10

Ameriško vesoljsko plovilo Dawn je pred kratkim postavilo nov rekord v hitrosti - 25,5 tisoč km / h, pred svojim glavnim konkurentom - sondo Deep Space 1. Ta dosežek je bil omogočen zahvaljujoč supermočnemu ionskemu motorju, nameščenemu na vesoljsko plovilo. Vendar pa po mnenju strokovnjakov NASA, to še zdaleč ni meja njenih zmogljivosti.

Hitrost ameriškega vesoljskega plovila Dawn je 5. junija dosegla rekordno vrednost - 25,5 tisoč km / h. Po mnenju znanstvenikov bo v bližnji prihodnosti hitrost ladje dosegla oznako 100 tisoč km / h.

Tako je Dawn po zaslugi svojega edinstvenega motorja zaobšel svojega predhodnika, sondo Deep Space 1, eksperimentalno robotsko vesoljsko plovilo, ki ga je 24. oktobra 1998 izstrelil pospeševalnik. Res je, Deep Space 1 še vedno ohranja naziv postaje, katere motorji so delovali najdlje. Toda Dawn bi lahko že avgusta premagal "tekmeca" v tej kategoriji.

Glavna naloga vesoljskega plovila, izstreljenega pred tremi leti, je preučevanje asteroida 4 Vesta, ki se mu bo vesoljsko plovilo približalo leta 2011, in pritlikavega planeta Ceres. Znanstveniki upajo, da bodo dobili najbolj natančne podatke o obliki, velikosti, masi, mineralni in elementarni sestavi teh predmetov, ki se nahajajo med orbitama Jupitra in Marsa. Skupna razdalja, ki jo mora premagati vesoljsko plovilo Dawn, je 4 milijarde 800 milijonov kilometrov.

Ker v vesolju ni zraka, se ladja po pospeševanju še naprej premika s pridobljeno hitrostjo. Na Zemlji to ni mogoče zaradi upočasnitve trenja. Uporaba ionskih potisnikov v brezzračnem prostoru je znanstvenikom omogočila čim učinkovitejši postopek postopnega povečevanja hitrosti vesoljskega plovila Dawn.

Načelo delovanja inovativnega motorja je ioniziranje plina in pospeševanje z elektrostatičnim poljem. V tem primeru je zaradi visokega razmerja naboj-masa možno razpršiti ione na zelo visoke hitrosti. Tako je v motorju mogoče doseči zelo velik specifični impulz, ki omogoča znatno zmanjšanje porabe reaktivne mase ioniziranega plina (v primerjavi s kemično reakcijo), vendar zahteva veliko porabo energije.

Trije motorji Dawn ne delujejo stalno, ampak se za kratek čas vklopijo na določenih točkah leta. Doslej so skupaj delali 620 dni in porabili več kot 165 kilogramov ksenona. Preprosti izračuni kažejo, da se je hitrost sonde vsake štiri dni povečala za približno 100 km / h. Do konca osemletne misije Dawn (čeprav strokovnjaki ne izključujejo njene podaljšanja) bo skupni čas delovanja motorja 2000 dni - skoraj 5,5 let. Takšni kazalniki obljubljajo, da bo hitrost vesoljskega plovila dosegla 38,6 tisoč km / h.

To se morda zdi majhna vrednost glede na vsaj prvo kozmično hitrost, s katero se izstrelijo umetni sateliti Zemlje, vendar za medplanetarno vozilo brez zunanjih pospeševalnikov, ki ne izvaja posebnih manevrov v gravitacijskem polju planetov, kot je rezultat je res izjemen.

Ta članek bo bralca seznanil s tako zanimivo temo, kot so vesoljska raketa, izstrelitvena naprava in vse koristne izkušnje, ki jih je ta izum prinesel človeštvu. Govorili bodo tudi o tovoru, dostavljenem v vesolje. Raziskovanje vesolja se je začelo ne tako dolgo nazaj. V ZSSR je bilo sredi tretjega petletnega načrta, ko je Drugi Svetovna vojna... Vesoljska raketa je bila razvita v številnih državah, a nas niti ZDA v tej fazi niso prehitele.

Prvi

Prva, ki je uspešno izstrelila ZSSR, je bila vesoljska raketa z umetnim satelitom na krovu 4. oktobra 1957. Satelit PS-1 je bil uspešno izstreljen v orbito okoli Zemlje. Treba je omeniti, da je za to bilo potrebno ustvariti šest generacij, le sedma generacija ruskih vesoljskih raket pa je lahko razvila hitrost, potrebno za vstop v okolizemni vesolje - osem kilometrov na sekundo. V nasprotnem primeru je nemogoče premagati gravitacijo Zemlje.

To je postalo možno pri razvoju balističnega orožja dolgega dosega, kjer so uporabili ojačanje motorja. Ne zamenjujte: vesoljska raketa in vesoljska ladja sta dve različni stvari. Raketa je dostavno vozilo, nanjo pa je pritrjena ladja. Namesto tega je lahko karkoli - vesoljska raketa lahko nosi satelit in opremo ter jedrsko bojno glavo, ki je vedno služila in še vedno odvrača jedrske sile in spodbuja ohranjanje miru.

Zgodovina

Prvi sta teoretično utemeljila izstrelitev vesoljske rakete ruska znanstvenika Meshchersky in Tsiolkovsky, ki sta že leta 1897 opisala teorijo njenega leta. Veliko kasneje so to idejo prevzeli Obert in von Braun iz Nemčije in Goddard iz ZDA. Prav v teh treh državah so se začela delati na problemih reaktivnega pogona, ustvarjanju reaktivnih motorjev na trda goriva in tekoča goriva. Najboljše od vsega je, da so bila ta vprašanja rešena v Rusiji, vsaj motorji na trda goriva so se že pogosto uporabljali v drugi svetovni vojni ("Katyushas"). Tekoče reaktivni motorji so se bolje odrezali v Nemčiji, ki je ustvarila prvo balistično raketo V-2.

Po vojni je ekipa Wernherja von Brauna, ki je vzela risbe in razvoj, našla zatočišče v ZDA, ZSSR pa je bila prisiljena zadovoljiti se z majhnim številom posameznih raketnih sklopov brez spremljajoče dokumentacije. Ostalo smo si izmislili sami. Raketna tehnologija se je hitro razvijala, čedalje večji je bil doseg in teža tovora. Leta 1954 se je začelo delo na projektu, po katerem je ZSSR uspela prva leteti z vesoljsko raketo. Šlo je za medcelinsko dvostopenjsko balistično raketo R-7, ki so jo kmalu nadgradili za vesolje. Izkazalo se je odlično - izredno zanesljivo, saj je zagotovilo veliko zapisov pri raziskovanju vesolja. Še vedno se uporablja v posodobljeni obliki.

"Sputnik" in "Luna"

Leta 1957 je prva vesoljska raketa - isti R -7 - v orbito izstrelila umetni "Sputnik -1". Združene države so se pozneje odločile, da bodo to lansiranje ponovile. Vendar v prvem poskusu njihova vesoljska raketa ni obiskala vesolja, na začetku je eksplodirala - tudi v zraku. Avangard je zgradila izključno ameriška ekipa in ni izpolnila pričakovanj. Nato je projekt prevzel Wernher von Braun, februarja 1958 pa je izstrelitev vesoljske rakete uspela. V ZSSR pa je bil medtem P -7 posodobljen - dodana mu je bila tretja stopnja. Posledično je hitrost vesoljske rakete postala popolnoma drugačna - dosežena je bila druga vesoljska hitrost, zahvaljujoč kateri je bilo mogoče zapustiti Zemljino orbito. Še nekaj let je bila serija R-7 posodobljena in izboljšana. Menjali so se motorji vesoljskih raket, veliko so eksperimentirali s tretjo stopnjo. Naslednji poskusi so bili uspešni. Hitrost vesoljske rakete je omogočila ne le zapustitev Zemljine orbite, ampak tudi razmišljanje o preučevanju drugih planetov sončnega sistema.

Toda sprva je bila pozornost človeštva skoraj popolnoma prikovana na naravni satelit Zemlje - Luno. Leta 1959 je vanjo priletela sovjetska vesoljska postaja Luna-1, ki naj bi trdo pristala na lunarni površini. Vendar pa je naprava zaradi premalo natančnih izračunov minila nekaj mimo (šest tisoč kilometrov) in odhitela k Soncu, kjer se je ustalila v orbiti. Tako je naš svetilnik dobil svoj lasten umetni satelit - naključno darilo. Toda naš naravni satelit ni bil dolgo sam in istega leta 1959 je vanj priletel Luna-2, ki je svojo nalogo opravil popolnoma pravilno. Mesec dni kasneje nam je Luna-3 dostavila fotografije Zadnja stran naša nočna zvezda. Leta 1966 je Luna 9 tiho pristala v oceanu neviht in dobili smo panoramski pogled na lunino površino. Lunin program se je nadaljeval dolgo časa, vse do časa, ko so nanj pristali ameriški astronavti.

Jurij Gagarin

12. april je postal eden najpomembnejših dni pri nas. Nemogoče je prenesti moč nacionalnega veselja, ponosa in resnične sreče, ko je bil napovedan prvi polet na vesolje s človeško posadko v vesolje. Jurij Gagarin ni postal le narodni heroj, ploskal mu je ves svet. In zato je 12. april 1961 - dan, ki je zmagoslavno vstopil v zgodovino, postal Dan kozmonavtike. Američani so se nujno poskušali odzvati na ta korak brez primere, da bi z nami delili vesoljsko slavo. Mesec dni kasneje je vzletel Alan Shepard, vendar ladja ni šla v orbito, šlo je za suborbitalni let v loku, ZDA pa so orbitalni let opravile šele leta 1962.

Gagarin je v vesolje poletel na vesoljsko plovilo Vostok. To je poseben stroj, v katerem je Korolev ustvaril izjemno uspešno vesoljsko platformo, ki rešuje številne različne praktične naloge. Hkrati pa se na začetku šestdesetih let ni razvijala le različica vesoljskega poleta s posadko, ampak je bil izveden tudi projekt fotooznanitve. "Vostok" je imel na splošno veliko sprememb - več kot štirideset. In danes delujejo sateliti iz serije "Bion" - to so neposredni potomci vesoljskega plovila, na katerem je bil opravljen prvi let s posadko v vesolje. Istega leta 1961 je bila veliko bolj zapletena odprava z Nemcem Titovim, ki je cel dan preživel v vesolju. ZDA so lahko ta dosežek ponovile šele leta 1963.

"Vzhod"

Za vsa kozmonavta na vseh vesoljskih plovilih Vostok je bil zagotovljen potisni sedež. To je bila pametna odločitev, saj je ena naprava opravila naloge tako na startu (reševanje posadke v sili) kot pri mehkem pristanku spustnega vozila. Oblikovalci so svoja prizadevanja usmerili v razvoj ene naprave, ne dveh. S tem se je zmanjšalo tehnično tveganje; v letalstvu je bil sistem katapult takrat že popolnoma izdelan. Po drugi strani pa je čas veliko večji, kot če bi oblikovali bistveno novo napravo. Konec koncev se je vesoljska tekma nadaljevala in ZSSR jo je zmagala s precej veliko razliko.

Titov je pristal na enak način. Imel je srečo, da se je spustil s padalom železnica na katerem je vlak potoval, novinarji pa so ga takoj fotografirali. Pristajalni sistem, ki je postal najbolj zanesljiv in mehak, je bil razvit leta 1965 in uporablja gama višinomer. Še vedno služi. V ZDA te tehnologije ni bilo, zato vsa njihova vozila za spust, tudi novi Dragon SpaceX, ne pristanejo, ampak pljuskajo navzdol. Edina izjema so avtobusi. Leta 1962 je ZSSR že začela skupinske polete na vesoljskih plovilih Vostok-3 in Vostok-4. Leta 1963 je bil sovjetski korpus kozmonavtov dopolnjen s prvo žensko - Valentina Tereškova je obiskala vesolje in postala prva na svetu. Hkrati je Valery Bykovsky postavil rekord v trajanju enega samega leta, ki ga doslej še niso podrli - v vesolju je ostal pet dni. Leta 1964 se je pojavila večsedežna ladja Voskhod, ZDA pa so zaostajale za celo leto. In leta 1965 je Aleksej Leonov odšel v vesolje!

"Venera"

Leta 1966 je ZSSR začela medplanetarne polete. Vesoljsko plovilo Venera-3 je trdo pristalo na sosednjem planetu in tja prineslo zemeljski globus in zastavo ZSSR. Leta 1975 je Veneri-9 uspelo mehko pristati in posredovati podobo površine planeta. "Venera-13" je naredila barvne panoramske fotografije in zvočni posnetek. Serijo AMS (avtomatske medplanetarne postaje) za preučevanje Venere, pa tudi okoliškega prostora, še zdaj izboljšujemo. Na Veneri so razmere hude in o njih praktično ni bilo zanesljivih informacij, razvijalci niso vedeli nič o tlaku ali temperaturi na površini planeta, vse to je seveda zapletlo študijo.

Prva serija spustnih vozil je celo znala plavati - za vsak slučaj. Kljub temu sprva leti niso bili uspešni, kasneje pa je bila ZSSR tako uspešna v venezijskih potepanjih, da so ta planet začeli imenovati ruski. Venera-1 je prvo vesoljsko plovilo v zgodovini človeštva, zasnovano za letenje na druge planete in njihove raziskave. Začel se je leta 1961, po enem tednu je bila povezava prekinjena zaradi pregrevanja senzorja. Postaja je postala nenadzorovana in je lahko opravila le prvi prelet na svetu v bližini Venere (na razdalji približno sto tisoč kilometrov).

Po stopinjah

"Venera-4" nam je pomagala ugotoviti, da je na tem planetu dvesto enaindvajset stopinj v senci (nočna stran Venere), tlak je do dvajset atmosfer, samo ozračje pa devetdeset odstotkov ogljikov dioksid... In to vesoljsko plovilo je odkrilo tudi vodikovo korono. "Venera-5" in "Venera-6" sta nam povedali veliko o sončnem vetru (plazemski tokovi) in njegovi strukturi v bližini planeta. Venera-7 je posodobila podatke o temperaturi in tlaku v ozračju. Vse se je izkazalo za še bolj zapleteno: temperatura bližje površini je bila 475 ± 20 ° C, tlak pa je bil za red višji. Na naslednjem vesoljskem plovilu je bilo dobesedno vse spremenjeno in po sto sedemnajstih dneh je bila "Venera-8" nežno navdušena na dnevni strani planeta. Ta postaja je imela fotometer in številne dodatne instrumente. Glavna stvar je bila povezava.

Izkazalo se je, da se osvetlitev pri najbližjem sosedu skoraj ne razlikuje od zemeljske - tako kot pri oblačnem dnevu. Ja, tam ni samo oblačno, vreme se je res zjasnilo. Slike tega, kar je videla oprema, so preprosto omamile zemljane. Poleg tega so pregledali zemljo in količino amoniaka v ozračju ter izmerili hitrost vetra. In "Venera-9" in "Venera-10" sta nam lahko na televiziji pokazala svojega "soseda". To so prvi posnetki na svetu, preneseni z drugega planeta. In te postaje so zdaj umetni sateliti Venere. Zadnja sta na ta planet priletela Venera-15 in Venera-16, ki sta postala tudi satelita, saj sta človeštvu prej zagotovila popolnoma nova in potrebna znanja. Leta 1985 je bilo nadaljevanje programa "Vega-1" in "Vega-2", ki nista preučevala le Venere, ampak tudi Halleyjev komet. Naslednji let je načrtovan leta 2024.

Nekaj ​​o vesoljski raketi

Ker so parametri in specifikacije vse rakete se med seboj razlikujejo, upoštevajte lansirno vozilo nove generacije, na primer Soyuz-2.1A. Gre za tristopenjsko raketo srednjega razreda, spremenjeno različico Soyuz-U, ki z velikim uspehom deluje že od leta 1973.

Ta lansirna naprava je zasnovana tako, da zagotavlja izstrelitev vesoljskih plovil. Slednje imajo lahko vojaški, nacionalni gospodarski in družbeni namen. Ta raketa jih lahko pripelje do različni tipi orbite-geostacionarne, geoprenosne, sončno sinhrone, visoko eliptične, srednje, nizke.

Posodobitev

Raketa je bila izjemno posodobljena, tukaj je bil ustvarjen bistveno drugačen digitalni nadzorni sistem, razvit na novi bazi domačih elementov, s hitrim vgrajenim digitalnim računalnikom z veliko večjo količino RAM-a. Digitalni nadzorni sistem omogoča raketi visoko natančno izstrelitev tovora.

Poleg tega so nameščeni motorji, na katerih so bile izboljšane glave šob prve in druge stopnje. Deluje še en telemetrični sistem. Tako so se povečali natančnost izstrelitve rakete, njena stabilnost in seveda vodljivost. Masa vesoljske rakete se ni povečala, nosilnost pa se je povečala za tristo kilogramov.

Specifikacije

Prva in druga stopnja nosilne rakete sta opremljeni z raketnimi motorji na tekoče gorivo RD-107A in RD-108A iz NPO Energomash po imenu akademika Gluška, tretja stopnja pa je opremljena s štirikomornim RD-0110 iz KB Khimavtomatika. Raketno gorivo je tekoči kisik, ki je okolju prijazen oksidant, in nizko toksično gorivo, kerozin. Dolžina rakete je 46,3 metra, masa na začetku je 311,7 tone, brez bojne glave pa 303,2 tone. Masa nosilne konstrukcije je 24,4 tone. Sestavine goriva tehtajo 278,8 tone. Letalski testi Soyuz-2.1A so se začeli leta 2004 na kozmodromu Plesetsk in so bili uspešni. Leta 2006 je lansirna naprava opravila prvi komercialni let - v orbito je izstrelila evropsko meteorološko vesoljsko plovilo Metop.

Povedati je treba, da imajo rakete različne izhodne zmogljivosti. Mediji so lahki, srednji in težki. Raketna raketa Rokot na primer pripelje vesoljsko plovilo v nizke zemeljske orbite - do dvesto kilometrov, zato lahko prenese obremenitev 1,95 tone. Toda "Proton" je težek razred, v nizko orbito lahko spusti 22,4 tone, v geostacionarno orbito 6,15 tone in v geostacionarno orbito 3,3 tone. Nosilec, ki ga obravnavamo, je namenjen vsem spletnim mestom, ki jih uporablja Roskosmos: Kuru, Baikonur, Plesetsk, Vostochny, in deluje v okviru skupnih rusko-evropskih projektov.

Vesolje je skrivnosten in maksimalno neugoden prostor. Kljub temu je Tsiolkovsky verjel, da je prihodnost človeštva prav v vesolju. S tem velikim znanstvenikom ni razloga za prepir. Vesolje ima neskončne možnosti za razvoj celotne človeške civilizacije in širitev življenjskega prostora. Poleg tega skriva odgovore na številna vprašanja. Danes človek aktivno uporablja vesolje. Naša prihodnost je odvisna od tega, kako bodo rakete vzletele. Razumevanje tega procesa pri ljudeh ni nič manj pomembno.

Vesoljska dirka

Ne tako dolgo nazaj sta bili dve močni velesili v stanju hladne vojne. Bilo je kot neskončno tekmovanje. Mnogi to obdobje raje opišejo kot konvencionalno oboroževalno tekmo, vendar temu sploh ni tako. To je znanstvena rasa. Njej dolgujemo številne pripomočke in koristi civilizacije, ki smo jih tako vajeni.

Vesoljska tekma je bila le ena izmed njih bistveni elementi hladna vojna. V samo nekaj desetletjih so ljudje prešli iz običajnega zračnega poleta na pristanek na Luni. To je neverjeten napredek v primerjavi z drugimi dosežki. V tistem čudovitem času so ljudje mislili, da je raziskovanje Marsa veliko bližje in realnejše opravilo kot sprava ZSSR in ZDA. Takrat so bili ljudje čim bolj navdušeni nad vesoljem. Skoraj vsak učenec ali šolar je razumel, kako raketa vzleti. Ni bilo kompleksno znanje, obratno. Ti podatki so bili preprosti in zelo zanimivi. Astronomija je postala izjemno pomembna med drugimi znanostmi. V tistih letih nihče ni mogel reči, da je Zemlja ravna. Ugodno izobraževanje je povsod izkoreninilo nevednost. Vendar so ti časi že zdavnaj minili in danes sploh ni tako.

Dekadenca

Z razpadom ZSSR se je tekmovanje končalo. Razlog za prekomerno financiranje vesoljskih programov je izginil. Mnogi obetavni in prebojni projekti niso bili nikoli izvedeni. Čas prizadevanja za zvezde je popustil pravi dekadenci. Kot veste, to pomeni upad, nazadovanje in določeno stopnjo degradacije. Za razumevanje tega ni treba biti genij. Dovolj je, da smo pozorni na medijsko mrežo. Sekta za ravno zemljo aktivno izvaja svojo propagando. Ljudje ne vemo osnovnih stvari. V Ruska federacija astronomije se v šolah sploh ne učijo. Če se približate mimoidočemu in vprašate, kako vzletijo rakete, on ne bo odgovoril na to preprosto vprašanje.

Ljudje sploh ne vedo, po kakšni poti lete rakete. V takšnih razmerah se nima smisla spraševati o orbitalni mehaniki. Pomanjkanje ustrezne izobrazbe, "Hollywood" in video igre - vse to je ustvarilo napačno predstavo o vesolju kot takem in o letenju do zvezd.

To ni navpični let

Zemlja ni ravna in to je nesporno dejstvo. Zemlja sploh ni krogla, ker je na polovih rahlo sploščena. Kako v takšnih razmerah vzletijo rakete? V fazah, v več fazah in ne navpično.

Največja zmota našega časa je, da rakete vzletijo navpično. Sploh ni tako. Takšna shema za vstop v orbito je možna, vendar zelo neučinkovita. Raketno gorivo zelo hitro zmanjka. Včasih v manj kot 10 minutah. Za tak vzlet preprosto ni dovolj goriva. Sodobne rakete navpično vzletijo le naprej začetna faza let. Nato avtomatizacija raketi rahlo zavije. Poleg tega je višja kot je višina leta, bolj opazen je kot nagiba vesoljske rakete. Tako sta apogej in perigej orbite oblikovana uravnoteženo. Tako se doseže najbolj udobno ravnovesje med učinkovitostjo in porabo goriva. Izkazalo se je, da je orbita blizu popolnega kroga. Nikoli ne bo idealno.

Če raketa vzleti navpično navzgor, je vrhunec neverjetno velik. Gorivo bo zmanjkalo, preden se pojavi perigej. Z drugimi besedami, raketa ne bo le uspela odleteti v orbito, ampak se bo zaradi pomanjkanja goriva parabolično vrnila na planet.

Motor je v središču vsega

Nobeno telo se ne more samo premikati. Mora biti nekaj, zaradi česar to počne. V ta primer to je raketni motor. Raketa, ki vzleti v vesolje, ne izgubi sposobnosti premikanja. Za mnoge je to nerazumljivo, saj je v vakuumu reakcija zgorevanja nemogoča. Odgovor je čim bolj preprost: nekoliko drugačen.

Torej, raketa prileti. V njenih rezervoarjih sta dve komponenti. Je gorivo in oksidant. Ko jih zmešamo, se zmes vname. Vendar iz šob ne uhaja ogenj, ampak plin z žarilno nitko. V tem primeru ni protislovja. Ta nastavitev odlično deluje v vakuumu.

Raketni motorji so več vrst. To so tekoča, trdna goriva, ionska, elektroreaktivna in jedrska. Najpogosteje se uporabljata prvi dve vrsti, saj lahko zagotovita največji oprijem. Tekoče na gorivo se uporabljajo v vesoljskih raketah, na trda goriva-v medcelinskih balističnih raketah z jedrskim nabojem. Elektro-reaktivni in jedrski so zasnovani za najučinkovitejše gibanje v vakuumu in nanje polagajo največ upanja. Trenutno se ne uporabljajo zunaj testnih miz.

Vendar je Roscosmos pred kratkim dal naročilo za razvoj orbitalnega vlačilca z jedrskim pogonom. To daje razlog za upanje v razvoj tehnologije.

Ozka skupina orbitalnih manevrirnih motorjev je ločena. Namenjeni so nadzoru, vendar se ne uporabljajo v raketah, ampak v vesoljskih ladjah. Za letenje niso dovolj, za manevriranje pa dovolj.

Hitrost

Na žalost danes ljudje potovanje v vesolje enačijo z osnovnimi merskimi enotami. Kako hitro vzleti raketa? To vprašanje ni povsem pravilno glede na. Ni važno, s kakšno hitrostjo vzletijo.

Raket je kar nekaj in vse jih imajo različna hitrost... Tisti, ki so namenjeni izstrelitvi astronavtov v orbito, letijo počasneje kot tovorni. Oseba je za razliko od tovora omejena s preobremenitvami. Tovorne rakete, na primer super težka Falcon Heavy, vzletijo prehitro.

Natančne enote hitrosti je težko izračunati. Najprej zato, ker so odvisni od nosilnosti nosilne rakete (rakete). Povsem logično je, da polno naložena nosilna raketa vzleti veliko počasneje kot napol prazna lansirna naprava. Vendar obstaja skupna vrednost do katerega si prizadevajo vse rakete doseči. To se imenuje kozmična hitrost.

Obstaja prva, druga in v skladu s tem tretja kozmična hitrost.

Prva je zahtevana hitrost, ki vam bo omogočila premikanje po orbiti in ne padanje na planet. To je 7,9 km na sekundo.

Drugi je potreben, da bi zapustili zemeljsko orbito in šli v orbito drugega nebesnega telesa.

Tretji bo aparatu omogočil, da premaga gravitacijo sončnega sistema in ga zapusti. Voyager 1 in Voyager 2 letita s to hitrostjo. V nasprotju s poročanjem medijev pa še vedno niso zapustili meja sončnega sistema. Astronomsko bi potrebovali vsaj 30.000 let, da bi dosegli oblak Horta. Heliopavza ni meja zvezdnega sistema. To je samo kraj, kjer sončni veter trči v medsistemsko okolje.

Višina

Kako visoko vzleti raketa? Tistega, ki je potreben. Ko dosežemo hipotetično mejo prostora in atmosfere, je napačno izmeriti razdaljo med vesoljskim plovilom in površino planeta. Po vstopu v orbito je vesoljsko plovilo v drugem okolju, razdalja pa se meri v smislu razdalje.

Pisatelji znanstvene fantastike sončni sistem že dolgo ne zanimajo posebej. Toda za nekatere znanstvenike naši "domači" planeti ne vzbujajo veliko navdiha, čeprav še niso bili praktično raziskani.

Ko je komaj razrezalo okno v vesolje, se človeštvo raztrga na neznane razdalje in ne le v sanjah, kot prej.
Tudi Sergej Koroljov je obljubil, da bo kmalu odletel v vesolje "na sindikalno vozovnico", vendar je ta stavek star že pol stoletja, vesoljska odisejada pa je še vedno žreb elite - predrago veselje. Vendar je pred dvema letoma HACA začela ambiciozen projekt 100 letna ladja, ki predvideva postopno in dolgoročno oblikovanje znanstvene in tehnične podlage za vesoljske polete.

Katere težave je torej treba rešiti, da bi zvezdniški leti postali resničnost?

ČAS IN HITROST SO POMEMBNI

Astronavtika avtomatskih vesoljskih plovil se nekaterim znanstvenikom zdi skoraj rešen problem, kar je nenavadno. In to kljub dejstvu, da ni nobenega smisla izstreljevati strojev do zvezd s trenutnimi hitrostmi polžev (približno 17 km / s) in drugo primitivno (za tako neznane ceste) opremo.

Zdaj sta ameriška vesoljska plovila Pioneer-10 in Voyager-1 zapustila sončni sistem in z njima ni več nobene povezave. Pioneer 10 se odpravlja proti zvezdi Aldebaran. Če se mu ne zgodi nič, bo v bližino te zvezde prišel ... čez 2 milijona let. Na enak način druge naprave plazijo po prostranstvih vesolja.

Torej, ne glede na to, ali je ladja naseljena ali ne, za letenje do zvezd potrebuje veliko hitrost, blizu hitrosti svetlobe. Vendar bo to pomagalo rešiti problem letenja le do najbližjih zvezd.

"Tudi če bi nam uspelo zgraditi zvezdno ladjo, ki bi lahko letela s hitrostjo, ki je blizu hitrosti svetlobe," je zapisal K. Feoktistov, "bo čas potovanja samo v naši Galaksiji štet v tisočletja in desetine tisočletij, od njegovega premera je približno 100.000 svetlobnih let. Toda na Zemlji za to čas bo minil veliko več".

Po teoriji relativnosti je časovni potek v dveh sistemih, ki se gibljeta eden glede na drugega, drugačen. Ker bo ladja na velikih razdaljah imela čas, da razvije hitrost zelo blizu hitrosti svetlobe, bo razlika v času na Zemlji in na ladji še posebej velika.

Predvideva se, da bo prva tarča medzvezdnih letov Alpha Centauri (sistem treh zvezd) - nam najbližje. Tja lahko s svetlobno hitrostjo letite v 4,5 letih, na Zemlji v tem času bo trajalo deset let. Večja kot je razdalja, večja je razlika v času.

Se spomnite slavne "Meglice Andromeda" Ivana Efremova? Tam se let meri v letih in zemeljski. Lepa pravljica, ne boste nič povedali. Vendar se ta zaželena meglica (natančneje, galaksija Andromeda) nahaja na razdalji 2,5 milijona svetlobnih let od nas.

To pomeni, da so tudi leti s hitrostjo svetlobe upravičeni le do relativno bližnjih zvezd. Vendar pa vozila, ki letijo s svetlobno hitrostjo, še vedno živijo le v teoriji, ki je podobna znanstveni fantastiki, pa vendar znanstveni.

LADJA VELIKOSTI PLANETA

Seveda so se znanstveniki najprej porodili, da bi v ladijskem motorju uporabili najučinkovitejšo termonuklearno reakcijo - kot je že delno obvladano (za vojaške namene). Vendar pa za potovanje v obe smeri s hitrostjo blizu svetlobe, tudi pri idealni zasnovi sistema, razmerje med začetno maso in končno maso ni manjše od 10 do tridesete moči. To pomeni, da bo vesoljska ladja kot velika sestava z gorivom v velikosti majhnega planeta. Nemogoče je iz Zemlje izstreliti takega kolosa v vesolje. Tudi za zbiranje v orbiti - znanstveniki ne brez razloga ne razpravljajo o tej možnosti.

Ideja o fotonskem motorju, ki uporablja načelo uničevanja snovi, je zelo priljubljena.

Uničevanje je preoblikovanje delca in delcev, ko se trčita, v katere koli druge delce, razen v prvotne. Najbolje preučeno je uničevanje elektrona in pozitrona, ki ustvarjata fotone, katerih energija bo premikala vesoljsko ladjo. Izračuni ameriških fizikov Ronan Keen in Wei-min Zhang kažejo, da na podlagi sodobne tehnologije mogoče je ustvariti motor za uničevanje, ki bi lahko pospešil vesoljsko plovilo do 70% svetlobne hitrosti.

Začnejo pa se dodatne težave. Na žalost uporaba antimaterije kot pogonskega goriva ni enostavna. Med uničevanjem se pojavijo izbruhi močnega sevanja gama, ki so za astronavte usodni. Poleg tega je stik pozitronskega goriva z ladjo poln usodne eksplozije. Končno še vedno ni tehnologij za pridobivanje dovolj antimaterijo in njeno dolgotrajno shranjevanje: na primer, atom vodika zdaj "živi" manj kot 20 minut, proizvodnja miligrama pozitronov pa stane 25 milijonov dolarjev.

Predpostavimo pa, da je sčasoma te težave mogoče rešiti. Vendar bo še vedno potrebno veliko goriva, začetna masa fotonske zvezdne ladje pa bo primerljiva z maso Lune (po besedah ​​Konstantina Feoktistova).

PREKRNITE JADRO!

Najbolj priljubljena in realistična zvezdna ladja danes velja za sončno jadrnico, katere ideja pripada sovjetskemu znanstveniku Friedrichu Zanderju.

Sončno (svetlobno, fotonsko) jadro je naprava, ki uporablja pritisk sončna svetloba ali laser na površini ogledala za pogon vesoljskega plovila.
Leta 1985 je ameriški fizik Robert Forward predlagal zasnovo medzvezdne sonde, pospešene z energijo mikrovalovnega sevanja. Projekt je predvideval, da bo sonda do najbližjih zvezd prišla v 21 letih.

Na XXXVI mednarodnem astronomskem kongresu je bil predlagan projekt laserske zvezdne ladje, katere gibanje zagotavlja energija laserjev v optičnem območju, ki se nahajajo v orbiti okoli Merkurja. Po izračunih bi pot zvezdne ladje te zasnove do zvezdnega epsilona Eridanija (10,8 svetlobnih let) in nazaj trajala 51 let.

»Malo verjetno je, da bomo s podatki, pridobljenimi s potovanj v našem sončnem sistemu, dosegli pomemben napredek pri razumevanju sveta, v katerem živimo. Seveda se misel obrne k zvezdam. Konec koncev se je prej razumelo, da leti v bližini Zemlje, leti na druge planete našega osončja niso končni cilj. Zdelo se je, da je glavna naloga utirati pot do zvezd. "

Te besede ne pripadajo pisatelju znanstvene fantastike, ampak oblikovalcu vesoljskih ladij in kozmonavtu Konstantinu Feoktistovu. Po mnenju znanstvenika se v osončju ne bo našlo nič posebej novega. In to kljub dejstvu, da je oseba doslej dosegla le luno ...

Vse to je še vedno teorija, a prvi koraki so že narejeni.

Leta 1993 je bilo v okviru projekta Znamya-2 na ruski ladji Progress M-15 prvič nameščeno 20 metrov široko sončno jadro. Ko se je Progress priključil na postajo Mir, je njegova posadka na krovu Progress namestila enoto za uvedbo reflektorja. Zaradi tega je odsevnik ustvaril svetlo piko širine 5 km, ki je skozi Evropo prišla v Rusijo s hitrostjo 8 km / s. Svetlobna točka je bila svetleča približno enaka polni luni.

Možnost jadranja je lahko primerna za izstrelitev robotskih sond, postaj in tovornih ladij, ni pa primerna za povratne lete s posadko. Obstajajo še drugi projekti vesoljskih ladij, ki pa so tako ali drugače podobni zgoraj naštetim (z enakimi obsežnimi težavami).

IZNENADI V MEDSTEKLENEM PROSTORU

Zdi se, da popotnike v vesolju čakajo številna presenečenja. Na primer, komaj nagnjeno iz sončnega sistema, je ameriško vesoljsko plovilo "Pioneer-10" začelo doživljati silo neznanega izvora, kar je povzročilo šibko upočasnjevanje. Veliko je bilo predpostavk, do še neznanih učinkov vztrajnosti ali celo časa. Za ta pojav še vedno ni nedvoumne razlage; obravnavajo se različne hipoteze: od preprostih tehničnih (na primer reaktivna sila zaradi puščanja plina v aparatu) do uvedbe novih fizikalnih zakonov.

Drugi aparat, Voyadger-1, je zabeležil območje z močno magnetno polje... V njem pritisk nabitih delcev iz medzvezdnega prostora prisili polje, ki ga ustvari Sonce, da se zgosti. Naprava je registrirala tudi:

• povečanje števila visokoenergijskih elektronov (približno 100-krat), ki prodrejo vanjo Solarni sistem iz medzvezdnega prostora;
• močan dvig ravni galaktičnih kozmičnih žarkov - visokoenergetskih nabitih delcev medzvezdnega izvora.

Prostor med zvezdami ni prazen. Povsod so ostanki plina, prahu, delcev. Ko se poskuša premikati s hitrostjo, ki je blizu svetlobni, bo vsak atom, ki trči v ladjo, podoben delcu kozmičnih žarkov z visoko energijo. Raven trdega sevanja med takšnim bombardiranjem se bo nesprejemljivo povečala tudi pri letenju do najbližjih zvezd.

In mehanski učinek delcev pri takih hitrostih je kot eksplozivne krogle. Po nekaterih izračunih bo vsak centimeter zaščitnega ščita zvezdne ladje neprestano izstreljen s 12 krogi na minuto. Jasno je, da noben zaslon v nekaj letih letenja ne bo zdržal takšnega vpliva. Ali pa bo morala imeti nesprejemljivo debelino (desetine in stotine metrov) in maso (več sto tisoč ton).

Izkazalo se je, da je nemogoče rešiti problem transporta materialnih teles na galaktične razdalje s hitrostmi, ki so blizu hitrosti svetlobe. Nima smisla vdreti skozi prostor in čas z mehansko strukturo.

MOLE HOLE

Znanstveniki, ki so poskušali premagati neizprosen čas, so izumili, kako "glodati luknje" v prostoru (in času) in ga "zložiti". Izumili so različne skoke hiperprostora z ene točke vesolja na drugo, mimo vmesnih območij. Zdaj so se znanstveniki pridružili piscem znanstvene fantastike.

Fiziki so začeli iskati ekstremna agregatna stanja in eksotične vrzeli v vesolju, kjer se lahko premikamo s superluminalno hitrostjo, v nasprotju z Einsteinovo teorijo relativnosti.

Vendar pa je učinek, ki ga je odkril Nizozemec Hendrik Casimir, mogoče uporabiti za ustvarjanje stabilnih črvov. Sestavljen je v medsebojna privlačnost vodenje nenapolnjenih teles pod vplivom kvantnih vibracij v vakuumu. Izkazalo se je, da vakuum ni popolnoma prazen, podvržen je nihanjem gravitacijskega polja, v katerem se delci in mikroskopske črvine spontano pojavijo in izginejo.

Ostaja le najti eno od lukenj in jo raztegniti ter postaviti med dve superprevodni krogli. Eno ustje črvinske luknje bo ostalo na Zemlji, drugo vesoljsko plovilo pa se bo s hitrostjo blizu svetlobe premaknilo do zvezde - končnega predmeta. To pomeni, da bo vesoljska ladja tako rekoč prebila predor. Ko bo zvezdna ladja prispela na cilj, se črvina odpre za resnično bliskovito medzvezdno potovanje, katerega trajanje bo izračunano v minutah.

BUBBLE OF CURVATION

Teorija črvovin je podobna ukrivljenosti mehurčkov. Leta 1994 je mehiški fizik Miguel Alcubierre izvedel izračune po Einsteinovih enačbah in ugotovil teoretično možnost valovne deformacije prostorskega kontinuuma. V tem primeru se bo prostor pred vesoljskim plovilom skrčil in se hkrati razširil za njim. Vesoljska ladja je tako rekoč postavljena v ukrivljeni mehurček, ki se lahko premika z neomejeno hitrostjo. Genij ideje je, da vesoljska ladja počiva v mehurčku ukrivljenosti in zakoni teorije relativnosti niso kršeni. Hkrati se mehurček ukrivljenosti sam premika in lokalno izkrivlja prostor-čas.

Kljub nezmožnosti potovanja hitreje od svetlobe nič ne preprečuje premikanja vesolja ali širjenja deformacije prostor-časa hitreje od svetlobe, kar naj bi se zgodilo takoj po velikem poku med nastankom vesolja.

Vse te ideje še ne sodijo v okvir. sodobna znanost Vendar so uradniki NASA leta 2012 napovedali priprave na poskusni preizkus teorije dr. Alcubierreja. Kdo ve, morda bo Einsteinova teorija relativnosti nekoč postala del nove globalne teorije. Konec koncev je proces spoznanja neskončen. To pomeni, da se bomo nekega dne lahko prebili skozi trnje do zvezd.

Irina GROMOVA