WinNavigator

Frigate

Norton Commander

WinNC

Dos Navigator

Servant Salamander

Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins

Необходимые Утилиты

Текстовые редакторы

Юмор

File managers and best utilites

Реферат: Практическое применение космонавтики. Космонавтика реферат

Реферат - Космонавтика - Авиация и космонавтика

СОДЕРЖАНИЕ

1. КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ 2. КОСМИЧЕСКИЙ СКАФАНДР 3. КОСМОДРОМ 4. КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ (1857—1935) 5. СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ КОРОЛЕВ (1907—1966)

КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ Космический корабль — это летательный аппарат, предназначенный для полета людей или перевозки грузов в космическом пространстве. Космические корабли для полета по околоземным орбитам называют кораблями-спутниками, а для полета к другим небесным телам — межпланетными кораблями. Основные черты космических кораблей можно рассмотреть на примере всем известного космического корабля «Союз». «Союзы» — поколение космических кораблей, пришедших на смену широко известным «Востокам», на одном из которых поднялся в космос первый посланец Земли — советский гражданин Ю. А. Гагарин, и «Восходам», первым многоместным космическим кораблям. На «Союзах» впервые были выполнены маневрирование в космосе, ручная стыковка, осуществлен переход двух космонавтов из корабля в корабль, отрабатывалась система управления спусков с орбиты и многое другое. Впоследствии «Союзы» неоднократно курсировали к орбитальным станциям «Салют» и обратно, экипаж «Союза» произвел первую стыковку с космическим кораблем США, на «Союзах» космонавты не раз выполняли научные исследования и доставляли с орбиты информацию, необходимую различным отраслям народного хозяйства страны. Корабль «Союз» имеет внушительные размеры. Его длина — около 8 м, наибольший диаметр — около 3 м, масса перед стартом составляет почти 7 т. Все отсеки корабля покрыты снаружи специальным теплоизолирующим «одеялом», защищающим конструкцию и оборудование от перегрева на солнце и слишком сильного охлаждения в тени. В корабле 3 отсека: орбитальный, приборно-агрегатный и спускаемый аппарат. В орбитальном отсеке космонавты работают и отдыхают во время полета по орбите. Здесь размещаются научная аппаратура, спальные места экипажа, различные бытовые устройства. Если корабль предназначен для стыковки с орбитальной станцией или другим кораблем, на орбитальном отсеке устанавливается стыковочный узел. Круглый люк соединяет орбитальный отсек со спускаемым аппаратом. Это главное рабочее место экипажа при управлении кораблем в полете. Космонавты находятся в спускаемом аппарате во время выведения на орбиту, стыковки и спуска на Землю. Они размещаются в амортизированных креслах 1 перед пультами управления. Снаружи спускаемый аппарат имеет теплозащитное покрытие, защищающее его от чрезмерного нагрева во время полета в атмосфере. Особая форма и установленные на спускаемом аппарате управляющие микро реактивные двигатели позволяют ему совершать в атмосфере планирующий спуск по относительно пологой траектории. При этом экипаж испытывает не слишком большие перегрузки. В третьем отсеке корабля — приборно-агрегатном — находятся его основные служебные системы. Здесь установлены: небольшие реактивные двигатели, обеспечивающие различные перемещения и ориентацию корабля в космическом пространстве, аппаратура и агрегаты системы терморегулирования, поддерживающей в корабле заданную температуру; радиотехническая аппаратура, с помощью которой на Землю передаются данные различных измерений, принимаются команды Центра управления и ведутся переговоры со специалистами. В этом же отсеке размещена основная двигательная установка корабля. Она состоит из двух мощных жидкостных ракетных двигателей. Один из них — основной, другой — резервный. С помощью этих двигателей корабль может перейти на другую орбиту, сблизиться с орбитальной станцией или отойти от нее, замедлить свое движение для перехода на траекторию спуска. После торможения на орбите отсеки корабля отделяются друг от друга. Орбитальный и приборно-агрегатный отсеки сгорают в атмосфере, а спускаемый аппарат совершает спуск в заданный район посадки. Когда до Земли остается 9—10 км, срабатывает парашютная система. Сначала раскрывается тормозной парашют, а затем — основной. На нем спускаемый аппарат совершает плавный спуск. Непосредственно перед приземлением на высоте 1 м включаются двигатели мягкой посадки. Вслед за «Союзами» в нашей стране были созданы усовершенствованные космические корабли «Союз Т», и «Союз ТМ», которые существенно расширили возможности пилотируемых полетов и обслуживания орбитальных научных станций. Транспортный космический корабль «Прогресс» предназначен для доставки на орбитальные станции «Салют» и «Мир» различных грузов и топлива для дозаправки двигательной установки станции. Хотя он во многом напоминает «Союз», в его конструкции имеются и существенные отличия. Этот корабль тоже состоит из 3 отсеков, но их назначение и, следовательно, конструкция иные. Транспортный корабль не должен возвращаться на Землю. Естественно, в его составе нет и спускаемого 1 аппарата. Вместо него имеется отсек для перевозки топлива — горючего и окислителя, а орбитальный отсек в «Прогрессе» превратился в грузовой. В нем на орбиту доставляют запасы пищи и воды, научную аппаратуру, сменные блоки различных систем орбитальной станции. Все это составляет свыше 2 т груза. Приборно-агрегатный отсек «Прогресса» похож на аналогичный отсек корабля «Союз». Но и в нем есть некоторые различия. Ведь «Прогресс» — корабль автоматический, и поэтому здесь все системы и агрегаты работают только самостоятельно или по командам с Земли. Космические корабли создаются и в США. Самый известный среди них — корабль «Аполлон». В его состав помимо основного (орбитального) блока, состоявшего из отсека экипажа и двигательного отсека, входила лунная кабина, разделявшаяся на 2 ступени — посадочную и взлетную. Лунная кабина предназначалась для посадки астронавтов на Луну и возвращения их обратно на окололунную орбиту. «Восьмигранное основание поддерживается четырьмя веретенообразными стойками-ногами. На это основание поставлено сооружение, отдаленно напоминающее голову человека... Люк похож на рот человека, а треугольные иллюминаторы выглядят как два глаза» — так описывала лунную кабину одна из американских газет. В июле 1969 г. к Луне стартовала ракета-носитель с кораблем «Аполлон-1 1». На его борту было три астронавта — Н. Армстронг, М. Коллинз и Э. Олдрин. После выхода на окололунную орбиту и маневров на ней лунная кабина «Орел» с Н. Армстронгом и Э. Олд-рином на борту отделилась от корабля и опустилась на Луну. 21 июля в 5456 мин Н. Армстронг ступил на поверхность Луны. Затем к нему присоединился и Э. Олдрин. Установив на Луне научные приборы и собрав образцы грунта, экипаж вернулся в кабину. Через несколько часов взлетная ступень «Орла» оторвалась от его посадочной части и вышла на орбиту вокруг Луны. После стыковки с кораблем взлетная ступень лунной кабины отделилась от него и осталась в космосе. Покинув окололунную орбиту, «Аполлон-11» направился к Земле... По пути, проторенному первым экипажем лунопроходцев, отправились экипажи следующих кораблей. В начале 1980-х гг. в США создан транспортный космический корабль, получивший название «Спейс шаттл» (космический челнок). Он предназначен для вывода на околоземную орбиту различных спутников и небольших орбитальных станций. При этом он может возвращаться на Землю и многократно использоваться для полетов в космос. Вторая ступень корабля представляет собой орбитальный самолет с большим баком жидкого топлива. Он связан с первой ступенью двумя блоками твердотопливных двигателей. При выводе корабля в космос сначала работают блоки двигателей с твердым топливом, затем они отделяются и на парашютах опускаются в океан. Далее включаются двигатели орбитального самолета, которые питаются жидким топливом из большого подвесного бака. После того как все топливо из него будет использовано, бак отделяется и, войдя в атмосферу, разрушается и сгорает. Орбитальный самолет выносит на орбиту различные грузы, он может подойти к терпящему бедствие космическому кораблю или станции и оказать помощь космонавтам или эвакуировать их. Экипаж «Спейс шаттла» (до 7 человек), может обслуживать спутники прямо в космосе, устранять неполадки. Закончив свои дела на орбите, «челнок» возвращается на Землю. Атмосферу он проходит как скоростной планер, а приземляется как самолет — на специальную посадочную полосу. (К сожалению, все чаще этот корабль используется не для мирных целей, а для военных исследований в космосе.) При всем многообразии уже известных видов космических кораблей не следует забывать, что это только начало. Несомненно, новые корабли будут более совершенными, а их полеты — еще более сложными и интересными. КОСМИЧЕСКИЙ СКАФАНДР Космический скафандр — это герметичный костюм, в котором космонавт может жить и работать в открытом космическом пространстве, на поверхности небесных тел. Скафандр часто сравнивают с уменьшенной до размеров тела человека герметичной кабиной. И это вполне справедливо. Ведь он содержит почти все блоки и системы, имеющиеся в герметичных отсеках космического корабля. В скафандре космонавт нормально дышит, двигается, ему не жарко и не холодно, хотя снаружи температура меняется в самых широких пределах. Космические скафандры бывают мягкими, жесткими и полужесткими. Мягкий состоит из нескольких слоев. Верхний сшит из белой теплостойкой ткани, хорошо отражающей солнечные лучи. Под ним — слой из фетра или прорезиненной синтетической ткани, он защищает от мельчайших метеорных частиц. Теплозащитная одежда состоит из нескольких слоев пленки, покрытой тончайшим слоем алюминия. Герметичная оболочка делается из резиновой или прорезиненной ткани. Не пропускающие воздух перчатки, ботинки и шлем завершают «наряд» космонавта. Специальные системы, размещенные обычно в заплечном ранце скафандра, в котором выходят в открытый космос, подают кислород для дыхания, очищают дыхательную смесь от углекислоты, поглощают ненужную влагу, отводят излишки теплоты или, наоборот, подогревают воздух. Иллюминатор шлема снабжен светофильтром, защищающим глаза от ослепительных солнечных лучей. Различные датчики и устройства передают на Землю данные о состоянии здоровья космонавта. Скафандры мягкого типа использовались американскими астронавтами на Луне. В них они собирали образцы лунного грунта, работали с научными приборами, совершали продолжительные прогулки. Основа жестких скафандров — твердые металлические или пластмассовые оболочки, повторяющие форму отдельных частей тела. Между собой оболочки соединяются в местах суставов шарнирами. В полужестких скафандрах выходили в открытый космос члены экипажей советских орбитальных станций. Часть скафандра, предназначенная для туловища, выполнена из металла, в то время как оболочки для рук и ног остались мягкими. Такая конструкция обладает определенными преимуществами. Например, этот скафандр не надевают, в него входят, а в космосе — вплывают через имеющийся на спине люк. Это позволило уменьшить число застежек и других разъемных соединений в скафандре и, следовательно, повысить его надежность. Со временем скафандры становятся не только надежнее, но и удобнее. В идеале космонавт вообще не должен замечать своей непростой одежды, работать в ней свободно, без лишнего напряжения. Конечно, достичь совершенства очень трудно, но конструкторы стремятся именно к такой цели.

КОСМОДРОМ

Земные пути ракет заканчиваются на космодромах. Здесь ракеты и космические аппараты собирают воедино из отдельных частей, проверяют, готовят к пуску и, наконец, отправляют в космос. Обычно космодромы занимают довольно большую территорию. Место для строительства космодрома выбирается с учетом многих, часто противоречивых, условий. Космодром должен быть достаточно удален от крупных населенных пунктов, ведь отработанные ракетные ступени вскоре после старта падают на землю. Трассы ракет не должны препятствовать воздушным сообщениям, и в то же время нужно проложить их так, чтобы они проходили над всеми наземными пунктами радиосвязи. Учитывается при выборе места и климат. Сильные ветры, высокая влажность, резкие перепады температур могут значительно усложнить работу космодрома. Каждая страна решает эти вопросы в соответствии со своими природными и другими условиями. Поэтому, скажем, советский космодром Байконур расположен в полупустыне Казахстана, первый французский космодром был построен в Сахаре, американский — на полуострове Флорида, а итальянцы создали у берегов Кении плавучий космодром. На широко раскинувшемся космодроме располагаются многочисленные здания и сооружения, в каждом из которых производят различные операции по подготовке ракет к старту. На так называемой технической позиции в огромных монтажно-испытательных корпусах проводятся сборка ракет и космических аппаратов, испытания их отдельных систем и комплексные испытания. Здесь же на технической позиции в заправочной и компрессорной станциях космические аппараты заправляются топливом и сжатыми газами, а в зарядно-аккумуляторной станции заряжаются бортовые химические источники тока. Из монтажно-испытательных корпусов ракеты с установленными на них аппаратами перевозятся на одну из стартовых позиций. Читатель, видимо, не один раз видел это по телевидению или на киноэкранах. Медленно движется железнодорожный транспортер-установщик. Ракета лежит на подъемной стреле, шарнирно закрепленной на платформе транспортера. Поезд приближается к массивной железобетонной громаде — стартовой позиции космодрома. Платформа останавливается, и стрела вместе с лежащей на ней ракетой неторопливо поднимается. Вскоре ракета оказывается в вертикальном рабочем положении. И вновь начинаются предстартовые проверки аппаратуры и бортовых систем. Убедившись, что всё работает нормально, в баки ракеты перекачивают горючее и окислитель. Можно перевозить ракеты из монтажно-испытательного корпуса и в вертикальном положении. Так, например, делают на американском космодроме. Конечно, перевозка «стоя» сопряжена с определенными трудностями. Зато при такой доставке исключается довольно сложная операция подъема ракеты. Рядом со стоящей ракетой поднимаются решетчатые металлические конструкции. Это кабель-заправочная мачта и башня обслуживания. Башня подходит вплотную к ракете и со всех сторон обхватывает ее площадками, на которые можно выйти из лифта. От кабель-заправочной мачты к ракете протягиваются толстые шланги и жгуты электрических кабелей: последние наземные операции проводятся с использованием энергии от электростанции космодрома. До старта остаются считанные часы. Чтобы пуск состоялся точно в назначенный срок, график работы соблюдается очень строго. Для этого космодром оснащен точными часами, образующими систему единого времени. Космонавты занимают свои места в космическом корабле. Начинаются завершающие проверки, теперь уже с участием экипажа. На космодроме объявляется пятиминутная готовность. Сейчас в командном пункте — подземном бункере сосредоточено все управление ракетой и кораблем. Постоянно поддерживается радиосвязь и телевизионная связь с космонавтами. Но вот от ракеты отводятся башня обслуживания и кабель-заправочная мачта. Пуск! Окрестности оглушает могучий рев двигателей. Из-под ракеты вырывается бушующее пламя. Газоотводные каналы направляют раскаленные газы подальше от пускового сооружения и ракеты. Освобожденная от поддерживающих захватов, она медленно, как бы нехотя отрывается от Земли, а потом стремительно уходит в небо.

КОСМОНАВТИКА

В своих мечтах, отраженных в сказках, легендах, фантастических романах, человечество издавна стремилось в космос; об этом свидетельствуют и многочисленные (как правило, неосуществимые) изобретения прошлого. И только с развитием научно-технического прогресса и успехами научно-технической революции в XX в. возникла возможность воплощения этих мечтаний в действительность. В 1903 г. в одном из русских журналов появилась статья «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Ее автором был учитель из Калуги К. Э. Циолковский. В своей работе Циолковский впервые обосновал возможности межпланетных полетов с помощью ракеты. После этого у великого ученого было еще много удивительных прозрений, сделано много расчетов, дерзких проектов, давших их автору право называться основоположником теоретической космонавтики. В 1929 г. издает свою книгу «Завоевание межпланетных пространств» еще один замечательный самоучка — Ю. В. Кондратюк. В этой работе было много оригинального. В ней изобретатель разрабатывал теорию межпланетного полета с заправкой кораблей на искусственных спутниках планет, предлагал интересную схему полета на Луну и многое другое. С работами Циолковского Кондратюк познакомился после того, как сделал свои изобретения. Это было как откровение. «Я каждый раз удивляюсь сходству нашего образа мыслей», — пишет Кондратюк в Калугу. Но, как известно, теория без практики мертва. Это понимали энтузиасты во многих странах. Несколько десятков патентов на изобретения в области ракетной техники получает в 20—30-х гг. XX в. американский ученый Р. Годдард, в это же время опыты с жидкостными ракетными двигателями проводит в Германии профессор Г. Оберт. Напряженно работают над воплощением теории в жизнь и на родине Циолковского. 12 декабря 1930 г. в газете «Вечерняя Москва» появилось объявление: «Ко всем, кто интересуется проблемой межпланетных сообщений...» Это объявление ознаменовало создание Группы изучения реактивного движения (ГИРД). Ее руководителями стали энтузиасты ракетной техники Ф. А. Цандер и С. /7. Королев. Результаты их подвижнической работы не заставили себя долго ждать. В 1933 г. была запущена первая советская жидкостная ракета. В этом же году в стране создается Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ). В конце 50-х гг. С. П. Королев возглавляет уже большой коллектив, создающий мощные ракеты. И вот наступило 4 октября 1957 г. — день начала космической эры. «Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его земные позывные разнеслись по всем материкам...» — вспоминал потом Главный конструктор С. П. Королев. За первыми спутниками в космос вышли космические корабли «Восток», также созданные под руководством Королева. Приближался великий день первого космического полета человека. 12 апреля 1961 г. Главный конструк- тор проводил в полет Юрия Гагарина. Мир ликовал, а помыслы Королева устремились еще дальше — к Луне и планетам. Первые полеты в космическое пространство потребовали для своего осуществления огромной работы многочисленных научных институтов, конструкторских бюро, заводских коллективов. Совокупность самых современных отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космоса с помощью разного рода космических аппаратов, и называют сейчас космонавтикой. Прежде чем отправить космический аппарат на околоземную орбиту или к какому-нибудь небесному телу, необходимо провести баллистические расчеты; определить оптимальную траекторию полета, данные для ее коррекции, выбрать удобные моменты для старта и посадки. Эти теоретические проблемы решают различные научные организации. У конструкторов — свои сложности. Они создают новые искусственные спутники Земли, орбитальные станции и автоматические межпланетные станции, причем многие работы выполняют впервые в истории. Поэтому конструкторской деятельности обязательно предшествует большой объем исследований и испытаний. И это тоже космонавтика. Каждый новый полет — это и новая программа научных исследований. Для них создаются уникальные установки и приборы, разрабатываются невиданные до сих пор методики экспериментов. И это космонавтика, В полет отправляется человек. Перед этим он долго тренируется на Земле, потом ежедневно выполняет упражнения на орбите; вернувшись домой, должен быстрее освоиться с земной тяжестью. О здоровье космонавтов заботятся врачи. И это тоже космонавтика. Космонавтика незаметно входит в нашу повседневную жизнь. Вы говорите по телефону с другом из далекого города. Его голос доносится к вам из космоса — спутник транслирует телефонные переговоры. Вы смотрите телевизор в Средней Азии или на Дальнем Востоке, читаете центральные газеты — все это транслируют спутники через космос. Спутники помогают предсказывать погоду, из них составляются рукотворные созвездия, по которым в любое время дня и ночи могут ориентироваться штурманы самолетов и океанских лайнеров, космические аппараты передают спасателям сигналы, посылаемые потерпевшими бедствие путешественниками. Из космоса ведется постоянное наблюдение за нашей планетой. С больших высот хорошо просматривается строение земных недр. Космические снимки помогают геологам вести поиск различных полезных ископаемых, следят по этим фотографиям и за тем, как производственная деятельность человека влияет на окружающую его природу. Информацию из космоса используют сегодня специалисты лесного и сельского хозяйств, с орбит ведутся наблюдения за Мировым океаном, движением ледников, активностью вулканов. Однако, несмотря на столь широкое использование космонавтики в интересах науки и хозяйства, она еще очень молода, и впереди у нее много побед и открытий.

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ (1857—1935)

«Ракета для меня только способ, только метод проникновения в глубину космоса, но отнюдь не самоцель... Будет иной способ передвижения в космосе, — приму и его... Вся суть — в переселении с Земли и в заселении космоса». Из этого высказывания К. Э. Циолковского следует важный вывод — будущее человечества связано с покорением просторов Вселенной: «Вселенная принадлежит человеку!» Сейчас, когда полеты на Луну стали реальностью, когда формула Циолковского и число Циолковского лежат в основе расчетов движения ракет, когда заслуги К. Э. Циолковского в области космонавтики признаны повсюду в мире, во всем величии предстает перед нами подвиг выдающегося мыслителя, который жил и творил для будущего человечества. Циолковский родился в 1857 г. в селе Ижевском Рязанской губернии в семье лесничего. В десятилетнем возрасте он заболел скарлатиной и потерял слух. Мальчик не смог учиться в школе и вынужден был заниматься самостоятельно. В 1879 г., сдав экстерном экзамены, он стал учителем арифметики и геометрии и был назначен в Воровское уездное училище Калужской губернии. В 1892 г. Циолковский переезжает в Калугу. Здесь он преподает физику и математику в гимназии и епархиальном училище, а все свободное время посвящает научной работе. Не имея средств на покупку приборов и материалов, он все модели и приспособления для опытов делает собственными руками. Никто в то время еще не знал, что в Калуге сделаны величайшие открытия в теории движения ракет (ракетодинамика). Лишь в 1903 г. Циолковскому удалось опубликовать часть статьи «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой он доказал возможность их применения для межпланетных сообщений. В этой статье и последовавших ее продолжениях (1911, 1914 гг.) он заложил основы теории ракет и жидкостного ракетного двигателя. Им впервые была решена задача посадки космического аппарата на поверхность планет, лишенных атмосферы. В последующие годы (1926— 1929) Циолковский разработал теорию многоступенчатых ракет, рассмотрел (приближенно) влияние атмосферы на полет ракеты и вычислил запасы топлива, необходимого для преодоления ракетой сил сопротивления воздушной оболочки Земли. Циолковский — признанный основоположник теории межпланетных сообщений. Круг интересов ученого не ограничивался областью космоса. Он разработал конструкции цельнометаллического управляемого дирижабля, обтекаемого аэроплана, аэродинамической трубы. Ему принадлежит разработка принципа движения на воздушной подушке, реализованного только много лет спустя. Его труды в огромной степени способствовали развитию ракетной и космической техники в СССР и других странах. После своего первого в мире триумфального полета в космос Ю. А. Гагарин сказал: «Для нас, космонавтов, пророческие слова Циолковского об освоении космоса всегда будут программными, всегда будут звать вперед...»

СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ КОРОЛЕВ (1907—1966)

Сергей Павлович Королев — конструктор первых ракетно-космических систем. Он родился на Украине, в городе Житомире, в семье учителя. С. П. Королев закончил профессиональную двухгодичную школу в Одессе, стал строительным рабочим — крыл черепицей крыши, столярничал. В 1924 г. он поступил в Киевский политехнический институт, а после II курса перевелся в Московское высшее техническое училище (МВТУ) на факультет аэромеханики. Дипломный проект легкомоторного самолета он готовил под руководством А. Н. Туполева. В 1930 г. С. П. Королев окончил МВТУ, и одновременно — Московскую школу летчиков. И все-таки не авиация стала смыслом жизни Королева. Познакомившись с трудами К. Э. Циолковского, он решил строить ракеты. Спустя 3 года после окончания МВТУ Королев возглавил Группу изучения реактивного движения (ГИРД), руководил запусками первых советских ракет и целиком отдал себя новой и неизведанной еще отрасли знаний — ракетостроению. С. П. Королев создает первый советский ракетный планер, первую советскую крылатую ракету, в тяжелые годы войны лично проводит испытания ракетных ускорителей на серийных боевых самолетах. В послевоенное время С. П. Королев руководил созданием ракет дальнего действия, а в год 40-летия Великого Октября весь мир облетело сообщение об испытании в СССР многоступенчатой межконтинентальной ракеты. Золотыми буквами занесено в историю человечества 4 октября 1957 г. Тогда с помощью ракеты, созданной под руководством Королева, был выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли. Под его руководством были построены первые пилотируемые космические корабли, отработана аппаратура для полета человека в космос, для выхода из корабля в свободное пространство и возвращения космического аппарата на Землю, созданы искусственные спутники Земли серий «Электрон» и «Молния-1», многие спутники серии «Космос», первые межпланетные разведчики «Зонд». Он первым послал космические аппараты к Луне, Венере, Марсу, Солнцу, С именем лауреата Ленинской премии, дважды Героя Социалистического Труда академика С. П. Королева навсегда будет связано одно из величайших завоеваний науки и техники всех времен — открытие эры освоения человечеством космического пространства.

www.ronl.ru

Реферат - Краткая история развития космонавтики

Краткая история развития космонавтики

Космонавтика как наука, а затем и как практическая отрасль, сформировалась в середине XX века. Но этому предшествовала увлекательная история рождения и развития идеи полета в космос, начало которой положила фантазия, и только затем появились первые теоретические работы и эксперименты. Так, первоначально в мечтах человека полет в космические просторы осуществлялся с помощью сказочных средств или сил природы (смерчей, ураганов). Ближе к XX веку для этих целей в описаниях фантастов уже присутствовали технические средства - воздушные шары, сверхмощные пушки и, наконец, ракетные двигатели и собственно ракеты. Не одно поколение молодых романтиков выросло на произведениях Ж. Верна, Г. Уэллса, А. Толстого, А. Казанцева, основой которых было описание космических путешествий.

Все изложенное фантастами будоражило умы ученых. Так, К.Э. Циолковский говорил: "Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка, а за ними шествует точный расчет". Публикация в начале XX века теоретических работ пионеров космонавтики К.Э. Циолковского, Ф.А. Цандера, Ю.В. Кондратюка, Р.Х. Годдарда, Г. Гансвиндта, Р. Эно-Пельтри, Г. Оберта, В. Гомана в какой-то мере ограничивала полет фантазии, но в то же время вызвала к жизни новые направления в науке - появились попытки определить,что может дать космонавтика обществу и как она на него влияет.

Циолковский и конструктор первой советской жидкостной ракеты ГИРД-09 М.К. Тихонравов

Надо сказать,что идея соединить космическое и земное направления человеческой деятельности принадлежит основателю теоретической космонавтики К.Э. Циолковскому. Когда ученый говорил: "Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели", он не выдвигал альтернативы - либо Земля, либо космос. Циолковский никогда не считал выход в космос следствием какой-то безысходности жизни на Земле. Напротив, он говорил о рациональном преобразовании природы нашей планеты силой разума. Люди, утверждал ученый, "изменят поверхность Земли, ее океаны, атмосферу, растения и самих себя. Будут управлять климатом и будут распоряжаться в пределах Солнечной системы, как на самой Земле, которая еще неопределенно долгое время будет оставаться жилищем человечества".

В СССР начало практических работ по космическим программам связано с именами С.П. Королева и М.К. Тихонравова. В начале 1945 г. М.К. Тихонравов организовал группу специалистов РНИИ по разработке проекта пилотируемого высотного ракетного аппарата (кабины с двумя космонавтами) для исследова-ния верхних слоев атмосферы. В группу вошли Н.Г. Чернышев, П.И. Иванов, В.Н. Галковский, Г.М. Москаленко и др. Проект было решено создавать на базе одноступенчатой жидкостной ракеты, рассчитанной для вертикального полета на высоту до 200 км.

Группа организаторов ГИРД во главе с С.П. Королевым и Ф.А. Цандером, автором конструкций ряда опытных двигателей для ракет

Этот проект (он получил название ВР-190) предусматривал решение следующих задач:

исследование условий невесомости в кратковременном свободном полете человека в герметичной кабине;

изучение движения центра масс кабины и ее движения около центра масс после отделения от ракеты-носителя;

получение данных о верхних слоях атмосферы; проверка работоспособности систем (разделения, спуска, стабилизации, приземления и др.),входящих в конструкцию высотной кабины.

В проекте ВР-190 впервые были предложены следующие решения, нашедшие применение в современных КА:

парашютная система спуска, тормозной ракетный двигатель мягкой посадки, система разделения с применением пироболтов;

электроконтактная штанга для упредительного зажигания двигателя мягкой посадки, бескатапультная герметичная кабина с системой обеспечения жизнедеятельности;

система стабилизации кабины за пределами плотных слоев атмосферы с применением сопел малой тяги.

В целом проект ВР-190 представлял собой комплекс новых технических решений и концепций, подтвержденных теперь ходом развития отечественной и зарубежной ракетно-космической техники. В 1946 г. материалы проекта ВР-190 были доложены М.К. Ти-хонравовым И.В. Сталину. С 1947 г. Тихонравов со своей группой работает над идеей ракетного пакета и в конце 1940-х - начале 1950-х гг. показывает возможность получения первой космической скорости и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ) при помощи разрабатывавшейся в то время в стране ракетной базы. В 1950-1953 гг. усилия сотрудников группы М.К. Тихонравова были направлены на изучение проблем создания составных ракет-носителей и искусственных спутников.

В докладе Правительству в 1954 г. о возможности разработки ИСЗ С.П. Королев писал: "По вашему указанию представляю докладную записку тов. Тихонравова М.К. "Об искусственном спутнике Земли...". В отчете о научной деятельности за 1954 г. С.П. Королев отмечал: "Мы полагали бы возможным провести эскизную разработку проекта самого ИСЗ с учетом ведущихся работ (особенно заслуживают внимания работы М.К. Тихонравова...)".

Совет главных конструкторов в составе А.Ф. Богомолова, М.С. Рязанского, Н.А. Пилюгина, С.П. Королева, В.П. Глушко, В.П. Бармина, В.И. Кузнецова

Развернулись работы по подготовке запуска первого ИСЗ ПС-1. Был создан первый Совет главных конструкторов во главе с С.П. Ко-ролевым, который в дальнейшем и осуществлял руководство кос-мической программой СССР, ставшего мировым лидером в освое-нии космоса. Созданное под руководством С.П. Королева ОКБ-1 -ЦКБЭМ - НПО "Энергия" стало с начала 1950-х гг. центром косми-ческой науки и промышленности в СССР.

Космонавтика уникальна тем, что многое предсказанное сначала фантастами, а затем учеными свершилось воистину с космической скоростью. Всего сорок с небольшим лет прошло со дня запуска пер-вого искусственного спутника Земли, 4 октября 1957 г., а история космонавтики уже содержит серии замечательных достижений, полученных первоначально СССР и США, а затем и другими кос-мическими державами.

Уже многие тысячи спутников летают на орбитах вокруг Земли, аппараты достигли поверхности Луны, Венеры, Марса; научная аппаратура посылалась к Юпитеру, Меркурию, Сатурну для получения знаний об этих удаленных планетах Солнечной системы.

Триумфом космонавтики стал запуск 12 апреля 1961 г. первого человека в космос - Ю.А. Гагарина. Затем - групповой полет, выход человека в космос, создание орбитальных станций "Салют", "Мир"... СССР на долгое время стал ведущей страной в мире по пи-лотируемым программам.

Показательной является тенденция перехода от запуска одиночных КА для решения в первую очередь военных задач к созданию крупномасштабных космических систем в интересах решения широкого спектра задач (в том числе социально-экономических и научных) и к интеграции космических отраслей различных стран.

Чего же достигла космическая наука в XX веке? Для сообщения ракетам-носителям космических скоростей разработаны мощные жидкостные ракетные двигатели. В этой области особенно велика заслуга В.П. Глушко. Создание таких двигателей стало возможным благодаря реализации новых научных идей и схем, практически исключающих потери на привод турбонасосных агрегатов. Разработка ракет-носителей и жидкостных ракетных двигателей способствовала развитию термо-, гидро- и газодинамики, теории теплопередачи и прочности, металлургии высокопрочных и жаростойких материалов, химии топлив, измерительной техники, вакуумной и плазменной технологии. Дальнейшее развитие получили твердотопливные и другие типы ракетных двигателей.

В начале 1950-х гг. советские ученые М.В. Келдыш, В.А. Котельников, А.Ю. Ишлинский, Л.И. Седов, Б.В. Раушенбах и др. разработали математические закономерности и навигационно-баллистическое обеспечение космических полетов.

Задачи, которые возникали при подготовке и реализации космических полетов, послужили толчком для интенсивного развития и таких общенаучных дисциплин, как небесная и теоретическая механика. Широкое использование новых математических методов и создание совершенных вычислительных машин позволило решать самые сложные задачи проектирования орбит космических аппаратов и управления ими в процессе полета, и в результате возникла новая научная дисциплина - динамика космического полета.

Конструкторские бюро, возглавлявшиеся Н.А. Пилюгиным и В.И. Кузнецовым, создали уникальные системы управления ракетно-космической техникой,обладающие высокой надежностью.

В это же время В.П. Глушко, A.M. Исаев создали передовую в мире школу практического ракетного двигателестроения. А теоретические основы этой школы были заложены еще в 1930-е гг.,на заре отечественного ракетостроения. И сейчас передовые позиции России в этой области сохраняются.

Генеральный конструктор В.Н. Челомей

Благодаря напряженному творческому труду конструкторских бюро под руководством В.М. Мясищева, В.Н. Челомея, Д.А. Полухина были выполнены работы по созданию крупногабаритных особо прочных оболочек. Это стало основой создания мощных межконтинентальных ракет УР-200, УР-500, УР-700,а затем и пилотируемых станций "Салют", "Алмаз", "Мир", моду лей двадцатитонно-го класса "Квант", "Кристалл", "Природа", "Спектр", современных модулей для Международной космической станции (МКС) "Заря" и "Звезда", ракет-носителей семейства "Протон". Творческое со-трудничество конструкторов этих конструкторских бюро и машиностроительного завода им. М.В. Хруничева позволило к началу XXI века создать семейство носителей "Ангара", комплекс малых космических аппаратов и изготовить модули МКС. Объединение КБ и завода и реструктуризация этих подразделений дали возможность создать крупнейшую в России корпорацию - Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева.

Большая работа по созданию ракет-носителей на базе баллистических ракет была выполнена в КБ "Южное", возглавлявшимся М.К. Янгелем. Надежность этих ракет-носителей легкого класса не знает аналогов в мировой космонавтике. В этом же КБ под руководством В.Ф. Уткина была создана ракета-носитель среднего класса "Зенит" - представитель второго поколения ракет-носителей.

За четыре десятилетия существенно возросли возможности сис-тем управления ракет-носителей и космических аппаратов. Если в 1957-1958 гг. при выведении искусственных спутников на орбиту вокруг Земли доспускалась ошибка в несколько десятков километров, то к середине 1960-х гг. точность систем управления была уже столь высока, что позволила космическому аппарату, запущенному на Луну, совершить посадку на ее поверхности с отклонением от намеченной точки всего на 5 км. Системы управления конструкции Н.А. Пилюгина были одними из лучших в мире.

Большие достижения космонавтики в области космической связи, телевещания, ретрансляции и навигации, переход к высокоскоростным линиям позволили уже в 1965 г. передать на Землю фотографии планеты Марс с расстояния, превышающего 200 млн км, а в 1980 г. изображение Сатурна было передано на Землю с расстояния около 1,5 млрд км. Научно-производственное объединение прикладной механики, многие годы возглавлявшееся М.Ф. Решетневым, первоначально было создано как филиал ОКБ С.П. Королева; это НПО - один из мировых лидеров по разработке космических аппаратов такого назначения.

Создаются спутниковые системы связи, охватывающие практически все страны мира и обеспечивающие двустороннюю оперативную связь с любыми абонентами. Этот вид связи оказался самым надежным и становится все более выгодным. Системы ретрансляции позволяют осуществлять управление космическими группировками с одного пункта на Земле. Созданы и эксплуатируются спутниковые навигационные системы. Без этих систем уже не мыслится сегодня использование современных транспортных средств - торговых судов, самолетов гражданской авиации, военной техники и др.

Произошли качественные изменения и в области пилотируемых полетов. Способность успешно работать вне космического корабля впервые была доказана советскими космонавтами в 1960-1970-х гг., а в 1980-1990-х гг. была продемонстрирована способность человека жить и работать в условиях невесомости в течение года. Во время полетов было проведено также большое число экспериментов - технических, геофизических и астрономических.

С.П. Королев с первым отрядом космонавтов

Важнейшими являются исследования в области космической медицины и систем жизнеобеспечения. Необходимо глубоко изучить человека и средства жизнеобеспечения тем чтобы определить, что можно поручить человеку в космосе, особенно при продолжительном космическом полете.

А.И. Киселев с космонавтами перед отлетом на космодром "Байконур"

Одним из первых космических экспериментов было фотографирование Земли, показавшее, как много могут дать наблюдения из космоса для открытия и разумного использования природных ресурсов. Задачи по разработке комплексов фото- и оптикоэлектронного зондирования земли, картографирования, исследования природных ресурсов, экологического мониторинга, а также по созданию ракет-носителей среднего класса на базе ракет Р-7А выполняет бывший филиал № 3 ОКБ, преобразованный сначала в ЦСКБ, а сегодня в ГРНПЦ "ЦСКБ - Прогресс" во главе с Д.И. Козловым.

В 1967 г. в ходе автоматической стыковки двух беспилотных искусственных спутников Земли "Космос-186" и "Космос-188" была решена крупнейшая научно-техническая проблема встречи и стыковки КА в космосе, позволившая в сравнительно короткие сроки создать первую орбитальную станцию (СССР) и выбрать наиболее рациональную схему полета космических кораблей к Луне с высадкой землян на ее поверхность (США). В 1981 г. был совершен первый полет многоразовой транспортной космической системы "Спейс Шаттл" (США), а в 1991 г. стартовала отечественная система "Энергия" - "Буран".

В целом решение разнообразных задач исследования космоса - от запусков искусственных спутников Земли до запусков межпланетных космических аппаратов и пилотируемых кораблей и станций - дало много бесценной научной информации о Вселенной и планетах Солнечной системы и значительно способствовало техническому прогрессу человечества. Спутники Земли совместно с зонди-рующими ракетами позволили получить детальные данные об околоземном космическом пространстве. Так, при помощи первых искусственных спутников были обнаружены радиационные пояса, в ходе их исследования было глубже изучено взаимодействие Земли с заряженными частицами, испускаемыми Солнцем. Межпланетные космические полеты помогли нам глубже понять природу многих планетарных явлений - солнечного ветра, солнечных бурь, метеоритных дождей и др.

Космические аппараты, запущенные к Луне, передали снимки ее поверхности, сфотографировал и в том числе и ее невидимую с Земли сторону с разрешающей способностью, значительно превосходящей возможности земных средств. Были взяты пробы лунного грун-та, а также доставлены на лунную поверхность автоматические самоходные аппараты "Луноход-1" и "Луноход-2".

Автоматические космические аппараты дали возможность получить дополнительную информацию о форме и гравитационном поле Земли, уточнить тонкие детали формы Земли и ее магнитного поля. Искусственные спутники помогли получить более точные данные о массе, форме и орбите Луны. Массы Венеры и Марса также были уточнены с помощью наблюдений траекторий полетов космических аппаратов.

Большой вклад в развитие передовой техники внесли проектирование, изготовление и эксплуатация очень сложных космических систем. Автоматические космические аппараты, посылаемые к планетам, являются, по сути дела, роботами, управляемыми с Земли посредством радиокоманд. Необходимость разработки надежных систем для решения задач такого рода привела к более совершенному пониманию проблемы анализа и синтеза различных сложных технических систем. Такие системы находят применение как в космических исследованиях, так и во многих других областях человеческой деятельности. Требования космонавтики обусловили необходимость конструирования комплексных автоматических устройств при жестких ограничениях, вызванных грузоподъемностью ракет-носителей и условиями космического пространства, что явилось дополнительным стимулом для быстрого совершенствования автома-тики и микроэлектроники.

В выполнение этих программ большой вклад внесли КБ, руководимые Г.Н. Бабакиным, Г.Я. Гуськовым, В.М. Ковтуненко, Д.И. Козловым, Н.Н. Шереметьевским и др. Космонавтика вызвала к жизни новое направление в технике и строительстве - космодромостроение. Родоначальниками этого направления у нас в стране стали коллективы под руководством круп-ных ученых В.П. Бармина и В.Н. Соловьева. В настоящее время в мире функционирует более десятка космодромов с уникальными наземными автоматизированными комплексами, испытательными станциями и другими сложными средствами подготовки космических аппаратов и ракетносителей к пуску. Россия интенсивно осуществляет запуски с известных всему миру космодромов Байконур и Плесецк, а также проводит экспериментальные пуски с создаваемого на востоке страны космодрома Свободный.

Современные потребности в связи и дистанционном управлении на больших расстояниях привели к развитию высококачественных систем управления и контроля, которые способствовали развитию технических методов слежения за космическими аппаратами и измерения параметров их движения на межпланетных расстояниях, открыв новые области применения спутников. В современной космонавтике это одно из приоритетных направлений. Наземный авто-матизированный комплекс управления, разработанный М.С. Рязанским и Л.И. Гусевым, и сегодня обеспечивает функционирование орбитальной группировки России.

Развитие работ в области космической техники привело к созданию систем космического метеообеспечения, которые с требуемой периодичностью получают снимки облачного покрова Земли и ведут наблюдения в различных диапазонах спектра. Данные метеоспутников являются основой для составления оперативных прогнозов погоды, в первую очередь по большим регионам. В настоящее время практически все страны мира используют космические метеоданные.

Результаты, получаемые в области спутниковой геодезии, особен-но важны для решения военных задач, картирования природных ресурсов, повышения точности траекторных измерений, а также для изучения Земли. С использованием космических средств появляется уникальная возможность решения задач экологического мониторинга Земли и глобального контроля природных ресурсов. Результаты космических съемок оказались эффективным средством наблюдения за развитием посевов сельскохозяйственных культур, выявления заболеваний растительности, измерения некоторых почвенных факторов, состояния водной среды и т.д. Совокупность различных методов космической съемки обеспечивает практически достоверную, полную и детальную информацию о природных ресурсах и состоянии окружающей среды.

Помимо уже определившихся направлений, очевидно, будут развиваться и новые направления использования космической техники, например организация технологических производств, невозможных в земных условиях. Так, невесомость можно использовать для получения кристаллов полупроводниковых соединений. Такие кристаллы найдут применение в электронной промышленности для создания нового класса полупроводниковых приборов. В условиях не-весомости свободно парящий жидкий металл и другие материалы легко деформировать слабыми магнитными полями. Это открывает путь для получения слитков любой наперед заданной формы без их кристаллизации в изложницах, как это делается на Земле. Особенность таких слитков - почти полное отсутствие внутренних напряжений и высокая чистота.

Использование космических средств играет определяющую роль в создании единого информационного пространства России, обеспечении глобальности телекоммуникаций, особенно в период массового внедрения в стране сети Internet. Будущее в развитии Internet - это широкое использование высокоскоростных широкополосных космических каналов связи, ибо в XXI веке обладание и обмен информацией станет не менее важным, чем владение ядерным оружием.

Наша пилотируемая космонавтика нацелена на дальнейшее развитие науки, рациональное использование природных ресурсов Земли, решение задач экологического мониторинга суши и океана. Для этого необходимо создание пилотируемых средств как для полетов на околоземных орбитах, так и для осуществления вековой мечты человечества - полетов к другим планетам.

Возможность осуществления таких замыслов неразрывно связана с решением задач по созданию новых двигателей для полетов в космическом пространстве не требующих значительных запасов топлива, например ионных, фотонных, а также использующих природные силы - силу гравитации,торсионные поля и др.

Создание новых уникальных образцов ракетно-космической техники, а также методов космических исследований, проведение космических экспериментов на автоматических и пилотируемых кораблях и станциях в околоземном космосе, а также на орбитах планет Солнечной системы - благодатная почва объединения усилий ученых и конструкторов разных стран.

В начале XXI века в космическом полете находятся десятки тысяч объектов искусственного происхождения. В их число входят космические аппараты и фрагменты (последние ступени ракет-носителей, обтекатели, переходники и отделяющиеся детали).

Поэтому наряду с остро стоящей проблемой борьбы с загрязнени-ем нашей планеты встанет вопрос борьбы с засорением околоземного космического пространства. Уже в настоящее время одной из проблем является распределение частотного ресурса геостационарной орбиты вследствие ее насыщения К А различного назначения.

Задачи по освоению космического пространства решали и решают в СССР и России ряд организаций и предприятий, возглавляемых плеядой наследников первого Совета главных конструкторов Ю.П. Семеновым, Н.А. Анфимовым, И.В. Барминым, Г.П. Бирюковым, Б.И. Губановым, Г.А. Ефремовым, А.Г. Козловым, Б.И. Каторгиным, Г.Е. Лозино-Лозинским и др.

Вместе с проведением опытно-конструкторских работ развивалось в СССР и серийное производство космической техники. Для создания комплекса "Энергия" - "Буран" в кооперацию по этой работе входило более 1000 предприятий. Директора заводов-изготовителей С.С. Бовкун, А.И. Киселев, И.И. Клебанов, Л.Д. Кучма, А.А. Макаров, В.Д. Вачнадзе, А.А. Чижов и многие другие в короткие сроки отлаживали производство и обеспечивали выпуск продукции. Особо необходимо отметить роль ряда руководителей космической отрасли. Это Д.Ф. Устинов, К.Н. Руднев, В.М. Рябиков, Л.В. Смирнов, С.А. Афанасьев, О.Д. Бакланов, В.Х. Догужиев, О.Н. Шишкин, Ю.Н. Коптев, А.Г. Карась, А.А. Максимов, В.Л. Иванов.

Успешным запуском в 1962 г. "Космоса-4" началось использование космоса в интересах обороны нашей страны. Эта задача решалась сначала НИИ-4 МО, а затем из его состава был выделен ЦНИИ-50 МО. Здесь обосновывалось создание космических систем военного и двойного назначения, в развитие которых определяющий вклад внесли известные военные ученые Т.И. Левин, Г.П. Мельников, И.В. Мещеряков, Ю.А. Мозжорин, П.Е. Эльясберг, И.И. Яцунский и др.

Общепризнано, что применение космических средств позволяет в 1,5-2 раза повысить эффективность действий вооруженных сил. Особенности ведения войн и вооруженных конфликтов кон-ца XX века показали,что роль космоса при решении задач воен-ного противостояния постоянно возрастает. Только космические средства разведки, навигации, связи обеспечивают возможность видения противника на всю глубину его обороны, глобальную связь, высокоточное оперативное определение координат любых объектов,что позволяет вести боевые действия практически "с ходу" на необорудованных в военном отношении территориях и удаленных театрах военных действий. Только использование космических средств позволит обеспечить защиту территорий от ракетно-ядерного нападения любого агрессора. Космос становится основой военного могущества каждого государства - это яркая тенденция нового тысячелетия.

В этих условиях необходимы новые подходы к разработке перспективных образцов ракетно-космической техники, коренным образом отличающихся от существующего поколения космических средств. Так, нынешнее поколение орбитальных средств - это в основном специализированное применение на базе герметичных конструкций, с привязкой к конкретным типам средств выведения. В новом тысячелетии необходимо создание многофункциональных космических аппаратов на базе негерметичных платформ модульной конструкции, разработка унифицированного ряда средств выведения с малозатратной высокоэффективной системой их эксплуатации. Только в этом случае, опираясь на созданный в ракетно-космической отрасли потенциал, Россия в XXI веке сможет значительно ускорить процесс развития своей экономики, обеспечить качественно новый уровень научных исследований, международного сотрудничества, решения социально-экономических проблем и задач укрепления обороноспособности страны, что в конечном счете укрепит ее позиции в мировом сообществе.

Решающую роль в создании российской ракетно-космической науки и техники играли и играют ведущие предприятия ракетно-космической отрасли: ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, РКК "Энергия", ЦСКБ, КБОМ, КБТМ и др. Руководство этой работой осуществляется Росавиакосмосом.

С.А. Афанасьев, А.И. Киселев, В.Н. Челомей, Л.А. Борисов

В настоящее время российская космонавтика переживает не лучшие дни. Резко снижено финансирование космических программ, ряд предприятий находятся в крайне тяжелом положении. Но российская космическая наука не стоит на месте. Даже в этих сложных условиях российские ученые проектируют космические системы XXI века.

За рубежом начало освоения космического пространства было положено запуском 1 февраля 1958 г. американского КА "Эксплорер-1". Возглавлял американскую космическую программу Вернер фон Браун, являвшийся до 1945 г. одним из ведущих специалистов в области ракетной техники в Германии, а затем работавший в США. Он создал на базе баллистической ракеты "Редстоун" ракету-носитель "Юпитер-С", с помощью которой и был запущен "Эксплорер-1".

20 февраля 1962 г. ракетой-носителем "Атлас", разработанной под руководством К. Боссарта, на орбиту был выведен космический корабль "Меркурий", пилотируемый первым астронавтом США Дж. Тленном. Однако все эти достижения не были полноценными, так как повторяли шаги, уже пройденные советской космонавтикой. Исходя из этого правительство США предприняло усилия, направленные на завоевание лидирующего положения в космической гонке. И в отдельных областях космической деятельности, на отдельных участках космического марафона им это удалось.

Так, США первыми в 1964 г. вывели КА на геостационарную орбиту. Но наибольшим успехом явилась доставка американских астронавтов к Луне на космическом корабле "Аполлон-11" и выход первых людей - Н. Армстронга и Э. Олдрина - на ее поверхность. Это достижение стало возможным благодаря разработке под руководством фон Брауна ракет-носителей типа "Сатурн", созданных в 1964-1967 гг. по программе "Аполлон".

РН "Сатурн" представляли собой семейство двух- и трехступенчатых носителей тяжелого и сверхтяжелого класса, базирующихся на использовании унифицированных блоков. Двухступенчатый вариант "Сатурн-1" позволял выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 10,2 т, а трехступенчатый "Сатурн-5" - 139 т (47 т на траекторию полета к Луне).

Крупным достижением в развитии американской космической техники стало создание многоразовой космической системы "Спейс Шаттл" с орбитальной ступенью, обладающей аэродинамическим качеством, первый запуск которой состоялся в апреле 1981 г. И, несмотря на то что все возможности, обеспечиваемые многоразовостью, так и не были полностью использованы, безусловно, это был крупный (хотя и очень дорогостоящий) шаг вперед на пути освоения космоса.

Первые успехи СССР и США побудили некоторые страны к активизации своих усилий в космической деятельности. Американскими носителями были запущены первый английский КА "Ариэль-1" (1962 г.), первый канадский КА "Алуэт-1" (1962 г.), первый итальянский КА "Сан-Марко" (1964 г.). Однако запуски КА чужими носителями ставили страны - владельцы КА в зависимость от США. Поэтому начались работы по созданию собственных носителей. Наибольших успехов на этом поприще достигла Франция, уже в 1965 г. запустившая КА "А-1" собственным носителем "Диаман-А". В дальнейшем, развивая этот успех, Франция разработала семейство носителей "Ариан", являющееся одним из самых рентабельных.

Несомненным успехом мировой космонавтики было осуществление программы ЭПАС, заключительный этап которой - запуск и стыковка на орбите космических кораблей "Союз" и "Аполлон" - был осуществлен в июле 1975 г. Этот полет ознаменовал собой начало международных программ, которые успешно развивались в последнюю четверть XX века и несомненным успехом которых явились изготовление, запуск и сборка на орбите Международной космической станции. Особое значение приобрела международная кооперация в сфере космических услуг, где лидирующее место принадлежит ГКНПЦ им. М.В. Хруничева.

www.ronl.ru

Реферат - Практическое применение космонавтики

Реферат

по астрономии на тему:

Практическое применение космонавтики

Выполнила:

ученицаРепина Вера

класс11 «В»

школа№25

учитель:

Сахарова

СветланаЮрьевна

Кострома2001 год

Содержание:

TOC o «1-3» h z

Начало космической эры PAGEREF _Toc507765106 h 3

Космическоеисследование Венеры PAGEREF _Toc507765107 h 4

Исследования Венеры с помощью АМС PAGEREF _Toc507765108 h 5

АМС первого поколения PAGEREF _Toc507765109 h 5

АМС второго поколения PAGEREF _Toc507765110 h 6

Программа «Магеллан» PAGEREF _Toc507765111 h 9

Космическиеисследования Сатурна PAGEREF _Toc507765112 h 9

Практическоеиспользование космоса PAGEREF _Toc507765113 h 10

Голоса из космоса PAGEREF _Toc507765114 h 10

Космическая метеорология PAGEREF _Toc507765115 h 11

Изучение Земли из космоса PAGEREF _Toc507765116 h 12

Координатно-временное обеспечение PAGEREF _Toc507765117 h 13

Дистанционное зондирование Земли PAGEREF _Toc507765118 h 14

Программа пилотируемых полетов PAGEREF _Toc507765119 h 14

Основные направления научных исследований на ДОС «Мир»:астрофизика, геофизика, космическая технология, медицина, биология,биотехнология.PAGEREF _Toc507765120 h 15

МЕЖДУНАРОДНАЯКОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ PAGEREF _Toc507765121 h 16

Совместные полеты как первый этап создания международнойстанции.PAGEREF _Toc507765122 h 17

Функционально–грузовой блок «Заря» PAGEREF _Toc507765123 h 18

Компоновка PAGEREF _Toc507765124 h 19

Стыковочные агрегаты PAGEREF _Toc507765125 h 19

Система энергоснабжения PAGEREF _Toc507765126 h 19

Схема полета PAGEREF _Toc507765127 h 20

Полет STS-88 предстоит совершить кораблю«Индевор» (Endeavour).PAGEREF _Toc507765128 h 20

Экипаж корабля «Индевор» STS-88/PAGEREF _Toc507765129 h 21

Списоклитературы:PAGEREF _Toc507765130 h 23

Началокосмической эры

4октября 1957 г. СССР произвел запуск первого в мире искусственного спутникаЗемли. Первый советский спутник позволил впервые измерить плотность верхнейатмосферы, получить данные о распространении радиосигналов в ионосфере, отработатьвопросы выведения на орбиту, тепловой режим и др. Спутник представлял собойалюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четырьмя штыревымиантеннами длинной 2,4-2,9 м. Вгерметичном корпусе спутника размещались аппаратура и источники электропитания.Начальные параметры орбиты составляли: высота перигея 228 км, высота апогея 947км, наклонение 65,1 гр. 3 ноября Советский Союз сообщил о выведении на орбитувторого советского спутника. В отдельной герметической кабине находились собакаЛайка и телеметрическая система для регистрации ее поведении в невесомости.Спутник был также снабжен научными приборами для исследования излучения Солнцаи космических лучей.

6декабря 1957 г. в США была предпринята попытка запустить спутник «Авангард-1» спомощью ракеты-носителя, разработанной Исследовательской лабораторией ВМФ. Послезажигания ракета поднялась над пусковым столом, однако через секунду, двигателивыключились, и ракета упала на стол, взорвавшись от удара.

31января 1958 г. был выведен на орбиту спутник «Эксплорер-1», американский ответна запуск советских спутников. По размерам и массе он не был кандидатом в рекордсмены.Будучи длинной менее 1 м и диаметром только ~15,2 см, он имел массу всего лишь4,8 кг. Однако его полезный груз был присоединен к четвертой, последней ступениракеты-насителя «Юнона-1». Спутник вместе с ракетойна орбите имел длину 205 см и массу 14 кг. На нем были установлены датчикинаружной и внутренней температур, датчики эрозии и ударов для определенияпотоков микрометеоритов и счетчик Гейгера-Мюллера для регистрации проникающихкосмических лучей. Важный научный результат полета спутника состоял в открытииокружающих Земля радиационных поясов.Счетчик Гейгера-Мюллера прекратил счет, когда аппарат находился в апогее навысоте 2530 км, высота перигея составляла 360 км.

5февраля 1958 г. в США была предпринята вторая попытка запустить спутник«Авангард-1», но она также закончилась аварией, таки первая попытка. Наконец 17марта спутник был выведен на орбиту. В период с декабря 1957 г. по сентябрь1959 г. было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард-1»,только три из них были успешными. Оба спутника внесли много нового вкосмическую науку и технику (солнечные батареи, новые данные о плотностиверхний атмосферы, точное картирование островов в Тихом океане и т. д.).

17августа 1958 г. в США была предпринята первая попытка послать с мыса Канаверал в окрестности Луны зонд с научной аппаратурой.Она оказалась неудачной. Ракета поднялась и пролетела всего 16 км. Перваяступень ракеты взорвалась на 77 с полета. 11 октября 1958 г. была предпринятавторая попытка запуска лунного зонда«Пионер-1», также оказалась неудачной. Последующие несколько запусков также оказалисьнеудачными, лишь 3 марта 1959 г. «Пионер-4», массой 6,1 кг частично выполнилпоставленную задачу: пролетел мимо Луны на расстоянии 60000 км (вместо планируемых24000 км). Так же как и при запуске спутника Земли, приоритет в запуске первогозонда принадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен первый созданный рукамичеловека объект, который был выведен на траекторию, проходящую достаточноблизко от Луны, на орбиту спутника Солнца. Таким образом «Луна-1» впервые достиглавторой космической скорости. «Луна-1» имела массу 361,3 кг и пролетела мимоЛуны на расстоянии 5500 км. На расстоянии 113000 км от Земли с ракетнойступени, пристыкованной к «Луне-1», было выпущенооблако паров натрия, образовавшее искусственную комету. Солнечное излучениевызвало яркое свечение паров натрия, и оптические системы на Землесфотографировали облако на фоне созвездия Водолея. «Луна-2» запущенная 12сентября 1959 г. совершила первый в мире полет на другое небесное тело. В 390,2килограммовой сфере размещались приборы, показавшие, что Луна не имеетмагнитного поля и радиационного пояса. Автоматическая межпланетная станция(АМС) «Луна-3» была запущена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг.Основной целью запуска был облет Луны и фотографирование ее обратной, невидимойс Земли, стороны. Фотографирование производилось 7октября в течение 40 мин свысоты 6200 км над Луной.

Космическое исследованиеВенеры

Венера- вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечнойсистемы. Среднее расстояние от Солнца — 108 млн. км. Венера видна на небе либо после Захода Солнца (вечерняя звезда), либонезадолго до его восхода (утренняя звезда). Венера- самое яркое светило нанебе после Солнца и Луны, и при благоприятных условиях можно даже наблюдатьтень от предметов, создаваемую светом Венеры. Эта планета известна людям сглубокой древности. Уже в1610 годуГалилей произвел первые телескопические наблюдения небесных светил и наблюдалсмену фаз у Венеры, т.е. изменение ее видимой формы от диска до узкого серпа.

Существование атмосферы Венеры было обнаружено в1761 году М.В. Ломоносовым при наблюденияхпрохождения ее по диску Солнца.

Вращение любой планеты и ориентирование оси вращенияв пространстве обычно изучались по наблюдениям различных деталей, видимых на ееповерхности. Однако поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой иоблачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты ивращающимся гораздо быстрее, чем сама планета. Поэтому параметры вращенияВенеры были определены только после возникновения в 30-х годах нашего столетияи развития радиолокационных наблюдений. Интересно, что Венера вращается в обратнуюсторону по сравнению с Землей н другими планетами с наклоном оси вращения к плоскостиорбиты почти90°. Из-за такого необычногосочетания направлений и периодов вращения и

обращения вокруг Солнца смена дня и ночи наВенере происходит за117 суток, поэтомудень и ночь продолжаются по58.5 суток.

ВXX в. с помощью спектральных исследований ватмосфере Венеры найден углекислый газ, который оказался основным газом ееатмосферы(96,5 %), в состав которойвходит также около3% азота и небольшиеколичества инертных газов, кислорода, окиси углерода, хлороводородаи фтороводорода. Кроме того, с ее атмосфересодержится около0,1% водяного пара.Углекислый пар и водяной пар создают в атмосфере Венеры парниковый эффект(причиной которого является сильное поглощение этими газами тепловогоизлучения), приводящий к сильному разогреванию поверхности планеты. Температураее поверхности около 500°С.

Заметим, что великолепноепредставление о дикой «природе» Венеры- планеты бурь, адской жары и ядовитых облаков- дает один из ранних фантастических романов братьев Стругацких «Страна Багровых Туч» об экспедицииземлян на Венеру.

РисунокВенеры, сделанный А. Дольфюсом на обсерватории ПикМеди, содержит большие подробности, чем любая фотография, полученная с Земли,но детали видимой поверхности настолько неясны, что их трудно зарисовать точно.К тому же облачный покров изменяется очень быстро.

Новаяэра в астрономии- исследования планет спомощью космических аппаратов- позволилааккумулировать огромный объем новой информации о природе Венеры, уточните нашипредставления о ней.

ИсследованияВенеры с помощью АМС

К концу 50-х годов стало ясно, чтоназемные методы исследования Венеры не могут дать существенно новой информации.Методы оптической, инфракрасной и

ультрафиолетовой астрономии оказались непригодными для исследования подоблачной атмосферыпланеты. Запуск первых искусственных спутников Земли, а затем посылка первыхАМС к Луне показали возможность изучения Венеры с близких расстояний.АМС первого поколения

Первымисследовательским аппаратом, направленным земляками к другой планете, сталасоветская автоматическая станция «Венера-1», стартовавшая12 февраля1961года. Через три месяца ока прошла на расстояний около100 тысяч километров от Венеры и вышла наорбиту спутника Солнца. Радиосвязь с этой станцией продолжалась до тех пор,пока расстояние до Земли не превысило3млн. км. и затем прекратилась из-за выхода из строя бортовой аппаратуры. Основнымизадачами станции «Венера-1» являлись проверка методов выводакосмических объектов на межпланетную трассу, проверка сверхдальней радиосвязи иуправления станцией, проведение физических исследований в космосе.

В декабре1962года американский зонд «Маринер-2» пролетел на расстоянии35 тысяч километров от Венеры, имея на бортурадиометр сантиметрового диапазона, магнитометр и ряд приборов для исследованиязаряженных частиц в космической пыли. Результаты магнитных измерений показали,что собственное магнитное поле планеты невелико (магнитный момент Венеры не«превышает5- 10% магнитного- поляЗемли). С точностью на1,5 порядкабольшей, чем ранее с поверхности Земли, удалось определить отношение массСолнца и Венеры. По данным радиометра был сделан вывод, что, радиоизлучение формируетсяв нижней атмосфере Венеры, а не в ионосфере, как это допускалось ранее.

В1965 году к«прекраснейшей из звезд небесных», так назвал Венеру Гомер, ушла«Венера-2», которая провела так называемые полетные исследования. АМСпролетела па расстоянии24 000 км отповерхности планеты. Надежно работали приборы для измерения космических лучей,магнитных полей, потоков заряженных частиц и микрометеоритов, радиопередатчикии вся система передачи результатов научных наблюдении. Расправленные крыльясолнечных батарей питали приборы и аппаратуру электроэнергией. Основная техническаяпроблема, стоявшая перед конструкторами межпланетной станции, заключалась в обеспеченииее работы во время спуска в атмосфере Венеры в условиях огромных температур идавления, а также в период аэродинамического торможения.

Первые полеты АМС к Венере позволили выявитьразличияв подходе СССР и США к решениюзадач исследования Венеры с помощью космических аппаратов. Если специалисты СШАв качестве основной схемы на первом этапе выбрали схему пролета вблизи планеты,то конструкторы АМС в СССР поставили основной задачей посадку автоматическихстанций на поверхность планеты.

И вот наступил качественно новый этап: в1965 году «Венера-3» впервые достиглаповерхности планеты, а в 1967 году «Венера-4» впервые осуществилаплавный спуск в ее атмосфере и провела непосредственные физико-химическиеисследования. АМС «Венера-4» несла спускаемый аппарат, который отделился перед входомавтоматической станции в атмосферу. АМС сгорела в плотных слоях атмосферы, аспускаемый аппарат на парашюте плавно опустился в плотные слои атмосферы.Первый в истории человечества сеанс межпланетной радиосвязи продолжался93 минуты. Были измерены в зависимости отвысоты плотность, давление и температура атмосферы, проведен химический анализсостава атмосферы. Спускаемый аппарат был рассчитан на давление до20 атмосфер, и передача данных прекратилась допосадки на твердую поверхность Венеры. Было установлено, что углекислый газявляется основной компонентой атмосферы (не менее95%), получены пределы содержания ряда других компонентов,однозначно установлено существование высоких давлении и температур в атмосферепланеты. На пролетном аппарате измерена водородная корона Венеры, проведенынаблюдения заряженных частиц и микрометеоритов.

В1967 г.через день после посадки «Венеры-4» мимо планеты на расстоянии4000 км пролетел американский«Маринер-5», с помощью которого было исследовано прохождение радиосигналачерез атмосферу и ионосферу (радио просвечивание) и проведены измерения водороднойкороны. По данным радио просвечивания были получены зависимости температуры идавления от высоты в пределах35-90 км иконцентрация электронов ионосфере.

Существование менее плотной, чем земная, водороднойкороны у Венеры было обнаружено измерениями на космических аппаратах«Венера-4» и «Мзринер-5». Для верхних областей Венерыхарактерен ряд особенностей,

определяемыхфотохимией С02 с возможным участием в комплексе реакций воды игалогенов, в условиях атомных и молекулярных взаимодействий и взаимодействия ссолнечным ветром.

Основнаяцель запуска в1969 году двух станций «Венера-5»и «Венера-6»- увеличение проникновенияв атмосферу Венеры, повышение точности измерений химического состава, параметроватмосферы и соответствующих им высот. Корпус спускаемого аппарата был несколькоупрочен, что позволило провести измерения подоблачной атмосферы на более низкихвысотах (до19 км над поверхностью планеты).

Спускаемыйаппарат новой конструкции был создан и вошел в состав станции «Венера-7», которая достигла окрестностей планетыв декабре1970 года. Ее аппаратура проводила измерения не тольково время спуска во всей толще атмосферы, но и в течение53 минут на самой поверхности планеты. Условия оказались необыкновенносуровыми: давление достигало90 атмосфер,а температура- до 5000С; в облачномпокрове, окутывающем планету, очень много углекислого газа и мало кислорода.Получены данные о характере пород поверхностного слоя Венеры.

Наповестку дня встала задача разработки венерианскойавтоматической станции, способной проводить более широкий круг научныхисследований. Такой автоматической станцией нового поколения стала АМС«Венера-8». С помощью спускаемого аппарата станции«Венера-8» в1972 году были проведены разносторонние исследованияатмосферы и поверхности Венеры. Кроме измерений атмосферного давления,плотности и температуры были измерены освещенность и вертикальная структурааэрозольной среды, в том числе и облачного слоя, определены скорости ветра наразличных высотах в атмосфере по доплеровскому сдвигу частоты радиопередатчика,проведена гамма-спектроскопия поверхностных пород. Фотометрические измеренияпоказали, что облачный слой простирается до высот около40 км, оценена его оптическая толщина и прозрачность; освещенностьна поверхности дневной стороны Венеры оказалась достаточной для съемкиизображения места посадки. Впервые получен высотный профиль скорости ветра,который характеризуется возрастанием скорости от0,5 м/сек у поверхности до100м/сек у верхней границы облаков. По содержанию естественных радиоактивныхэлементов (уран, торий, калий) поверхностные породы на Венере занимаютпромежуточное положение между базальтами и гранитами.

Вфеврале 1974 года на расстоянии6000 кмот Венеры прошел американский пролетный зонд «Маринер-10», на которомбыли установлены телевизионная камера, ультрафиолетовый спектрометр и инфракрасныйрадиометр. Полученные телевизионные изображения облачного слоя использовалисьдля исследования динамики атмосферы. С помощью ультрафиолетового спектрометраобнаружены и измерены количества гелия в атмосфере.

АМС второго поколения

Станции нового поколения«Венера-9» и «Венера-10», достигшие планеты в октябре1975 года. стали первыми искусственнымиспутниками Венеры, а их спускаемые аппараты --свершили мягкую посадку наосвещенной стороне планеты. На станциях второго поколения информация соспускаемых аппаратов передавалась на орбитальный аппарат, а затемретранслировалась на Землю. Это привело к значительному увеличению количестваполучаемой информации. Впервые были переданы панорамные телевизионныеизображения с другой планеты, измерены на спускаемых аппаратах плотность,давление, температура атмосферы, количество водяного пара, проведенынефелометрические измерения частиц облаков, измерения освещенности в различныхучастках спектра. Для измерений характеристик грунта помимо гамма — спектрометра использовался радиационный плотномер. Искусственные спутникипозволили получить телевизионные изображения облачного слоя, распределениетемпературы по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты,провести исследования водородной короны, многократное радио просвечиваниеатмосферы и ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы.Большое внимание привлекло обнаружение гроз и молний в слое облачности напланете. Данные оптических измерений показали, что энергетические характеристикивенерианских молний в25 раз превосходят параметры земных молний.

В1978 году по межпланетной трассе прошли идостигли заданной цели еще два посланца-«Венера-11» и «Венера-12», основной задачей которых былодетальное исследование химического состава нижней атмосферы методами масс-спектрометрии, газовой хроматографии,оптической и рентгеновской спектроскопии. Были измерены количества азота, окисиуглерода, двуокиси серы, водяного пара, серы, аргона, неона и определеныизотопные отношения аргона, неона, кислорода, углерода, обнаружены хлор и серав частицах облаков, получены детальные данные по поглощению солнечногоизлучения на различных высотах в атмосфере, необходимые для изучения еготеплового режима. Специальным приемником были зарегистрированы импульсы электромагнитногоизлучения, указывающие на существование электрических зарядов в атмосференаподобие земных молний. На пролетных аппаратах были установленыультрафиолетовые спектрометры для исследования состава верхней атмосферы.

Основнаясоставляющая атмосферы Венеры-углекислый газ(96% по объему), азот (4%), окись углерода, двуокись серы, кислородапрактически нет, содержание водяного пара, по-видимому, колеблется от0,1 — 0,4% под облачными слоями до15-30% выше них. Наземными спектроскопическимиисследованиями найдены также молекулы H

Cl.

Температураатмосферы Венеры у поверхности планеты (на уровне, соответствующем радиусу6052 км)735К, давление9 МПа,плотность газа в60 раз больше, чем вземной атмосфере.

АтмосфераВенеры до50 км от поверхности сохраняетсяблизкой к адиабатической, а выше50 кмтемпературный градиент уменьшается приблизительно вдвое. Суточные колебаниятемпературы у поверхности1К, а на высоте50-80 км достигают 15-20К.

Температураверхней границы облачного слоя в приполярной зоне на5-10 К выше, чем у экватора, что, видимо, связано с изменениемвысоты расположения облаков. Высокая температураатмосферы у поверхности объясняется действием парникового эффекта: согласноданным прямых измерений значительная часть солнечного излучения(3 — 4%) достигает поверхности и нагревает ее,а сильная непрозрачность для собственного инфракрасного излучения плотной углекислойатмосферы с примесью водяного пара препятствует остыванию поверхности.

Обнаруженавысокая грозовая, активность Венеры:интенсивность электрических разрядов, регистрировавшаяся по частоте следованиянизкочастотных импульсов на спускаемых аппаратах «Венера-11» и«Венера-12», оказалась во много раз выше, чем на Земле. Очевидно,вблизи поверхности Венеры возникают электрические поля с напряженностью в сотникВ/м. Высокая грозовая активность предположительнообъясняется наличием действующих вулканов на поверхности Венеры.

Космическиеисследования показали, что собственное магнитное поле планеты невелико(магнитный момент Венеры не превышает5 — 10 %магнитного поля Земли).

Одновременнос «Венерой-11» и «Венерой-12»проходила работа американского проекта «Пионер-Венера», которыйвключал спутник и четыре атмосферных зонда с аппаратурой для измерениядавления, плотности, температуры, оптической толщины облаков и тепловогоизлучения в атмосфере. На одном из зондов были дополнительно установленымасс-спектрометр, газовый хроматограф, спектрометрразмеров аэрозольных частиц и два фотометра. На борту спутника находилисьмасс-спектрометры нейтронного и ионного состава, ультрафиолетовый спектрометр,инфракрасный радиометр, поляриметр, магнитометр, анализаторы плазмы и электрическихполей радар для исследования рельефа.4декабря1978 года на околопланетнуюорбиту выведен американский космический аппарат «Пионер-Венера — 1»,а9 декабря на Венере в четырех точкахпланеты совершили посадку один большой и три малых зонда (большой и один малыйна дневную сторону,2 других малых- на ночную поверхность), доставленныекосмическим аппаратом «Пиоиер-Венера-2» (сам космический аппаратсгорел в атмосфере Венеры). Во время этих экспериментов были проведены исследованияструктуры, химического состава, оптических свойств и теплового режимаатмосферы, свойств облаков. Проведены также измерения нейтрального и ионногосостава верхней атмосферы: плазменные и магнитные измерения; методом радиовысотометрии исследован рельеф значительной частипланеты.

Один из самых сложных за всю историюисследований Венеры комплексный эксперимент был осуществлен с помощью АМС«Венера-13» и «Веиера-14»(1982 год). На спускаемых аппаратах была установлена усовершенствованнаяаппаратура химического анализа атмосферы (масс-спектрометры, газовые хроматографы, оптические и рентгеновские спектрометры) дляисследования частиц облачной слоя. На этих станциях впервые были полученыЦветные панорамы поверхности планеты. Спускаемые аппараты провели бурениегрунта (при температуре470° С и давлении у поверхности 93,5*105 Па.). Раскаленный грунт, добытыйбуровой установкой, транспортировался по сложной системе трубопроводов внутрьпрочного корпуса спускаемого аппарата, где был проведен его химический анализ.Анализ позволил определить содержание в грунте окислов магния, алюминия,кремния, железа, калия, кальция, титана и магния. Впервые измерены электропроводностьи механическая прочность грунта, а также выполнен простейший сейсмическийэксперимент. Программа атмосферных измерений позволила провести измерениесодержания инертных газов- аргона, неона,криптона, ксенона- и большинства ихизотопов, что очень важно для понимания процесса формирования атмосферы Венеры.Ведь большинство изотопов являются реликтовыми, т. е. их содержание неизменялось со времени формирования атмосферы. Кроме того, был выполнен комплексизмерений содержания серосодержащих и других малых компонентов атмосферы. Этиизмерения подтвердили, что сера является основным элементом, определяющим составвенерианских облаков.

Главнойцелью космического эксперимента на искусственных спутниках Венеры автоматическихмежпланетных станциях «Венера-15» и «Вепера-16»(1983 год) являлось радиолокационноекартографирование поверхности северного полушария с помощью радиолокаторовбокового обзора. Впервые получены радиолокационные изображения северной приполярнойобласти Венеры. На изображениях различаются кратеры, гряды, возвышенности,крупные разломы, горные хребты и детали рельефа размером1-2 км. На спутниках были также установлены приборы для зондированияповерхности и атмосферы планеты в радиодиапазоне и инфракрасныйФурье-спектрометр, созданный учеными ГДР и СССР для исследования химического состава,строения, теплового режима и динамики атмосферы на высотах55-100 км.

Вдекабре 1984г. с интервалом в 6 суток в Советском Союзе были запущены идентичныеАМС «Вега-1» и «Вега-2». Каждая из этих станций состояла изпролетного и спускаемого аппаратов. Целью запуска явилось исследование Венеры спомощью спускаемых аппаратов и изучение кометы Галлея пролетными аппаратами срасстояния около 10000км. Спускаемый аппарат состоял из аэростатного зонда ипосадочного аппарата. За двое суток до входа в атмосферу Венеры от пролетногоаппарата отделился спускаемый аппарат, который при входе в атмосферу планеты разделилсяна аэростатный зонд и посадочный аппарат.11и15 июля1985 года впервые в атмосфере Венеры наполнились гелием оболочкиаэростатов диаметром3,4 м(200 лет назад, в 1783 году, подобный эксперимент был выполнен на Земле братьями Жозефом и Жакком Монгольфье).Аэростатные зонды, рассчитанные на работу в течение двух земных суток, несликомплекс метеоприборов (датчик давления, два датчикатемпературы, анемометр для измерения вертикального компонента скорости ветра),нефелометр для измерения плотности аэрозоля и индикатор наличия световыхвспышек. По сигналам, передаваемым аэростатами на пролетные аппараты и далее наЗемлю, с помощью17 наземныхрадиотелескопов, расположенных на территории СССР, Европы. Северной и ЮжнойАмерики, Австралии, Африки, определялись координаты и скорость движенияаэростатов. На каждом посадочном аппарате имелся комплекс из девяти приборовдля исследования характеристик атмосферы и поверхности Венеры. Осуществлениепрограммы АМС «Вега1, 2» позволиловпервые выполнить уникальный эксперимент по прямому измерению скорости ветра вверхней части облачного венерианского покрова.

Программа«Магеллан»

Хотянаши знания об атмосфере Венеры и крупномасштабных характеристиках ее поверхности,полученные в результате исследовании с помощью АМС, очень обширны, мы знаемочень мало о горах и долинах, кратерах и потоках лавы- о деталях геологии Венеры. Мы хотели бы знать, как форма венерианской поверхности менялась под воздействиемвулканической и тектонической деятельности недр планеты, под влиянием водной иветровой эрозии. Активны ли до сих пор все эти процессы? В поисках ответов наэти важнейшие вопросы американскими учеными запланирована программа«Магеллан». Эта программа впервые для США будет использовать спутниковыеизмерения характеристик планеты Венера. Космический корабль с аппаратурой активнойлокации «Магеллан», позволяющей получать изображения планеты и ее подповерхностного слоя, будет запущен с земного космического корабля Шаттл Антлантис. Через год и тримесяца он выйдет на орбиту вокруг Венеры.

В течение следующих243 дней (период обращения Венеры) будутпроводиться радиометрические, альтиметрические измерения и картографическаясъемка Венеры с помощью радара при каждом облете этой планеты за3,5 часа. От70до90% венерианскойповерхности будет охвачено радарным картированием с высоким разрешением (от250 до600м), т. е. с разрешением, которое почти в10раз лучше, чем все предыдущие карты Венеры. Тот факт, что «Магеллан»будет посылать данные на Землю в течение каждого облета планеты, позволитученым на Земле точно измерить легкие изменения в орбитальном движении АМС,вызванные изменениями венерианского гравитационного поля.Данные этих измерений внесут существенный вклад в наши знания о природе внутреннейструктуры тела Венеры.

www.ronl.ru

Реферат - История советской космонавтики

Московский Государственный Технический Университет имени Баумана

факультет Фундаментальные науки.

Реферат по истории отечества студента группы

ИСТОРИЯ СОВЕТСКОЙ КОСМОНАВТИКИ

пилотируемые полеты и исследования других планет

Вступление

Зачем люди устремилисьв космос? Зачем мы тратим столько сили средств для достижения других планет, многомесячнуюработу людей в космосе, дорогостоящие аппараты и носители? Для людей, которыеназывают себя мыслящимипрактически придуманы отговорки: мол, видите, сколько пользыуже приносят нам спутники — спутниковоетелевидение, навигация, предсказаниепогоды, поискполезных ископаемыхи т. д. и т. п…

На самом деле тех людей, которые создавали и создают этутехнику вдохновляют в первую очередьне существующиеи грядущие блага, которые несет человечествуосвоение космоса и даже не решениемногих нашихземных проблем за счет этого, а простоечеловеческоелюбопытство. Желание взглянутьна обратную сторону Луны, заглянуть под облачный слой Венеры, выяснить есть ли жизнь на Европе (спутник Юпитера). И еще одно, самоеглавное — желание удостоверится, что мы не одиноки во Вселенной. Есть многокосвенных свидетельств, что это так, но мы до сихпор не обнаружилив Космосе нетолько следыдругих цивилизаций, но и вообще следы органической жизни, несмотря на все нашипопытки. Поиски продолжаются.

Наша страна была пионером вобласти исследования космоса. Космическая отрасль долгоевремя была унас символом прогресса, предметом законной гордости нашей страны.Космонавтика была частью политики — нашикосмические достижения должны были «еще раз продемонстрировать преимущество социалистического строя». Поэтому в официальных отчетах и монографиях с большой помпой описывались наши достижения и скромно умалчивалось о неудачах, а главное об успехах наших главных оппонентов- американцев.Сейчас появились, наконец, публикации правдиво, безлишней помпезности и с изрядной долей самокритики рассказывающие о том как проходило у нас исследование межпланетного пространства и мы видим, что не все шло легко и гладко. Это ничуть не умаляет достижений нашей космической отрасли — напротив свидетельствует о твердости и духе людей, несмотря на неудачи шедших к цели.

Первыешаги

Основоположником современной космонавтики по праву считается великий русский ученый-самоучкаК.Э.Циолковский, который еще в конце XIX века выдвинул идею о возможности необходимости освоения человеком космического пространства. Первоначально эти мысли были опубликованы им в виде научно- фантастических повестей, а затем, в 1903 г. была опубликована знаменитая работа «Исследованиемировых пространств реактивными приборами», в которой он показал возможность достижения космических скоростей и иных небесных тел с помощью ракеты на жидком топливе. ВпоследствииЦиолковскийопубликовал еще ряд работ посвященных ракетной технике и освоению космоса.

У Циолковского появились последователи и популяризаторы как в нашей стране, так и за рубежом. В Америке — профессор Годдард, который в 1926 г. — построил и испытал вполете первую в мире ракету на жидком топливе. В Германии Оберт и Зенгер. В нашей стране популяризатором идей Циолковского стал в, частности, Я.И.Перельман (автор «Занимательной физики» и др.книг занимательного жанра ).Некоторые инженеры и ученые взялись за дальнейшее развитее егоидей.

В 1918 г. вНовосибирске вышла книга Ю.В.Кондратюка«Тем кто будет читать чтобы строить», в которой автор дает оригинальный вывод формулыЦиолковского, предлагает схему трехступенчатой кислородно-водородной ракеты, орбитального космического корабля, аэродинамическое торможение в атмосфере, гравитационный маневр, схему полета на Луну(именно по этой схеме летели американцы т.к. она оказалась оптимальной).Жаль что этот талантливый инженер не смог принять участие в создании ракетной техники — в 30-ых его посадилив тюрьму «завредительство» (он занимался тогда строительством элеваторов) затем выпустили, но он погиб во время войны.

В 1924 г. появилась работа другого инженера, увлеченного идеей межпланетных сообщений — Ф.А. Цандера«Перелеты на другие планеты» в которой он предложил комбинацию самолета с ракетой. В 1931 г. были организованы две общественныегруппы изучения реактивного движения (ГИРД)- в Москве — подпредседательством Цандера и в Ленинградепод председательством В.В.Разумова. Первоначально они предназначались только для ведения пропагандистской и просветительской деятельности.

Еще в1929г. в составе Газодинамическойлаборатории (ГДЛ) (финансировавшейсягосударством) было образованоподразделение Глушко по разработке электрических и жидкостных ракет (еще раньше Глушко предлагал проект «Гелиоракетоплана»- дископлана, снабженного электроракетным двигателем питающимся от солнечных батарей — довольно смелый для 20-ых годов проект). В 1932 г. московскомуГИРДу государством была предоставлена экспериментальная база для постройки и испытанияракет, а его начальником назначается молодой выпускникМВТУ, активный участник создания ГИРДа С.П.Королев.В следующемгоду на базе этой группы и на базе ГДЛ был создан Реактивныйнаучно — исследовательский институт (РНИИ).Государство поддерживало ракетчиков отнюдь не из желания приблизить выход человечества в мировоепространство, а из «оборонных» соображений- уже тогда было ясно, что ракета это грозное оружие, а другие страны, особенно Германия, вели активные исследования в этом направлении. Вызывала интерес военных и возможность применения ракетных ускорителей на боевых самолетах, от которых недалеко было и до реактивной авиации.

Вновьсозданный институт активно взялся за работу.В 1933г. был произведен запуск первой советской ракеты на гибридном топливе (твердое и жидкое) ГИРД-09, конструкцииМ. К. Тихонраваова. В том же году состоялся пуск первой отечественной ракеты на жидком топливе ГИРД- Х, конструкции Цандера. В конце 30-ых годов под руководством Королева был построен и испытан ракетоплан РП-318-1 с двигателем конструкции Глушко. Тогда же была испытана первая автоматическая крылатая ракета 212 конструкцииКоролева также с двигателем Глушко. В 1939 -1941г.г. в РНИИ были построены под руководством Ю.А.Победоносцеваракетные установки залпового огня — «катюши». Как мы видим, РНИИ работал в основном на военных, в других странах сложилась тогда похожая ситуация — реактивные аппараты, которые вознесут позднее человека на небеса, изначально создавались для уничтожения себе подобных.

Нельзя не упомянуть также о таком важном событии, как создание у нас в стране пожалуй первого учебного заведения, по подготовке специалистов для ракетно-космической отрасли — в 1932г. в Москве по инициативе ГИРДа были организованы инженерно — конструкторские курсы. На курсах читали лекции видные советские ученые, в частности, создатель теории воздушно-реактивных двигателей Б.С.Стечкин, один из основателей авиационной медицины Н.М.Добротворский(уже тогда там читали курс физиологии высотного полета). Выпускником этих курсов был, в частности, И.А.Меркулов- создатель прямоточного воздушно-реактивного двигателя(ПВРД). В 1939 г. была испытана первая в мире двухступенчатая ракета с ПВРД его конструкции. Хотя ни в авиации, ни в космонавтике эти двигатели применения не нашли, в последнее время интерес к ним возобновился в связи с созданием многоразовых транспортных космических систем, т.к. ПВРД, черпающий кислород из окружающей среды, позволит резко уменьшить необходимое количество горючего на борту.

От ФАУ-2 до первого спутника

Во время Второй мировой войны наиболее совершенная ракетная техника была создана в фашистской Германии — этопрежде всего построенная к 1942 г. одноступенчатая баллистическая ракета с ЖРД Фау-2, конструкции Вернера фон Брауна. С их помощью фашисты обстреливали Лондон, запуская ракеты с побережья оккупированной Франции. В 1943г. были проведены испытания истребителя с ЖРД Мессершмитд-163В с двигателем Вальтера, однако в авиации более перспективными представлялись ВРД, которые немецкие конструкторы так и не успели достаточно усовершенствовать до поражения Германии в войне.

К 1943 г. вон Браун разработал проект двухступенчатой межконтинентальной(!) баллистической ракеты А9/А10 (Фау-3), взлетной массой около 100 т. (!). В этом году Фау-3 совершила 18 стартов, 16 из которых окончились взрывом. В следующем году было произведено около 30 стартов, сведений о которых пока не найдено.Фау-3 предназначалась для обстрела Нью-Йорка.Наводить ее на цель должен был пилот — предполагалось что после наведения он покинет ракету на парашюте и его подберет подводная лодка. Для этого был набран первый в истории отряд космонавтов, однако данными о том, были ли люди на борту стартовавших ракет мы не располагаем. Немецким конструкторам удалось сделать то, США и СССР смогут сделать более чем через 10 лет спустя — ведь такой ракете вполне по силам вывести на орбиту искусственный спутник. Есть мнение, что на этой ракете немцы еще во время войны вывели человека в космос — я считаю это вымыслом т.к., во-первых, для орбитального полета Фау-3 была все же слабовата (а суборбитальные полеты без выхода на орбиту могут быть отнесены к космическим с большой долей условности), а во-вторых, в 1944 г. у Германии были уже другие проблемы, нежели космические полеты.

Поражение Германии прекратило дальнейшее развитее этой ракетной техники (возможно к большому счастью для всего человечества), а ее потенциал в этой области был буквально растащен союзниками. Основные трофеи достались американцам, наступавшим с запада и захватившим находившееся там заводы, полигоны и КБ.В плен к ним попало и большинство немецких конструкторовво главе с фонБрауном, которые впоследствии плодотворно работали над американской ракетной техникой.Нам трофеев почти не досталось, однако наши конструкторы все же сумели добыть чертежи и основательно изучить немецкую технику. Таким образом ракетно-космическая техника в обоих «космических» державах начала развиваться на основе немецкого опыта. Первые баллистические ракеты в СССР и США были по сути копиями Фау-2.

В 1946 г. (а фактически уже сразу после разгрома Германии) началось острое противоборство СССР и США во всех отраслях экономики, науки и техники, на грани вооруженного конфликта, получившее с подачи У.Черчилля название «холодной войны», и вызванное стремлением обоих держав к мировому господству.

В 1945 г. у США появилось атомное оружиеи появляются планы нанесения ядерных ударов по СССР. Однако в 1949 г. атомная бомба появилась и в Советском Союзе, а в 1953 у нас была взорвана первая термоядерная бомба. Теперь ядерное оружие имелось у каждой из противоборствующих сторон, и большое внимание стало уделяться средствам его доставки. Т.к. Бомбардировщик был слишком уязвим и медлителен, начинаются работы по созданию межконтинентальных баллистических ракет.

В 1946 г. С.П.Королев был назначен главным конструктором ОКБ, которое должно было проектировать многоступенчатые баллистические ракеты. В 1948 г. состоялся полет первой отечественной баллистической ракеты Р-1 (бывшей, правда, почтиточной копиейФау-2). В 1951 г. была принята на вооружение ракета Р-2, сдальность полета 600 км, ав 1956г. — ракета Р-5М, с дальность полета 1200км. В 1954г. было образовано ОКБ М.К. Янгеля, которое занялосьразработкой боевых баллистических ракет долговременного хранения.

Помимо боевых ракет в Советском Союзе с 1949г. регулярно запускались научно исследовательские ракеты В-1Е, В-2А, В-1А (созданныена базе баллистических ракет) и др., спомощью которых исследовались верхние слои атмосферы, космические лучи, а также поведение подопытных животных (собак) во время полета. Таким образом закладывался фундамент для будущего полета в космос человека…

Одноступенчатые ракеты не моглиудовлетворить военных — им требовалась многоступенчатая межконтинентальная ракета, способная доставить «груз» в любую точку земного шара. Разработка такой ракеты велась в ОКБ Королева, но для ее запуска старый полигон Капустин Яр уже не годился и в 1955г. в Казахской степи, недалеко от железнодорожной станции Тюра-Там началось строительство нового полигона, который досих пор именуется космодромом Байконур, хотя до селения Байконур от космодрома довольно далеко.Такое название выбрали, видимо, из соображений запутывания «вражеских шпионов».«Вражеские диверсанты» наверное по ночам снилисьпартийным чиновникам, поскольку они отклонили первоначальный проект, где старт размещался на возвышенности, сочтя, что стартующая ракета в этом случае будет слишком уязвима и перенеслипуск в другое место. Геологоразведку там произвести не успели, и когда начали рыть котлован, строителей поджидал «сюрприз»- в безводной степи они обнаружили подземный резервуар с водой, сильно затруднивший строительство.Если бы не изобретательность и героический труд строителей, то старт не успели бы закончить к сроку и тогда еще неизвестно, чей спутник был бы первым.

В 1957 г. строительство космодрома завершилось, и начались летные испытания новой двухступенчатой баллистической ракеты Р-7. После трех неудачных попыток удалось наконец добиться устойчивого полета ракеты.Р-7 была сомой большой и мощной ракетой того времени — ее взлетная масса составляла около 300 т. а вдлину она имела около 30м. «Семерка» была построена в ОКБ Королева, двигатели создавались под руководством Глушко, а система управления- под руководством Пилюгина. Эта конструкция оказалась чемпионом долголетия в такой новой и быстро развивающейся отрасли, как космонавтика — ракета «Союз», по сей день доставляющая космонавтов на орбиту, есть ни что иное, как усовершенствованная «семерка» с добавленной третьей ступенью.

Создание мощной ракеты-носителя позволило нашей стране выйти на лидирующие позиции в исследовании космоса. 4 октября 1957г. Р-7 вывела на орбиту первый искусственный спутник земли Это был алюминиевый шар диаметром 58 см, и массой 83 кг, снабженный радиопередатчиком. Впервые созданный человеком аппарат достиг первой космической скорости. Этособытие принято считать началом космической эры — эры практической космонавтики.Связь с первым спутником продолжалась 20 суток (на столько хватило заряда батарей), после чего он еще около двух с половиной месяцев кружил над землей, пока не сгорел в плотных слоях атмосферы. В ходе этого эксперимента изучалась ионосфера земли и возможность установления связи с космическим аппаратом, а также (в ходе наблюдения за движением спутника) верхние слои атмосферы.

Вслед за первым спутником 3 ноября был отправлен второй ( трехступенчатым вариантом ракеты ), массой 508кг. (!), запущенный к тому же на довольно высокуюорбиту. На этом спутнике находился первый «космонавт» — собака Лайка.Исследовалась жизнедеятельность животного в космических условиях. Третий спутник имелмассу 1327 кг. и был предназначен для исследования космического пространства и геофизических исследований. На спутнике впервые были установлены солнечные батареи.

Запуски первых спутников преследовали не только научные цели, но и призваны были продемонстрировать мощь наших баллистических ракет.Возможности американских ракет в то время оставляли желать лучшего- запущенный ракетой «Юпитер-С» в феврале 1958 г. спутник «Эксплорер» имел массу всего лишь 14 кг.

В январе ракета-носитель «Молния» (Р-7, дополненная еще двумя ступенями) впервые достигла второй космической скорости, и вывела в космос станцию «Луна-1», массой 1472кг. «Луна-1», пройдя в 6 тыс. км. от поверхности нашего спутника вышла на орбиту вокруг солнца. Связь со станцией поддерживалась до расстояния 600 тыс. км. (рекорд для того времени).В сентябре того же года станция «Луна-2» достигла поверхности Луны (попросту упала на нее).Впервые созданный человеком аппарат достиг поверхности иного небесноготела. Кстати, Годдард еще в 20-ых г.г. собирался «послать снаряд на Луну», но тогда этот проект справедливо вызвал скептические замечания ученых.

Оба эти запуска, какмы видим, неочень много дали науке иносили скорее «спортивный» и пропагандистский характер. Однако в октябре тогоже «лунного» года к нашей небесной соседке отправилась станция «Луна-3», снабженная фотокамерой. Она совершила облет луны и передала на землю снимки лунной поверхности, в том числе ее обратной стороны, невидимойс Земли.

--PAGE_BREAK--

Пилотируемые полеты

Запуски первых спутников и «лунников», безусловно, произвели громадное впечатление на мировую общественность и продемонстрировали высокий уровень развития науки и техники в Советском Союзе. Но полет человека в космос был бы, безусловно, еще болееэффектным событием, инаши космические«фирмы » приступили к проектированию первого пилотируемого корабля. Тем более, что американцытоже работали над подобным проектом, а Н.С.Хрущев твердо решил перегнать Америку во всем.

Необходимо было в короткий срок (от первогоспутника до первого космонавта прошло меньше четырех лет) построить аппарат, в котором человек мог несколько суток находится в космосе, азатем благополучно вернутся на землю. При таких условиях приоритет отдавался скорости разработки и надежности, а не совершенству технических решений. Корабль «Восток » был устроен сравнительно просто, но надежно (вспомним, не один пилотируемый «Восток» не потерпел аварии).

Корабль представлял собой шар, покрытый толстым слоем теплоизоляции (с большим запасом), к которому при помощи двух металлических лент крепился приборный отсек с тормозным двигателем.В шаре находился космонавт и системы жизнеобеспечения. Форма шара была выбрана потому, чтоего поведение при входе в атмосферу было хорошо изучено, а на аэродинамические исследования других форм не было времени. Система посадки была также довольно проста — сопло тормозного двигателя наводилось строго на Солнце, двигатель включался и аппарат устремлялся к Земле. Далее срабатывал один единственный пиропатрон, разрывавший металлические ленты и отделявшиеприборный отсек, и «шарик» совершал аэродинамическое торможение в атмосфере. Системы мягкой посадки не было, и поэтому на высоте нескольких километров пилот катапультировался.Чтобы тормозной двигатель дал импульс в нужном направлении момент спуска выбирался так, чтобы солнце занимало в это время соответствующее положение относительно корабля. Запасного двигателя не было, и поэтому корабль предполагали запускать на такую орбиту, чтобы через неделю — две он сам вошел бы в плотные слои атмосферы.

Первые корабли этой серии были беспилотными. На них отрабатывался сход с орбиты, а также изучалось поведение подопытных собак. На одном из этих кораблей благополучно слетали Белка и Стрелка. Два других «собачьих» экипажа, вследствие неисправностей систем посадки, на землю вернуть не удалось.Корабли следующей серии предназначались уже для человека, но в первых двух полетах их пассажирами был манекен и подопытные собаки. В ходе полета проверялась двусторонняя радиосвязь, для чего с орбиты передавали запись биений человеческого сердца. Эти радиосигналы были пойманы рядом радиолюбителей, что дало повод для слухов о якобы неудачных попытках запуска человека вкосмос, предпринятых в СССР еще до полета Гагарина.

В начале 1960г. был создан Центр подготовки космонавтов и из летчиков-истребителей набирается первый отряд космонавтов.Первый полет человека должен был состоятся в декабре 1960г. но был отложен из-за страшной катастрофы на Байконуре- на стартовом столе взорвалась баллистическаяракета Р-14 (ОКБ Янгеля). Погибли десятки человек, в том числе члены государственной комиссии во главе с маршалом Неделиным(официально было объявлено, что он погиб в автокатастрофе). Возникла опасность, что американцы обгонят нас — их полет был намечен на май 1961г. (хотя это был суборбитальный полет, но первым человеком в космосе стал бы все же американец).

Однако 12 апреля 1961г. на третьем в серии корабле «Восток» Ю.А.Гагарин совершил первый космический полет и благополучно вернулся на Землю. Правда, полет проходил не так гладко, как сообщал ТАСС. Корабль был выведен на слишком высокую орбиту, и если бы отказал тормозной двигатель упал бы на Землю не через 10 дней, как предполагалось, а через 50, на что ресурсы системы жизнеобеспечения рассчитаны не были. К счастью, тормозной двигатель сработал нормально и корабль устремился к Земле, но один из разъемов, соединявшихспускаемый аппарат с приборным отсеком не разошелся, и отсек волочился за спускаемым аппаратом пока злосчастный провод не сгорел в атмосфере.

На высоте примерно 7 км. космонавт катапультировался спокойно приземлился.Долгое время у нас как-то замалчивали тот факт, что пилоты первых кораблей должны были катапультироваться. Так в одной работе сказано«космонавты… могли… либо оставаться до приземления в корабле, либо катапультироваться». В случае, если космонавт остался бы в корабле, позавидовать ему было трудно- об этом красноречиво говорят вмятины и трещины, оставшиеся на спускаемых аппаратах после жесткой посадки. Происходит эта полуправда от того, что по правилам Международной авиационной федерации рекорд фиксируется только в том случае ( а полет Гагарина был, безусловно, рекордным), когда пилот в момент посадки находился в летательном аппарате. Поэтому в официальном отсчете было туманно сказано что пилот приземлился вместе со спускаемым аппаратом.

Цели своей мыдостигли- полет Алана Шепарда состоялся спустя почти месяц после Гагарина, а «настоящий» орбитальный полет Дж. Глена состоялся лишь в феврале следующего года. К тому времени в Союзе был произведен уже второй орбитальный полет — полет Г.С.Титова, который продолжался более суток.В ходе этого полета выяснялось влияние на человеческий организм длительного пребывания в космосе. Титову первым пришлось столкнутся со «спутниковой болезнью» — когда человека начинает «укачивать» в невесомости. Сейчас известно, что эти симптомы появляются в первые дни полета и вызваны адаптацией организма к невесомости, но тогда это вызвало большие опасения и были разработаны специальные методы тренировки вестибулярного аппарата космонавтов.

В августе 1962г. над планетой оказалось сразу два корабля «Восток-3», пилотируемый А.Г.Николаевым и стартовавший днем позже«Восток-4» пилотируемый П.А.Поповичем. Корабли летели на небольшом удалении такчто космонавты могли видетькорабли друг друга и между ним была установлена двусторонняя связь. Впервые изображение космонавта в кабине во время полета было передано по центральному телевидению.Космонавты провели в космосе четверо и трое суток соответственно.

В следующем году мы решили доказать всему миру, что каждая кухарка у нас не только умеет управлять государством, но и космическим кораблем. Еще в 1961г. в отряд космонавтов были набраны женщины. А июне 1963г. на корабле«Восток -6» совершила полет бывшая работница текстильной промышленности и парашютист-любитель В.Н.Терешкова. Она совершила совместный полет с В.Ф.Быковским, находившемся в выведенном в космос двумя днями ранее «Востоке-5».После трехдневного группового полета космонавты благополучно приземлились и Терешкова стала таким образом первой женщиной-космонавтом.

В 1961г. сразу после полета Гагарина президент США Дж. Ф. Кеннеди объявил национальную программу, целью которой была высадка астронавтов на Луну. В первым шагом к осуществлению этой цели должен был стать проект «Джеммини», предусматривавший запуск кораблей с экипажами из двух человек, и отработку ими таких мероприятий, как выход в открытый космос, стыковка и расстыковка, 14-суточное пребывание людей в космосе, необходимых для лунных миссий.

Поскольку мы всеми силами старались сохранить лидирующие позиции в освоении космоса ( или хотя бы видимость лидерства), необходимо было также разрабатывать принципиально новый многоместный корабль. Но полеты «Джеммини» предполагались уже в !965г. и наш новый корабль «Союз» явно не успевал к этому сроку.Тогда в полет решено было отправить модернизированный «Восток», рассчитанный на экипаж из трех человек.

В октябре !964г. новая ракета носитель «Союз» (построенная на базе все той же Р-7) вывела на орбиту корабль «Восход», на котором впервые в мире находилось сразу три космонавта: командир В.М.Комаров, космонавт-исследователь К.П.Феоктистови врач Б.Б.Егоров.Впервые космонавты летели без скафандров (иначе, наверное, и не поместились бы в тесную кабину), на корабле появился резервный тормозной двигатель и система мягкой посадки (катапультировать троих было бы проблематично) Пробыв в космосе сутки корабль благополучно приземлился. Примечательно, что в тот год наблюдалось некое затишье — это был единственный пилотируемый полет (с обоих сторон ).

В марте 1965г. стартовал «Восход -2 » с П.И.Беляевим и А.А.Леоновым на борту. На корабле была оборудована раздвижная шлюзовая камера для выхода в открытый космос, который и был успешно осуществлен Леоновым. В свободном пространстве он пробыл 12 мин. и при этом удалялся откорабля на расстояние до 5м. При возвращении в корабль, правда, возникли проблемы — скафандр раздуло от внутреннего давления о он не пролезал в люк, к счастью космонавт догадался сбросить давление и благополучно вернулся в корабль. При возвращении на Землю также возникла непредвиденная ситуация — вышла из строя автоматическая система управления посадкой и космонавты впервые на ручном управлении.Спуск прошел успешно, но корабль опустился не в заданном районе, и экипаж долго не могли найти. Таким образом с выходом в открытый космос мы опередили амереканцев, но затем американцы в 1965-1966 г.г. совершили весьма успешно 10 полетов по программе «Джеммини» и заняли лидирующие позиции в пилотируемой космонавтике (в 1966г. общий налет наших космонавтов составлял около 500 ч., в товремя как амереканцев — около 2000 ч. и 12 ч. в открытом космосе, все эксперименты, планировавшиеся программой «Джеммини» были успешно выполнены ).

Наш ответ последоваллишь в !967г. — 23 апреля в космос отправился новый корабль«Союз», пилотируемый Комаровым. К сожалению, старта нового корабля не увидел Главный конструктор С.П.Королев — в январе 1966г. он скоропостижно скончался в возрасте 59 лет.«Союз» был рассчитан на трех человек и состоял из трех отсеков: приборного, в котором находился двигатель и запас горючего для маневрирования и посадки; спускаемого аппарата, вкотором экипаж находился при старте, и в котором возвращался на землю; и орбитального отсек, который был предназначен для поведения различных экспериментов в космосе и при необходимости мог служитьшлюзовой камеройдля выхода в открытый космос.Корабль был снабжен системой стыковки, которая позволяла составлять из двух «Союзов» орбитальную станцию. Следующим за полетом человека шагом в освоении космоса должно было стать создание долговременной пилотируемой орбитальной станции. Для исследований в этом направлении и были предназначены корабли серии «Союз».

Первый полет «Союза» завершился первой космической трагедией — во время спуска в атмосфере не сработала парашютная система и спускаемый аппарат с космонавтом буквально расплющило ударом о землю. Комаров стал первым космонавтом, погибшем в полете. Разбор причин аварии затянулся и второй полет «Союза» состоялся лишь полтора года спустя. Своеобразным утешение для нас могло служить то, что у американцев дела с «Аполлоном» тоже не клеелись- в том же году во время наземных испытаний возник пожар на корабле и погибло трое астронавтов: В.Гриссом, Э.Уайт, Р.Чаффи.

После неудачи с первым «Союзом» в октябре1968г. был запущен ряд беспилотных кораблей, а затем беспилотный «Союз — 2», а трое суток спустя «Союз-3», пилотируемый Г.Т.Береговым. (Следует отметить, что с тех пор каждый новый корабль запускался у нас сначала в беспилотном варианте.). На орбите космонавт осуществлял сближение с беспилотным кораблем и проверял работу бортовых систем. Через трое суток после старта спускаемый аппарат «Союза-2» приземлился, а два дня спустя благополучно сел и Береговой.

В январе 1969г. произошло знаменательное событие — скосмодрома Байконур с интервалом в сутки стартовали «Союз-4» (В.А.Шаталов) и «Союз-5»(Б.В.Волынов, А.С. Елисеев, Е.В. Хрунов). На орбите корабли состыковались(!) и образовали первую орбитальную станцию — прообраз будущих орбитальных комплексов( по которым наша страна до сих пор удерживает первое место в мире ). Елисеев и Хрунов совершили переход из корабля в корабль, правда довольно странным образом — через открытый космос. В официальных документах сказано, что так и планировалось, но у меня по этому поводу большие сомнения, возможно такое решение было принято из-за того, что не была обеспечена герметичность перехода.

В октябре того же года была запущена целая эскадра из трех кораблей — с интервалом в сутки были выведены «Союз-6», «Союз-7» и «Союз-8», которые совершили совместный полет, взаимные маневрирования и сближения. На «Союзе-6» впервые были проведены эксперименты по сварке, резке и обработке материалов в космосе.

Пока длительность полетов у нас не превышала пяти суток, а для серьезной работы на орбитальных станциях ( и, в перспективе, для межпланетных полетов ), требовалось гораздо больше. Работы по продлению сроков полета уже велись, так, был запущен биоспутник с двумя собаками на борту, которые провели в космосе 22 дня, проводилась серия наземных экспериментов по моделированию невесомости. В июне 1970 г. состоялся первый долговременный полет — А.Г.Николаев и В.И.Севастьянов пробыли в космосе почти 18 сутоки благополучно вернулись на землю. Сейчас это звучит смешно, но тогда их называли «космическими долгожителями», ведь влияние невесомости на организм человека было еще плохо изучено и такой полет требовал изрядной доли мужества.

Однако отвлечемся на время от успехов нашей пилотируемой космонавтики, приведших в скором времени к созданию первых орбитальных станций ( о них позже), а посмотрим на один малоизвестный ( до последнего времени ), но интереснейший эпизод нашей космической истории.

Лунная гонка

Сразу после успешных полетов первых лунников в конце 50-ых г.г. у нас началась подготовка к пилотируемым полетам к Селене. Сначала приступили к проектированию облетного корабля, которое велось параллельно в двух КБ — Королеве и Челомея. Проект «королевцев» предусматривал вывод частей корабля на околоземную орбиту носителем на базе Р-7 с последующей их стыковкой и полетом вокруг Луны. Челомей предполагал прямой рейс, для чего необходимо было использовать проектируемый в его КБ носитель «Протон». После полета Гагарина за коллективом Челомея проект облета Луны, а за КБ Королева — высадку на поверхность.Позднее руководство обеими программами сосредоточили в ОКБ Королева.

Облет луны предполагались выполнить с помощью ракеты «Протон» и разгонного блока, которые выводили на облетную траекторию корабль, сделанный на базе проектировавшегося «Союза» — Л1. Для уменьшения массы с него сняли орбитальный отсек и системы сближения и стыковки.Предполагалось, что космонавты неделю будут находится в спускаемом аппарате объемом 2,5 куб.м. все время в сидячем положении — малоприятная перспектива для первых покорителей Луны .

Корабли предназначенные для высадки должны были выводится на орбиту новым сверхмощным носителем Н-1. Т.к. грузоподъемность нашей ракеты составляла около 100 т., экипаж корабля решили сделать минимальным — 2 человека(американцам для доставки к Луне 3 человек понадобилась система, массой 135 т.).Это было довольно рискованно т.к. на Луну высаживался всего один космонавт, и в случае возникновения «нештатаной ситуации» помочь ему было некому(тут смертельно опасным могло стать даже случайноепадение на спину — в громоздком скафандре человек не мог подняться без посторонней помощи ). Лунный корабль, получивший обозначение Л3, предполагалось построить на базе «Союза».

Пока наши «фирмы» раскачивались, и предлагали различные проекты, американцы уже приступили к изготовлению и испытанию опытных образцов машин (вспомним, что в 1961г. программа высадки наЛуну была объявлена Дж.Ф. Кеннеди национальной).В результате мы сильно отстали и проектирование системы велось в расчете на максимальное использование уже существующих агрегатов, это конечно ускоряло сроки постройки и испытаний, но и утежеляло носитель и корабль. Так, двигателей нужной мощности у нас тогда выпускать не могли, а технологическое переоснащение производства заняло бы слишком много времени. В результате в первой ступени Н-1 было помещено 30 двигателей, что не способствовало ни снижению массы системы. Из-за подобных издержек Н-1, имел почти такую же стартовую массу, как американский «лунный» носитель «Сатурн-5»(2750 и 2800 т. соответственно), имея грузоподъемность 97 т. против 135 т. у «Сатурна».(Кстати, ракета «Сатурна-5» была построена под руководством… Вернера фон Брауна — создателя Фау-2 ).

Ситуация с двигателями осложнилась еще и из-за разногласий, возникших между Королевым и Глушко, КБ которого было главным «поставщиком» мощных ракетных двигателей. Королев считал необходимым в качестве горючего использовать жидкие кислород и водород, дающие очень высокий удельный импульс. Глушко же считал, что необходимо использовать фтор и азотную кислоту, т.к. водород имеет слишком маленькую плотность, и потребует слишком больших топливных баков. Однако предложенные Глушко компоненты были крайне ядовиты, и такая система могла нанести огромный урон окружающей среде. В результате всех этих споров Глушко отказался делать двигатели для Н-1 и ими занялось КБ Н.Д.Кузнецова, разрабатывавшее до этого только авиационные двигатели. В результате двигатели были сделаны, но потеряно много времени(не будем забывать, что шла настоящая гонка). В самый разгар работ по лунномуносителюи кораблям умер С.П.Королев, что также не могло не сказаться на ходе работ.

Проект облета Луны задерживался из-за трудностей в испытании «Протона». В 1968 -69 г.г. были осуществлены облеты нашего спутника кораблями Л1 в беспилотном варианте, получившие наименование «Зонд 5-8». Но в декабре 1968г. «Апполон-8» вышел на орбиту спутника Луны и программу пилотируемого облета луны свернули т.к. приоритет был потерян. Хотя уже тогда было ясно, что опередить амереканцев с высадкой скорее всего не удастся, работы по этому проекту не сворачивали, надеясь на незапланированные неудачи соперников.

Первые летные испытания носителя Н-1прошли в феврале 1969г. и были неудачными- на борту возник пожар. Состоявшийся через 5 месяцев повторный старт тоже не удался — произошло самопроизвольное выключение двигателей, поднявшаяся в воздух ракета рухнула на стартовый стол и взорвалась, разрушив пусковую установку. На ее восстановление понадобилось много времени, и следующий старт состоялся только в июле 1971г. — и снова неудача, в ноябре 1972г. — запуск наконец состоялся но на 107 секунде из-за неисправности полет пришлось прекратить.

К тому времени, в июле 1969г., уже состоялась успешная высадка на Луну экипажа «Апполона-11»- Нейла Армстронга и Едвина Олдрена и наши попытки первыми достичь Луны стали бессмысленными. Но после неудачного полета «Апполона-13», чуть было не закончившегося катастрофой, работы были возобновлены.Когда амереканцам удалось оправится после аварии и с честью завершить лунную эпопею, работы были заморожены, а затем, в 1974 г., совсем прекращены. Три готовые ракеты Н-1 были уничтожены, расформирован специальный отряд космонавтов, почти готовые лунные корабли расползлись по закрытым музеям. Кому-то этого показалось мало, и была уничтожена основная часть техдокументации к проекту.

Как мы видим, программа полета на Луну с обоих сторон рассматривалась прежде всего не как научно-исследовательская экспедиция, а как своего рода спортивное мероприятие, призванное еще раз продемонстрировать высокий научно-технический потенциал державы. Почему нам не удалось отстоять приоритет? Сказалась и недооценка соперника: после наших громких достижений (первый спутник, первый человек в космосе, первая мягкая посадка на Луну ) наши ракетно-космические «фирмы» позволили себе долго раскачиваться и спорить другс другом, тогда как американцы резко «пошли в отрыв» и опередили нас.К концу 60-ых г.г. попытка “встряхнуть" экономику — реформа Косыгина благополучно заглохла и экономика страны фактически уже тогда находилась в кризисе ( который ярко проявился во время перестройки), и существовала в основном за счет продажи за границунефти, газа, леса и других природных ресурсов. Экспедиция на Луну оказалась слишком дорогим удовольствием (американцы потратили на свою программу более 25 млрд.$), которое наша страна уже не могла потянуть( если вспомнить проходившие в то время дорогостоящие «стройки века»).

После высадки на Луну американцев официально было объявлено, что у нас другая программа исследования космоса — с помощью автоматических аппаратов.Посмотрим каких же успехов достигли наши автоматы в исследовании других планет.

продолжение --PAGE_BREAK--

Автоматы исследуют планеты

Луна

После первых стартов к Луне в 1959г. в исследовании Луны космическими аппаратами наблюдается некоторое затишье — все силы были брошены на проведение пилотируемых полетов.Но в начале 60-ых годов начались работы по созданию аппарата, способного совершить мягкую посадку на Луну. В 1963 — 1965г.г. к Луне отправились одна за другой пять станций, но осуществить посадку не удалось — аппараты разбивались.Мягкую посадку на Луну вообще довольно сложно осуществить т.к. у нее нет атмосферы и торможение осуществляется ювелирной работой двигателя.В январе 1966г. мягкую посадку на Луну наконец осуществила станция

«Луна-9».На землю была передана первая панорама Лунной поверхности. Вопреки ожиданиям ученых, считавших, что Луна покрыта пылью, грунт оказался довольно твердым — станцияне погрузиласьв него, а на телевизионном изображении отчетливо видны камни.«Луна-9»на пять месяцев опередила амереканский аппарат «Сервейер-2»- как видим, гонки шли не только в области пилотируемых полетов, но и в областиполетов автоматов.В том же году был запущен первый искусственный спутник Луны — «Луна -10» и станции «Луна-11-13», из которых «Луна-13» совершила мягкую посадку на Луну.

В 1970г. станция «Луна-16»произвела бурение и взятие проб грунта, которые были затем доставлены на землю. Таким образом, в руках наших ученых также оказались образцы лунного грунта (у их американских коллег они появились после успешных полетов астронавтов).В 1972 и 1976 г.г. станции «Луна — 20» и «Луна-24» также доставили Землю образцы Лунного грунта из горного и морского района соответственно.В 1974г. были запущены также два искусственных спутника Луны — «Луна -22» и «Луна-23», которые провели длительные исследования Луны и околоземного пространства.

Наиболее интересной частью нашей программы исследований Луны безусловно стало исследование ночного светила с помощью луноходов. В ноябре 1970г. станция «Луна-17» ( однотипная «Луне-16», только без возвращаемой ступени) доставила на поверхность Луны шестиколесный «Луноход-1», снабженный телекамерами и управляемый оператором с земли. Самоходный аппарат прошел по Луне более 10 км. Он передал на землю отличные телеизображения и результаты изучения физических свойств грунта. В 1972г. на Луну станцией «Луна-21» был доставлен усовершенствованный «Луноход-2», который провел аналогичные исследования в другом районе Луны.

Луноходы и станции, доставившие лунный грунт на землю были созданы в КБ, которым руководил талантливый конструктор и организатор Г.Н.Бабакин.Создание этих автоматов показывает, что можно отлично исследовать другие планеты с помощью машин, не подвергая риску космонавтов, не говоря уже о том, что беспилотные полеты обходятся значительнее дешевле пилотируемых…

Марс

Марс начал будоражить умы землян со второй половины ХIХв. когда были открыты знаменитые каналы и впервые возникла мысль о существовании на Марсе своей цивилизации.Позднее астрономы установили, что «каналы» были оптическим обманом. Но в 40-ых годах нашего столетия появилась гипотеза об искусственном происхождении спутников Марса, поскольку особенности их движения и расчеты показывали, что марсианские Луны должны быть полыми(эти расчеты, как оказалось позднее, были ошибочными).

Первый запуск космического аппарата к Марсу состоялся уже в 1962г. — это был аппарат «Марс-1», прошедший на расстоянии 195 тыс.км. от планеты…(связь с ним прервалась за три месяца до этого).Но планомерные исследования красной планеты начались только в 70-ые г.г., когда появились достаточно мощные ракеты носители и совершенная автоматика.

В 1971г. — в год великого противостояния( когда полеты к Марсу требуют наименьших затрат энергии) к Марсу отправились станции «Марс-2» и «Марс-3». Которые вышли на орбиту искусственных спутников планеты. К этому моменту там уже кружился американский аппарат «Маринер-9», ставший первым искусственным спутником Марса. Дело в том что наш аппарат, который должен был стать искусственным спутником марса, и который «Маринер» не смог бы обогнать из-за ошибки в бортовой ЭВМ не был выведен на траекторию полета к планете, и более легкий американский аппарат обогнал по дороге наши станции.

«Марс-2» сбросил на планету вымпел нашей страны, а от «Марса-3» отделился спускаемый аппарат, совершивший первую в истории посадку на красную планету. Спускаемый аппарат начал передавать «картинку» с поверхности, но, по до сих пор невыясненной причине, сигнал с поверхности планеты пропал.Вообще, с Марсом наших исследователей преследовало просто фатальное невезение.

Орбитальные аппараты наших станций успешно функционировали и передавали на Землю изображения поверхности планеты, но на них ничего нельзя было разглядеть- на Марсе бушевала пыльная буря. К тому времени, когда она закончилась, наши камеры уже вышли из строя, и изображение передавал только американский аппарат. Зато наши спутники провели исследования поверхности и атмосферы планеты в инфракрасном, ультрафиолетовом диапазонах спектра и в диапазоне радиоволн.Были определены температура и давление (оно оказалосьв 200 раз меньше земного ) у поверхности планеты.

В следующее стартовое окно (1973г.) условия полета к Марсу были хуже, и вывести станцию, аналогичную «Марс-3» мы не могли из-за ограничений по массе. Тогда было принято решение использовать две станции вместо одной — «чистый» спутник и станцию, которая «сбрасывала» бы на Марс спускаемый аппарат и летела бы дальше не тормозясь у планеты. Для надежности таких пар следовало запустить две.

Нашим инженерам и производственникам удалось сделать почти невозможное — изготовить и испытать к очередному стартовому окну целых четыре станции.Незадолго до старта неожиданно выясняется, что в микросхемах, которые использовались в аппаратуре станций чрез год- полтора образуются раковины, и они выходят из строя.Да, подвела отечественная промышленность. Переделывать станции было нереально.В следующее стартовое окно должны былистартовать американские «Викинги», а нам очень хотелось первыми получить изображения с поверхности Марса. Решено было станции запустить — ведь есть выйдут надежда, что они выйдут из строя не сразу, и успеют передать на Землю ценную информацию.

В августе 1973г. к Марсу ушли орбитальные аппараты «Марс-4»и «Марс-5» и посадочные аппараты «Марс-5»и «Марс-6» — целая космическая эскадра. На «Марсе-4» не сработал тормозной двигатель и станция прошла мимо планеты. «Марсу-5» удалось выйти на орбиту искусственного спутника, но проработал он там гораздо меньше расчетного срока. Спускаемый аппарат «Марса-6» вошел в атмосферу планеты и на этапе спуска провел зондирование атмосферы и определил ее химический состав. Незадолго до посадки связь с аппаратом прервалась.Спускаемый аппарат «Марса-7» отделился от станции но в атмосферу «не попал » и прошел мимо планеты. Таким образом программа полета в основном выполнена не была.

После этой неудачной экспедиции в наших полетах к Марсу наступил длительный перерыв. Связан он был прежде всего с тем, что велась интенсивная разработка проекта доставки на землю марсианского грунта.

Былоизвестно, что американцы тоже разрабатывают подобный проект, а нам, как известно, во всем надо было быть первыми, поэтому на разработку этой темы были брошены почти все силы «межпланетных» КБ. Ради этого свертывались другие программы- «Луноход-3», задержка в работе над «Луной-24». В результате и мы, и американцы пришли к выводу, что осуществить этот проект при сегодняшнем уровне развития техники практически нереально, и его закрыли.

В 1988г. состоялась, наконец новая экспедиция к Марсу — программа«Фобос». Аппараты должны были исследовать с околомарсианской орбиты планету и ее спутники.Впервые предполагалась доставка исследовательских зондов на поверхность Фобоса. Это была бы не просто первая высадка на спутник Марса, а первая высадка на астероид, каковым в сущности Фобос и является. К сожалению, этот проект стал продолжением наших марсианских неудач.

Еще по дороге к Марсу на «Фобос-1» была отправлена программа, которая должна была включить один научный прибор. Но в составлявший ее оператор допустил ошибку (в одну букву), и на станции была отключена система ориентации. Солнечные батареи отвернулись от Солнца, аккумуляторы разрядились и связь с аппаратом была потеряна.Вторая станция успешно дошла до цели и вышла на орбиту спутника Марса. Путем хитроумных баллистических маневров станция подошла к Фобосу и по его фотографиям начали выбирать район сближения. Неожиданно станция не вышла на очередной сеанс связи, после напряженной работы удалось поймать сигнал со станции, но он вскоре исчез. Что послужило причиной потери связи со станцией буквально «на ровном месте », остается загадкой.

Последней нашей марсианской неудачей стала неудачная попытка запуска станции «Марс-96» в прошлом году.Как известно, станция не вышла на траекторию полета к Марсу и сгорела в земной атмосфере.

Венера

При создании космических аппаратов конструкторы зачастую не могут приступить к проектированию следующей машины, покане закончился полет предыдущей, т.к. условия, в которых она должна работать, еще неизвестны. Наиболее ярко это иллюстрирует история исследования Венеры, сведения о которых до полетов космических станций вообще были очень скудны, т.к. эта планета покрыта толстым покрывалом облаков, под которое не могут заглянуть никакие телескопы.

Первая станция «Венера-1»отправилась к утренней звезде еще в начале 1961г. и прошла в 100 тыс.км. от планеты. В задачустанции входило в основном изучение межпланетного пространства.В 1965г. возле Венеры пролетела стация «Венера-2 », сфотографировавшая планету, а станция «Венера-3» сбросила на планету спускаемый аппарат, который разрушился в атмосфере планеты. В 1967г. «Венера-4» доставила к планете спускаемый аппарат, рассчитанный на давление в 10 атм… Он спускался до высоты, где давление достигало 18 атм., а затем разрушился. Спускаемые аппараты станций «Венера 5» и «Венера 6» также не достигли поверхности планеты, будучи раздавлены в атмосфере, хотя были рассчитаны на 25 атм.

В 1970г.спускаемый аппарат станции «Венера-7» достиг наконец поверхности планеты и передавал оттуда информацию в течение 23 мин.Давление в месте посадки оказалось более 90 атм., а температура- около 500С. Достичь Венеры легче чем Марса, мягкая посадка в плотной атмосфере также не вызывает больших затруднений но трудности по обеспечению работы аппаратов в поистине адских условиях делают исследование Венеры крайне сложным. Говорят, что если бы конструкторы с самого начала знали, с какими условиями они столкнутся, то они не взялись бы за это дело.

В 1972г. станция «Венера-7» также успешно села на поверхность планеты и 50мин. передавала оттуда информацию.На этом полеты станций первого поколения закончились. Президент академии наук СССР М.В.Келдыш поставил перед конструкторами новую задачу- получить изображение поверхности Венеры. С этой сложнейшей(если вспомнить условия на планете ) задачей конструкторы справились- в 1975г. спускаемые аппараты станций «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю через свои орбитальные блоки фотографии венерианской поверхности.

Успех! Но Келдыш не унимался: следующая задача — получитьцветные изображения и взять пробы грунта.В 1978г. для этой цели к утренней звезде направились станции «Венера-11» и «Венера-12», спускаемые аппараты благополучно достигли поверхности, но произвести съемку не удалось — не сбросились защитные крышки фотокамер. Не удалось произвести и анализ грунта- не сработал грунтозаборник. Конструкцию усовершенствовали и в 1981г. станции «Венера — 13» и «Венера -14» успешно выполнили программу — исследовали образцы грунта и передали на землю цветные фотографии Венеры.

В 1983г. у Венеры появились первые картографы- станции «Венера-15» и «Венера-16» провели ее радиолокационное картографирование, что позволило создать довольно подробные карты северного полушария планеты .

В 1984г. началось осуществление проекта «Вега», в котором приняли участие, помимо советских ученых, ученые из франции и других стран. В следующем году посадочные аппараты станций осуществили исследование атмосферы планеты и взяли пробы грунта.Помимо спускаемых аппаратов на Венеру были впервые доставлены аэростаты, которые дрейфовали в атмосфере на высоте около 50км и изучали атмосферу планеты. Изготовить эти воздушные шары было непросто, если учесть, что облака Венеры состоят из концентрированной серной кислоты!

После сброса спускаемых аппаратов на Венеру, станции «Вега-1» и «Вега-2»продолжили свой полет — их целью была встреча с кометойГаллея, приближавшейся в тот год к земле. Станции прошли на расстоянии нескольких тысяч километров от ядра кометы и передали на землю его цветное изображение- оно оказалось бесформенным куском льда, и провели исследования в различных диопазонах длин волн.

Как мы видим, с Венерой нам везло гораздо больше, чем с Марсом. Возможно, сказалось здесь и то, что американцы не очень преуспели в исследовании этой планеты- они ограничились в основном исследованиями с пролетных траекторий и с орбиты.Поэтому соревнования у нас с ними здесь не было и политики не вмешивались в осуществление программ, которые строились в основном следуя запросам ученых, желавших исследовать утреннюю звезду чтобы лучше понять механизмы формирования и эволюции нашей Земли и всей Солнечной системы.

Орбитальныестанции

Следующим после первых пилотируемых полетов шагом на пути освоения космоса должно было стать создание на орбите большого орбитального комплекса, на котором можно било бы проводить различные долговременные эксперименты, и ставшего бы базой для полетов к Луне и планетам.Этот логичный путь развития космонавтики был прерван лунной гонкой двух космических держав, но после ее завершения (не в нашу пользу) обе они возвратились на этот путь.

В 1971г. в Советском Союзе была запущена первая в мире долговременная орбитальная станция «Салют».Этот почти 20-ти тонный аппарат был выведен на орбиту новым мощным носителем «Протон».Через несколько суток была произведена стыковка со станций корабля «Союз-10», но космонавты работой на станции не занимались- этот полет был испытательным для проверки систем сближения и стыковки и продлился всего сутки.

Следом за ними стартовал «Союз-11», такжесостыковавшийся со станцией «Салют». Впервые космонавты Г.Т. Добровольский, В.Н.Волков и В.И.Пацаев осуществили переход из корабля в станцию. После расконсервации оборудования они в течение 22 суток находились на станции и провели различные эксперименты( в основном биологические).На станции находилась первая космическая оранжерея «Оазис-1», гамма- телескоп «Анна» и астрофизическая система телескопов«Орион-1». Чтобы сохранить форму для возвращения на землю после долгого пребывания в невесомости космонавты каждый день занимались физическими упражнениями на специальных тренажерах. Одним словом, первая экспедиция на «Салют» стала прообразом современных(и будущих)долговременных полетов на орбитальном комплексе.

К сожалению, эта экспедиция закончилась трагически.Как сказано в сообщении ТАСС: «группа поиска после вскрытия люка обнаружила экипаж… на своих рабочих местах без признаков жизни ».Это была самая крупная трагедия в истории нашей пилотируемой космонавтики. Причиной гибели экипажа стала разгерметизация спускаемого аппарата — тогда корабль «Союз» считался абсолютно надежным и космонавты летали в нем без скафандров.После этой катастрофы старт, стыковкаи расстыковка со станцией, посадка выполняются космонавтами только в аварийных скафандрах.

Полет корабля «Союз-12» состоялся только через два года. На его борту было только два космонавта.Полет продолжался всего два дня. В этом полете проводились эксперименты по съемкам земли из космоса. В том же году экипаж «Союза-13»продолжиластрофизические и биологические эксперименты, начатые на станции «Салют».

В 1974г. возобновились исследования в области орбитальныханций — через 3 года после «Салюта» на орбиту была выведена станция «Салют-3». Спустя 8 дней после вывода станции к ней пристыковался «Союз-14» с космонавтами П.Р.Поповичем и Ю.П.Артюхиным на борту. Космонавты провели в течение 14 дней полета различные медико-биологические эксперименты, и съемку поверхности Земли в различных диапазонах длин волн.

Станция «Салют-3» внешне почти не отличалась от «Салюта», но имела принципиальные отличия во внутреннем устройстве: в «Салюте » был один большой рабочий отсек, в котором космонавты проводили научные исследования, а также ели, спали и занимались физкультурой.На «Салюте-3» было сделано целых четыре отсека, соединенных коридором.Такая схема, видимо, оказалась неудачной из-за малого объема каждого отсека, и к ней впоследствии не возвращались.Солнечные батареи «Салюта-3», имели возможность ориентироваться на солнце самостоятельно, без поворота всего комплекса. Это впоследствии также сочли излишним, но, учитывая последние события на станции «Мир», к этой идее возможно еще вернутся.

Полет «Союза-15» проходил как-то странно- корабль осуществил сближение со станцией «Салют-3» но не состыковался с ней. Посадка через двое суток полета была произведена (впервые) ночью. По официальным сообщениям в этом полете отрабатывались аварийные ситуации, однако, возможно, в полете действительно возникли проблемы, заставившие космонавтов срочно садится., о чем ТАСС скромно умолчал.

Первые орбитальные станции и работа космонавтов на них должны были ответить на главный вопрос, от которого тогда зависело все дальнейшее развитее космонавтики- как долго может находится человек в космосе без вреда для себя, и какие могут быть последствия долгого пребывания в невесомости. Различные медико-биологические эксперименты составляли большую часть исследований на первых двух пилотируемых станциях, продолжились они и на «Салюте-4», запущенном в конце 1974г.

Первая экспедиция на «Салют-4»состоялась в начале 1975г.Экипаж «Союза-17»всоставе А.А.Губарева и Г.М.Гречко провел в космосе более 29 суток, установив таким образом новый рекорд.В ходе полета изучалось воздействие невесомости на организм человека. Космонавты испытывали специальные «нагрузочные» костюмы, не дающие ослабнуть мышцам в длительном полете и велоэргометр, позволяющий «держать в форме» сердечно сосудистую систему. Помимо этого изучались рост и развитие в невесомости простейших организмов, многострадальных дрозофил, лягушек и гороха. С борта станции были проведены также исследования вселенной в рентгеновском и инфракрасном диапазонах, невозможные с земли, исследования солнца с помощью специального телескопа и спектрометров, а также зондирование верхних слоев земной атмосферы.

В томже году на станции побывал второй экипаж П.И.Климук и В.И.Севастьянов, прилетевшиена корабле«Союз-18». Их полет был фантастическим (по тем временам) по длительности — 63 дня. Во время полета были продолжены как медико-биологические эксперименты, так и изучение из космоса атмосферы Земли и мирового океана, а также астрофизические исследования. О достижениях нашей космической медицины красноречиво говорит тот факт, что уже на следующий день после полета космонавты смогли дать пресс-конференцию(тогда как за 5 лет до этого возвращение на землю после 18 суточногополета Севастьянов и Николаев перенесли очень тяжело и ни о каких пресс-конференциях не могло быть и речи ). Космическая медицина до сего дня остается одной из передовых областей науки, в которой наша страна «впереди планеты всей».

Последней станцией первого поколения стала «Салют-5», запущенная в июне 1976г. На эту станцию были совершены две экспедиции: 49 суточная — Б.В.Волынов и В.М.Жолобов(«Союз-21») и 17 суточная — В.В.Горбатко и Ю.Н.Глазков(«Союз-24»). В ходе этих экспедиций были продолжены биологические, астро- и геофизические исследования, начатые в предыдущих экспедициях.Экипаж «Союза-24» провел такжебольшую работу по съемке из космоса поверхности земли ( одно из наиболее «доходных» практических применений космонавтики в наше время)и эксперименты по выращиванию кристаллов в невесомости ( сулящее большие доходы).На станции «Салют-5» впервые была применена гироскопическая система управления ориентацией станции.

На этом полеты станций первого поколения были завершены. Свою основную задачу экспедиции на них выполнили — доказали, что человек без ущерба для здоровья может длительное время находится в космосе. Всентябре 1977г. на орбиту была выведена орбитальная станция нового поколения — «Салют-6». У нее было два стыковочных узла, что позволяло наряду с основными экспедициями организовать экспедиции посещения, а также пристыковывать к станции транспортные корабли. Система дозаправки топливом позволяла пополнять его запасы в космосе.Все это делало срок службы станции довольно большим — порядка нескольких лет( станции первого поколения летали максимум год ).

На станции «Салют-6» с 1977 по 1981 гг. было совершено 5 основных экспедиций, продолжительностью 96, 139, 174, 185 (полгода), 74 суток. Наибольшее достижение принадлежит экипажу «Союза-35» (Л.И.Попов, В.В.Рюмин ). Помимо этого к станции более десяти раз причаливал транспортный беспилотный корабль «Прогресс», созданный на базе «Союза» и 11 кораблей экспедиций посещения (продолжительностью от 3 до 12 суток).В том числе были осуществлены полеты по программе «Интеркосмос» космонавтов из Чехословакии, Польши, ГДР, Болгарии, Венгрии, Вьетнама, Кубы. В ходе экспедиций на «Салют-6» впервые на орбите был собран комплекс, состоящий из орбитальной станции и двух кораблей, ипилотируемый четырьмя космонавтами.Были осуществлены выходы в открытый космос в новом скафандре «Орлан», перестыковка кораблей с одного узла на другой. Прибывшие на «Союзе-32» В.А.Ляхов и В.В.Рюмин после почти полугодового пребывания в космосе возвратились на другом корабле — «Союзе-34», прибывшем с Земли в автоматическом режиме. В ходе полета советско-болгарского экипажа (Н.Н.Рукавишников, Г.Иванов) стыковку со станцией выполнить не удалось из-за отказа главного двигателя корабля. Космонавтам, однако, удалось благополучно сесть используя запасной двигатель, чем еще раз подтвердилась высокая надежность корабля «Союз».Из научных экспериментов следует отметить работу первого космического радиотелескопа КРТ-10, доставленного на станцию «Прогрессом-7». Использование космических радиотелескопов сулит астрономам много открытий но до сих пор эти исследования ведутся не очень активно: из крупных инструментов мне известен помимо КРТ-10 лишь спутник «Астрон» (работавший в 80-ых гг.).

В декабре 1979г. на орбиту был запущен новый корабль «Союз-Т» — модификация «Союза », предназначенная для доставки на орбиту трех человек (в скафандрах). Первый полет был беспилотным. Может показаться странным, что в то время, как американцы работали над гораздо более совершенным «Спейс Шаттлом» мы предпочли усовершенствовать морально устаревший корабль («Союз» был сделан еще при Королеве).Но резоны для этого были: во первых, несмотря на одноразовость, эксплуатация «Союзов» обходится не так уж дорого- ведь корабль-то небольшой, во-вторых, «Союз» показал себя довольно надежным средством доставки — после катастрофы«Союза-11» все экипажи благополучно достигали родной планеты.( действительно, система «Союз» является пожалуй самой безопасной из когда-либо созданных пилотируемых систем — это показал его двадцатипятилетний опыт «безаварийной» эксплуатации, недаром, в качестве аварийного спасательного средства для новой станции «Альфа» предусмотрен именно «Союз-ТМ»).

«Союз-Т» успешно осуществилавтоматическую стыковку со станцией.«Союз-Т2»(Ю.В.Малышев, В.В.Аксенов)был испытан уже в пилотируемом варианте (правда двухместном). Корабль благополучно состыковался состанцией, экипаж на трое суток присоединился к четвертой основной экспедиции, а затем вернулся на землю. Экипаж следующего «Союза-Т3» (Л.Д.Кизим, О.Г.Макаров, Г.М. Стрекалов) впервые выполнили ремонтные работы в космосе, позволившие продлить срок работы станции и провести на ней еще одну длительную экспедицию.

В 1982г. на была запущена станция «Салют-7», аналогичная по конструкции предыдущей.На этой станции было осуществлено 4 длительные экспедиции ( 211, 150, 236 и 168 суток — полугодовые полеты уже стали нормой), и 5 экспедиций посещения, в том числе советско-французская. В 1985г. станция потеряла ориентацию на солнце и ее аккумуляторы полностью разрядились, но В.Джанибекову и В.Савиных, причалившим к станции на «Союзе» удалось полностью реанимировать комплекс — эта операция по вводу в строй практически полностью вышедшей из строя станции до сих пор не имеет аналогов.

В 1986г. на орбиту был выведен базовый блок станции нового поколения — «Мир», менее чем через месяц к нему причалил корабль «Союз-Т15»(Л.Д.Кизим, В.А.Соловьев), после нескольких месяцев работы на «Мире » космонавты совершили межорбитальный перелет и причалили к «Салюту-7», где продолжили исследования, не завершенные из-за болезни командира предыдущего экипажа, после чего возвратились на «Мир». После этого «Салют-7» был законсервирован, и переведен на более высокую орбиту, на которой должен был находится до 2000г., однако вследствие увеличения активности Солнца воздух в верхних слоях атмосферы поднялся выше и стал тормозить движение станции сильнее, чем предполагалось, вследствие чего уже в 1992г. станция упала на Землю в районе Анд(причем она не полностью разрушилась в атмосфере и ее обломок был найден в нескольких десятках километрах от Буэнос-Айреса).

В 1986г. началась сборка и эксплуатация комплекса «Мир», но эта история еще не закончилась, поэтому я позволю себе на этом остановится и подвести кое-какие итоги.

Эпилог

Семидесятые годы в истории нашей страны часто именуют «эпохой стагнации», имея ввиду застой в экономическом и политическом развитии страны, но, как видим, к космической отрасли это понятие не относится.Именно в это время были проведены крупномасштабные исследования Марса и Венеры, созданы долговременные орбитальные комплексы, наша космическая медицина накопила уникальный опыт, который будет использоваться и в следующем веке. Именно в это время были заложены основы для практического применения космонавтики: космические снимки широко используют ныне метеорологи, геологи, экологи и даже археологи ( не говоря уже о военных), нет нужды доказывать необходимость спутников связи, навигационных спутников, очень перспективным остается выращивание в космосе сверхчистых кристаллов для электроники.

Помимо этих очевидных практических выгод исследования, проводимые на спутниках и орбитальных комплексах, исследования других планет позволяют расширить наши представления о Вселенной, о Солнечной системе, о нашей собственной планете, понять наше место в этом мире. Поэтому необходимо продолжать не только освоение Космоса для наших чисто практических нужд, но и фундаментальные исследования на космических обсерваториях, и исследования планет нашей Солнечной системы.

Эти сложные ( и дорогостоящие) проекты не могут осуществляться силами только одного, даже очень экономически мощного государства, поэтому международное сотрудничество в них просто необходимо.Я намеренно не написал в этой работе о программах «Союз» — «Аполлон», «Мир»- «Шаттл», МКС — это тема для отдельного разговора.Это история уже не просто советской космонавтики, а космонавтики Земной, ставшей общенациональной.

Литература

“Эстафета космических подвигов” (сборник ). Москва “Известия” 1981г.

“Полеты космических кораблей о орбитальных станций ” ( хроника), Москва “Известия” 1981г.

С.П.Уманский, “ Космическая одиссея”, Москва “Мысль” 1988г.

Ю.Марков, “Курс на Марс”, Москва “Машиностроение” 1989г.

“Академик С.П.Королев.Ученый. Инженер.Человек” ( творческий портрет

по воспоминаниям современников), Москва “Наука”, 1987 г.

И. Артемьев “Искусственный спутник земли”, Москва “Детская Литература”, 1957г.

Ю.В.Колесников“Вам строить звездолеты”, Москва “Детская Литература”, 1990г.

а также “Microsoft Encarta 97 Encyclopedia”

Журнальные статьи :

Б.Е.Черток “Вижу цель” // “Юный техник”,1989г. — 2

В.Н.Пикуль“Спор Королева и Глушко” //“Юный техник”,1990г. — 8

С.Колесников “Путь к паритету”//“Техника молодежи”, 1993г.- 5

С.Зигуненко “ Молвой и космос полнится”// “Техника молодежи”,1993г.- 4

И.Афанасьев, В.Бандуркин “… Ради флага на Луне” //“Техника молодежи”,1992г.-8

www.ronl.ru

Реферат на тему Космонавтика. Космический корабль. Космодром

Космический корабль

Космический корабль — это летательный аппарат, предназначенный для полета людей или перевозки грузов в космическом пространстве. Космические корабли для полета по околоземным орбитам называют кораблями-спутниками, а для полета к другим небесным телам — межпланетными кораблями. Основные черты космических кораблей можно рассмотреть на примере всем известного космического корабля “Союз”.

“Союзы” — поколение космических кораблей, пришедших на смену широко известным “Востокам”, на одном из которых поднялся в космос первый посланец Земли — советский гражданин Ю. А. Гагарин, и “Восходам”, первым многоместным космическим кораблям. На “Союзах” впервые были выполнены маневрирование в космосе, ручная стыковка, осуществлен переход двух космонавтов из корабля в корабль, отрабатывалась система управления спусков с орбиты и многое другое. Впоследствии “Союзы” неоднократно курсировали к орбитальным станциям “Салют” и обратно, экипаж “Союза” произвел первую стыковку с космическим кораблем США, на “Союзах” космонавты не раз выполняли научные исследования и доставляли с орбиты информацию, необходимую различным отраслям народного хозяйства страны.

Корабль “Союз” имеет внушительные размеры. Его длина — около 8 м, наибольший диаметр — около 3 м, масса перед стартом составляет почти 7 т. Все отсеки корабля покрыты снаружи специальным теплоизолирующим “одеялом”, защищающим конструкцию и оборудование от перегрева на солнце и слишком сильного охлаждения в тени.

В корабле 3 отсека: орбитальный, приборно-агрегатный и спускаемый аппарат. В орбитальном отсеке космонавты работают и отдыхают во время полета по орбите. Здесь размещаются научная аппаратура, спальные места экипажа, различные бытовые устройства. Если корабль предназначен для стыковки с орбитальной станцией или другим кораблем, на орбитальном отсеке устанавливается стыковочный узел.

Круглый люк соединяет орбитальный отсек со спускаемым аппаратом. Это главное рабочее место экипажа при управлении кораблем в полете. Космонавты находятся в спускаемом аппарате во время выведения на орбиту, стыковки и спуска на Землю. Они размещаются в амортизированных креслах 1 перед пультами управления. Снаружи спускаемый аппарат имеет теплозащитное покрытие, защищающее его от чрезмерного нагрева во время полета в атмосфере. Особая форма и установленные на спускаемом аппарате управляющие микро реактивные двигатели позволяют ему совершать в атмосфере планирующий спуск по относительно пологой траектории. При этом экипаж испытывает не слишком большие перегрузки.

В третьем отсеке корабля — приборно-агрегатном — находятся его основные служебные системы. Здесь установлены: небольшие реактивные двигатели, обеспечивающие различные перемещения и ориентацию корабля в космическом пространстве, аппаратура и агрегаты системы терморегулирования, поддерживающей в корабле заданную температуру; радиотехническая аппаратура, с помощью которой на Землю передаются данные различных измерений, принимаются команды Центра управления и ведутся переговоры со специалистами.

В этом же отсеке размещена основная двигательная установка корабля. Она состоит из двух мощных жидкостных ракетных двигателей. Один из них — основной, другой — резервный. С помощью этих двигателей корабль может перейти на другую орбиту, сблизиться с орбитальной станцией или отойти от нее, замедлить свое движение для перехода на траекторию спуска.

После торможения на орбите отсеки корабля отделяются друг от друга. Орбитальный и приборно-агрегатный отсеки сгорают в атмосфере, а спускаемый аппарат совершает спуск в заданный район посадки. Когда до Земли остается 9—10 км, срабатывает парашютная система. Сначала раскрывается тормозной парашют, а затем — основной. На нем спускаемый аппарат совершает плавный спуск. Непосредственно перед приземлением на высоте 1 м включаются двигатели мягкой посадки.

Вслед за “Союзами” в нашей стране были созданы усовершенствованные космические корабли “Союз Т”, и “Союз ТМ”, которые существенно расширили возможности пилотируемых полетов и обслуживания орбитальных научных станций.

Транспортный космический корабль “Прогресс” предназначен для доставки на орбитальные станции “Салют” и “Мир” различных грузов и топлива для дозаправки двигательной установки станции. Хотя он во многом напоминает “Союз”, в его конструкции имеются и существенные отличия. Этот корабль тоже состоит из 3 отсеков, но их назначение и, следовательно, конструкция иные. Транспортный корабль не должен возвращаться на Землю. Естественно, в его составе нет и спускаемого 1 аппарата. Вместо него имеется отсек для перевозки топлива — горючего и окислителя, а орбитальный отсек в “Прогрессе” превратился в грузовой. В нем на орбиту доставляют запасы пищи и воды, научную аппаратуру, сменные блоки различных систем орбитальной станции. Все это составляет свыше 2 т груза.

Приборно-агрегатный отсек “Прогресса” похож на аналогичный отсек корабля “Союз”. Но и в нем есть некоторые различия. Ведь

“Прогресс” — корабль автоматический, и поэтому здесь все системы и агрегаты работают только самостоятельно или по командам с Земли.

Космические корабли создаются и в США. Самый известный среди них — корабль “Аполлон”. В его состав помимо основного (орбитального) блока, состоявшего из отсека экипажа и двигательного отсека, входила лунная кабина, разделявшаяся на 2 ступени — посадочную и взлетную.

Лунная кабина предназначалась для посадки астронавтов на Луну и возвращения их обратно на окололунную орбиту. “Восьмигранное основание поддерживается четырьмя веретенообразными стойками-ногами. На это основание поставлено сооружение, отдаленно напоминающее голову человека... Люк похож на рот человека, а треугольные иллюминаторы выглядят как два глаза” — так описывала лунную кабину одна из американских газет.

В июле 1969 г. к Луне стартовала ракета-носитель с кораблем “Аполлон-1 1”. На его борту было три астронавта — Н. Армстронг, М. Коллинз и Э. Олдрин. После выхода на окололунную орбиту и маневров на ней лунная кабина “Орел” с Н. Армстронгом и Э. Олд-рином на борту отделилась от корабля и опустилась на Луну. 21 июля в 5456 мин Н. Армстронг ступил на поверхность Луны. Затем к нему присоединился и Э. Олдрин. Установив на Луне научные приборы и собрав образцы грунта, экипаж вернулся в кабину. Через несколько часов взлетная ступень “Орла” оторвалась от его посадочной части и вышла на орбиту вокруг Луны. После стыковки с кораблем взлетная ступень лунной кабины отделилась от него и осталась в космосе. Покинув окололунную орбиту, “Аполлон-11” направился к Земле...

По пути, проторенному первым экипажем лунопроходцев, отправились экипажи следующих кораблей.

В начале 1980-х гг. в США создан транспортный космический корабль, получивший название “Спейс шаттл” (космический челнок). Он предназначен для вывода на околоземную орбиту различных спутников и небольших орбитальных станций. При этом он может возвращаться на Землю и многократно использоваться для полетов в космос.

Вторая ступень корабля представляет собой орбитальный самолет с большим баком жидкого топлива. Он связан с первой ступенью двумя блоками твердотопливных двигателей. При выводе корабля в космос сначала работают блоки двигателей с твердым топливом, затем они отделяются и на парашютах опускаются в океан. Далее включаются двигатели орбитального самолета, которые питаются жидким топливом из большого подвесного бака. После того как все топливо из него будет использовано, бак отделяется и, войдя в атмосферу, разрушается и сгорает.

Орбитальный самолет выносит на орбиту различные грузы, он может подойти к терпящему бедствие космическому кораблю или станции и оказать помощь космонавтам или эвакуировать их. Экипаж “Спейс шаттла” (до 7 человек), может обслуживать спутники прямо в космосе, устранять неполадки. Закончив свои дела на орбите, “челнок” возвращается на Землю. Атмосферу он проходит как скоростной планер, а приземляется как самолет — на специальную посадочную полосу. (К сожалению, все чаще этот корабль используется не для мирных целей, а для военных исследований в космосе.)

При всем многообразии уже известных видов космических кораблей не следует забывать, что это только начало. Несомненно, новые корабли будут более совершенными, а их полеты — еще более сложными и интересными.

Космический скафандр

Космический скафандр — это герметичный костюм, в котором космонавт может жить и работать в открытом космическом пространстве, на поверхности небесных тел. Скафандр часто сравнивают с уменьшенной до размеров тела человека герметичной кабиной. И это вполне справедливо. Ведь он содержит почти все блоки и системы, имеющиеся в герметичных отсеках космического корабля. В скафандре космонавт нормально дышит, двигается, ему не жарко и не холодно, хотя снаружи температура меняется в самых широких пределах.

Космические скафандры бывают мягкими, жесткими и полужесткими. Мягкий состоит из нескольких слоев. Верхний сшит из белой теплостойкой ткани, хорошо отражающей солнечные лучи. Под ним — слой из фетра или прорезиненной синтетической ткани, он защищает от мельчайших метеорных частиц. Теплозащитная одежда состоит из нескольких слоев пленки, покрытой тончайшим слоем алюминия. Герметичная оболочка делается из резиновой или прорезиненной ткани. Не пропускающие воздух перчатки, ботинки и шлем завершают “наряд” космонавта. Специальные системы, размещенные обычно в заплечном ранце скафандра, в котором выходят в открытый космос, подают кислород для дыхания, очищают дыхательную смесь от углекислоты, поглощают ненужную влагу, отводят излишки теплоты или, наоборот, подогревают воздух. Иллюминатор шлема снабжен светофильтром, защищающим глаза от ослепительных солнечных лучей. Различные датчики и устройства передают на Землю данные о состоянии здоровья космонавта. Скафандры мягкого типа использовались американскими астронавтами на Луне. В них они собирали образцы лунного грунта, работали с научными приборами, совершали продолжительные прогулки.

Основа жестких скафандров — твердые металлические или пластмассовые оболочки, повторяющие форму отдельных частей тела. Между собой оболочки соединяются в местах суставов шарнирами.

В полужестких скафандрах выходили в открытый космос члены экипажей советских орбитальных станций. Часть скафандра, предназначенная для туловища, выполнена из металла, в то время как оболочки для рук и ног остались мягкими. Такая конструкция обладает определенными преимуществами. Например, этот скафандр не надевают, в него входят, а в космосе — вплывают через имеющийся на спине люк.

Это позволило уменьшить число застежек и других разъемных соединений в скафандре и, следовательно, повысить его надежность. Со временем скафандры становятся не только надежнее, но и удобнее. В идеале космонавт вообще не должен замечать своей непростой одежды, работать в ней свободно, без лишнего напряжения. Конечно, достичь совершенства очень трудно, но конструкторы стремятся именно к такой цели.

Космодром

Трассы ракет не должны препятствовать воздушным сообщениям, и в то же время нужно проложить их так, чтобы они проходили над всеми наземными пунктами радиосвязи. Учитывается при выборе места и климат. Сильные ветры, высокая влажность, резкие перепады температур могут значительно усложнить работу космодрома.

Каждая страна решает эти вопросы в соответствии со своими природными и другими условиями. Поэтому, скажем, советский космодром Байконур расположен в полупустыне Казахстана, первый французский космодром был построен в Сахаре, американский — на полуострове Флорида, а итальянцы создали у берегов Кении плавучий космодром.

На широко раскинувшемся космодроме располагаются многочисленные здания и сооружения, в каждом из которых производят различные операции по подготовке ракет к старту. На так называемой технической позиции в огромных монтажно-испытательных корпусах проводятся сборка ракет и космических аппаратов, испытания их отдельных систем и комплексные испытания. Здесь же на технической позиции в заправочной и компрессорной станциях космические аппараты заправляются топливом и сжатыми газами, а в зарядно-аккумуляторной станции заряжаются бортовые химические источники тока.

Из монтажно-испытательных корпусов ракеты с установленными на них аппаратами перевозятся на одну из стартовых позиций. Читатель, видимо, не один раз видел это по телевидению или на киноэкранах.

Медленно движется железнодорожный транспортер-установщик. Ракета лежит на подъемной стреле, шарнирно закрепленной на платформе транспортера. Поезд приближается к массивной железобетонной громаде — стартовой позиции космодрома.

Платформа останавливается, и стрела вместе с лежащей на ней ракетой неторопливо поднимается. Вскоре ракета оказывается в вертикальном рабочем положении. И вновь начинаются предстартовые проверки аппаратуры и бортовых систем. Убедившись, что всё работает нормально, в баки ракеты перекачивают горючее и окислитель.

Можно перевозить ракеты из монтажно-испытательного корпуса и в вертикальном положении. Так, например, делают на американском космодроме. Конечно, перевозка “стоя” сопряжена с определенными трудностями. Зато при такой доставке исключается довольно сложная операция подъема ракеты.

Рядом со стоящей ракетой поднимаются решетчатые металлические конструкции. Это кабель-заправочная мачта и башня обслуживания. Башня подходит вплотную к ракете и со всех сторон обхватывает ее площадками, на которые можно выйти из лифта. От кабель-заправочной мачты к ракете протягиваются толстые шланги и жгуты электрических кабелей: последние наземные операции проводятся с использованием энергии от электростанции космодрома.

До старта остаются считанные часы. Чтобы пуск состоялся точно в назначенный срок, график работы соблюдается очень строго. Для этого космодром оснащен точными часами, образующими систему единого времени.

Космонавты занимают свои места в космическом корабле. Начинаются завершающие проверки, теперь уже с участием экипажа.

На космодроме объявляется пятиминутная готовность. Сейчас в командном пункте — подземном бункере сосредоточено все управление ракетой и кораблем. Постоянно поддерживается радиосвязь и телевизионная связь с космонавтами. Но вот от ракеты отводятся башня обслуживания и кабель-заправочная мачта. Пуск! Окрестности оглушает могучий рев двигателей. Из-под ракеты вырывается бушующее пламя. Газоотводные каналы направляют раскаленные газы подальше от пускового сооружения и ракеты. Освобожденная от поддерживающих захватов, она медленно, как бы нехотя отрывается от Земли, а потом стремительно уходит в небо.

Космонавтика

В 1929 г. издает свою книгу “Завоевание межпланетных пространств” еще один замечательный самоучка — Ю. В. Кондратюк. В этой работе было много оригинального. В ней изобретатель разрабатывал теорию межпланетного полета с заправкой кораблей на искусственных спутниках планет, предлагал интересную схему полета на Луну и многое другое. С работами Циолковского Кондратюк познакомился после того, как сделал свои изобретения. Это было как откровение. “Я каждый раз удивляюсь сходству нашего образа мыслей”, — пишет Кондратюк в Калугу.

Но, как известно, теория без практики мертва. Это понимали энтузиасты во многих странах. Несколько десятков патентов на изобретения в области ракетной техники получает в 20—30-х гг. XX в. американский ученый Р. Годдард, в это же время опыты с жидкостными ракетными двигателями проводит в Германии профессор Г. Оберт. Напряженно работают над воплощением теории в жизнь и на родине Циолковского.

12 декабря 1930 г. в газете “Вечерняя Москва” появилось объявление: “Ко всем, кто интересуется проблемой межпланетных сообщений...” Это объявление ознаменовало создание Группы изучения реактивного движения (ГИРД). Ее руководителями стали энтузиасты ракетной техники Ф. А. Цандер и С. /7. Королев. Результаты их подвижнической работы не заставили себя долго ждать. В 1933 г. была запущена первая советская жидкостная ракета. В этом же году в стране создается Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ).

В конце 50-х гг. С. П. Королев возглавляет уже большой коллектив, создающий мощные ракеты. И вот наступило 4 октября 1957 г. — день начала космической эры. “Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его земные позывные разнеслись по всем материкам...” — вспоминал потом Главный конструктор С. П. Королев.

За первыми спутниками в космос вышли космические корабли “Восток”, также созданные под руководством Королева. Приближался великий день первого космического полета человека. 12 апреля 1961 г. Главный конструк- тор проводил в полет Юрия Гагарина. Мир ликовал, а помыслы Королева устремились еще дальше — к Луне и планетам.

Первые полеты в космическое пространство потребовали для своего осуществления огромной работы многочисленных научных институтов, конструкторских бюро, заводских коллективов. Совокупность самых современных отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космоса с помощью разного рода космических аппаратов, и называют сейчас космонавтикой. Прежде чем отправить космический аппарат на околоземную орбиту или к какому-нибудь небесному телу, необходимо провести баллистические расчеты; определить оптимальную траекторию полета, данные для ее коррекции, выбрать удобные моменты для старта и посадки. Эти теоретические проблемы решают различные научные организации.

У конструкторов — свои сложности. Они создают новые искусственные спутники Земли, орбитальные станции и автоматические межпланетные станции, причем многие работы выполняют впервые в истории. Поэтому конструкторской деятельности обязательно предшествует большой объем исследований и испытаний. И это тоже космонавтика.

Каждый новый полет — это и новая программа научных исследований. Для них создаются уникальные установки и приборы, разрабатываются невиданные до сих пор методики экспериментов. И это космонавтика,

В полет отправляется человек. Перед этим он долго тренируется на Земле, потом ежедневно выполняет упражнения на орбите; вернувшись домой, должен быстрее освоиться с земной тяжестью. О здоровье космонавтов заботятся врачи. И это тоже космонавтика.

Космонавтика незаметно входит в нашу повседневную жизнь. Вы говорите по телефону с другом из далекого города. Его голос доносится к вам из космоса — спутник транслирует телефонные переговоры. Вы смотрите телевизор в Средней Азии или на Дальнем Востоке, читаете центральные газеты — все это транслируют спутники через космос.

Спутники помогают предсказывать погоду, из них составляются рукотворные созвездия, по которым в любое время дня и ночи могут ориентироваться штурманы самолетов и океанских лайнеров, космические аппараты передают спасателям сигналы, посылаемые потерпевшими бедствие путешественниками.

Из космоса ведется постоянное наблюдение за нашей планетой. С больших высот хорошо просматривается строение земных недр. Космические снимки помогают геологам вести поиск различных полезных ископаемых, следят по этим фотографиям и за тем, как производственная деятельность человека влияет на окружающую его природу. Информацию из космоса используют сегодня специалисты лесного и сельского хозяйств, с орбит ведутся наблюдения за Мировым океаном, движением ледников, активностью вулканов.

Однако, несмотря на столь широкое использование космонавтики в интересах науки и хозяйства, она еще очень молода, и впереди у нее много побед и открытий.

Константин Эдуардович Циолковский

“Ракета для меня только способ, только метод проникновения в глубину космоса, но отнюдь не самоцель... Будет иной способ передвижения в космосе, — приму и его... Вся суть — в переселении с Земли и в заселении космоса”. Из этого высказывания К. Э. Циолковского следует важный вывод — будущее человечества связано с покорением просторов Вселенной: “Вселенная принадлежит человеку!”

Сейчас, когда полеты на Луну стали реальностью, когда формула Циолковского и число Циолковского лежат в основе расчетов движения ракет, когда заслуги К. Э. Циолковского в области космонавтики признаны повсюду в мире, во всем величии предстает перед нами подвиг выдающегося мыслителя, который жил и творил для будущего человечества.

Циолковский родился в 1857 г. в селе Ижевском Рязанской губернии в семье лесничего. В десятилетнем возрасте он заболел скарлатиной и потерял слух. Мальчик не смог учиться в школе и вынужден был заниматься самостоятельно. В 1879 г., сдав экстерном экзамены, он стал учителем арифметики и геометрии и был назначен в Воровское уездное училище Калужской губернии. В 1892 г. Циолковский переезжает в Калугу. Здесь он преподает физику и математику в гимназии и епархиальном училище, а все свободное время посвящает научной работе. Не имея средств на покупку приборов и материалов, он все модели и приспособления для опытов делает собственными руками.

Никто в то время еще не знал, что в Калуге сделаны величайшие открытия в теории движения ракет (ракетодинамика). Лишь в 1903 г. Циолковскому удалось опубликовать часть статьи “Исследование мировых пространств реактивными приборами”, в которой он доказал возможность их применения для межпланетных сообщений. В этой статье и последовавших ее продолжениях (1911, 1914 гг.) он заложил основы теории ракет и жидкостного ракетного двигателя. Им впервые была решена задача посадки космического аппарата на поверхность планет, лишенных атмосферы. В последующие годы (1926— 1929) Циолковский разработал теорию многоступенчатых ракет, рассмотрел (приближенно) влияние атмосферы на полет ракеты и вычислил запасы топлива, необходимого для преодоления ракетой сил сопротивления воздушной оболочки Земли.

Циолковский — признанный основоположник теории межпланетных сообщений.

Круг интересов ученого не ограничивался областью космоса. Он разработал конструкции цельнометаллического управляемого дирижабля, обтекаемого аэроплана, аэродинамической трубы. Ему принадлежит разработка принципа движения на воздушной подушке, реализованного только много лет спустя.

Его труды в огромной степени способствовали развитию ракетной и космической техники в СССР и других странах. После своего первого в мире триумфального полета в космос Ю. А. Гагарин сказал: “Для нас, космонавтов, пророческие слова Циолковского об освоении космоса всегда будут программными, всегда будут звать вперед...”

Сергей Павлович Королев

И все-таки не авиация стала смыслом жизни Королева. Познакомившись с трудами К. Э. Циолковского, он решил строить ракеты. Спустя 3 года после окончания МВТУ Королев возглавил Группу изучения реактивного движения (ГИРД), руководил запусками первых советских ракет и целиком отдал себя новой и неизведанной еще отрасли знаний — ракетостроению.

С. П. Королев создает первый советский ракетный планер, первую советскую крылатую ракету, в тяжелые годы войны лично проводит испытания ракетных ускорителей на серийных боевых самолетах.

В послевоенное время С. П. Королев руководил созданием ракет дальнего действия, а в год 40-летия Великого Октября весь мир облетело сообщение об испытании в СССР многоступенчатой межконтинентальной ракеты.

Золотыми буквами занесено в историю человечества 4 октября 1957 г. Тогда с помощью ракеты, созданной под руководством Королева, был выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли.

Под его руководством были построены первые пилотируемые космические корабли, отработана аппаратура для полета человека в космос, для выхода из корабля в свободное пространство и возвращения космического аппарата на Землю, созданы искусственные спутники Земли серий “Электрон” и “Молния-1”, многие спутники серии “Космос”, первые межпланетные разведчики “Зонд”. Он первым послал космические аппараты к Луне, Венере, Марсу, Солнцу,

С именем лауреата Ленинской премии, дважды Героя Социалистического Труда академика С. П. Королева навсегда будет связано одно из величайших завоеваний науки и техники всех времен — открытие эры освоения человечеством космического пространства.

alive-inter.net