В книге освещена малоизвестная для широкого круга читателей область космонавтики, связанная с отбором, обучением, психологической, летной и инженерной подготовкой космонавтов. Отражены практически все направления сложившейся за последние 23 лет системы подготовки космонавтов. Книга даст ясное представление о том, как воспитываются и формируются профессиональные специалисты высокого класса. Последовательно раскрыты этапы становления личности космонавта, начиная с отбора кандидатов в космонавты, прохождения ими общекосмической подготовки с привлечением различных технических средств.
Для широкого круга читателей.
Опыт человечества, с одной стороны, учит тому, что объять необъятное практически невозможно. Но с другой, - человечество стремится к этому, применяя разделение труда. Принцип разделения труда находит свое применение и в экипаже космического корабля, состоящего из нескольких человек.
Экипаж «Союза Т-10» на одной из тренировок на тренажёре «Союза»
Для того чтобы конкретно представить себе многое из того, что написано в этой книге, по-видимому, целесообразно привести в качестве иллюстрации не абстрактный, а реальный, выполнивший конкретную программу полета, экипаж космического корабля, например экипаж третьей основной экспедиции станции «Салют-7», выполнивший 237-суточный космический полет, рекордный в настоящее время по продолжительности.
Полет этого экипажа, с одной стороны, стал уже достоянием истории космонавтики, но, с другой, - убедительным, на наш взгляд, примером дружного, работоспособного и сплоченного экипажа. Коротко сформулируем функциональные обязанности членов экипажа:
Командир корабля - несет ответственность за безопасность экипажа и выполнение всей программы полета, выполняет все динамические операции, некоторые эксперименты;
Бортинженер - анализирует и контролирует работоспособность всех систем космического корабля и научно-исследовательской аппаратуры, выполняет эксперименты;
Космонавт-исследователь - отвечает за состояние здоровья членов экипажа, выполняет научно-исследовательскую часть программы полета.
Не останавливаясь на программе полета, дадим представление о социально-психологических портретах членов экипажа, выполнивших этот полет.
Командир экипажа космического корабля «Союз Т-10» и «Союз Т-15»
Кизим Леонид Денисович, 1941 г. рождения, украинец, имеет квалификации: летчик-космонавт 1 класса, военный летчик 1 класса, летчик-испытатель 3 класса.
В 1963 г. закончил Черниговское ВВАУЛ, в 1975 г. - заочный факультет ВВА им. Ю. А. Гагарина. К настоящему времени освоил 12 типов самолетов, имеет налет 1448 часов, 80 парашютных прыжков различной сложности. Подготовлен и выполняет полеты в простых и сложных метеоусловиях, днем и ночью. В 1966 г. принят в ряды Коммунистической партии Советского Союза.
В центре подготовки космонавтов с 1965 г. В 1967 г. с оценкой «хорошо» закончил курс общекосмической подготовки. С 1974 г. находился на подготовке к полетам на космическом транспортном корабле «Союз-7» и орбитальной станции «Салют». С 10.79 по 11.80 года успешно прошел этап подготовки на станцию «Салют-6» сначала в составе экипажа: Л. Д. Кизим и О. Г. Макаров, а затем с 29.11.80 по 11.12.80 выполнил космический полет на орбитальном комплексе «Салют-6» - «Союз Т-3» в качестве командира экипажа в составе Л. Д. Кизим, О. Г. Макаров, Г. М. Стрекалов.
С 7.9.81 по 10.6.82 г. прошел непосредственную подготовку по программе экспедиции посещения на «Салют-7» в составе дублирующего советско-французского экипажа: Л. Д. Кизим, В. А. Соловьев, Патрик Бодри. По программе основной экспедиции на «Салют-7» готовился с 22.11.82 в составе экипажа: Л. Д. Кизим, В. А. Соловьев, а с 1.11.83 г. - в составе экипажа Л. Д. Кизим, В. А. Соловьев, О. Ю. Атьков.
Второй космический полет продолжительностью 237 суток Л. Д. Кизим совершил в 1984 г. в качестве командира корабля «Союз Т-10» и орбитальной станции «Салют-7». Третий космический полет в качестве командира корабля «Союз Т-15» и орбитальной станции «Мир» им был совершен в 1986 году. В этом полете впервые в истории космонавтики был совершен перелет со станции «Мир» на станцию «Салют-7» и обратно.
За время подготовки глубоко изучил системы корабля и станции, средства управления ими. Обладает высоко развитыми и устойчивыми навыками профессиональной деятельности. Является отличным оператором. Работает четко, организованно. Все свои действия четко контролирует посредством бортовой документации. Обладает развитым чувством времени и внутренней дисциплиной. Сурдокамерные испытания, неоднократные тренировки, проведенные в различных климатогеографических зонах с экстремальными климатическими воздействиями, в труднодоступной местности и на воде, а также результаты космического полета продемонстрировали такие качества личности, как выносливость, высокую устойчивость к стрессу, жизнелюбие и оптимизм, способность к длительному волевому усилию и к поддержанию высокого уровня работоспособности. Хорошо переносит перегрузки, вестибулярные воздействия, умеренные степени гипоксии и большие степени разряжения атмосферы.
Целеустремлен, высокомотивирован на профессиональную деятельность. В процессе обучения материал усваивает не сразу. Для его качественного усвоения много работает, проявляет упорство, высокую личную заинтересованность в приобретении новых знаний и совершенствовании профессиональных качеств. Обладает развитым практическим интеллектом. Мышление отличается реалистичностью, конкретностью образов. В связи с этим при усвоении новых данных стремится дойти до сущности явления, создать себе предметно-образное представление о нем. Благодаря этому новые навыки и умения формируются медленно, но отличаются большой устойчивостью и надежностью. Имеет большой потенциал развития. В обучении занимает активные позиции. К замечаниям инструкторов, методистов, преподавателей относится с вниманием. Участвует в анализе своих ошибок, совместно ищет пути их устранения.
Поведение строит исходя из предыдущего опыта. Предпочитает репродуктивный стиль деятельности, при котором анализ ситуации и принятие решения осуществляются на основе ранее отработанных и закрепленных алгоритмов. Трудолюбив, не боится трудностей, не стремится облегчить себе жизнь. В летной деятельности предпочитает наиболее сложные виды полетов, требующие большой работы с управлением, с оборудованием кабины. На тренировках и испытаниях на выживаемость сложность ситуации воспринимает с достоинством, как должное. Постоянно поддерживает высокую интенсивность подготовки, независимо от того, выполняет ли функции дублера или командира основного экипажа. В личной жизни скромен, непритязателен. Однако внимательно относится к своему социальному статусу. Жизнерадостный, добрый, умеет испытывать удовольствие от жизни. Обладает развитым чувством юмора. Эмоции отличаются яркостью и выразительностью. В контактах с окружающими осторожен. Уделяет большое внимание эмоциональным нюансам и оттенкам отношений. Высокую чувствительность маскирует использованием отработанных схем поведения и отношений. Обладает развитой способностью к рефлексии, интуитивному восприятию чувств и состояния других людей. Хорошо ощущает ситуацию, социально пластичен, с большими адаптационными возможностями. Для достижения поставленной цели стремится находить с окружающими взаимоприемлемые, дружеские формы отношений. Проявляет устойчивую заинтересованность в позитивном решении конфликтных ситуаций, однако в случаях открытого ущемления его позиций может быть резким и непримиримым.
В качестве командира экипажей, проходивших подготовку, выявил широкий диапазон тактик демократического стиля руководства, способность ценить и в полной мере использовать положительные качества партнеров. В совместной работе способен к эффективному деловому сотрудничеству, к предоставлению своим партнерам возможности для реализации ими инициативных действий ради решения поставленных задач.
В экипаже занимает лидерские позиции. Хорошо знает и умело использует в работе особенности своих партнеров. Настроен на максимально полную реализацию программы полета. Свою основную задачу видит в четкой организации работы и жизнедеятельности экипажа. Большое внимание уделяет научным экспериментам, требующим выполнения динамических операций - точных ориентации и экономии топлива.
Психологический прогноз выполнения программы космического полета благоприятный. Готов к качественному выполнению задач летно-космических испытаний.
Борт-инженер космического корабля «Союз Т-10» и «Союз Т-15»
Соловьев Владимир Алексеевич, 1946 г. рождения, русский. В 1970 г. закончил МВТУ им. Баумана по специальности инженер-механик. В 1977 г. принят в ряды Коммунистической партии Советского Союза. Продолжительное время участвовал в разработке и испытаниях двигательных установок космических кораблей и станций. С 1977 г. занимается разработкой бортовой документации. Имеет опыт непосредственного участия в управлении космическими полетами. С 1978 г. готовился к полету в составе группы инженеров-испытателей. Экзамены теоретического курса сдал с оценкой «хорошо». На непосредственной подготовке по программе экспедиции посещения на станцию «Салют-7» находился в составе международного экипажа: Л. Д. Кизим, В. А. Соловьев, Патрик Бодри с 7.9.81 по 10.6.82 г. По программе основной экспедиции на станцию «Салют-7» готовился с 22.11.82 с Л. Д. Кизимом, а с 1.11.83 г. - в составе экипажа: Л. Д. Кизим, В. А. Соловьев, О. Ю. Атьков.
Свой первый космический полет продолжительностью 237 суток В. А. Соловьев совершил в 1984 году в качестве бортинженера корабля «Союз Т-10» и орбитальной станции «Салют-7». Второй космический полет им был совершен в 1986 г. совместно с Л. Д. Кизимом на корабле «Союз Т-15».
В процессе обучения продемонстрировал высокий исходный уровень общетехнических знаний. Проявил себя как грамотный, эрудированный инженер. Отличается широким диапазоном интеллектуальных возможностей, гармонично сочетающим в себе абстрактно-теоретическую и практическую направленность мышления. Умственная работоспособность характеризуется высоким исходным уровнем, эффективным формированием и гибкостью интеллектуальных навыков. Новый материал усваивает быстро, однако для поддержания высокого уровня подготовленности нуждается в периодическом подкреплении пройденного.
Работает старательно, добросовестно.
Ситуацию воспринимает во всей ее сложности, целостности. Стремится детально разобраться в ней, выявить наиболее важные, узловые моменты и сконцентрировать на них свое внимание. Склонен к перспективному планированию деятельности. Обладает развитой дисциплиной ума. В условиях дефицита времени действует внимательно и уверенно. Развитая способность к интуиции, объективному наблюдению и контролируемому мышлению обеспечивает самостоятельность, критичность, быстроту принятия решения. В сложных профессиональных ситуациях работает без особого внутреннего напряжения. Предпочитает низкорегламентированные виды деятельности. Дисциплинирован, внутренне собран. В поведении стремится к соблюдению принятых в ближайшем окружении правил и норм. В сложных ситуациях межличностного взаимодействия проявляет сдержанность, осторожность, стремится к деловому и бесконфликтному их разрешению. В общении рефлексивен, хорошо ощущает состояния других лиц. Внимателен, предусмотрителен, однако не склонен к установлению близких доверительных отношений.
Хорошо контролирует свое поведение и эмоции. Внимательно относится к оценке своей деятельности другими лицами. Заинтересован в обеспечении своих позиций. Уровень притязаний высокий, адекватный своим интеллектуальным возможностям. Целеустремлен и настойчив в достижении цели. Социально адаптирован хорошо.
В экипажах занимает активные позиции. Внимательно и вдумчиво относится к деятельности своих партнеров, стремится внести существенный вклад в общий результат работы.
В составе настоящего экипажа чувствует себя уверенно и свободно. Своими общетеоретическими знаниями, большим творческим потенциалом и развитой пластичностью мышления удачно дополняет практический опыт командира. Удовлетворен своими позициями в экипаже, хорошо ориентирован в индивидуальных особенностях партнеров. Выявляет положительные эмоциональные установки к ним.
Космонавт-исследователь космического корабля «Союз Т-10»
Атьков Олег Юрьевич, 1949 г. рождения, русский. В 1973 году закончил 1 Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова. После окончания института работал в НИИ кардиологии им. А. А. Мясникова АМН СССР. В настоящее время заведующий лабораторией ультразвуковых методов исследования Всесоюзного кардиологического научного центра АМН СССР. Активно и увлеченно занимается научно-исследовательской работой. Имеет 5 изобретений и более 30 научных работ. За разработку и внедрение ульразвуковых методов диагностики заболеваний сердца в 1978 г. удостоен премии Ленинского комсомола. Кандидат медицинских наук. Член КПСС с 1977 г.
С 1975 г. принимал участие в клинико-физиологических обследованиях экипажей. Хорошо знает физиологические механизмы воздействия факторов космического полета на организм человека. В 1977 г. приступил к специальным тренировкам на базе ИМБП. С июня по сентябрь 1983 г. прошел курс общекосмической подготовки. С ноября 1983 г. находился на непосредственной подготовке к полету на орбитальном комплексе «Союз Т» - «Салют-7», который был осуществлен в 1984 г. и составлял по продолжительности 237 суток. В процессе подготовки проявил высокую активность, заинтересованность в возможно более полном освоении специальных знаний, стремление внести свой существенный вклад в работу экипажа. Имеет общий налет на самолете Л-39 с инструктором - 12 ч, 4 полета на Ил-76К с воспроизведением режимов невесомости, 2 парашютных прыжка. Участвовал в тренировках по покиданию спускаемого аппарата на море и по эвакуации на вертолете из высокоствольного леса. Проявил хорошую устойчивость к воздействию экстремальных факторов, оптимизм, чувство юмора. Летал с удовольствием. В полетах держался спокойно, изменения в воздушной обстановке воспринимал правильно. При выполнении нештатных ситуаций был инициативен и решителен, быстро ориентировался в обстановке. Показанные элементы техники пилотирования и фигуры пилотажа усвоил быстро. Максимальные нагрузки по полету, перегрузки до 6g и большие угловые скорости вращения на пилотаже переносил хорошо, сохраняя внимание и способность анализировать информацию в полном объеме. Высоко продуктивен в познавательной деятельности.
Практическая направленность интеллекта сочетается с абстрактными формами мышления, нестандартными, оригинальными приемами анализа. Ситуацию воспринимает во всей ее целостности и сложности. Обладает высоким творческим потенциалом, способен к самостоятельной исследовательской деятельности.
Эмоциональная сфера характеризуется высокой дифференцированностью, зрелостью и развитой системой волевого самоконтроля. Устойчив и надежен в стрессе.
Занимает активные жизненные позиции. Увлечен своей профессией. Стремится к раширению сферы деятельности. Целеустремлен. Уровень мотивации на достижении цели высокий. Свое поведение строит на основе достаточно жестких и стабильных индивидуальных установок. Находчив. В пределах своей компетенции предпочитает иметь собственное мнение. Несмотря на высокий интеллектуальный самоконтроль и стремление скрыть импульсивность, может допускать действия, приводящие к осложнению межличностных отношений. В конфликтных ситуациях склонен реагировать радикально. По характеру лидер. При руководстве в группе обнаруживает энергичность и большие организаторские способности. Требователен и критичен к себе и окружающим.
В делах требует ясности, всегда стремится быть максимально информированным, не выносит неопределенности и колебаний со стороны партнеров, нетерпим к нарушению другими принятых правил и норм отношений. Уровень самооценки и притязания высокий, адекватный. Собственные эмоциональные проблемы и слабости старается игнорировать. Твердость и решимость сочетаются с чувствительностью, способностью к глубокому сопереживанию. В выборе партнеров пользуется самыми строгими критериями. Во взаимоотношениях ищет доказательств искренности. При достижении общих целей стремится к сотрудничеству и гармонии в отношениях, к взаимопониманию и взаимным благожелательным уступкам.
В экипаже занимает активные позиции. Хорошо понимает свои задачи. Возложенные на него функциональные обязанности выполняет добросовестно, с максимальной отдачей. Инициативно берет на себя решение всех вопросов, касающихся здоровья членов экипажа. От исполнителей требует обязательности, четкости в работе и организованности.
В составе экипажа прошел 15 тренировок на транспортном корабле. Ориентируется в системах корабля и станции в пределах необходимого. По программе медицинских исследований подготовлен хорошо.
На тренажёре орбитальной станции «Салют»
В целом для этой экспедиции была характерна высокая загруженность циклограммы ответственными и трудоемкими работами в неблагоприятных условиях режима труда и отдыха, предъявлявшими повышенные требования к психической сфере космонавтов и требовавшими мобилизации всех внутренних психофизиологических резервов.
Экипаж на высоком профессиональном уровне справился со всеми задачами по выходу в открытый космос и проведению ремонтно-восстановительных работ. Установки на выполнение этих работ у космонавтов носили стабильно прогрессивный характер и практически реализовывались в тщательности проведения подготовки к ним, в эффективности общего взаимодействия по отработке циклограммы предстоящих действий и в появлении большого количества инициативных, творческих предложений. Выполненными работами космонавты были глубоко удовлетворены. Экипаж работал целеустремленно, проявляя настойчивость, упорство и волю в достижении поставленных целей, выявив при этом развитое чувство долга и ответственности.
Космический корабль напоминает подводную лодку: здесь и там экипаж вынужден жить в герметической кабине, полностью изолированной от внешней среды. Состав, давление, температура и влажность воздуха внутри кабины будут регулироваться специальным аппаратом. Но преимуществом космического корабля по сравнению с подводной лодкой явится меньшая разница между давлением внутри кабины и снаружи. А чем меньше эта разница, тем тоньше могут быть стенки корпуса.
Для отопления и освещения кабины корабля можно использовать солнечные лучи. Обшивка корабля, подобно земной атмосфере, задерживает пронизывающие межпланетное пространство ультрафиолетовые лучи Солнца, которые в больших количествах вредны для человеческого организма. Для лучшей защиты при столкнрвениях с метеорными телами обшивку корабля целесообразно делать многослойной.
Конструкция космического корабля зависит от его назначения. Корабль для посадки на Луну окажется во многом не похож на корабль, предназначенный для полёта вокруг неё; корабль для полёта на Марс должен быть построен иначе, чем корабль, отправляющийся на Венеру; ракетный корабль на термохимическом топливе будет существенно отличаться от атомного корабля.
Космический корабль на термохимическом топливе, предназначенный для перелёта на искусственный спутник, будет представлять собой многоступенчатую ракету размерами с дирижабль. При старте такая ракета должна весить несколько сот тонн, а её полезный груз примерно в сто раз меньше. Плотно примыкающие друг к другу ступени будут заключены в обтекаемый корпус для лучшего преодоления сопротивления воздуха при полёте в атмосфере. Сравнительно небольшая кабина для экипажа и кабина для остального полезного груза разместятся, повидимому, в носовой части корабля. Так как экипажу придётся провести на борту такого корабля лишь непродолжительное время (меньше часа), отпадёт необходимость в сложном оборудовании, которым будут оснащены межпланетные корабли, предназначенные для длительного полёта. Управление полётом и все измерения будут осуществляться автоматически.
Отработавшие ступени ракеты можно будет спускать обратно на Землю либо на парашюте, либо с помощью выдвижных крыльев, превращающих ступень в планёр.
Рассмотрим ещё один вариант космического корабля (см. рис. 8, в центре, на стр. 24-25). Корабль отправится с искусственного спутника в полёт вокруг Луны для продолжительного обследования её поверхности без посадки. Выполнив задание, он вернётся прямо на Землю. Как видим, этот корабль состоит в основном из двух спаренных ракет с тремя парами цилиндрических баков, наполненных горючим и окислителем, и двух космических планёров с выдвижными крыльями, предназначенных для спуска на поверхность Земли. Корабль не нуждается в обтекаемой обшивке, так как старт производится за пределами атмосферы.
Такой корабль будет полностью построен и испытан на Земле, а затем переброшен на межпланетную станцию в разобранном виде. Отдельными партиями туда доставят топливо, снаряжение, запасы продовольствия и кислорода для дыхания.
После того как корабль соберут на межпланетной станции, он отправится дальше в мировое пространство.
Горючее и окислитель будут поступать в двигатель из центральных цилиндрических баков, которые представляют собой основные кабины космического корабля, временно залитые топливом. Они опорожняются спустя несколько минут с момента взлёта. Временно экипаж располагается в менее удобной кабине планёра.
Достаточно открыть небольшой кран, соединяющий баки с безвоздушным пространством, чтобы остатки топлива мгновенно улетучились. Затем баки-кабины наполняются воздухом, и экипаж переходит в них из планёра; здесь астронавты проведут всё остальное время полёта.
Подлетев к Луне, корабль превращается в её искусственный спутник. Для этого используются горючее и окислитель, находящиеся в задних боковых баках. После использования топлива баки отцепляются. Когда на -
Ступит время возвращения н включат двигатель. Топливо для этой цели хранится в передних боковых баках. Перед погружением в земную атмосферу экипаж пересаживается в космические планёры, которые отцепляются от остальной части корабля, продолжающей кружить вокруг Земли. Планёр входит в атмосферу Земли и, маневрируя выдвижными крыльями, снижается.
При полёте с выключенным двигателем люди и предметы на корабле будут невесомы. Это представляет большие неудобства. Конструкторам, возможно, придётся создать на борту корабля искусственную тяжесть.
Корабль, изображённый на рис. 8, построен как раз по этому принципу. Две его составные части, взлетающие как одно целое, затем отделяются друг от друга, оставаясь, однако, связанными тросами, и при помощи небольших ракетных двигателей приводятся в круговое движение вокруг общего центра тяжести (рис. 6). После того как будет достигнута требуемая скорость вращения, двигатели выключаются и движение продолжается по инерции. Возникающая при этом центробежная сила, согласно идее Циолковского, должна заменить путешестве
Быстроходные транспортные машины отличаются от машин, передвигающихся с малой скоростью, легкостью конструкции. Вес огромных океанских лайнеров исчисляется сотнями тысяч килоньютонов. Скорость их передвижения сравнительно невелика (= 50 км/ч). Вес быстроходных катеров не превышает 500 - 700 кн, но зато они могут развивать скорость до 100 км/ч. С увеличением скорости передвижения снижение веса конструкции транспортных машин становится все более важным показателем их совершенства. Особенно большое значение вес конструкции имеет для летательных аппаратов (самолетов, вертолетов).Космический корабль тоже летательный аппарат, но только предназначен он для передвижения в безвоздушном пространстве. Летать по воздуху можно гораздо быстрее, чем плыть по воде или передвигаться по земле, а в безвоздушном пространстве можно развивать еще большие скорости, но, чем больше скорость, тем важнее вес конструкции. Увеличение веса космического корабля приводит к очень большому увеличению веса ракетной системы, которая выводит корабль в запланированный район космического пространства.
Поэтому все, что находится на борту космического корабля, должно весить как можно меньше, и ничего не должно быть лишнего. Это требование создает одну из самых больших трудностей для конструкторов космических кораблей.
Из каких основных частей состоит космический корабль? Космические аппараты делятся на два класса: обитаемые (на борту их находится экипаж из нескольких человек) и необитаемые (на борту их устанавливается научная аппаратура, которая автоматически передает на Землю все данные измерений). Мы будем рассматривать только обитаемые космические корабли. Первым обитаемым космическим кораблем, на котором совершил свой полет Ю. А. Гагарин, был «Восток». За ним следуют корабли из серии «Восход». Это уже не одноместные, как «Восток», а многоместные аппараты. На космическом корабле «Восход» впервые в мире был совершен групповой полет трех летчиков-космонавтов - Комарова, Феоктистова, Егорова.
Следующая серия космических кораблей, созданных в Советском Союзе, получила название «Союз». Корабли этой серии гораздо сложнее по устройству, чем их предшественники, и задачи, которые они могут выполнять, также сложнее. В США также были созданы космические корабли различных типов.
Рассмотрим общую схему устройства обитаемого космического корабля на примере американского корабля «Аполлон».
Рис. 10. Схема трехступенчатой ракеты с космическим кораблем и системой спасения.
На рисунке 10 приведена схема общего вида ракетной системы «Сатурн» и пристыкованного к ней космического корабля «Аполлон». Космический корабль находится между третьей ступенью ракеты и устройством, которое крепится к космическому кораблю на ферме,- оно называется системой аварийного спасения. Для чего предназначено это устройство? При работе двигателя ракеты или ее системы управления во время запуска ракеты не исключается появление неполадок. Иногда эти неполадки могут привести к аварии - ракета упадет на Землю. Что при этом может произойти? Компоненты топлива смешаются, и образуется море огня, в котором окажутся и ракета и космический корабль. Больше того, при смешении компонентов топлива могут образовываться и взрывчатые смеси. Следовательно, если по какой-либо причине произойдет авария, необходимо корабль увести от ракеты на некоторое расстояние и только после этого приземлиться. При этих условиях ни взрывы, ни пожар для космонавтов не будут опасны. Вот для этой цели и служит система аварийного спасения (сокращенно САС).
В систему САС входят основной и управляющий двигатели, работающие на твердом топливе. Если на систему САС поступает сигнал об аварийном состоянии ракеты, она срабатывает. Космический корабль отделяется от ракеты, а пороховые двигатели системы аварийного спасения уводят космический корабль вверх и в сторону. Когда пороховой двигатель заканчивает работу, из космического корабля выбрасывается парашют и корабль плавно опускается на Землю. Система САС предназначена для спасения космонавтов в случае создания аварийной ситуации, в период запуска ракеты-носителя и полета ее на активном участке.
Если запуск ракеты-носителя прошел нормально и полет на активном участке успешно завершается, надобность в системе аварийного спасения отпадает. После вывода космического корабля на околоземную орбиту эта система становится бесполезной. Поэтому перед выходом космического корабля на орбиту система аварийного спасения отбрасывается от корабля как ненужный балласт.
Система аварийного спасения непосредственно крепится к так называемому спускаемому или возвращаемому аппарату космического корабля. Почему он имеет такое название? Мы уже говорили, что космический корабль, отправляющийся в космический полет, состоит из нескольких частей. А вот на Землю из космического полета возвращается всего лишь одна его составная часть, которая поэтому и называется возвращаемым аппаратом. Возвращаемый, или спускаемый, аппарат, в отличие от других частей космического корабля, имеет толстые стенки и специальную форму, наиболее выгодную с точки зрения полета в атмосфере Земли с большими скоростями. Возвращаемый аппарат, или командный отсек,- это место, где находятся космонавты во время вывода космического корабля на орбиту и, конечно, во время спуска на Землю. В нем устанавливается большая часть аппаратуры, с помощью которой управляют кораблем. Так как командный отсек предназначен для спуска на Землю космонавтов, то в нем располагаются также и парашюты, с помощью которых производится торможение космического корабля в атмосфере, а затем и плавный спуск.
За спускаемым аппаратом идет отсек, называемый орбитальным. В этом отсеке устанавливается научная аппаратура, необходимая для проведения специальных исследований в космосе, а также системы, обеспечивающие корабль всем необходимым: воздухом, электроэнергией и др. Орбитальный отсек после выполнения космическим кораблем задания на Землю не возвращается. Его очень тонкие стенки не способны выдержать тот нагрев, которому подвергается возвращаемый аппарат при спуске на Землю, проходя плотные слои атмосферы. Поэтому, войдя в атмосферу, орбитальный отсек сгорает, подобно метеору.
В космических кораблях, предназначенных для полета в дальний космос с высадкой людей на другие небесные тела, необходимо иметь еще один отсек. В этом отсеке космонавты могут спускаться на поверхность планеты, а когда нужно, взлетать с нее.
Мы перечислили основные части современного космического корабля. Теперь посмотрим, как обеспечивается жизнедеятельность экипажа и работоспособность аппаратуры, устанавливаемой на борту корабля.
Для обеспечения жизнедеятельности человека требуется немало. Начнем с того, что человек не может существовать ни при очень низких, ни при очень высоких температурах. Регулятором температуры на земном шаре является атмосфера, т. е. воздух. А как обстоит дело с температурой на космическом корабле? Известно, что существует три вида передачи тепла от одного тела к другому - теплопроводность, конвекция и излучение. Для передачи тепла теплопроводностью и конвекцией нужен передатчик тепла. Следовательно, в космосе эти виды теплопередачи невозможны. Космический корабль, находясь в межпланетном пространстве, получает тепло от Солнца, Земли и других планет исключительно излучением. Стоит создать тень из тонкого листа какого-либо материала, который преградит путь лучам Солнца (или свету от других планет) к поверхности космического корабля - и он перестанет нагреваться. Поэтому теплоизолировать космический корабль в безвоздушном пространстве нетрудно.
Однако при полете в космическом пространстве приходится опасаться не перегрева корабля солнечными лучами или его переохлаждения в результате излучения тепла стенками в окружающее пространство, а перегрева от тепла, которое выделяется внутри самого космического корабля. За счет чего может повышаться температура в корабле? Во-первых, сам человек является источником, непрерывно излучающим тепло, а во-вторых, космический корабль - это очень сложная машина, оборудованная многими приборами и системами, работа которых связана с выделением большого количества тепла. Перед системой, обеспечивающей жизнедеятельность членов экипажа корабля, стоит очень важная задача - все тепло, выделяемое и человеком, и приборами, своевременно вывести за пределы отсеков корабля и обеспечить поддержание температуры в них на уровне, который требуется для нормального существования человека и работы приборов.
Как можно в условиях космоса, где тепло передается только лучеиспусканием, обеспечить необходимый температурный режим в космическом корабле? Вы знаете, что летом, когда светит знойное Солнце, все ходят в светлой одежде, в которой менее ощущается жара. В чем тут дело? Оказывается, светлая поверхность в отличие от темной плохо поглощает лучистую энергию. Она ее отражает и поэтому гораздо слабее нагревается.
Вот этим свойством тел в зависимости от цвета окраски в большей или меньшей степени поглощать или отражать лучистую энергию можно воспользоваться для регулирования температуры внутри космического корабля. Имеются такие вещества (они называются термофототропами), которые изменяют свою окраску в зависимости от температуры нагрева. При повышении температуры они начинают обесцвечиваться и тем сильнее, чем выше температура их нагрева. Наоборот, при охлаждении они темнеют. Такое свойство термофототропов может оказаться весьма полезным, если их применять в системе терморегулирования космических кораблей. Ведь термофототропы позволяют поддерживать температуру какого-либо объекта на определенном уровне автоматически, без применения каких-либо механизмов, подогревателей или охладителей. Вследствие этого система терморегулирования с применением термофототропов будет иметь небольшую массу (а это для космических кораблей очень важно), для приведения ее в действие не потребуется затрат энергии. (Системы терморегулирования, работающие без потребления энергии, называются пассивными.)
Существуют другие пассивные системы терморегулирования. Все они обладают одним важным свойством - малой массой. Однако они ненадежны в работе, особенно при длительной эксплуатации. Поэтому космические корабли, как правило, оборудуются так называемыми активными системами регулирования температуры. Отличительной особенностью таких систем является возможность изменения режима работы. Активная система регулирования температуры подобна батарее системы центрального отопления - если вам нужно, чтобы в комнате было холоднее, вы перекрываете доступ горячей воды в батарею. Наоборот, если нужно поднять температуру в комнате, перекрывной кран открывается полностью.
Задача системы терморегулирования - поддерживать температуру воздуха в кабине корабля в пределах обычной, комнатной, т. е. 15 - 20°С. Если помещение обогревается с помощью батарей центрального отопления, то температура в любом месте помещения практически устанавливается одна и та же. Почему около горячей батареи и вдалеке от нее разница в температуре воздуха бывает очень незначительной? Это объясняется тем, что в помещении идет непрерывное перемешивание теплых и холодных слоев воздуха. Теплый (легкий) воздух поднимается вверх, холодный (тяжелый) опускается вниз. Такое движение (конвекция) воздуха обусловлено наличием силы тяжести. В космическом корабле все невесомо. Следовательно, там не может быть конвекции, т. е. перемешивания воздуха и выравнивания температуры по всему объему кабины. Нет естественной конвекции, но ее создают искусственно.
Для этой цели в системе терморегулирования предусматривается установка нескольких вентиляторов. Вентиляторы, приводимые в движение электромотором, заставляют воздух непрерывно циркулировать по кабине корабля. Благодаря этому тепло, выделяемое телом человека или каким-либо прибором, не скапливается в одном месте, а равномерно распределяется по всему объему.
Рис. 11. Схема охлаждения воздуха кабины космического корабля.
Практика показала, что в космическом корабле тепла образуется всегда больше, чем излучается в окружающее пространство через стенки. Поэтому в нем целесообразно устанавливать батареи, по которым нужно прокачивать холодную жидкость. Этой жидкости будет отдавать тепло прогоняемый с помощью вентилятора воздух кабины (см. рис. 11), охлаждаясь при этом. В зависимости от температуры жидкости в радиаторе, а также его размеров можно отвадить тепла больше или меньше и таким образом поддерживать температуру внутри кабины корабля на требуемом уровне. Радиатор, охлаждающий воздух, служит и еще для одной цели. Вы знаете, что при дыхании человек выдыхает в окружающую атмосферу газ, в котором содержится значительно меньше кислорода, чем в воздухе, но зато больше углекислого газа и водяных паров. Если водяные пары не удалять из атмосферы, они будут в ней накапливаться, пока не наступит состояние насыщения. Насыщенный пар будет конденсироваться на всех приборах, стенках корабля, все отсыреет. Конечно, в таких условиях человеку длительное время жить и работать вредно, да и не все приборы при такой влажности могут нормально функционировать.
Радиаторы, о которых мы говорили, помогают удалять излишки водяных паров из атмосферы кабины космического корабля. Вы замечали, что происходит с холодным предметом, внесенным с улицы зимой в теплую комнату? Он сразу же покрывается мельчайшими капельками воды. Откуда они взялись? Из воздуха. В воздухе всегда содержатся в том или ином количестве водяные пары. При комнатной температуре (+20°С) в 1 м³ воздуха может содержаться влаги в виде пара до 17 г. С повышением температуры воздуха повышается и возможное содержание влаги, и наоборот: с понижением температуры в воздухе может находиться меньше водяных паров. Вот почему на холодных предметах, внесенных в теплое помещение, и выпадает влага в виде росы.
В космическом корабле холодным предметом служит радиатор, по которому прокачивается холодная жидкость. Как только в воздухе кабины накапливается слишком много водяных паров, она из воздуха, омывающего трубки радиатора, конденсируются на них в виде росы. Таким образом, радиатор служит не только как средство охлаждения воздуха, но одновременно является его осушителем. Так как радиатор выполняет сразу две задачи - охлаждает и осушает воздух, его называют холодильно-сушильным аппаратом.
Итак, для того чтобы поддерживать в кабине космического корабля нормальную температуру и влажность воздуха, необходимо иметь в системе терморегулирования жидкость, которая должна непрерывно охлаждаться, иначе она не сможет выполнить своей роли - отводить излишки тепла из кабины корабля. Как же охлаждать жидкость? Охладить жидкость, конечно, не проблема, если есть обычный электрохолодильник. Но электрохолодильники на космических кораблях не устанавливают, да они там и не нужны. Космическое пространство тем и отличается от земных условий, что там одновременно хватает и тепла, и холода. Оказывается, чтобы охладить жидкость, с помощью которой поддерживаются на заданном уровне температура и влажность воздуха внутри кабины, ее достаточно на некоторое время поместить в космическое пространство, но так, чтобы она находилась в тени.
В системе терморегулирования, помимо вентиляторов, приводящих в движение воздух, предусматриваются насосы. Их задача - перекачивать жидкость из радиатора, находящегося внутри кабины, в радиатор, установленный на внешней стороне оболочки космического корабля, т. е. в космическом пространстве. Эти два радиатора связаны друг с другом трубопроводами, на которых имеются клапаны и датчики, замеряющие температуру жидкости на входе и выходе из радиаторов. В зависимости от показаний этих датчиков регулируется скорость перекачки жидкости из одного радиатора в другой, т. е. количество тепла, отводимого из кабины корабля.
Какими же свойствами должна обладать жидкость, применяемая в системе регулирования температуры? Так как один из радиаторов находится в космическом пространстве, где возможны очень низкие температуры, то одно из главных требований к жидкости - низкая температура затвердевания. Действительно, если жидкость во внешнем радиаторе замерзнет, то система регулирования температуры выйдет из строя.
Поддержание температуры внутри космического корабля на уровне, при котором сохраняется работоспособность человека, очень важная задача. Жить и работать ни в холоде, ни в жаре человек не может. А может ли человек существовать без воздуха? Конечно, нет. Да и такого вопроса перед нами никогда не возникает, так как воздух на Земле находится повсюду. Воздух заполняет и кабину космического корабля. Есть ли разница в обеспечении человека воздухом на Земле и в кабине космического корабля? Воздушное пространство на Земле имеет большой объем. Сколько бы мы ни дышали, сколько бы ни потребляли кислорода для других нужд, его содержание в воздухе практически не меняется.
В кабине космического корабля другое положение. Во-первых, объем воздуха в ней очень мал и, кроме того, нет естественного регулятора состава атмосферы, так как нет растений, которые поглощали бы углекислый газ и выделяли кислород. Поэтому очень скоро люди, находящиеся в кабине космического корабля, начнут ощущать недостаток кислорода для дыхания. Человек нормально себя чувствует, если в атмосфере содержится не менее 19% кислорода. При меньшем содержании кислорода дышать становится трудно. В космическом корабле на одного члена экипажа приходится свободный объем = 1,5 - 2,0 м³. Расчеты показывают, что уже через 1,5 - 1,6 ч воздух в кабине делается непригодным для нормального дыхания.
Следовательно, космический корабль нужно оборудовать системой, которая подпитывала бы его атмосферу кислородом. А откуда взять кислород? Конечно, можно запасать кислород на борту корабля в виде сжатого газа в специальных баллонах. По мере необходимости газ из баллона можно выпускать в кабину. Но такой вид хранения запаса кислорода мало пригоден для космических кораблей. Дело в том, что металлические баллоны, в которых газ находится под большим давлением, очень много весят. Поэтому этот простой способ хранения кислорода на космических кораблях не применяется. Но ведь газообразный кислород можно превратить в жидкость. Плотность жидкого кислорода почти в 1000 раз больше плотности газообразного, вследствие чего для его хранения (одной и той же массы) потребуется гораздо меньшая емкость. Кроме того, жидкий кислород можно хранить под небольшим давлением. Следовательно, стенки сосуда могут быть тонкими.
Однако применение жидкого кислорода на борту корабля сопряжено с некоторыми трудностями. Очень просто подать в атмосферу кабины космического корабля кислород, если он находится в газообразном состоянии, труднее, если он жидкий. Жидкость предварительно нужно превратить в газ, а для этого нагреть. Нагревание кислорода необходимо еще и потому, что его пары могут иметь температуру, близкую к температуре кипения кислорода, т. е. - 183°С. Такой холодный кислород нельзя впускать в кабину, дышать им, конечно, невозможно. Его следует подогреть по крайней мере до 15 - 18°С.
Для газификации жидкого кислорода и нагревания паров потребуются специальные приспособления, что усложнит систему обеспечения кислородом. Нужно еще помнить и о том,что человек в процессе дыхания не только потребляет кислород, находящийся в воздухе, но одновременно выделяет углекислый газ. В час человек выделяет около 20 л углекислого газа. Углекислый газ, как известно, не является отравляющим веществом, однако дышать воздухом, в котором углекислого газа содержится больше 1 - 2%, человеку трудно.
Чтобы воздух кабины космического корабля был пригоден для дыхания, необходимо не только добавлять в него кислород, но и одновременно удалять из него углекислый газ. Для этого удобно было бы иметь на борту космического корабля такое вещество, которое выделяет кислород и в то же время поглощает из воздуха углекислый газ. Такие вещества существуют. Вы знаете, что окись металла - это соединение кислорода с металлом. Ржавчина, например, это окись железа. Окисляются и другие металлы, в том числе и щелочные (натрий, калий).
Щелочные металлы, соединяясь с кислородом, образуют не только окиси,но и так называемые перекиси и надперекиси. В перекисях и надперекисях щелочных металлов кислорода содержится значительно больше, чем в окисях. Формула окиси натрия Na₂O, а надперекиси NaO₂. При действии влаги надперекись натрия разлагается с выделением чистого кислорода и образованием щелочи: 4NaO₂ + 2Н₂О → 4NaOH + 3O₂.
Надперекиси щелочных металлов оказались очень удобными веществами для получения из них кислорода в условиях космического корабля и очистки воздуха кабины от излишков углекислого газа. Ведь щелочь (NaOH), которая выделяется при разложении надперекиси щелочного металла, очень охотно соединяется с углекислым газом. Расчет показывает, что на каждые 20 - 25 л кислорода, выделяющегося при разложении надперекиси натрия, образуется натронная щелочь в количестве, достаточном для связывания 20 л углекислого газа.
Связывание углекислого газа щелочью состоит в том, что между ними происходит химическая реакция: СО₂ + 2NaOH → Na₂CO + Н₂О. В результате реакции образуются углекислый натрий (сода) и вода. Соотношение между кислородом и щелочью, образующимися при разложении надперекисей щелочных металлов, оказалось очень выгодным, так как человек в среднем в час потребляет 25 А кислорода и выделяет за то же время 20 л углекислого газа.
Надперекись щелочных металлов разлагается при взаимодействии с водой. А откуда для этого взять воду? Оказывается, об этом беспокоиться не нужно. Мы уже говорили, что человек при дыхании выделяет не только углекислый газ, но и водяные пары. Влаги, содержащейся в выдыхаемом воздухе, с избытком хватает для разложения необходимого количества надперекиси. Конечно, мы знаем, что потребление кислорода зависит от глубины и частоты дыхания. Вы сидите за столом и спокойно дышите - потребляете одно количество кислорода. А если пробежитесь или физически поработаете, вы дышите глубоко и часто, поэтому и кислорода потребляете больше, чем при спокойном дыхании. Члены экипажа космического корабля будут тоже потреблять неодинаковое количество кислорода в разное время суток. Во время сна и отдыха потребление кислорода минимально, когда же выполняется работа, связанная с движением,- потребление кислорода резко увеличивается.
За счет вдыхаемого кислорода в организме происходят те или иные окислительные процессы. В результате протекания этих процессов образуются водяные пары и углекислый газ. Если организм больше потребляет кислорода, значит, он и больше выделяет углекислого газа и паров воды. Следовательно, организм как бы автоматически поддерживает содержание влаги в воздухе в таком количестве, которое необходимо для разложения соответствующего количества надперекиси щелочного металла.
Рис. 12. Схема подпитки атмосферы кабины космического корабля кислородом и очистки от углекислого газа.
Схема очистки воздуха от углекислого газа и подпитки его кислородом показана на рисунке 12. Воздух кабины прогоняется вентилятором через патроны с надперекисью натрия или калия. Из патронов воздух выходит уже обогащенный кислородом и очищенный от углекислого газа.
В кабине устанавливается датчик, контролирующий содержание кислорода в воздухе. Если датчик показывает, что содержание кислорода в воздухе становится слишком малым, на моторы вентиляторов подается сигнал на увеличение числа оборотов, вследствие чего скорость прохождения воздуха через патроны с надперекисью увеличивается, а следовательно, увеличивается и количество влаги (которая находится в воздухе), попадающей в патрон за одно и то же время. Больше влаги - больше образуется кислорода. Если в воздухе кабины содержится кислорода выше нормы, то от датчиков на моторы вентиляторов поступает сигнал на уменьшение числа оборотов.
Дорогие участники экспедиции! Мы начинаем с вами Третий полёт по программе Звёздного пути Мастеров. Экипаж подготовлен. Мы уже немало узнали о звёздном небе. А теперь - самое главное. При помощи чего мы будем осваивать космическое пространство? Спросите своих друзей: на чём летают в космосе? Многие, наверняка, ответят - на ракете! А вот и не верно. Давайте разберёмся с этим вопросом.
Что такое ракета?
Это и петарда, и вид военного оружия, и, конечно, аппарат, который летит в космос. Только в космонавтике он называется ракета-носитель . (Неправильно иногда называют ракетоноситель , потому что несут не ракету, а ракета сама выводит на орбиту космические устройства).
Ракета-носитель - аппарат, действующий по принципу реактивного движения и предназначенный для выведения в космическое пространство космических кораблей, спутников, орбитальных станций и другой полезной нагрузки. На сегодняшний день это единственно известное науке транспортное средство, способное вывести на орбиту космический аппарат.
Это самая мощная российская ракета-носитель «Протон-М».
Чтобы выйти на околоземную орбиту, надо преодолеть силу земного прятяжения, то есть гравитацию Земли. Она очень велика, поэтому ракета должна двигаться с очень большой скоростью. Ракете нужно много топлива. Вы видите внизу несколько топливных баков первой ступени. Когда топливо в них заканчивается, первая ступень отделяется и падает (в океан), таким образом, не является больше балластом для ракеты. Также происходит со второй, третьей ступенью. В итоге, на орбиту выводится только сам космический аппарат, расположенный в носовой части ракеты.
Космические аппараты.
Итак, мы уже знаем, чтобы преодолеть земное притяжение и вывести на орбиту космический аппарат, нам понадобится ракета-носитель. А какие же бывают космические аппараты?
Искусственный спутник Земли (ИСЗ ) - космический аппарат, вращающийся вокруг Земли. Используются для исследований, экспериментов, связи, телекоммуникаций и других целей.
Вот он, первый в мире искусственный спутник Земли, запущенный в Советском Союзе в 1957 году. Совсем небольшой, правда?
В настоящее время более 40 стран запускают свои спутники.
Это первый французский спутник, запущенный в 1965 году. Его назвали Астерикс.
Космические корабли - используются для доставки грузов и человека на орбиту Земли и их возвращения. Бывают автоматические и пилотируемые.
Это наш, российский пилотируемый космический корабль последнего поколения «Союз ТМА-М». Сейчас он находится в космосе. Его вывела на орбиту ракета-носитель «Союз-ФГ».
Американские учёные разработали другую систему запуска людей и грузов в космос.
Космическая транспортная система , более известная как Спе́йс ша́ттл (от англ. Space shuttle - космический челнок ) - американский многоразовый транспортный космический корабль. Шаттл запускается в космос с помощью ракет-носителей, осуществляет манёвры на орбите как космический корабль и возвращается на Землю как самолёт. Больше всех полётов совершил шаттл «Дискавери».
А это - запуск шаттла «Индевор». Первый полёт «Индевор» совершил в 1992 году. Планируется, что Шаттл «Индевор» завершит программу Спейс шаттл. Старт его последней миссии запланирован на февраль 2011 года.
Третьей страной, сумевшей выйти в космос, является Китай.
Китайский космический корабль Шеньчжоу («Волшебная лодка»). По конструкции и внешнему виду напоминает Союз и был разработан с помощью России, однако не является точной копией российских «Союзов».
Куда же направляются космические корабли? К звёздам? Пока ещё нет. Могут облететь вокруг Земли, могут добраться до Луны или пристыковаться к космической станции.
Международная космическая станция (МКС ) - пилотируемая орбитальная станция, космический исследовательский комплекс. МКС - совместный международный проект, в котором участвуют шестнадцать стран (в алфавитном порядке): Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, Россия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.
Станция собирается из модулей прямо на орбите. Модули - отдельные части, постепенно доставляются транспортными кораблями. Питание получает от солнечных батарей.
Но важно не только вырваться из земного притяжения и оказаться в космосе. Космонавту нужно ещё безопасно вернуться на Землю. Для этого используют спускаемые аппараты.
Спускаемые аппараты - используются для доставки людей и материалов с орбиты вокруг планеты или межпланетной траектории на поверхность планеты.
Спуск спускаемого аппарата на парашюте - заключительный этап космического путешествия при возвращении на Землю. Парашют служит для смягчения посадки и торможения искусственных спутников и космических аппаратов с экипажем.
Это - спускаемый аппарат Юрия Гагарина, первого человека, полетевшего в космос 12 апреля 1961 года. В честь 50-летия со дня этого события 2011 год назван Годом Космонавтики.
А может ли человек долететь до другой планеты? Пока нет. Единственное небесное тело, куда удалось высадиться людям - спутник Земли Луна.
В 1969 году американские астронавты высадились на Луне. Долететь им помог пилотируемый космический корабль «Апполон 11». На орбите Луны от корабля отстыковался лунный модуль и прилунился на поверхности. Пробыв на поверхности 21 час, астронавты отправились обратно на взлётном модуле. А на поверхности Луны осталась посадочная часть. Снаружи на ней укрепили табличку с картой полушарий Земли и словами «Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну. Июль 1969 г. новой эры. Мы пришли с миром от имени всего Человечества». Какие хорошие слова!
А как же всё-таки с исследованием других планет? Возможно ли это? Да. Для этого существуют планетоходы.
Планетоходы - автоматические лабораторные комплексы или транспортные средства, для перемещения по поверхности планеты и другого небесного тела.
Первый в мире планетоход «Луна-1» был запущен доставлен на поверхность Луны 17 ноября 1970 года советской межпланетной станцией «Луна-17» и проработал на её поверхности до 29 сентября 1971 года (в этот день был проведён последний успешный сеанс связи с аппаратом).
Луноход «Луна-1». Проработал на Луне почти год, после чего так и остался на поверхности Луны. НО... В 2007 году учёные, проводившие лазерное зондирование Луны, его там НЕ ОБНАРУЖИЛИ! Что с ним случилось? Попал метеорит? Или?...
Сколько ещё загадок таит космос? Сколько связано с самой ближайшей к нам планетой - Марсом! И вот американским учёным удалось отправить на эту красную планету целых два марсохода.
Много проблем было с запуском марсоходов. Пока не догадались дать им собственные имена. В 2003 году в США провели настоящий конкурс названий для новых марсоходов. Победила 9-летняя девочка, сирота из Сибири, которую удочерила американская семья. Она предложила назвать их Spirit («Дух») и Opportunity («Возможность»). Эти имена были выбраны из 10 тысяч других.
Третьего января 2011года исполнилось семь лет с того момента, как марсоход «Spirit» (на фотографии выше) начал работу на поверхности Марса. «Spirit» увяз в песках в апреле 2009 года и не выходил на связь с Землей с марта 2010 года. В настоящее время не известно, жив ли еще этот марсоход.
Между тем, его близнец по имени «Opportunity» в настоящее время исследует 90-метровый в диаметре кратер.
А этот марсоход только готовится к старту.
Это целая марсианская научная лаборатория, которая готовится к отправке на Марс в 2011 году. Она будет в несколько раз больше и тяжелее существующих марсоходов-близнецов.
И наконец, поговорим о звездолётах. Существуют ли они в реальности или это только фантастика? Существуют!
Звездолёт - космический аппарат (космический корабль), способный перемещаться между звёздными системами или даже галактиками.
Для того, чтобы космический аппарат стал звездолётом, достаточно, чтобы он набрал третью космическую скорость. В настоящее время звездолётами такого типа являются покинувшие Солнечную систему аппараты «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1», «Вояджер-2».
Это «Пионер-10 » (США) - беспилотный космический аппарат, предназначенный, главным образом, для изучения Юпитера. Это был первый аппарат, пролетевший мимо Юпитера и сфотографировавший его из космоса. Аппарат-близнец «Пионер-11» исследовал также Сатурн.
Он был запущен 2 марта 1972 года. В 1983 году миновал орбиту Плутона и стал первым запущенным с Земли аппаратом, покинувшим пределы Солнечной системы.
Однако, за пределами Солнечной системы с «Пионером-10» стали происходить загадочные явления. Его начала тормозить сила неизвестного происхождения. Последний сигнал от «Пионера-10» был получен 23 января 2003 года. Сообщалось, что он направляется в сторону Альдебарана. Если с ним ничего не случится по пути, он достигнет окрестностей звезды через 2 миллиона лет. Такой вот долгий полёт... На борту аппарата закреплена золотая пластина, где для инопланетян указано местонахождение Земли, а также записаны ряд изображений и звуков.
Космический туризм
Конечно, многим хочется побывать в космосе, увидеть Землю с высоты, звёздное небо гораздо ближе... Только ли космонавты могут туда отправиться? Не только. Уже несколько лет успешно развивается космический туризм.
В настоящее время единственной используемой целью космического туризма является Международная космическая станция (МКС). Полёты осуществляются при помощи российских космических кораблей Союз. Уже 7 космических туристов удачно совершили свой вояж, пробыв в космосе несколько дней. Последним был Ги Лалиберте́ - основатель и руководитель компании Цирк дю Солей (Цирк Солнца). Правда, путёвка в космос стоит очень дорого, от 20 до 40 миллионов долларов.
Есть и другой вариант. Точнее, скоро будет.
Пилотируемый корабль Спэйс Шип Ту (SpaceShipTwo) (он в середине) поднимают специальным самолетом-катамараном «Белый рыцарь» на высоту 14 км, где отстыковывают от самолёта. После отстыковки должен включаться собственный твердотопливный двигатель, и SpaceShipTwo поднимется на высоту 50 км. Здесь произойдет отключение двигателей, и на высоту 100 км аппарат поднимется по инерции. Затем он разворачивается и начинает падать на Землю, на высоте 20 км крылья аппарата занимают положение для планирования, и SpaceShipTwo приземляется.
Всего 6 минут он будет находиться в космическом пространстве, и его пассажиры (6 человек) смогут ощутить все прелести невесомости и полюбоваться видом из иллюминаторов.
Правда, эти 6 минут тоже будут стоить недёшево - 200 тыс. долларов. Но пилот, совершавший пробный полёт, говорит, что они того стоят. Билеты уже продаются!
В мире фантастики
Итак, мы очень кратко познакомились с основными космическими летательными аппаратами, существующими сегодня. В заключение поговорим о тех аппаратах, существование которых наука пока не подтверждает. В редакции газет, на телевидение, в интернет часто поступают такие фотографии летающих объектов, посещающих нашу Землю.
Что это? Летающая тарелка инопланетного происхождения, чудеса компьютерной графики и что-то ещё? Мы пока не знаем. Но вы-то уж точно узнаете!
Полёты к звёздам всегда привлекали внимание писателей-фантастов, режиссёров, сценаристов.
Вот так выглядит космический летательный аппарат Пепелац в фильме Г.Данелия «Кин-дза-дза».
В сленге специалистов по ракетно-космической технике слово «пепелац» стало с юмором обозначать одноступенчатую ракету-носитель вертикального старта и посадки, а также нелепые и экзотические конструкции космических аппаратов и средств выведения.
Однако, то, что сегодня кажется фантастикой, скоро может стать реальностью. Мы смеёмся до сих пор над любимым фильмом, а американская частная компания решила воплотить эти идеи.
Этот «пепелац» появился через десяток лет после фильма и он, действительно, летал, правда под именем «Roton».
Один из самых известных зарубежных фантастических фильмов - Star Trek (Звёздный путь), киноэпопея из многих частей, созданная Джимом Родденберри. Там команда исследователей космоса отправляется в полёт между галактиками на звездолёте Энтенпрайз.
В честь легендарного Энтерпрайза были названы некоторые реальные космические корабли.
Звездолёт «Вояджер». Более совершенный, продолживший исследовательскую миссию Энтерпрайза.
Материал из Википедии , www.cosmoworld.ru , из новостных лент.
Как видите, реальность и фантастика не так уж далеки друг от друга. В этом полёте вам предстоит создать свой космический летательный аппарат. Вы можете выбрать любую разновидность существующих аппаратов: ракету-носитель, спутник, космический корабль, космическую станцию, планетоход и др. А можете изобразить звездолёт из мира фантастики.
Другие темы в этом полете:
- Виртуальная экскурсия «Космические аппараты»
- Тема 1. Конструируем космические аппараты
- Тема 2. Изображаем космические аппараты
Сегодня стартовала Всемирная неделя космоса. Проводится она ежегодно с 4 по 10 октября. Ровно 60 лет назад на околоземную орбиту вывели первый рукотворный объект советский «Спутник-1». Он вращался вокруг Земли 92 дня, пока не сгорел в атмосфере. После этого открылась дорога в космос и человеку. Стало понятно, что его нельзя отправлять с билетом в один конец. Как развивались космические технологии, узнал корреспондент телеканала «МИР 24» Владимир Сероухов.
В 1961 году саратовские зенитчики засекли на радаре неопознанный летающий объект. Их заранее предупредили: если они увидят такой падающий с неба контейнер, мешать его полету не стоит. Ведь это первый в истории космический спускаемый аппарат с человеком на борту. Но приземляться в этой капсуле было небезопасно, поэтому на высоте 7 километров катапультировался и спустился на поверхность уже с парашютом.
Капсула корабля «Восток», на сленге инженеров - «Шарик», тоже спустилась на парашюте. Так на Землю вернулись Гагарин, Терешкова и другие первопроходцы космоса. Из-за особенностей конструкции пассажиры испытывали невероятные перегрузки в 8 g. Гораздо легче условия в капсулах «Союз». Их используют более полувека, но в скоро должны заменить новым поколением кораблей - .
«Это кресло командира экипажа и второго пилота. Как раз те места, с которых будет выполняться управление кораблем, контроль всех систем. Кроме этих кресел по бокам будут еще два кресла. Это уже для исследователей», - рассказывает заместитель начальника летно-испытательного отдела РКК «Энергия» Олег Кукин.
По сравнению с семейством кораблей «Союз», которые все-таки морально устарели, и где в тесноте могли разместиться лишь трое космонавтов, капсула «Федерации» - настоящие апартаменты, 4 метра в диаметре. Сейчас главная задача - понять насколько удобен и функционален будет аппарат для экипажа.
Управление теперь доступно двум членам экипажа. Пульт шагает в ногу со временем - это три сенсорных дисплея, где можно контролировать информацию и быть более автономным на орбите.
«Вот для того, что бы выбрать место посадки, куда мы можем сесть. Мы непосредственно видим карту, трассу полета. Погодные условия они также могут контролировать, если эта информация будет передана с Земли, - отметил заместитель начальника летно-испытательного отдела РКК «Энергия» Олег Кукин.
«Федерация» рассчитана для полетов на Луну, это около четырех суток пути в одну сторону. Все это время космонавты должны находиться в позе эмбриона. В спасательных креслах, или ложементах удивительно удобно. Каждое - ювелирная работа.
«Измерение всех антропометрических данных начинается с измерения массы», - указал начальник сектора медицинского отдела НПП «Звезда» Виктор Синигин.
Вот оно - космическое ателье, предприятие «Звезда». Здесь для космонавтов делают индивидуальные скафандры и ложементы. Людям легче 50 килограммов путь на борт заказан, как и тем, кто тяжелее 95. Рост тоже должен быть средним, чтобы уместиться в салоне корабля. Поэтому и мерки снимают в позе эмбриона.
Так отливали кресло для японского космонавта Коичи Ваката. Получили отпечаток таза, спины и головы. В условиях невесомости рост любого космонавта может увеличиться на пару сантиметров, так что ложемент делают с запасом. Он должен быть не просто комфортным, но и безопасным в случае жесткой посадки.
«Сама идея моделирования в том, что бы уберечь внутренние органы. Почки, печень они капсулированные. Если дать им возможность расшириться они могут порваться, как полиэтиленовый пакет с водой, упавший на пол», - пояснил Синигин.
Всего таким способом сделали 700 ложементов не только для россиян, но и для японцев, итальянцев и даже коллег из Штатов, которые работали на станциях «Мир» и МКС.
«Американцы на своем «Шаттле» везли наши ложементы и скафандры, которые мы для них делали, и другое спасательное снаряжение. Оставляли это все на станции, на случай аварийного покидания станции, но уже на нашем корабле», - рассказал ведущий инженер испытательного отдела НПП «Звезда» Владимир Масленников.
