Juba enne kosmoseuuringute ajastu algust väitsid inimesed, et teadlased ei saa mitte ainult Maad muuta, vaid õppida ka ilma kontrollima. Ruumiarendus, mõjutas tõsiselt Maa arengut.
Kosmose areng NSV Liidus seotud M.K nimedega. Tihhonravov ja S. P. Korolev. 1945. aastal loodi RNII spetsialistide rühm, mis tegeles maailma esimese mehitatud rakettsõiduki projekti väljatöötamisega. Plaanis oli saata kaks astronauti pardale atmosfääri ülemisi kihte uurima.
Kosmos on ainulaadne selle poolest, et me ei teadnud sellest pikka aega midagi, enne tundus meile kõik, mida inimesed ei osanud seletada, miski fantaasia vallast. Tänapäeval näeme planeeti kosmosest või Päikesel toimuvaid protsesse tänu teadlaste uuringutele. Umbes nelikümmend aastat tagasi lasti orbiidile Maa esimene tehissatelliit, kosmoseajastu jaoks pole see üldse aeg. Kuid ruumi arendamine ja ajalugu sisaldab juba rohkem kui ühte rida ainulaadseid saavutusi ja avastusi, millest esimesed tegid Nõukogude Liit, USA ja teised riigid.
Tänapäeval tiirleb ümber Maa tuhandeid satelliite, need on olnud juba Marsil, Veenusel ja Kuul.
Esimene inimene kosmoses
Üks tähtsamaid sündmusi, mis sisaldab kosmose arengu ajalugu ja mida kogu maailm jälgis – esimese inimese lendu kosmosesse, mis viidi läbi 12. aprillil 1961. aastal. Uskumatu karismaga noorel Smolenski tüübil Juri Aleksejevitš Gagarinil oli õnn minna kaaluta oleku ruumi. Sellest ajast peale suur ruumi arendamise väljavaated. Seejärel lendas mitmest inimesest koosnev meeskond minema, esimene naine läks kosmosesse ja tekkiski orbitaaljaam Mir. Optimaalsete tingimuste loomiseks lennuks ja ruumis viibimiseks oli vaja lahendada palju probleeme, mis hiljem andsid tõuke taeva- ja teoreetilise mehaanika arengule.
Kosmose arendamine Venemaal seotud uuenduslike arvutite tootmisega, mis oli uue distsipliini – kosmoselendude dünaamika – sünniks. Teleringhääling, kosmoseside, navigatsioonisüsteemid jõudsid uuele tasemele ja juba 1965. aastal nägime esimesi fotosid planeedist Marss, Saturn. Ilma satelliitnavigatsioonisüsteemideta on tänapäeval võimatu ette kujutada transporditööstust ja sõjavarustuse tööd. See asi on väga ruumi kognitiivne areng Iga kooli õppekava sisaldab sellist teemat.
Tänapäeval on põnevaid metoodilisi materjale " kõne arendusruumi ettevalmistusrühm”, mis võimaldab teil saada põhiteavet planeetide, tähtede, Kuu ja Päikese kohta. Lapsed õpivad universumit puudutavate küsimuste vastu ja näitavad nende vastu huvi. Vanemaid lapsi julgustatakse õppima " kõne arendusruum keskmine rühm”, kus põhimõisteid seletatakse teaduslikumas keeles.
Kosmoseuuringud on viinud meditsiini uuele tasemele. On vaja uurida keha reaktsiooni kaaluta olekule, selle närvisüsteemi. Luua võimalikult mugavad elu toetavad tingimused ja teada, milliseid ülesandeid saab usaldada pikalt kosmoses viibinud inimesele. Otsustavat rolli mängib Venemaa inforuumi loomisel kosmoseressursside kasutamine, interneti kasutuselevõtt. Kvaliteetne teabevahetus pole tänapäeval vähem oluline kui relvade vahetamine. Nii moodustub see korralikult. kosmosealaste ideede arendamine.
Mehitatud kosmonautika taotleb eranditult rahumeelset eesmärki: Maa ressursside asjatundlik kasutamine, ookeanide ja maismaa keskkonnaseirega seotud probleemide lahendamine, teaduse arendamine.
Astronautika kui teadus ja seejärel praktiline haru kujunes välja 20. sajandi keskel. Kuid sellele eelnes fantaasiast alguse saanud põnev lugu kosmoselennu idee sünnist ja arengust ning alles siis ilmusid esimesed teoreetilised tööd ja katsed.
Nii et algselt toimus inimeste unenägudes lend kosmosesse vapustavate vahendite või loodusjõudude (tornaadod, orkaanid) abil. 20. sajandile lähemal olid selleks otstarbeks ulmekirjanike kirjeldustes juba tehnilised vahendid - õhupallid, ülivõimsad kahurid ja lõpuks raketimootorid ja raketid ise. Rohkem kui üks põlvkond noori romantikuid kasvas üles J. Verne'i, G. Wellsi, A. Tolstoi, A. Kazantsevi töödel, mille aluseks oli kosmosereiside kirjeldus.Kõik, mida ulmekirjanikud väitsid, erutas teadlaste meeli. Niisiis, K.E. Tsiolkovski ütles: "Algul need paratamatult tulevad: mõte, fantaasia, muinasjutt ja pärast marsib täpne arvutus." 20. sajandi alguses ilmus astronautika pioneeride K.E. teoreetiliste tööde väljaanne. Tsiolkovski, F.A. Tsander, Yu.V. Kondratyuk, R.Kh. Goddard, G. Ganswindt, R. Eno-Peltri, G. Oberth, W. Gohmann piirasid mingil määral fantaasia lendu, kuid samas äratasid ellu uusi suundi teaduses – püüti kindlaks teha, mida astronautika anda võib. ühiskonnale ja kuidas see teda mõjutab.
Peab ütlema, et idee ühendada inimtegevuse kosmiline ja maapealne ala kuulub teoreetilise astronautika rajajale K.E. Tsiolkovski. Kui teadlane ütles: "Planeet on mõistuse häll, kuid hällis ei saa elada igavesti", ei pakkunud ta välja alternatiivi - ei Maa ega kosmos. Tsiolkovski ei pidanud kunagi kosmosesse minekut mingisuguse Maa elu lootusetuse tagajärjeks. Vastupidi, ta rääkis meie planeedi olemuse ratsionaalsest muutumisest mõistuse jõul. Teadlane väitis, et inimesed "muuvad Maa pinda, ookeane, atmosfääri, taimi ja iseennast. Nad kontrollivad kliimat ja asuvad päikesesüsteemis, nagu ka Maa endal, mis jääb inimkonna koduks. määramata kauaks."
NSV Liidus seostatakse kosmoseprogrammide praktilise töö algust S.P. Koroleva ja M.K. Tihhonravova. 1945. aasta alguses asus M.K. Tihhonravov organiseeris RNII spetsialistide rühma, et töötada välja mehitatud kõrgmäestiku rakettsõiduki projekt (kabiin kahe kosmonaudiga), et uurida atmosfääri ülakihte. Gruppi kuulusid N.G. Tšernõšev, P.I. Ivanov, V.N. Galkovski, G.M. Moskalenko ja teised.Projekt otsustati luua üheastmelise vedelkütuse raketi baasil, mis on mõeldud vertikaalseks lennuks kuni 200 km kõrgusele.
See projekt (nimega VR-190) nägi ette järgmiste ülesannete lahendamise:
- kaalutaoleku tingimuste uurimine inimese lühiajalisel vabalennul rõhu all olevas kabiinis;
- salongi massikeskme liikumise ja selle liikumise uurimine massikeskme lähedal pärast kanderaketist eraldamist;
- andmete saamine atmosfääri ülemiste kihtide kohta; kõrgmäestiku kabiini konstruktsioonis sisalduvate süsteemide toimimise (eraldamine, laskumine, stabiliseerimine, maandumine jne) kontrollimine.
Projektis BP-190 pakuti esmakordselt välja järgmised lahendused, mis on leidnud rakendust tänapäevastes kosmoseaparatuurides:
- langevarjude laskumissüsteem, pidurdusrakettmootor pehmeks maandumiseks, pürobolte kasutav eraldussüsteem;
- elektrokontaktvarras pehme maandumismootori ennustavaks süütamiseks, mitteväljaviskevaba survestatud kabiin koos päästesüsteemiga;
- kokpiti stabiliseerimissüsteem väljaspool tihedaid atmosfäärikihte, kasutades väikese tõukejõuga otsikuid.
Üldiselt oli BP-190 projekt uute tehniliste lahenduste ja kontseptsioonide kompleks, mida nüüd kinnitab kodumaise ja välismaise raketi- ja kosmosetehnoloogia areng. 1946. aastal teatati BP-190 projekti materjalidest M.K. Tihonravov I.V. Stalin. Alates 1947. aastast on Tihhonravov ja tema rühm töötanud raketipaketi idee kallal ning 1940ndate lõpus ja 1950ndate alguses. näitab võimalust saada esimene kosmiline kiirus ja saata maa tehissatelliit (AES) sel ajal riigis arendatava raketibaasi abil. Aastatel 1950-1953 jõupingutusi M.K. Tihhonravovi eesmärk oli uurida komposiitkanderakettide ja tehissatelliitide loomise probleeme.
1954. aastal valitsusele saadetud aruandes tehissatelliidi väljatöötamise võimaluse kohta märkis S.P. Korolev kirjutas: "Teie korraldusel esitan seltsimees Tihhonravov M.K. memorandumi "Maa tehissatelliidi kohta ...". 1954. aasta teadustegevuse aruandes märkis S. P. Korolev: "Peaksime võimalikuks arendada. tehissatelliidi enda projektist, võttes arvesse käimasolevat tööd (eriti väärib tähelepanu M.K. Tihhonravovi töö ...) ".
Alustati ettevalmistusi esimese satelliidi PS-1 orbiidile. Esimene peadisainerite nõukogu eesotsas S.P. Ko-rolev, kes hiljem juhtis NSV Liidu kosmoseprogrammi, millest sai maailma kosmoseuuringute liider. Loodud S.P. juhtimisel. OKB-1 -TsKBEM - NPO Energia kuninganna on olnud 1950. aastate algusest. NSV Liidu kosmoseteaduse ja tööstuse keskus.
Kosmonautika on ainulaadne selle poolest, et suur osa sellest, mida esmalt ulmekirjanikud ja seejärel teadlased ennustasid, on kosmilise kiirusega tõeks saanud. Esimese tehissatelliidi Maa orbiidile saatmisest 4. oktoobril 1957 on möödunud veidi üle neljakümne aasta ja kosmonautika ajalugu sisaldab juba rida märkimisväärseid saavutusi, mille saavutasid algul NSV Liit ja USA ning seejärel ka teised kosmoseriigid.
Juba praegu lendavad mitmed tuhanded satelliidid ümber Maa orbiitidel, seadmed on jõudnud Kuu, Veenuse, Marsi pinnale; Teaduslikud seadmed saadeti Jupiterile, Merkuurile, Saturnile, et saada teadmisi nende päikesesüsteemi kaugemate planeetide kohta.
Kosmonautika võidukäik oli 12. aprillil 1961. aastal kosmosesse saadetud esimese inimese – Yu.A. Gagarin. Siis - grupilend, mehe kosmoseskõnd, orbitaaljaamade "Salyut", "Mir" loomine ... NSV Liidust sai pikka aega mehitatud programmide maailma juhtiv riik.
Suunatav on suundumus minna üle üksikute kosmoselaevade startimiselt peamiselt sõjaliste ülesannete lahendamiseks suuremahuliste kosmosesüsteemide loomisele, et lahendada väga erinevaid probleeme (sh sotsiaalmajanduslikud ja teaduslikud) ning integreerida erinevate riikide kosmosetööstused.
Mida on kosmoseteadus 20. sajandil saavutanud? Kosmiliste kiiruste edastamiseks kanderakettidele on välja töötatud võimsad vedelkütuse rakettmootorid. Selles valdkonnas on V.P. Glushko. Selliste mootorite loomine sai võimalikuks tänu uute teaduslike ideede ja skeemide rakendamisele, mis praktiliselt välistavad kaod turbopumpade ajamites. Kanderakettide ja vedelrakettmootorite arendamine aitas kaasa termo-, hüdro- ja gaasidünaamika, soojusülekande ja tugevuse teooria, ülitugevate ja kuumakindlate materjalide metallurgia, kütusekeemia, mõõteseadmete, vaakum- ja plasma tehnoloogia. Tahkekütuse ja muud tüüpi rakettmootoreid arendati edasi.
1950. aastate alguses Nõukogude teadlased M.V. Keldysh, V.A. Kotelnikov, A. Yu. Ishlinsky, L.I. Sedov, B.V. Rauschenbakh ja teised töötasid välja kosmoselendude jaoks matemaatilised seadused ning navigatsiooni ja ballistilise toe.
Kosmoselendude ettevalmistamisel ja läbiviimisel tekkinud ülesanded andsid tõuke selliste üldiste teadusharude nagu taeva- ja teoreetiline mehaanika intensiivseks arenguks. Uute matemaatiliste meetodite laialdane kasutamine ja täiuslike arvutite loomine võimaldas lahendada kosmoseaparaadi orbiitide kavandamise ja lennu ajal juhtimise kõige keerukamaid probleeme ning selle tulemusena tekkis uus teadusdistsipliin - kosmoselendude dünaamika.
Disainibürood, mida juhib N.A. Piljugin ja V.I. Kuznetsov lõi ainulaadsed kõrge töökindlusega raketi- ja kosmosetehnoloogia juhtimissüsteemid.
Samal ajal on V.P. Glushko, A.M. Isaev lõi maailma juhtiva praktilise rakettmootorite ehitamise kooli. Ja selle koolkonna teoreetilised alused pandi paika 1930. aastatel, kodumaise raketiteaduse koidikul. Ja nüüd on Venemaa juhtivad positsioonid selles valdkonnas säilinud.
Tänu projekteerimisbüroode pingelisele loomingulisele tööle V.M. Myasishcheva, V.N. Chelomeya, D.A. Polukhin, tehti tööd suurte, eriti tugevate kestade loomiseks. See sai aluseks võimsate mandritevaheliste rakettide UR-200, UR-500, UR-700 ja seejärel mehitatud jaamade Salyut, Almaz, Mir, kahekümnetonnise klassi moodulite Kvant, Kristall, "Nature", "Spektr" loomisele. ", rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) kaasaegsed moodulid "Zarya" ja "Zvezda", perekonna "Proton" kanderaketid. Loominguline koostöö nende projekteerimisbüroode projekteerijate ja nimelise masinaehitustehase vahel. M.V. Hrunitšev võimaldas 21. sajandi alguseks luua Angara kanduriperekonda, väikeste kosmoselaevade kompleksi ja toota ISS-i mooduleid. Projekteerimisbüroo ja tehase ühendamine ning nende osakondade ümberkorraldamine võimaldas luua Venemaa suurima korporatsiooni - riikliku kosmoseuuringute ja tootmiskeskuse. M.V. Hrunitšev.
Palju tööd ballistiliste rakettide baasil kanderakettide loomisel tehti Yuzhnoye disainibüroos, mida juhtis M.K. Yangel. Nende kergeklassi kanderakettide töökindlus on maailma kosmonautikas võrreldamatu. Samas disainibüroos V.F. juhtimisel. Utkin lõi keskmise klassi kanderaketi "Zenith" – kanderakettide teise põlvkonna esindaja.
Nelja aastakümne jooksul on kanderakettide ja kosmoselaevade juhtimissüsteemide võimalused märkimisväärselt suurenenud. Kui 1957.-1958. tehissatelliitide Maa ümber orbiidile saatmisel tehti mitmekümne kilomeetri pikkune viga, siis 1960. aastate keskpaigaks. juhtimissüsteemide täpsus oli juba nii kõrge, et võimaldas Kuule startinud kosmoselaeval maanduda selle pinnale vaid 5 km kõrvalekaldumise teel ettenähtud punktist. Juhtsüsteemid, mille on välja töötanud N.A. Piljugin kuulus maailma parimate hulka.
Astronautika suured saavutused kosmoseside, televisiooniringhäälingu, edastamise ja navigatsiooni vallas, üleminek kiirliinidele võimaldasid juba 1965. aastal edastada Maale fotosid planeedist Marss üle 200 miljoni km kauguselt ja 1980. aastal edastati Saturni kujutis Maale umbes 1,5 miljardi km kauguselt. Rakendusmehaanika Teadus- ja Tootmisühing, mida juhib M.F. Reshetnev loodi algselt OKB S.P filiaalina. kuninganna; see valitsusväline organisatsioon on üks maailma juhtivaid kosmoseaparaate arendamisel selleks otstarbeks.
Luuakse satelliitsidesüsteeme, mis hõlmavad peaaegu kõiki maailma riike ja pakuvad kahepoolset operatiivsuhtlust kõigi abonentidega. Seda tüüpi suhtlus on osutunud kõige usaldusväärsemaks ja muutub üha tulusamaks. Releesüsteemid võimaldavad juhtida kosmosetähtkujusid Maa ühest punktist. Satelliitnavigatsioonisüsteemid on loodud ja neid kasutatakse. Ilma nende süsteemideta ei ole tänapäeval enam mõeldav kaasaegsete sõidukite kasutamine - kaubalaevad, tsiviillennunduslennukid, sõjatehnika jne.
Kvalitatiivsed muutused on toimunud ka mehitatud lendude valdkonnas. Võimet edukalt töötada väljaspool kosmoselaeva tõestasid esmakordselt Nõukogude kosmonaudid 1960. ja 1970. aastatel ning 1980. ja 1990. aastatel. näitas inimese võimet elada ja töötada nullgravitatsiooni tingimustes aasta aega. Lendude ajal viidi läbi ka suur hulk katseid – tehnilisi, geofüüsikalisi ja astronoomilisi.
Olulisemad on kosmosemeditsiini ja elutagamissüsteemide valdkonna uuringud. Inimest ja elutoetust on vaja süvitsi uurida, et teha kindlaks, mida saab inimesele kosmoses usaldada, eriti pika kosmoselennu ajal.
Üks esimesi kosmoseeksperimente oli Maa pildistamine, mis näitas, kui palju võivad kosmosest tehtud vaatlused anda loodusvarade avastamiseks ja ratsionaalseks kasutamiseks. Maa foto- ja optoelektroonilise seire komplekside väljatöötamise, kaardistamise, loodusvarade uurimise, keskkonnaseire, samuti R-7A rakettidel põhinevate keskmise klassi kanderakettide loomise ülesandeid täidab endine filiaal nr GRNPC ". TsSKB - Progress" juhib D.I. Kozlov.
1967. aastal lahendati kahe mehitamata tehissatelliidi Kosmos-186 ja Kosmos-188 automaatse dokkimise käigus kosmoselaevade kosmoses kokkusaamise ja dokkimise suurim teaduslik-tehniline probleem, mis võimaldas luua esimese orbitaaljaama (NSVL). ) suhteliselt lühikese ajaga ja valida kõige ratsionaalsema skeemi kosmoselaevade Kuule lennuks koos maalaste maandumisega selle pinnale (USA). 1981. aastal valmis Space Shuttle (USA) korduvkasutatava kosmosetranspordisüsteemi esimene lend ning 1991. aastal käivitati kodumaine Energia-Buran süsteem.
Üldiselt andis erinevate kosmoseuuringute probleemide lahendamine – alates Maa tehissatelliitide startidest kuni planeetidevaheliste kosmoselaevade ning mehitatud laevade ja jaamade startideni – palju hindamatut teaduslikku teavet Universumi ja Päikesesüsteemi planeetide kohta ning aitas oluliselt kaasa inimkonna tehnoloogiline areng. Maa satelliidid koos sondeerivate rakettidega võimaldasid saada üksikasjalikke andmeid Maa-lähedase avakosmose kohta. Nii avastati esimeste tehissatelliitide abil kiirgusvööd, nende uurimise käigus uuriti põhjalikumalt Maa vastasmõju Päikese poolt kiiratavate laetud osakestega. Planeetidevahelised kosmoselennud on aidanud meil paremini mõista paljude planeetide nähtuste olemust – päikesetuul, päikesetormid, meteoorisadu jne.
Kuule startinud kosmoseaparaat edastas pilte selle pinnast, pildistatud, sealhulgas selle nähtamatust küljest Maalt, resolutsiooniga, mis ületab oluliselt maapealsete vahendite võimalusi. Võeti proovid Kuu pinnasest ning automaatsed iseliikuvad sõidukid "Lunokhod-1" ja "Lunokhod-2" toimetati Kuu pinnale.
Automaatsed kosmoseaparaadid võimaldasid saada lisateavet Maa kuju ja gravitatsioonivälja kohta, selgitada Maa kuju ja selle magnetvälja peeneid detaile. Kunstlikud satelliidid on aidanud saada täpsemaid andmeid Kuu massi, kuju ja orbiidi kohta. Veenuse ja Marsi masse on viimistletud ka kosmoselaevade lennutrajektooride vaatluste abil.
Suure panuse kõrgtehnoloogia arengusse andis väga keeruliste kosmosesüsteemide projekteerimine, valmistamine ja käitamine. Planeetidele saadetud automaatsed kosmoselaevad on tegelikult robotid, mida juhitakse Maalt raadiokäsklustega. Vajadus töötada välja töökindlad süsteemid sedalaadi probleemide lahendamiseks on viinud erinevate keeruliste tehniliste süsteemide analüüsi ja sünteesi probleemi paremaks mõistmiseni. Sellised süsteemid leiavad rakendust nii kosmoseuuringutes kui ka paljudes teistes inimtegevuse valdkondades. Kosmonautika nõuded tingisid keerukate automaatsete seadmete projekteerimise kanderakettide kandevõimest ja kosmosetingimustest tingitud tõsiste piirangute all, mis oli täiendavaks stiimuliks automaatika ja mikroelektroonika kiireks täiustamiseks.
Disainibürood eesotsas G.N. Babakin, G. Ya. Guskov, V.M. Kovtunenko, D.I. Kozlov, N.N. Šeremetevski ja teised.Kosmonautika tõi ellu uue suuna tehnoloogias ja ehituses – kosmodroomi ehitus. Selle suuna asutajad meie riigis olid meeskonnad, mida juhtisid silmapaistvad teadlased V.P. Barmin ja V.N. Solovjov. Praegu on maailmas rohkem kui tosin kosmosesadamat, kus on ainulaadsed maapealsed automatiseeritud kompleksid, katsejaamad ja muud keerukad vahendid kosmoselaevade ja kanderakettide startimiseks ettevalmistamiseks. Venemaa teostab intensiivselt kaatreid maailmakuulsatelt Baikonuri ja Plesetski kosmodroomidelt, aga ka eksperimentaalheiteid riigi idaossa loodavast Svobodnõi kosmodroomilt.
Kaasaegsed vajadused side ja kaugjuhtimise järele pikkadel vahemaadel on viinud kvaliteetsete juhtimis- ja juhtimissüsteemide väljatöötamiseni, mis on aidanud kaasa tehniliste meetodite väljatöötamisele kosmoselaevade jälgimiseks ja nende liikumisparameetrite mõõtmiseks planeetidevahelistel vahemaadel, avades uusi satelliidialasid. rakendus. Kaasaegses astronautikas on see üks prioriteetseid valdkondi. Maapealne automatiseeritud juhtimissüsteem, mille on välja töötanud M.S. Ryazansky ja L.I. Gusev ja täna tagab Venemaa orbiidi tähtkuju toimimise.
Töö areng kosmosetehnoloogia vallas on viinud kosmosemeteoroloogiliste tugisüsteemide loomiseni, mis vajaliku perioodilisusega võtavad vastu pilte Maa pilvkattest ja teostavad vaatlusi erinevates spektrivahemikes. Meteoroloogilised satelliidiandmed on aluseks operatiivsete ilmaprognooside koostamisel eelkõige suurte piirkondade kohta. Praegu kasutavad peaaegu kõik maailma riigid kosmoseilma andmeid.
Satelliitgeodeesia valdkonnas saadud tulemused on eriti olulised sõjaliste probleemide lahendamisel, loodusvarade kaardistamisel, trajektoorimõõtmiste täpsuse parandamisel ning ka Maa uurimisel. Kosmosevahendite kasutamisega avaneb ainulaadne võimalus lahendada Maa ökoloogilise seire ja loodusvarade globaalse kontrolli probleeme. Ruumiuuringute tulemused osutusid tõhusaks vahendiks põllukultuuride arengu jälgimisel, taimehaiguste tuvastamisel, teatud mullategurite, veekeskkonna seisundi jms mõõtmisel. Erinevate satelliidipildistamise meetodite kombinatsioon annab praktiliselt usaldusväärse, täieliku ja üksikasjaliku teabe loodusvarade ja keskkonnaseisundi kohta.
Lisaks juba määratletud suundadele arenevad ilmselgelt välja ka uued kosmosetehnoloogia kasutamise suunad, näiteks maapealsetes tingimustes võimatute tehnoloogiliste tööstusharude korraldus. Seega saab kaaluta olekut kasutada pooljuhtühendite kristallide saamiseks. Sellised kristallid leiavad kasutust elektroonikatööstuses uue pooljuhtseadmete klassi loomiseks. Mittegravitatsioonitingimustes deformeeruvad vabalt hõljuvad vedelad metallid ja muud materjalid nõrkade magnetväljade mõjul. See avab tee mis tahes ettemääratud kujuga valuplokkide saamiseks ilma nende kristalliseerumiseta vormides, nagu seda tehakse Maal. Selliste valuplokkide eripära on sisemiste pingete peaaegu täielik puudumine ja kõrge puhtus.
Kosmoserajatiste kasutamine mängib otsustavat rolli ühtse inforuumi loomisel Venemaal, tagades telekommunikatsiooni globaliseerumise, eriti ajal, mil riigis levib massiline Internet. Tulevik Interneti arengus on kiirete lairiba kosmosesidekanalite laialdane kasutuselevõtt, sest 21. sajandil muutub info omamine ja vahetamine tuumarelvade omamisest vähem tähtsaks.
Meie mehitatud kosmonautika on suunatud teaduse edasiarendamisele, Maa loodusvarade ratsionaalsele kasutamisele ning maa ja ookeani ökoloogilise seire probleemide lahendamisele. Selleks on vaja luua mehitatud sõidukeid nii Maa-lähedastel orbiitidel lendudeks kui ka inimkonna igivana unistuse – lendudeks teistele planeetidele – elluviimiseks.
Selliste ideede elluviimise võimalus on lahutamatult seotud probleemide lahendamisega, mis on seotud uute mootorite loomisega kosmoses toimuvateks lendudeks, mis ei nõua olulisi kütusevarusid, näiteks ioonid, footonid, ja kasutavad ka loodusjõude - gravitatsiooni, torsioonvälju jne.
Uute unikaalsete raketi- ja kosmosetehnoloogia näidiste ning kosmoseuuringute meetodite loomine, kosmosekatsete tegemine automaatsetel ja mehitatud kosmoselaevadel ning jaamadel Maa-lähedases kosmoses, aga ka Päikesesüsteemi planeetide orbiitidel. soodne pinnas erinevate riikide teadlaste ja disainerite jõupingutuste ühendamiseks.
21. sajandi alguses on kosmoselennul kümneid tuhandeid tehispäritolu objekte. Nende hulka kuuluvad kosmoseaparaadid ja killud (kanderakettide viimased etapid, radoomid, adapterid ja eemaldatavad osad).
Seetõttu kerkib koos meie planeedi reostusega võitlemise terava probleemiga Maa-lähedase kosmose saastumise vastu võitlemise küsimus. Juba praegu on üheks probleemiks geostatsionaarse orbiidi sagedusressursi jaotus selle KA-ga küllastumise tõttu erinevatel eesmärkidel.
Kosmoseuuringute ülesandeid lahendasid ja lahendavad NSV Liidus ja Venemaal mitmed organisatsioonid ja ettevõtted, mille eesotsas on esimese peadisainerite nõukogu pärijate galaktika Yu.P. Semenov, N.A. Anfimov, I.V. Barmin, G.P. Birjukov, B.I. Gubanov, G.A. Efremov, A.G. Kozlov, B.I. Katorgin, G.E. Lozino-Lozinsky ja teised.
Koos eksperimentaalsete projekteerimistööde tegemisega arenes NSV Liidus välja ka kosmosetehnoloogia masstootmine. Energia-Burani kompleksi loomisel osales koostöös enam kui 1000 ettevõtet. Tootmisettevõtete direktorid S.S. Bovkun, A.I. Kiselev, I.I. Klebanov, L.D. Kutšma, A.A. Makarov, V.D. Vachnadze, A.A. Chizhov ja paljud teised silusid lühikese aja jooksul tootmist ja tagasid toodete vabastamise. Eriti tähelepanuväärne on mitmete juhtide roll kosmosetööstuses. See on D.F. Ustinov, K.N. Rudnev, V.M. Rjabikov, L.V. Smirnov, S.A. Afanasjev, O.D. Baklanov, V.Kh. Dogužijev, O.N. Šiškin, Yu.N. Koptev, A.G. Karas, A.A. Maksimov, V.L. Ivanov.
Kosmos-4 edukas start 1962. aastal alustas avakosmose kasutamist meie riigi kaitse huvides. Selle probleemi lahendas esmalt NII-4 MO ja seejärel eraldati selle koostisest TsNII-50 MO. Siin põhjendati sõjaliste ja kahesuguse kasutusega kosmosesüsteemide loomist, mille väljatöötamisel osalesid kuulsad sõjateadlased T.I. Levin, G.P. Melnikov, I.V. Meshcheryakov, Yu.A. Mozzhorin, P.E. Elyasberg, I.I. Yatsunsky ja teised.
Üldtunnustatud seisukoht on, et kosmosevahendite kasutamine võimaldab tõsta relvajõudude tegevuse efektiivsust 1,5-2 korda. 20. sajandi lõpu sõdade ja relvakonfliktide käitumise tunnused näitasid, et kosmose osatähtsus sõjalise vastasseisu probleemide lahendamisel kasvab pidevalt. Ainult kosmose luure-, navigatsiooni-, sidevahendid võimaldavad näha vaenlast kogu tema kaitse sügavuses, globaalset sidet, mis tahes objektide koordinaatide ülitäpset operatiivset määramist, mis võimaldab lahinguoperatsioone praktiliselt läbi viia kolimine" sõjaliselt varustamata territooriumidel ja kaugetes sõjaliste operatsioonide teatrites. Ainult kosmosevahendite kasutamine võimaldab tagada territooriumide kaitse mis tahes agressori tuumaraketirünnaku eest. Kosmosest saab iga osariigi sõjalise jõu alus – see on uue aastatuhande särav trend.
Nendes tingimustes on vaja uusi lähenemisviise paljulubavate raketi- ja kosmosetehnoloogia näidiste väljatöötamiseks, mis erinevad põhimõtteliselt olemasoleva põlvkonna kosmosesõidukitest. Seega on praegune orbitaalsõidukite põlvkond peamiselt rõhu all olevatel struktuuridel põhinev spetsiaalne rakendus, viidates konkreetset tüüpi kanderakettidele. Uuel aastatuhandel on vaja luua modulaarse konstruktsiooniga survestamata platvormidel põhinevad multifunktsionaalsed kosmoseaparaadid, välja töötada ühtne kanderakettide valik, millel on nende tööks odav ja väga tõhus süsteem. Ainult sel juhul, tuginedes raketi- ja kosmosetööstuses loodud potentsiaalile, suudab Venemaa 21. sajandil oluliselt kiirendada oma majanduse arengut, pakkuda kvalitatiivselt uuel tasemel teadusuuringuid, rahvusvahelist koostööd, lahendada sotsiaal-majanduslikke probleeme. riigi kaitsevõime tugevdamise probleemid ja ülesanded, mis lõppkokkuvõttes tugevdavad tema positsiooni maailma kogukonnas.
Raketi- ja kosmosetööstuse juhtivad ettevõtted on mänginud ja mängivad jätkuvalt otsustavat rolli Venemaa raketi- ja kosmoseteaduse ja -tehnoloogia loomisel: GKNPTs im. M.V. Khrunichev, RSC Energia, TsSKB, KBOM, KBTM jne Seda tööd juhib Rosaviakosmos.
Praegu on Venemaa kosmonautikas rasked ajad. Kosmoseprogrammide rahastamist on drastiliselt vähendatud ja mitmed ettevõtted on äärmiselt keerulises olukorras. Kuid Venemaa kosmoseteadus ei seisa paigal. Isegi nendes keerulistes tingimustes kavandavad Venemaa teadlased 21. sajandi kosmosesüsteeme.
Välismaal pani avakosmoseuuringute alguse Ameerika kosmoseaparaadi Explorer-1 start 1. veebruaril 1958. aastal. Wernher von Braun, kes kuni 1945. aastani oli üks juhtivaid spetsialiste Saksamaa raketitehnoloogia vallas, juhtis Ameerika kosmoseprogrammi ja töötas seejärel USA-s. Ta lõi Redstone'i ballistilise raketi baasil kanderaketi Jupiter-S, mille abil lasti välja Explorer-1.
20. veebruaril 1962 saatis C. Bossarti juhtimisel välja töötatud kanderakett Atlas orbiidile USA esimese astronaudi J. Tlenni juhitud kosmoseaparaadi Mercury. Kõik need saavutused polnud aga täisväärtuslikud, kuna kordasid nõukogude kosmonautika juba astutud samme. Sellest lähtuvalt on USA valitsus teinud jõupingutusi kosmosevõidusõidu liidripositsiooni võitmiseks. Ja teatud kosmosetegevuse valdkondades, teatud kosmosemaratoni valdkondades see neil õnnestus.
Seega viis USA 1964. aastal esimesena kosmoseaparaadi geostatsionaarsele orbiidile. Kuid suurim õnnestumine oli Ameerika astronautide toimetamine Kuule Apollo 11 kosmoselaevaga ning esimeste inimeste – N. Armstrongi ja E. Aldrini – väljumine selle pinnale. See saavutus sai võimalikuks tänu von Brauni juhtimisel aastatel 1964-1967 loodud Saturn-tüüpi kanderakettide arendamisele. Apollo programmi raames.
Kanderaketid Saturn olid kahe- ja kolmeastmeliste raske- ja üliraskeklassi kandjate perekond, mis põhines ühtsete plokkide kasutamisel. Kaheastmeline versioon Saturn-1 võimaldas saata madalale Maa orbiidile 10,2 tonni kaaluva kasuliku koorma ning kolmeastmeline Saturn-5 - 139 tonni (47 tonni Kuu lennutrajektoori kohta).
Suureks saavutuseks Ameerika kosmosetehnoloogia arendamisel oli aerodünaamilise kvaliteediga orbitaalstaadiumiga korduvkasutatava kosmosesüsteemi "Space Shuttle" loomine, mille esmasaatmine toimus aprillis 1981. Ja hoolimata sellest, et kõik võimalused on olemas Muidugi ei kasutatud täielikult ära, kuid see oli suur (ehkki väga kallis) samm edasi kosmoseuuringutes.
NSV Liidu ja USA esimesed edusammud ajendasid mõnda riiki intensiivistama jõupingutusi kosmosetegevuse alal. Ameerika kandjad saatsid teele esimese Inglise kosmoselaeva "Ariel-1" (1962), esimese Kanada kosmoselaeva "Aluet-1" (1962), esimese Itaalia kosmoselaeva "San Marco" (1964). Välismaiste vedajate kosmoselaevade stardid muutsid aga riigid – kosmoselaevade omanikud USAst sõltuvaks. Seetõttu alustati tööd oma meedia loomisega. Suurima edu saavutas selles vallas Prantsusmaa, kes juba 1965. aastal saatis kosmoselaeva A-1 oma kandjaga Diaman-A. Tulevikus on Prantsusmaa sellele edule tuginedes välja töötanud kandjate perekonna "Arian", mis on üks kuluefektiivsemaid.
Maailma kosmonautika vaieldamatu edu oli ASTP programmi rakendamine, mille viimane etapp – Sojuzi ja Apollo kosmoselaevade start ja orbiidile dokkimine – viidi läbi juulis 1975. See lend tähistas rahvusvaheliste programmide algust, mis õnnestusid edukalt. sajandi viimasel veerandil ja mille vaieldamatu edu oli Rahvusvahelise Kosmosejaama valmistamine, start ja kokkupanek orbiidil. Eriti oluline on rahvusvaheline koostöö kosmoseteenuste vallas, kus juhtiv koht kuulub GKNPT-dele neile. M.V. Hrunitšev.
Selles raamatus esitavad autorid, tuginedes oma aastatepikkusele kogemusele raketi- ja kosmosesüsteemide projekteerimisel ja praktilisel loomisel, neile Venemaal ja välismaal teadaolevate astronautika arengute analüüsimisel ja üldistamisel, oma vaatenurga. astronautika areng 21. sajandil. Lähitulevik määrab, kas meil oli õigus või vale. Soovin avaldada tänu väärtuslike nõuannete eest raamatu sisu osas Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemikutele N.A. Anfimov ja A.A. Galeev, tehnikateaduste doktorid G.M. Tamkovitš ja V.V. Ostrouhhov.
Autorid on tänulikud abi eest materjalide kogumisel ja raamatu käsikirja üle arutlemisel, tehnikateaduste doktor, professor B.N. Rodionov, tehnikateaduste kandidaadid A.F. Akimova, N.V. Vassiljeva, I.N. Golovaneva, S.B. Kabanova, V.T. Konovalova, M.I. Makarova, A.M. Maksimova, L.S. Meduševski, E.G. Trofimova, I.L. Tšerkasov, sõjateaduste kandidaat S.V. Pavlov, KS A.A uurimisinstituudi juhtivspetsialistid. Kachekan, Yu.G. Pichurina, V.L. Svetlichny, samuti Yu.A. Peshnin ja N.G. Makarovile tehnilise abi eest raamatu ettevalmistamisel. Autorid avaldavad sügavat tänu väärtuslike nõuannete eest käsikirja sisu osas tehnikateaduste kandidaatidele E.I. Motorny, V.F. Nagavkin, O.K. Roskin, S.V. Sorokin, S.K. Šajevitš, V. Yu. Jurjev ja programmidirektor I.A. Glazkova.
Autorid võtavad tänuga vastu kõik kommentaarid, ettepanekud ja kriitilised artiklid, mis meie arvates pärast raamatu ilmumist järgnevad ning kinnitavad veel kord, et astronautika probleemid on tõesti aktuaalsed ning nõuavad nii teadlaste kui ka praktikute tähelepanelikkust. nagu kõik need, kes elavad tulevikus.
Kosmonautika Venemaal pärib suures osas Nõukogude Liidu kosmoseprogrammid. Kosmosetööstuse peamine juhtorgan Venemaal on riiklik korporatsioon Roscosmos.
See organisatsioon kontrollib mitmeid ettevõtteid ja teadusühendusi, millest valdav enamus loodi nõukogude ajal. Nende hulgas:
- Missiooni juhtimiskeskus. Masinaehituse Instituudi teadusosakond (FGUP TsNIIMash). Asutati 1960. aastal ja asub teaduslinnas nimega Korolev. MCC ülesannete hulka kuulub kosmoselaevade lendude juhtimine ja juhtimine, mida saab üheaegselt teenindada kuni kahekümne sõiduki mahus. Lisaks teostab MCC arvutusi ja uuringuid, mille eesmärk on parandada aparatuuri juhtimise kvaliteeti ja lahendada mõningaid probleeme juhtimisvaldkonnas.
- Star City on suletud linna tüüpi asula, mis asutati 1961. aastal Štšelkovski rajooni territooriumile. 2009. aastal eraldati see aga eraldi ringkonnaks ja eemaldati Štšelkovost. 317,8 hektari suurusel territooriumil on elamud kogu personalile, Roscosmose töötajatele ja nende peredele, aga ka kõikidele kosmonautidele, kes samuti CTCs kosmosekoolitust läbivad. 2016. aastal on alevi elanike arv üle 5600.
- Juri Gagarini nimeline kosmonautide koolituskeskus. Asutatud 1960. aastal ja asub Star Citys. Kosmonautide väljaõpet pakuvad mitmed simulaatorid, kaks tsentrifuugi, lennukilabor ja kolmekorruseline hüdrolabor. Viimane võimaldab luua ISS-i omadega sarnaseid kaalutaoleku tingimusi. Sel juhul kasutatakse kosmosejaama täissuuruses paigutust.
- Baikonuri kosmodroom. See asutati 1955. aastal 6717 km² suurusel alal Kasahstanis Kazaly linna lähedal. Praegu rendib seda Venemaa (kuni 2050) ja on startide arvult liider – 2015. aastal 18 kanderaketti, samas kui Cape Canaveral jääb ühe stardi võrra maha ja Kourou kosmodroomil (ESA, Prantsusmaa) on 12 stardit aastas. Kosmodroomi hooldus sisaldab kahte summat: rent - 115 miljonit dollarit, hooldus - 1,5 miljardit dollarit.
- Vostochnõi kosmodroomi hakati looma 2011. aastal Amuuri oblastis Tsiolkovski linna lähedal. Lisaks teise Baikonuri loomisele Venemaal, on Vostochny mõeldud ka kommertslendudeks. Kosmoseport asub arenenud raudteesõlmede, kiirteede ja lennuväljade läheduses. Lisaks langevad Vostochnõi eduka asukoha tõttu kanderakettide eraldatud osad hajaasustusega piirkondadesse või isegi neutraalvetesse. Kosmodroomi loomine läheb maksma umbes 300 miljardit rubla, kolmandik sellest summast on kulutatud 2016. aastal. 28. aprillil 2016 toimus esimene raketi start, mis tõi Maa orbiidile kolm satelliiti. Mehitatud kosmoselaeva start on kavandatud 2023. aastaks.
- Kosmodroom "Plesetsk". Asutati 1957. aastal Arhangelski oblastis Mirnõi linna lähedal. See võtab enda alla 176 200 hektarit. "Plesetsk" on ette nähtud strateegiliste kaitsesüsteemide, mehitamata kosmoseteaduslike ja tarbesõidukite käivitamiseks. Esimene start kosmodroomilt toimus 17. märtsil 1966, mil startis kanderakett Vostok-2, mille pardal oli satelliit Kosmos-112. 2014. aastal toimus uusima kanderaketi nimega Angara start.
Stardimine Baikonuri kosmodroomilt
Kodumaise kosmonautika arengu kronoloogia
Kodumaise kosmonautika areng ulatub aastasse 1946, mil asutati Eksperimentaalkonstrueerimisbüroo nr 1, mille eesmärgiks on ballistiliste rakettide, kanderakettide ja satelliitide arendamine. Aastatel 1956-1957 konstrueeriti büroo tööga mandritevahelise ballistiliste rakettide kanderakett R-7, mille abil saadeti 4. oktoobril 1957 Maa orbiidile esimene tehissatelliit Sputnik-1. Käivitamine toimus Tyura-Tami uurimispaigas, mis oli spetsiaalselt selleks ette nähtud ja mis hiljem sai nimeks Baikonur.
3. novembril 1957 lasti orbiidile teine satelliit, mille pardal oli seekord elusolend – koer nimega Laika.
Laika on esimene elusolend, kes tiirleb ümber Maa
Alates 1958. aastast hakati samanimelise programmi raames uurima planeetidevaheliste kompaktsete jaamade käivitamist. 12. septembril 1959 jõudis inimese kosmoselaev ("Luna-2") esimest korda teise kosmilise keha - Kuu - pinnale. Kahjuks kukkus "Luna-2" Kuu pinnale kiirusega 12 000 km / h, mille tagajärjel läks struktuur hetkega gaasilisse olekusse. 1959. aastal tegi Luna-3 pilte Kuu kaugemast servast, mis võimaldas NSV Liidul nimetada enamikku oma maastikuelemente.
XX sajandi teisel poolel. inimkond astus universumi lävele – läks välja avakosmosesse. Tee kosmosesse avas meie kodumaa. Kosmoseajastu avanud Maa esimese tehissatelliidi saatis teele endine Nõukogude Liit, maailma esimene kosmonaut on endise NSV Liidu kodanik.
Kosmonautika on tohutu moodsa teaduse ja tehnoloogia katalüsaator, millest on saanud enneolematult lühikese aja jooksul üks tänapäevase maailmaprotsessi peamisi hoobasid. See stimuleerib elektroonika, masinaehituse, materjaliteaduse, arvutitehnoloogia, energeetika ja paljude teiste rahvamajanduse valdkondade arengut.
Teaduslikus mõttes püüab inimkond leida kosmosest vastust sellistele fundamentaalsetele küsimustele nagu Universumi ehitus ja areng, päikesesüsteemi teke, elu tekkimine ja areng. Hüpoteesidelt planeetide olemuse ja kosmose ehituse kohta liikusid inimesed raketi- ja kosmosetehnoloogia abil üle taevakehade ja planeetidevahelise ruumi igakülgse ja otsese uurimise juurde.
Kosmoseuuringute käigus peab inimkond uurima erinevaid kosmosealasid: Kuud, teisi planeete ja planeetidevahelist ruumi.
Foto aktiivsed ringreisid, puhkus mägedes
Kosmosetehnoloogia praegune tase ja selle arenguprognoos näitavad, et kosmosevahendeid kasutavate teadusuuringute peamiseks eesmärgiks on ilmselt lähitulevikus meie päikesesüsteem. Peamisteks ülesanneteks on päikese-maa suhete ja Maa-Kuu ruumi, samuti Merkuuri, Veenuse, Marsi, Jupiteri, Saturni ja teiste planeetide uurimine, astronoomilised uuringud, meditsiinilised ja bioloogilised uuringud, et hinnata lennu mõju. kestus inimkehale ja selle toimimine.
Põhimõtteliselt peaks kosmosetehnoloogia areng ületama kiireloomuliste rahvamajandusprobleemide lahendamisega seotud "nõudlust". Peamisteks ülesanneteks on siin kanderaketid, tõukejõusüsteemid, kosmoselaevad, aga ka tugivahendid (käskude-mõõte- ja stardikompleksid, seadmed jne), mis tagavad edasimineku seotud tehnikaharudes, mis on otseselt või kaudselt seotud astronautika arenguga.
Enne maailmaruumi lendamist oli vaja mõista ja ellu viia reaktiivjõu põhimõte, õppida rakette valmistama, luua planeetidevahelise side teooria jne. Raketitehnika pole kaugeltki uus kontseptsioon. Võimsate kaasaegsete kanderakettide loomiseks läbis inimene aastatuhandeid unistusi, fantaasiaid, eksimusi, otsinguid erinevates teaduse ja tehnika valdkondades, kogemuste ja teadmiste kogumist.
Raketi tööpõhimõte seisneb selle liikumises tagasilöögijõu toimel, mis on raketist visatud osakeste voolu reaktsioon. Raketis. need. rakettmootoriga varustatud aparaadis tekivad heitgaasid oksüdeerija ja raketis endas hoitud kütuse reaktsioonil. See asjaolu muudab rakettmootori töö gaasilise keskkonna olemasolust või puudumisest sõltumatuks. Seega on rakett hämmastav struktuur, mis suudab liikuda õhuvabas ruumis, s.t. mitte viide, avakosmos.
Erilise koha Venemaa projektide hulgas reaktiivlennuprintsiibi rakendamisel hõivab kuulsa vene revolutsionääri N. I. Kibaltšichi projekt, kes vaatamata oma lühikesele elueale (1853-1881) jättis sügava jälje teaduse ja ajaloos. tehnoloogia. Omades laialdasi ja sügavaid teadmisi matemaatikast, füüsikast ja eriti keemiast, valmistas Kibalchich Narodnaja Volja jaoks omatehtud kestad ja miinid. "Aeronautikaseadmete projekt" oli Kibalchichi pika lõhkeainete uurimistöö tulemus. Sisuliselt pakkus ta esimest korda välja mitte ühelegi olemasolevale lennukile kohandatud rakettmootori, nagu tegid teised leiutajad, vaid täiesti uue (rakettdünaamilise) aparaadi, tänapäevase mehitatud kosmoselaeva prototüübi, milles rakettmootorite tõukejõud loob vahetult tõstejõu, mis hoiab veesõidukit lennus. Kibaltšichi lennuk pidi töötama raketi põhimõttel!
Aga kuna Kibalchich vangistati tsaar Aleksander II elukatse eest, seejärel avastati tema lennuki projekt alles 1917. aastal politseiosakonna arhiivist.
Nii sai 19. sajandi lõpuks Venemaal laialt levinud idee kasutada lendudeks reaktiivinstrumente. Ja esimene, kes otsustas uurimistööd jätkata, oli meie suur kaasmaalane Konstantin Eduardovitš Tsiolkovski (1857-1935). Ta hakkas väga varakult huvi tundma reaktiivlennuki liikumise põhimõtte vastu. Juba 1883. aastal andis ta kirjelduse reaktiivmootoriga laevast. Juba 1903. aastal võimaldas Tsiolkovski esmakordselt maailmas kavandada vedela raketi skeemi. Tsiolkovski ideid tunnustati üldiselt juba 1920. aastatel. Ja tema töö hiilgav järglane S. P. Korolev ütles kuu aega enne Maa esimese tehissatelliidi starti, et Konstantin Eduardovitši ideed ja teosed tõmbavad raketitehnoloogia arenedes üha enam tähelepanu, milleks ta osutus. ole täiesti õigus!
Kosmoseajastu algus
Ja nii, 40 aastat pärast Kibaltšichi loodud lennuki kujunduse leidmist, saatis endine NSV Liit 4. oktoobril 1957 orbiidile maailma esimese tehissatelliidi Maa. Esimene Nõukogude satelliit võimaldas esmakordselt mõõta atmosfääri ülakihtide tihedust, saada andmeid raadiosignaalide levimise kohta ionosfääris, välja töötada orbiidile saatmise, termiliste tingimuste jms küsimusi. oli alumiiniumist kera läbimõõduga 58 cm ja massiga 83,6 kg nelja piitsaantenniga pikkusega 2, 4-2,9 m. Seadmed ja toiteallikad paigutati satelliidi suletud korpusesse. Orbiidi esialgsed parameetrid olid: perigee kõrgus 228 km, apogee kõrgus 947 km, kalle 65,1 kraadi. 3. novembril teatas Nõukogude Liit teise Nõukogude satelliidi orbiidile saatmisest. Eraldi rõhu all olevas kajutis olid koer Laika ja telemeetriasüsteem tema käitumise registreerimiseks kaaluta olekus. Satelliit oli varustatud ka teaduslike instrumentidega päikesekiirguse ja kosmiliste kiirte uurimiseks.
6. detsembril 1957 üritati USA-s mereväe uurimislabori poolt välja töötatud kanderaketiga lennutada satelliiti Avangard-1.
31. jaanuaril 1958 saadeti orbiidile satelliit Explorer 1, Ameerika vastus Nõukogude satelliitide orbiidile. Oma suuruse ja kaalu poolest ta meistriks ei kandideerinud. Olles alla 1 m pikkune ja vaid ~15,2 cm läbimõõduga, oli selle mass vaid 4,8 kg.
Selle kandevõime oli aga kinnitatud kanderaketi Juno-1 neljanda, viimase astme külge. Satelliidi pikkus koos orbiidil oleva raketiga oli 205 cm ja mass 14 kg. See oli varustatud välis- ja sisetemperatuuri anduritega, erosiooni- ja löögianduritega mikrometeoriidi voolude määramiseks ning Geiger-Mülleri loenduriga läbitungivate kosmiliste kiirte registreerimiseks.
Satelliidi lennu oluliseks teaduslikuks tulemuseks oli Maad ümbritsevate kiirgusvööde avastamine. Geigeri-Mülleri loendur lõpetas loendamise, kui aparaat oli 2530 km kõrgusel apogees, perigee kõrgus oli 360 km.
5. veebruaril 1958 tehti USA-s teine katse satelliit Avangard-1 orbiidile, kuid ka see lõppes õnnetusega, nagu esimene katse. Lõpuks, 17. märtsil viidi satelliit orbiidile. Detsembrist 1957 kuni septembrini 1959 tehti Avangard-1 orbiidile saatmiseks üksteist katset, neist vaid kolm õnnestusid.
Detsembrist 1957 kuni septembrini 1959 tehti üksteist katset Avangardi käivitamiseks.
Mõlemad satelliidid andsid palju panuse kosmoseteadusesse ja -tehnoloogiasse (päikesepatareid, uued andmed atmosfääri ülakihtide tiheduse kohta, Vaikse ookeani saarte täpne kaardistamine jne) 17. augustil 1958 tehti esimene katse USA-s saata Canaverali neemelt lähikonda Kuusond koos teadusliku aparatuuriga. Ta oli ebaõnnestunud. Rakett tõusis ja lendas vaid 16 km. Raketi esimene aste plahvatas lennust 77. kõrgusel. 11. oktoobril 1958 tehti teine katse Kuusondi Pioneer-1 väljasaatmiseks, mis samuti osutus ebaõnnestunuks. Ka järgmised mitmed stardid osutusid ebaõnnestunuks, alles 3. märtsil 1959 täitis 6,1 kg kaaluv Pioneer-4 ülesande osaliselt: lendas Kuust mööda 60 000 km kaugusel (planeeritud 24 000 km asemel) .
Nagu ka Maa satelliidi väljasaatmisel, on esimese sondi väljasaatmise prioriteet NSVL-il, 2. jaanuaril 1959 lasti orbiidile esimene tehisobjekt, mis saadeti Kuust piisavalt lähedalt läbival trajektooril teele. Päikese satelliidi orbiit. Seega saavutas "Luna-1" esimest korda teise kosmilise kiiruse. "Luna-1" mass oli 361,3 kg ja lendas Kuust mööda 5500 km kaugusel. Maast 113 000 km kaugusel vabanes Luna 1-ga dokitud raketiastmest naatriumi aurupilv, mis moodustas tehiskomeedi. Päikesekiirgus tekitas naatriumauru ereda kuma ja optilised süsteemid Maal pildistasid pilve Veevalaja tähtkuju taustal.
12. septembril 1959 lendu lastud Luna-2 tegi maailma esimese lennu teisele taevakehale. 390,2-kilosesse sfääri paigutati instrumendid, mis näitasid, et Kuul puudub magnetväli ja kiirgusvöö.
Automaatne planeetidevaheline jaam (AMS) "Luna-3" lasti teele 4. oktoobril 1959. Jaama kaal oli 435 kg. Stardi põhieesmärk oli lennata ümber Kuu ja pildistada selle Maa pealt nähtamatut tagakülge. Pildistamine toimus 7. oktoobril 40 minuti jooksul 6200 km kõrguselt Kuu kohal.
mees kosmoses
12. aprillil 1961 kell 9.07 Moskva aja järgi lasti Kasahstanis Tjuratami külast mõnikümmend kilomeetrit põhja pool Nõukogude Baikonuri kosmodroomil mandritevaheline ballistiline rakett R-7, mille ninakambris mehitatud kosmoselaev Vostok. koos õhuväemajor Juri pardal asus Aleksejevitš Gagarin. Käivitamine õnnestus. Kosmoselaev lasti orbiidile 65-kraadise kaldega, 181 km perigee kõrgusega ja 327 km kõrgusega ning tegi ühe tiiru ümber Maa 89 minutiga. 108. miinil pärast starti naasis ta Maale, maandudes Saratovi oblasti Smelovka küla lähedal. Nii sooritas Nõukogude Liit 4 aastat pärast esimese kunstliku Maa satelliidi starti esimest korda maailmas mehitatud lennu kosmosesse.
Kosmoselaev koosnes kahest kambrist. Laskumissõiduk, mis oli ühtlasi ka kosmonaudi kabiin, oli 2,3 m läbimõõduga kera, mis oli kaetud ablatiivse materjaliga, et kaitsta atmosfääri sisenemisel soojust. Kosmoselaeva juhtis automaatselt, samuti astronaut. Lennu ajal toetati seda pidevalt Maaga. Laeva atmosfäär on hapniku ja lämmastiku segu rõhul 1 atm. (760 mm Hg). "Vostok-1" mass oli 4730 kg ja kanderaketi viimase etapiga 6170 kg. Kosmoselaev Vostok lasti kosmosesse 5 korda, misjärel kuulutati see inimlennu jaoks ohutuks.
Neli nädalat pärast Gagarini lendu 5. mail 1961 sai 3. järgu kapten Alan Shepardist esimene Ameerika astronaut.
Kuigi see ei jõudnud madalale Maa orbiidile, tõusis see Maa kohal umbes 186 km kõrgusele. Canaverali neemelt kosmoseaparaadiga Mercury-3, kasutades modifitseeritud Redstone'i ballistilise raketi, lendas Shepard enne Atlandi ookeanis maandumist lennul 15 minutit 22 sekundit. Ta tõestas, et nullgravitatsiooniga inimene suudab kosmoselaeva käsitsi juhtida. Kosmoselaev "Mercury" erines oluliselt kosmoselaevast "Vostok".
See koosnes ainult ühest moodulist – kärbitud koonuse kujulisest mehitatud kapslist pikkusega 2,9 m ja põhja läbimõõduga 1,89 m. Selle surve all oleva niklisulamist kesta peal oli titaanist nahk, mis kaitses seda kuumenemise eest atmosfääri sattumise ajal. "Elavhõbeda" sees olev atmosfäär koosnes puhtast hapnikust rõhul 0,36 atm.
20. veebruaril 1962 jõudis USA Maa orbiidile. Mercury 6 lasti õhku Canaverali neemelt, seda juhtis mereväe kolonelleitnant John Glenn. Glenn viibis orbiidil vaid 4 tundi ja 55 minutit, sooritades enne edukat maandumist 3 orbiiti. Glenni lennu eesmärk oli teha kindlaks inimtöö võimalikkus kosmoselaevas "Mercury". Mercury saadeti viimati kosmosesse 15. mail 1963. aastal.
18. märtsil 1965 saadeti orbiidile kosmoselaev Voskhod, mille pardal oli kaks kosmonauti – laeva komandör kolonel Pavel Ivarovich Beljajev ja teine piloot kolonelleitnant Aleksei Arhipovitš Leonov. Vahetult pärast orbiidile sisenemist puhastas meeskond end lämmastikust, hingates sisse puhast hapnikku. Seejärel võeti kasutusele õhulüüsi sektsioon: Leonov sisenes õhulüüsi sektsiooni, sulges kosmoselaeva luugi kaane ja tegi esimest korda maailmas väljapääsu avakosmosesse. Autonoomse elutagamissüsteemiga kosmonaut viibis kosmoselaeva salongist väljas 20 minutit, eemaldudes kohati kosmoselaevast kuni 5 m kaugusele.Väljumise ajal oli ta kosmoselaevaga ühenduses vaid telefoni- ja telemeetriakaablite kaudu. Nii sai astronaudi viibimise ja töötamise võimalus väljaspool kosmoselaeva praktiliselt kinnitust.
3. juunil lasti Gemeni-4 vette koos kaptenite James McDivitti ja Edward White'iga. Selle 97 tundi ja 56 minutit kestnud lennu ajal lahkus White kosmoseaparaadist ja veetis 21 minutit kokpitist väljaspool, katsetades surugaasiga käeshoitava reaktiivpüstoli abil kosmoses manööverdamise võimalust.
Kahjuks pole kosmoseuuringud olnud ohvriteta. 27. jaanuaril 1967 hukkus Apollo programmi raames esimest mehitatud lendu sooritama valmistunud meeskond kosmoselaeva sees puhkenud tulekahjus, põledes puhta hapniku atmosfääris läbi 15 sekundiga. Virgil Grissom, Edward White ja Roger Chaffee said esimesteks Ameerika astronaudideks, kes kosmoselaevas hukkusid. 23. aprillil startis Baikonurist uus kosmoselaev Sojuz-1, mida juhtis kolonel Vladimir Komarov. Käivitamine õnnestus.
Orbiidil 18, 26 tundi ja 45 minutit pärast starti alustas Komarov orienteerumist atmosfääri sisenemiseks. Kõik toimingud läksid hästi, kuid pärast atmosfääri sisenemist ja pidurdamist ütles langevarjusüsteem üles. Kosmonaut suri silmapilkselt hetkel, kui Sojuz kiirusega 644 km/h Maad tabas. Tulevikus nõudis Kosmos rohkem kui ühe inimelu, kuid need ohvrid olid esimesed.
Tuleb märkida, et loodusteaduse ja tootmise osas seisab maailm silmitsi mitmete globaalsete probleemidega, mille lahendamine nõuab kõigi rahvaste ühiseid jõupingutusi. Need on tooraine, energia, keskkonnaseisundi kontrolli ja biosfääri säilimise jm probleemid. Nende kardinaalses lahenduses mängivad tohutut rolli kosmoseuuringud - teaduse ja tehnoloogia revolutsiooni üks olulisemaid valdkondi. Kosmonautika demonstreerib ilmekalt kogu maailmale rahumeelse loometöö viljakust, erinevate riikide jõupingutuste ühendamise kasu teaduslike ja rahvamajanduslike probleemide lahendamisel.
Milliste probleemidega seisavad silmitsi astronautika ja astronaudid? Alustame elu toetamisega. Mis on elu toetamine? Eluabi kosmoselennul on loomine ja hooldus kogu lennu kestel K.K. elu- ja tööruumides. sellised tingimused, mis tagaksid meeskonnale ülesande täitmiseks piisava jõudluse ja minimaalse tõenäosuse patoloogiliste muutuste tekkeks inimkehas. Kuidas seda teha? On vaja oluliselt vähendada kosmoselennu ebasoodsate välistegurite - vaakum, meteoriidikehade, läbitungiv kiirgus, kaaluta olek, ülekoormused - mõju inimesele; varustada meeskonda ainete ja energiaga, ilma milleta ei ole normaalne inimese elu võimalik – toit, vesi, hapnik ja võrk; eemaldada kosmoseaparaadi süsteemide ja seadmete töö käigus eralduvad kehajääkained ja tervisele kahjulikud ained; tagada inimese liikumis-, puhkuse-, välisteabe ja normaalsete töötingimuste vajadus; korraldama meditsiinilist kontrolli laevapere tervise üle ja hoidma seda nõutaval tasemel. Toit ja vesi toimetatakse kosmosesse sobivas pakendis ning hapnik on keemiliselt seotud kujul. Kui te elutegevuse tooteid ei taasta, on kolmeliikmelise meeskonna jaoks üheks aastaks vaja 11 tonni ülaltoodud tooteid, mis on märkimisväärne kaal, maht ja kuidas seda kõike hoitakse. aasta jooksul?!
Lähitulevikus võimaldavad regenereerimissüsteemid jaama pardal peaaegu täielikult taastoota hapnikku ja vett. Seda on pikka aega kasutatud pärast pesemist ja dušši, regenereerimissüsteemis puhastatud vett. Väljahingatav niiskus kondenseeritakse külmutus- ja kuivatusseadmes ning seejärel regenereeritakse. Hingav hapnik ekstraheeritakse puhastatud veest elektrolüüsi teel ja vesinikgaas, reageerides kontsentraatorist tuleva süsinikdioksiidiga, moodustab vee, mis toidab elektrolüüsi. Sellise süsteemi kasutamine võimaldab vaadeldavas näites ladustatavate ainete massi vähendada 11 tonnilt 2 tonnile. Viimasel ajal on hakatud kasvatama erinevat tüüpi taimi otse laeva pardal, mis võimaldab vähendada kosmosesse viimist vajava toiduvaru, mainis Tsiolkovski oma kirjutistes.
kosmoseteadus
Kosmoseuuringud aitavad teaduste arengus palju kaasa:
18. detsembril 1980 tuvastati Maa kiirgusvöödest osakeste äravoolu nähtus negatiivsete magnetanomaaliate korral.
Esimeste satelliitidega tehtud katsed näitasid, et Maa-lähedane ruum väljaspool atmosfääri pole sugugi "tühi". See on täidetud plasmaga, mis on läbi imbunud energiaosakeste voogudest. 1958. aastal avastati lähikosmosest Maa kiirgusvööd – hiiglaslikud magnetlõksud, mis olid täidetud laetud osakestega – suure energiaga prootonite ja elektronidega.
Suurimat kiirguse intensiivsust vöödes täheldatakse mitme tuhande km kõrgusel. Teoreetilised hinnangud näitasid, et alla 500 km. Suurenenud kiirgust ei tohiks olla. Seetõttu avastus lendude ajal esimese K.K. intensiivse kiirgusega alad kuni 200-300 km kõrgusel. Selgus, et selle põhjuseks on Maa magnetvälja anomaalsed tsoonid.
Levinud on Maa loodusvarade uurimine kosmosemeetoditel, mis on paljuski aidanud kaasa rahvamajanduse arengule.
Esimene probleem, mis 1980. aastal kosmoseuurijaid silmitsi seisis, oli teaduslike uuringute kompleks, mis hõlmas enamikku kosmoseloodusteaduse olulisematest valdkondadest. Nende eesmärk oli välja töötada meetodid mitmetsoonilise videoinfo temaatiliseks tõlgendamiseks ja nende kasutamiseks maateaduste ja majandussektorite probleemide lahendamisel. Nende ülesannete hulka kuuluvad: maakoore globaalsete ja lokaalsete struktuuride uurimine, et mõista selle arengulugu.
Teine probleem on kaugseire üks fundamentaalseid füüsilisi ja tehnilisi probleeme ning selle eesmärk on luua maapealsete objektide kiirgusomaduste kataloogid ja nende muundumise mudelid, mis võimaldavad analüüsida looduslike moodustiste seisundit pildistamise ajal. ja ennustada neid dünaamika jaoks.
Kolmanda probleemi eripäraks on suurte piirkondade kuni planeedi kui terviku kiirgusomaduste kiirgusele orienteeritus, kasutades Maa gravitatsiooni- ja geomagnetväljade parameetrite ja anomaaliate andmeid.
Maa uurimine kosmosest
Inimene hindas satelliitide rolli Maa põllumajandusmaa, metsade ja muude loodusvarade seisundi jälgimisel esmakordselt alles paar aastat pärast kosmoseajastu algust. Algus pandi 1960. aastal, kui meteoroloogiliste satelliitide abil saadi "Tiros" pilvede all lebavast maakerast kaarditaolised piirjooned. Need esimesed mustvalged telepildid andsid inimtegevusest väga vähe ülevaadet ja ometi oli see esimene samm. Peagi töötati välja uued tehnilised vahendid, mis võimaldasid parandada vaatluste kvaliteeti. Teave eraldati multispektrilistest piltidest spektri nähtavas ja infrapuna (IR) piirkonnas. Esimesed satelliidid, mis neid võimalusi täielikult ära kasutasid, olid Landsat. Näiteks vaatles seeria neljas satelliit Landsat-D Maad enam kui 640 km kõrguselt, kasutades täiustatud tundlikke instrumente, mis võimaldas tarbijatel saada palju üksikasjalikumat ja õigeaegsemat teavet. Üks esimesi maapinna kujutiste rakendusvaldkondi oli kartograafia. Satelliidieelsel ajastul olid paljude piirkondade kaardid isegi maailma arenenud piirkondades ebatäpsed. Landsati pildid on parandanud ja värskendanud mõningaid olemasolevaid Ameerika Ühendriikide kaarte. NSV Liidus osutusid Saljuti jaamast saadud pildid BAM-raudtee lepitamiseks hädavajalikuks.
1970. aastate keskel otsustasid NASA ja USA põllumajandusministeerium demonstreerida satelliidisüsteemi võimekust kõige olulisema põllukultuuri, nisu, prognoosimisel. Satelliidivaatlusi, mis osutusid ülitäpseks, laiendati hiljem ka teistele põllukultuuridele. Ligikaudu samal ajal vaadeldi NSV Liidus põllukultuure Cosmose, Meteori ja Monsooni seeria satelliitidelt ning Salyuti orbitaaljaamadelt.
Satelliiditeabe kasutamine on paljastanud selle vaieldamatud eelised puidu mahu hindamisel mis tahes riigi suurtel territooriumidel. Tekkis võimalus juhtida metsaraie protsessi ja vajadusel anda soovitusi raieala kontuuride muutmiseks metsa parima säilimise seisukohalt. Tänu satelliidipiltidele on saanud võimalikuks ka kiirelt hinnata metsatulekahjude, eriti Põhja-Ameerika läänepoolsetele piirkondadele, aga ka Primorye ja Ida-Siberi lõunapiirkondadele iseloomulike „kroonikujuliste“ tulekahjude piire. Venemaal.
Kogu inimkonna jaoks on suur tähtsus võimel peaaegu pidevalt jälgida Maailma ookeani avarusi, seda ilmastiku "sepikut". Just ookeanivee sügavuste kohal sünnivad orkaanidest ja taifuunidest koletulikud jõud, mis toovad ranniku elanikele arvukalt ohvreid ja hävingut. Avalikkuse varajane hoiatamine on sageli kümnete tuhandete inimeste elude päästmiseks ülioluline. Suure praktilise tähtsusega on ka kala- ja muude mereandide varude määramine. Ookeani hoovused sageli kõverduvad, muudavad kurssi ja suurust. Näiteks El Nino, lõunasuunaline soe hoovus Ecuadori ranniku lähedal võib mõnel aastal levida piki Peruu rannikut kuni 12 kraadini. S . Kui see juhtub, sureb plankton ja kalad tohutul hulgal, põhjustades korvamatut kahju paljude riikide, sealhulgas Venemaa kalandusele. Üherakuliste mereorganismide suured kontsentratsioonid suurendavad kalade suremust, võib-olla nendes sisalduvate toksiinide tõttu. Satelliidivaatlus aitab tuvastada selliste hoovuste "kapriise" ja anda kasulikku teavet neile, kes seda vajavad. Venemaa ja Ameerika teadlaste mõningate hinnangute kohaselt annab kütusesääst koos "lisasaagiga", mis tuleneb infrapunakiirguse levialas satelliitidelt saadud teabe kasutamisest, 2,44 miljonit dollarit aastakasumit. Satelliitide kasutamine uuringuteks eesmärk on hõlbustanud laevade kursi kavandamist. Samuti tuvastavad satelliidid laevadele ohtlikke jäämägesid ja liustikke. Täpne teadmine mägede lumevarudest ja liustike mahust on teadusliku uurimistöö oluline ülesanne, sest kuivade territooriumide arenedes suureneb veevajadus hüppeliselt.
Astronautide abi suurima kartograafilise töö - maailma lume- ja jääressursside atlase - loomisel on hindamatu.
Samuti leitakse satelliitide abil naftareostust, õhusaastet, mineraale.
kosmoseteadus
Lühikese aja jooksul alates kosmoseajastu algusest ei saatnud inimene mitte ainult robot-kosmosejaamu teistele planeetidele ja ei tõstnud jalga Kuu pinnale, vaid tegi pöörde ka kosmoseteaduses, millele pole kogu maailmas võrdväärset. inimkonna ajalugu. Koos astronautika arenguga kaasnenud suurte tehnoloogiliste edusammudega saadi uusi teadmisi planeedi Maa ja naabermaailmade kohta. Üks esimesi olulisi avastusi, mis tehti mitte traditsioonilise visuaalse, vaid mõne muu vaatlusmeetodi abil, oli varem isotroopseks peetud kosmiliste kiirte intensiivsuse tuvastamine kõrgusega järsult, alates teatud lävekõrgusest. . See avastus kuulub Austria WF Hessile, kes lasi 1946. aastal kõrgele gaasiballooni koos varustusega.
Aastatel 1952 ja 1953 Dr James Van Allen viis läbi uuringuid madala energiaga kosmiliste kiirte kohta väikeste rakettide saatmisel 19-24 km kõrgusele ja kõrgmäestiku õhupalle Maa põhjamagnetpooluse piirkonnas. Pärast katsete tulemuste analüüsimist tegi Van Allen ettepaneku paigutada pardale esimesed Ameerika tehissatelliidid, üsna lihtsa konstruktsiooniga kosmilise kiirguse detektorid.
31. jaanuaril 1958 tuvastati USA orbiidile saadetud satelliidi Explorer-1 abiga kosmilise kiirguse intensiivsuse järsk langus kõrgemal kui 950 km. 1958. aasta lõpus registreeris Pioneer-3 AMS, mis läbis ühe lennupäevaga üle 100 000 km distantsi, kasutades andureid teisel, mis paiknes esimese, Maa kiirgusvööndi kohal, mis ka ümbritseb terve maakera.
Augustis ja septembris 1958 korraldati enam kui 320 km kõrgusel kolm aatomiplahvatust, millest igaühe võimsus oli 1,5 kW. Arguse koodnime kandvate testide eesmärk oli uurida võimalust, et selliste katsete käigus võib raadio- ja radarside katkeda. Päikese uurimine on kõige olulisem teaduslik probleem, mille lahendus on pühendatud paljudele esimeste satelliitide ja AMS-i startidele.
Ameerika "Pioneer-4" - "Pioneer-9" (1959-1968) edastas raadio teel Maale kõige olulisemat teavet Päikese struktuuri kohta päikeselähedastel orbiitidel. Samal ajal lasti Päikese ja päikeselähedase kosmose uurimiseks teele üle kahekümne Interkosmose seeria satelliidi.
Mustad augud
Mustad augud avastati esmakordselt 1960. aastatel. Selgus, et kui meie silmad näeksid vaid röntgenikiirgust, siis tähistaevas meie kohal näeks hoopis teistsugune välja. Tõsi, Päikese kiirgavad röntgenikiired avastati juba enne astronautika sündi, kuid teistest tähistaeva allikatest nad isegi ei kahtlustanud. Nad komistasid neile juhuslikult.
1962. aastal lasid ameeriklased, olles otsustanud kontrollida, kas Kuu pinnalt tuleb röntgenikiirgust, välja spetsiaalse varustusega varustatud raketi. Just siis olime vaatluste tulemusi töödeldes veendunud, et instrumendid on märganud võimsat röntgenkiirguse allikat. See asus Skorpioni tähtkujus. Ja juba 70ndatel läksid orbiidile esimesed 2 satelliiti, mis olid mõeldud universumi röntgeniallikate uurimiseks - Ameerika Uhuru ja Nõukogude Kosmos-428.
Selleks ajaks hakkasid asjad selgeks saama. Röntgenikiirgust kiirgavaid objekte on seostatud ebatavaliste omadustega vaevunähtavate tähtedega. Need olid mitmekümne miljoni kraadini kuumutatud kompaktsed plasmaklombid, mis olid kosmiliste standardite, suuruste ja masside järgi muidugi tühised. Väga tagasihoidliku välimusega objektidel oli kolossaalne röntgenikiirgus, mitu tuhat korda suurem kui Päikese täielik ühilduvus.
Need on pisikesed, umbes 10 km läbimõõduga. , täiesti läbipõlenud tähtede jäänused, mis on kokku surutud koletu tiheduseni, oleksid pidanud end kuidagi deklareerima. Seetõttu olid neutrontähed röntgenikiirgusallikates nii kergesti "äratuntavad". Ja tundus, et see kõik sobib. Kuid arvutused lükkasid ootused ümber: äsja tekkinud neutrontähed peaksid kohe maha jahtuma ja kiirgamise lõpetama ning tegemist oli röntgenikiirgusega.
Teadlased leidsid orbiidile saadetud satelliitide abil osade kiirgusvoogudes rangelt perioodilisi muutusi. Määrati ka nende variatsioonide periood - tavaliselt ei ületanud see mitut päeva. Nii võisid käituda vaid kaks enda ümber pöörlevat tähte, kellest üks varjutas perioodiliselt teist. Seda on tõestanud teleskoopide kaudu vaatlemine.
Kust ammutavad röntgeniallikad oma kolossaalset kiirgusenergiat?Tavatähe neutroniks muutumise põhitingimus on selles toimuva tuumareaktsiooni täielik nõrgenemine. Seetõttu on tuumaenergia välistatud. Siis võib-olla on see kiiresti pöörleva massiivse keha kineetiline energia? Tõepoolest, see on neutrontähtede jaoks suur. Kuid see kestab vaid lühikest aega.
Enamik neutrontähti ei eksisteeri üksi, vaid paaris suure tähega. Teoreetikud usuvad, et nende vastasmõjus on kosmilise röntgenikiirguse võimsa jõu allikas peidus. See moodustab neutrontähe ümber gaasiketta. Neutronikuuli magnetpoolustel langeb ketta aine selle pinnale ja gaasi poolt omandatud energia muundatakse röntgenikiirteks.
Cosmos-428 esitas ka oma üllatuse. Tema aparatuur registreeris uue, täiesti tundmatu nähtuse – röntgenivälgutused. Ühe päeva jooksul tuvastas satelliit 20 purunemist, millest igaüks ei kestnud kauem kui 1 sekund. ja kiirgusvõimsus suurenes sel juhul kümme korda. Teadlased nimetasid röntgenikiirguse allikaid BARSTERIKS. Neid seostatakse ka kahendsüsteemidega. Kõige võimsamad rakud jäävad meie galaktikas asuvate sadade miljardite tähtede kogukiirgusele vaid paar korda alla oma kiiratava energia poolest.
Teoreetikud on tõestanud, et kaksiktähtede süsteeme moodustavad "mustad augud" suudavad endast röntgenikiirgusega märku anda. Ja esinemise põhjus on sama - gaasi kogunemine. Kuid sel juhul on mehhanism mõnevõrra erinev. "Auku" settiva gaasilise ketta sisemised osad peavad soojenema ja muutuma seetõttu röntgenikiirguse allikateks. Ainult need valgustid, mille mass ei ületa 2-3 päikeseenergiat, lõpetavad oma "elu" üleminekuga neutrontäheks. Suuremaid tähti tabab "musta augu" saatus.
Röntgenastronoomia on meile rääkinud tähtede viimasest, võib-olla kõige tormilisemast etapist. Tänu temale saime teada kõige võimsamatest kosmilistest plahvatustest, gaasist, mille temperatuur on kümneid ja sadu miljoneid kraadi, täiesti ebatavalise ülitiheda aine oleku võimalikkusest "mustates aukudes".
Mis meile veel ruumi annab? Televisiooni (TV) programmides pole pikka aega mainitud, et edastamine toimub satelliidi kaudu. See on veel üks tõend tohutust edust kosmose industrialiseerimisel, millest on saanud meie elu lahutamatu osa. Sidesatelliidid mässivad maailma sõna otseses mõttes nähtamatute niitidega. Sidesatelliitide loomise idee sündis vahetult pärast Teist maailmasõda, kui A. Clark ajakirja "World of Radio" (Wireless World) 1945. aasta oktoobrinumbris esitas oma kontseptsiooni releesidejaamast, mis asub 35880 km kõrgusel Maast.
Clarki teene seisnes selles, et ta määras kindlaks orbiidi, millel satelliit on Maa suhtes paigal. Sellist orbiiti nimetatakse geostatsionaarseks ehk Clarke’i orbiidiks. Liikudes mööda ringorbiiti kõrgusega 35880 km, sooritatakse 24 tunniga üks pööre, s.o. Maa igapäevase pöörlemise ajal. Sellisel orbiidil liikuv satelliit asub pidevalt Maa pinna teatud punkti kohal.
Esimene sidesatelliit "Telstar-1" saadeti sellegipoolest madalale Maa orbiidile parameetritega 950 x 5630 km, see juhtus 10. juulil 1962. aastal. Peaaegu aasta hiljem järgnes Telstar-2 satelliidi start. Esimeses telesaates näidati Ameerika lippu Uus-Inglismaal koos Andoveri jaama taustal. See pilt edastati Ühendkuningriiki, Prantsusmaale ja USA jaama arvutis. New Jersey 15 tundi pärast satelliidi starti. Kaks nädalat hiljem jälgisid miljonid eurooplased ja ameeriklased inimeste läbirääkimisi Atlandi ookeani vastaskaldal. Nad mitte ainult ei rääkinud, vaid ka nägid üksteist, suheldes satelliidi kaudu. Ajaloolased võivad seda päeva pidada kosmosetelevisiooni sünnikuupäevaks. Venemaal on loodud maailma suurim riigile kuuluv satelliitsidesüsteem. Selle algus pandi 1965. aasta aprillis. Molniya-seeria satelliitide start, mis suunatakse põhjapoolkera kohal kõrgpiklikule elliptilistele orbiitidele, mille apogee on. Iga seeria sisaldab nelja paari satelliite, mis tiirlevad üksteisest 90-kraadise nurga kaugusel.
Molniya satelliitide baasil ehitati esimene süvakosmose sidesüsteem Orbita. 1975. aasta detsembris Sidesatelliitide perekond täienes geostatsionaarsel orbiidil töötava Raduga satelliidiga. Siis tuli võimsama saatja ja lihtsamate maapealsete jaamadega Ekrani satelliit. Pärast satelliitide esmaarendust algas satelliitsidetehnoloogia arengus uus periood, mil satelliite hakati saatma geostatsionaarsele orbiidile, kus nad liiguvad sünkroonselt Maa pöörlemisega. See võimaldas luua ööpäevaringse side maapealsete jaamade vahel, kasutades uue põlvkonna satelliite: Ameerika "Sincom", "Early Bird" ja "Intelsat" ning Venemaa omad - "Rainbow" ja "Horizon".
Suur tulevik on seotud antennisüsteemide kasutuselevõtuga geostatsionaarsel orbiidil.
17. juunil 1991 saadeti orbiidile geodeetiline satelliit ERS-1. Satelliidide põhiülesanne oleks vaadelda ookeane ja jääga kaetud maaosasid, et anda kliimateadlastele, okeanograafidele ja keskkonnaorganisatsioonidele andmeid nende väheuuritud piirkondade kohta. Satelliit oli varustatud kõige arenenuma mikrolaineseadmetega, tänu millele on see valmis igaks ilmaks: selle radaririistade "silmad" tungivad läbi udu ja pilvede ning annavad selge pildi Maa pinnast, läbi vee, läbi maa – ja läbi jää. ERS-1 eesmärk oli arendada jääkaarte, mis aitaksid hiljem vältida paljusid katastroofe, mis on seotud laevade kokkupõrkega jäämägedega jne.
Kõige selle juures on laevateede arendamine piltlikult öeldes vaid jäämäe tipp, kui meenutada vaid ERSi andmete tõlgendamist ookeanide ja Maa jääga kaetud avaruste kohta. Oleme teadlikud murettekitavatest ennustustest Maa üldise soojenemise kohta, mis toob kaasa polaarmütside sulamise ja merepinna tõusu. Kõik rannikualad ujutatakse üle, miljonid inimesed kannatavad.
Kuid me ei tea, kui õiged need ennustused on. Polaaralade pikaajalised vaatlused ERS-1 ja sellele järgnenud satelliidiga ERS-2 1994. aasta hilissügisel annavad andmeid, mille põhjal saab nende suundumuste kohta järeldusi teha. Nad ehitavad sulava jää jaoks "varajase hoiatamise" süsteemi.
Tänu piltidele, mille ERS-1 satelliit Maale edastas, teame, et ookeani põhi koos mägede ja orgudega on justkui "jäljendatud" vete pinnale. Nii saavad teadlased aimu, kas kaugus satelliidist merepinnani (mõõdetuna kümne sentimeetri täpsusega satelliitradari kõrgusmõõturitega) näitab merepinna tõusu või on see mäe "sõrmejälg" merepinnal. põhja.
Kuigi ERS-1 oli algselt mõeldud ookeanide ja jäävaatluste jaoks, tõestas see kiiresti oma mitmekülgsust ka maismaal. Põllumajanduses ja metsanduses, kalanduses, geoloogias ja kartograafias töötavad spetsialistid satelliidi edastatud andmetega. Kuna ERS-1 on endiselt töökorras pärast kolme aastat kestnud missiooni, on teadlastel võimalus kasutada seda ERS-2-ga üldiste missioonide jaoks tandemina. Ja nad hakkavad saama uut teavet maapinna topograafia kohta ja osutama abi näiteks võimalike maavärinate eest hoiatamisel.
Paljude globaalsete keskkonnaprobleemide taustal, mille lahendamiseks peavad nii ERS-1 kui ka ERS-2 andma põhiteavet, näib laevatee planeerimine selle uue põlvkonna satelliitide suhteliselt tühine tulemus. Kuid see on üks neist valdkondadest, kus satelliidiandmete ärilise kasutamise võimalusi kasutatakse eriti intensiivselt. See aitab rahastada muid olulisi ülesandeid. Ja sellel on keskkonnakaitse valdkonnas vaevalt ülehinnatav mõju: kiiremad laevateed nõuavad vähem energiat. Või mõelda naftatankeritele, mis jooksid tormis madalikule või kukkusid alla ja uppusid, kaotades oma keskkonnaohtliku lasti. Usaldusväärne marsruudi planeerimine aitab selliseid katastroofe vältida.
Astronautika arengu ajalugu
Konkreetse inimese panuse hindamiseks teatud teadmistevaldkonna arengusse tuleb jälgida selle valdkonna arengulugu ja püüda näha selle inimese ideede ja teoste otsest või kaudset mõju teadmisprotsessile. uute teadmiste ja edu saavutamine. Vaatleme raketitehnoloogia arengulugu ning sellest tulenevat raketi- ja kosmosetehnoloogia ajalugu.
Raketitehnoloogia sünd
Kui me räägime reaktiivmootori ideest ja esimesest raketist, siis see idee ja selle kehastus sündisid Hiinas umbes 2. sajandil pKr. Raketi liikumapanev jõud oli püssirohi. Hiinlased kasutasid seda leiutist esmakordselt meelelahutuseks – hiinlased on endiselt ilutulestiku tootmise liidrid. Ja siis panid nad selle idee ellu selle sõna otseses mõttes: selline noole külge seotud "ilutulestik" suurendas lennuulatust umbes 100 meetri võrra (mis oli kolmandik kogu lennu pikkusest) ja kui see tabas. , sihtmärk süttis. Samal põhimõttel oli ka hirmuäratavam relv - "raevuka tule odad".
Sellel ürgsel kujul eksisteerisid raketid kuni 19. sajandini. Alles 19. sajandi lõpus püüti reaktiivjõudu matemaatiliselt seletada ja luua tõsiseid relvi. Venemaal käsitles seda küsimust üks esimesi Nikolai Ivanovitš Tihhomirov 1894. aastal 32 . Tikhomirov tegi ettepaneku kasutada liikumapaneva jõuna lõhkeainete või tuleohtlike vedelate põlevainete põlemisel tekkivate gaaside reaktsiooni koos väljapaiskutava keskkonnaga. Tihhomirov hakkas nende küsimustega tegelema hiljem kui Tsiolkovski, kuid teostuse osas liikus ta palju kaugemale, sest. mõtles ta maalähedasemalt. 1912. aastal esitas ta mereväeministeeriumile raketi mürsu projekti. 1915. aastal taotles ta privileegi uut tüüpi vee ja õhu jaoks mõeldud "iseliikuvatele miinidele". Tikhomirovi leiutis sai N. E. Žukovski juhitud ekspertkomisjoni positiivse hinnangu. 1921. aastal asutati Tihhomirovi ettepanekul Moskvas tema leiutiste arendamiseks labor, mis hiljem (pärast Leningradi üleviimist) sai nimetuse Gas Dynamics Laboratory (GDL). Vahetult pärast asutamist keskendus GDL tegevus suitsuvabal pulbril rakettmürskude loomisele.
Paralleelselt Tihhomiroviga töötas tahkekütuse rakettide kallal endine tsaariarmee polkovnik Ivan Grave. 1926. aastal sai ta patendi raketile, mis kasutas kütusena erilise koostisega musta pulbrit. Ta hakkas oma ideed läbi suruma, kirjutas isegi NLKP Keskkomiteele (b), kuid need pingutused lõppesid tollele ajale üsna tüüpiliselt: tsaariarmee kolonel Grave arreteeriti ja mõisteti süüdi. Kuid I. Grave täidab endiselt oma rolli raketitehnoloogia arendamisel NSV Liidus ja osaleb kuulsa Katjuša rakettide arendamisel.
1928. aastal lasti välja rakett, mille kütuseks oli Tihhomirovi püssirohi. 1930. aastal anti Tihhomirovi nimel välja patent sellise püssirohu valmistamisele ja sellest kabe valmistamise tehnoloogiale.
Ameerika geenius
Välismaal oli reaktiivmootori probleem üks esimesi, mille käsitles Ameerika teadlane Robert Hitchings Goddard 34 . Goddard kirjutas 1907. aastal artikli "Planeetidevahelises ruumis liikumise võimalusest", mis on oma olemuselt väga lähedane Tsiolkovski teosele "Maailmaruumide uurimine reaktiivseadmetega", kuigi Goddard piirdub endiselt ainult kvalitatiivsete hinnangutega ega tee seda. tuletada mis tahes valemeid. Goddard oli siis 25-aastane. 1914. aastal sai Goddard USA patendid kooniliste düüsidega komposiitraketi ja pideva põlemisega raketi projekteerimiseks kahes versioonis: pulbrilaengute järjestikuse tarnimisega põlemiskambrisse ja kahekomponendilise vedelkütuse pumpamisega. Alates 1917. aastast on Goddard viinud läbi erinevat tüüpi tahkekütuse rakettide, sealhulgas mitmekordse laenguga impulsspõlemisrakettide projekteerimise arendusi. Alates 1921. aastast liikus Goddard edasi eksperimentide juurde vedelkütuse rakettmootoritega (oksüdeerija – vedel hapnik, kütus – mitmesugused süsivesinikud). Just nendest vedelkütuse rakettidest said kosmosekanderakettide esimesed eellased. Oma teoreetilistes töödes märkis ta korduvalt vedelate rakettmootorite eeliseid. 16. märtsil 1926 lasi Goddard edukalt välja lihtsa veeväljasurvega raketi (kütus – bensiin, oksüdeerija – vedel hapnik). Algkaal - 4,2 kg, saavutatud kõrgus - 12,5 m, lennukaugus - 56 m. Goddardile kuulub vedelkütusel raketi laskmise meistritiitel.
Robert Goddard oli raske ja keeruline tegelane. Ta eelistas töötada salaja, kitsas usaldusväärsete inimeste ringis, kes talle pimesi kuuletusid. Ühe tema Ameerika kolleegi sõnul " Goddard pidas rakette oma erareservaadiks ja neid, kes samuti selle teemaga tegelesid, peeti salaküttideks... See tema suhtumine pani teda loobuma teaduslikust traditsioonist teatada oma tulemustest teadusajakirjade kaudu ..."35. Võib lisada: ja mitte ainult teadusajakirjade kaudu. Väga iseloomulik on Goddardi 16. augusti 1924 vastus planeetidevaheliste lendude probleemi uurimise nõukogude entusiastidele, kes siiralt soovisid luua teadussidemeid Ameerika kolleegidega. Vastus on väga lühike, kuid sisaldab kogu Goddardi iseloomu:
"Clarki ülikool, Worcester, Massachusetts, füüsika osakond. Hr Leuteizen, Planeetidevaheliste Suhete Uurimise Seltsi sekretär. Moskva, Venemaa.
Lugupeetud härra! Mul on hea meel teada saada, et Venemaal on loodud planeetidevaheliste suhete uurimise selts, ja mul on hea meel selles töös koostööd teha. võimaluste piires. Käimasolevate tööde või katselendude kohta pole aga trükitud materjali. Tänan teid materjalide tutvustamise eest. Lugupidamisega füüsikalabori direktor R.Kh. Goddard " 36 .
Huvitav tundub Tsiolkovski suhtumine koostöösse välisteadlastega. Siin on väljavõte tema kirjast nõukogude noortele, mis avaldati Komsomolskaja Pravdas 1934. aastal:
"1932. aastal saatis suurim kapitalistlik Metallõhulaevade Selts mulle kirja. Nad palusid mul anda üksikasjalikku teavet oma metallist õhulaevade kohta. Ma ei vastanud esitatud küsimustele. Pean oma teadmisi NSV Liidu omandiks " 37 .
Seega võime järeldada, et kummalgi poolel puudus soov koostööd teha. Teadlased olid oma töö suhtes väga innukad.
Prioriteetne vaidlus
Raketitehnoloogia teoreetikud ja praktikud olid tol ajal täielikult lahku löönud. Need olid väga "... mitteseotud uurimused ja eksperimendid paljude üksikteadlaste poolt, kes ründasid valimatult tundmatut piirkonda, nagu rändratsumeeste hord", mille kohta aga seoses elektriga kirjutas F. Engels "Looduse dialektikas". . Robert Goddard ei teadnud Tsiolkovski loomingust väga pikka aega midagi, nagu ka Hermann Oberth, kes töötas Saksamaal vedelkütuse rakettmootorite ja rakettidega. Täpselt sama üksildane oli Prantsusmaal üks astronautika pioneere, insener ja piloot Robert Esnot-Peltry, kaheköitelise teose Astronautics tulevane autor.
Tühikute ja piiridega eraldatuna ei tunne nad üksteist niipea ära. 24. oktoobril 1929 sai Oberth ilmselt ainsa vene kirjaga kirjutusmasina kogu Mediaša linnas ja saadaks kirja Tsiolkovskile Kalugasse. " Muidugi olen mina viimane inimene, kes vaidlustab teie ülimuslikkuse ja teenete raketiäris, ning mul on ainult kahju, et kuulsin teist alles 1925. aastal. Tõenäoliselt oleksin täna oma töös palju kaugemale jõudnud ja saaksin hakkama ilma nende paljude asjatute töödeta, teades teie suurepärast tööd", - kirjutas Oberth avameelselt ja ausalt. Aga pole lihtne niimoodi kirjutada, kui olete 35-aastane ja olete end alati esimeseks pidanud. 38
Prantslane Esnot-Peltri ei maininud oma kosmonautikat käsitlevas fundamentaalses raportis kordagi Tsiolkovskit. Teaduskirjaniku Ya.I populariseerija. Perelman kirjutas pärast Esno-Peltri teose lugemist Tsiolkovskile Kalugas: " Seal on link Lorentzile, Goddardile, Oberthile, Hohmannile, Valle - aga ma ei märganud ühtegi linki teiega. Tundub, et autor pole teie teostega kursis. Häbi!"Mõne aja pärast kirjutab ajaleht L'Humanite üsna kategooriliselt:" Tsiolkovskit tuleks õigustatult tunnistada teadusliku astronautika isaks". See tuleb kuidagi kohmakas. Esno-Peltri püüab kõike seletada: " ... tegin kõik endast oleneva, et neid hankida (Tsiolkovski töö. – Ja.G.). Minu jaoks osutus võimatuks saada isegi väikest dokumenti enne oma aruandeid 1912. aastal.". Teatav ärritus tabab, kui ta kirjutab, et 1928. aastal sai ta " professor S. I. Chizhevsky avaldus, milles nõutakse Tsiolkovski prioriteedi kinnitamist. "Ma arvan, et ma rahuldasin teda täielikult"- kirjutab Esno-Peltri. 39
Ameeriklane Goddard ei nimetanud Tsiolkovskit üheski oma raamatus ega artiklis, kuigi ta sai oma Kaluga raamatud. See raske inimene viitas aga üldiselt harva teiste inimeste tööle.
Natsigeenius
23. märtsil 1912 sündis Saksamaal tulevane raketi V-2 looja Wernher von Braun. Tema raketikarjäär sai alguse mitteilukirjanduslike raamatute lugemisest ja taevavaatlusest. Hiljem meenutas ta: " See oli eesmärk, millele võis kogu elu pühendada! Mitte ainult vaadelda planeete läbi teleskoobi, vaid ka ise universumisse tungida, salapäraseid maailmu uurida«40. Tõsine üle oma eluaastate luges poiss Oberthi raamatut kosmoselendudest, vaatas mitu korda Fritz Langi filmi «Tüdruk Kuul» ning liitus 15-aastaselt kosmosereiside seltskonnaga, kus kohtus tõeliste raketispetsialistidega.
Browni perekond oli sõjahull. Von Brauni maja meeste seas räägiti vaid relvadest ja sõjast. Sellel perekonnal ei puudunud ilmselt kompleks, mis oli paljudele sakslastele omane pärast lüüasaamist Esimeses maailmasõjas. 1933. aastal tulid Saksamaal võimule natsid. Parun ja tõeline aarialane Wernher von Braun tulid oma reaktiivrakettide ideedega riigi uue juhtkonna õukonda. Ta liitus SS-iga ja tõusis kiiresti ridadesse. Võimud eraldasid tema uurimistööks tohutuid rahasummasid. Riik valmistus sõjaks ja füürer vajas tõesti uusi relvi. Wernher von Braun peab kosmoselennud paljudeks aastateks unustama. 41
