Űrhajó. Űrfelderítő amerikai kémműholdak
Csak három ország rendelkezik emberes űrhajóval: Oroszország, az USA és Kína.
Első generációs űrhajók
"Higany"
Ez volt a neve az első amerikai emberes űrprogramnak és az ebben a programban használt űrhajósorozatnak (1959-1963). A hajó általános tervezője Max Faget. A NASA űrhajósainak első csoportját a Mercury program keretében való repülésekhez hozták létre. A program keretében összesen 6 emberes repülést hajtottak végre.
Ez egy együléses orbitális emberes űrhajó, amelyet kapszula kialakítás szerint terveztek. A kabin titán-nikkel ötvözetből készült. Kabin térfogata - 1,7m3. Az űrhajós bölcsőben helyezkedik el, és a repülés során egy szkafanderben marad. A kabin műszerfali információkkal és kezelőszervekkel van felszerelve. A hajó tájolási vezérlőkarja a pilóta jobb oldalán található. A vizuális láthatóságot a kabin bejárati ajtaján lévő lőrés és a változtatható nagyítású, széles látószögű periszkóp biztosítja.
A hajót nem pályaparaméterek megváltoztatásával járó manőverekre tervezték, reaktív vezérlőrendszerrel és fékezőrendszerrel van felszerelve. A hajó orientációjának szabályozása a pályán - automatikus és kézi. A légkörbe való belépés ballisztikus pálya mentén történik. A fékező ejtőernyő 7 km magasságban van behelyezve, a fő - 3 km magasságban. A fröccsenés körülbelül 9 m/s függőleges sebességgel történik. A kifröccsenés után a kapszula függőleges helyzetben marad.
A Mercury űrhajó különlegessége a tartalék kézi vezérlés széleskörű alkalmazása. A Mercury hajót Redstone és Atlas rakéták bocsátották pályára, nagyon kis hasznos teherrel. Emiatt az emberes Mercury kapszula kabinjának súlya és méretei rendkívül korlátozottak voltak, és technikailag lényegesen alacsonyabbak voltak, mint a szovjet Vosztok űrhajóé.
A Mercury űrszonda repüléseinek céljai változatosak voltak: a vészmentő rendszer tesztelése, az ablatív hőpajzs tesztelése, lövése, telemetriája és kommunikációja a teljes repülési útvonalon, szuborbitális emberi repülés, orbitális emberi repülés.
Ham és Enos csimpánzok a Mercury program részeként repültek az Egyesült Államokba.
"Ikrek"
A Gemini sorozatú űrhajók (1964-1966) folytatták a Mercury űrjárművek sorozatát, de képességekben (2 fős személyzet, hosszabb autonóm repülési idő, pályaparaméterek megváltoztatásának lehetősége stb.) felülmúlták őket. A program során a találkozás és a dokkolás módszereit fejlesztették ki, és a történelem során először dokkoltak űrhajókat. Számos űrsétát hajtottak végre, és repülési időtartam rekordokat döntöttek. A program keretében összesen 12 repülést hajtottak végre.
A Gemini űrszonda két fő részből áll - a legénységnek otthont adó leszálló modulból és a szivárgó műszerrekeszből, ahol a hajtóművek és egyéb berendezések találhatók. A leszállóegység alakja hasonló a Mercury sorozatú hajókhoz. A két hajó közötti külső hasonlóságok ellenére a Gemini jelentősen felülmúlja a Mercury képességeit. A hajó hossza 5,8 méter, maximális külső átmérője 3 méter, tömege átlagosan 3810 kilogramm. A hajót egy Titan II hordozórakéta állította pályára. Megjelenése idején a Gemini volt a legnagyobb űrhajó.
Az űrszonda első kilövésére 1964. április 8-án, az első emberes kilövésre 1965. március 23-án került sor.
Második generációs űrhajók
"Apollo"
"Apollo"- amerikai háromüléses űrrepülőgépek sorozata, amelyeket az Apollo holdrepülési programokban, a Skylab orbitális állomáson és a szovjet-amerikai ASTP dokkolóban használtak. A program keretében összesen 21 repülést hajtottak végre. A fő cél az űrhajósok Holdra szállítása volt, de ennek a sorozatnak az űrhajói más feladatokat is elláttak. 12 űrhajós landolt a Holdon. Az első leszállást a Holdon az Apollo 11-en hajtották végre (N. Armstrong és B. Aldrin 1969-ben)
Az Apollo jelenleg az egyetlen űrhajósorozat a történelemben, amelyen az emberek elhagyták az alacsony földi pályát, és legyőzték a Föld gravitációját, és egyben az egyetlen, amely lehetővé tette az űrhajósok számára, hogy sikeresen leszálljanak a Holdra, és visszatérjenek a Földre.
Az Apollo űrszonda parancsnoki és kiszolgáló rekeszekből, holdmodulból és vészmenekülési rendszerből áll.
Parancs modul a repülésirányító központ. A személyzet minden tagja a parancsnoki fülkében tartózkodik repülés közben, kivéve a holdraszállási szakaszt. Kúp alakú, gömb alakú alappal.
A parancsnoki fülke túlnyomásos kabinnal rendelkezik személyzeti életfenntartó rendszerrel, vezérlő- és navigációs rendszerrel, rádiókommunikációs rendszerrel, vészmentő rendszerrel és hőpajzzsal. A parancsnoki rekesz elülső tömítetlen részében egy dokkolószerkezet és egy ejtőernyős leszállórendszer, a középső részben 3 űrhajósülés, egy repülésvezérlő panel és egy életfenntartó rendszer és rádióberendezések találhatók; a hátsó ablak és a túlnyomásos kabin közötti térben található a reaktív vezérlőrendszer (RCS) berendezése.
A dokkoló mechanizmus és a holdmodul belső menetes része együttesen biztosítja a parancsnoki fülke és a holdhajó merev dokkolását, és alagutat képez a legénység számára a parancsnoki fülkéből a holdmodulba és vissza.
A legénység életfenntartó rendszere biztosítja, hogy a hajó kabinjában a hőmérséklet 21-27 °C, a páratartalom 40-70%, a nyomás pedig 0,35 kg/cm². A rendszert úgy tervezték, hogy 4 nappal megnövelje a repülési időt, mint a Hold-expedícióhoz szükséges becsült idő. Ezért a szkafanderbe öltözött legénység beállításának és javításának lehetősége biztosított.
Szervizrekesz hordozza az Apollo űrhajó fő meghajtórendszerét és támogató rendszereit.
Sürgősségi mentőrendszer. Ha az Apollo hordozórakéta indításakor vészhelyzet áll elő, vagy az Apollo űrszonda Föld körüli pályára állítása során a repülést le kell állítani, a legénység megmentése úgy történik, hogy a parancsnoki teret leválasztják a hordozórakétáról, majd leszállítják. a Földön ejtőernyők segítségével.
Hold modul két szakasza van: leszállás és felszállás. A független meghajtási rendszerrel és futóművel felszerelt leszállófokozat a holdhajó leengedésére szolgál a Hold pályájáról, és lágyan landol a Hold felszínén, valamint indítóállásként is szolgál a felszállási szakaszhoz. A legénység zárt kabinjával és önálló meghajtórendszerrel ellátott felszállási fokozatot a kutatás befejezése után a Hold felszínéről indítják, és a pályán lévő parancsnoki fülkével dokkolik. A szakaszok szétválasztása pirotechnikai eszközökkel történik.
"Sencsou"
Kínai emberes űrrepülési program. A program kidolgozása 1992-ben kezdődött. A Sencsou-5 űrszonda első emberes repülése 2003-ban Kínát a harmadik országgá tette a világon, amely önállóan küld embert az űrbe. A Sencsou űrszonda nagyrészt az orosz Szojuz űrszondát reprodukálja: pontosan ugyanolyan modulelrendezéssel rendelkezik, mint a Szojuzé – a műszerrekesz, a leszálló modul és az élőrekesz; körülbelül akkora, mint a Szojuz. A hajó teljes felépítése és minden rendszere megközelítőleg megegyezik a szovjet Szojuz sorozatú űrszondákkal, az orbitális modul pedig a szovjet Szaljut űrállomássorozatban használt technológiával épül fel.
A Sencsou program három szakaszból állt:
- pilóta nélküli és emberes űrhajók alacsony föld körüli pályára bocsátása, miközben a leszálló járművek garantáltan visszatérnek a Földre;
- a taikunauták a világűrbe indítása, egy autonóm űrállomás létrehozása az expedíciók rövid távú tartózkodására;
- nagy űrállomások létrehozása az expedíciók hosszú távú tartózkodására.
A küldetés sikeresen befejeződik (4 emberes repülést teljesítettek), és jelenleg is működik.
Újrahasználható szállító űrhajó
A Space Shuttle, vagy egyszerűen shuttle („űrsikló”) egy amerikai újrafelhasználható szállító űrhajó. A transzfereket a kormány Űrszállítási Rendszer programjának részeként használták. Úgy tudni, hogy a kompok „siklóként száguldanak” az alacsony Föld körüli pálya és a Föld között, mindkét irányba szállítva a hasznos terheket. A program 1981-től 2011-ig tartott. Összesen öt űrsikló épült: "Colombia"(leszálláskor leégett 2003-ban), "Kihívó"(1986-ban felrobbant) "Felfedezés", "Atlantisz"És "Törekvés". A hajó prototípusát 1975-ben építették "Vállalkozás", de soha nem bocsátották ki az űrbe.
Az űrsiklót két szilárd rakétaerősítővel és három hajtómotorral indították az űrbe, amelyek egy hatalmas külső tartályból kaptak üzemanyagot. A pályán az űrsikló az orbitális manőverezőrendszer hajtóművei segítségével végzett manővereket, és vitorlázórepülőként tért vissza a Földre. A fejlesztés során azt tervezték, hogy mindegyik űrsiklót akár 100-szor is felbocsátják az űrbe. A gyakorlatban a program végére, 2011 júliusára sokkal kevesebbet használták őket, a Discovery shuttle repült a legtöbbet – 39-et.
"Colombia"
"Colombia"- a Space Shuttle rendszer első példánya, amely az űrbe repült. A korábban megépített Enterprise prototípus repült, de csak a légkörön belül gyakorolta a leszállást. A Columbia építése 1975-ben kezdődött, és 1979. március 25-én a Columbia a NASA megbízásából. A Columbia STS-1 újrafelhasználható szállító űrszonda első emberes repülésére 1981. április 12-én került sor. A legénység parancsnoka John Young amerikai űrhajós veterán, a pilóta Robert Crippen volt. A repülés egyedülálló volt (és az is marad): az űrhajó legelső, tulajdonképpeni próbaindítását egy legénységgel a fedélzeten hajtották végre.
A Columbia nehezebb volt, mint a későbbi siklók, így nem volt dokkolómodulja. A Columbia nem tudott kikötni sem a Mir állomáshoz, sem az ISS-hez.
A Columbia utolsó, STS-107-es repülésére 2003. január 16. és február 1. között került sor. Február 1-jén reggel a hajó szétesett, amikor a légkör sűrű rétegeibe jutott. A legénység mind a hét tagja életét vesztette. A katasztrófa okait vizsgáló bizottság arra a következtetésre jutott, hogy az ok a siklószárny bal oldali síkján lévő külső hővédő réteg megsemmisülése volt. A január 16-i kilövés során a hővédelem ezen szakasza megsérült, amikor az oxigéntartályból egy hőszigetelő darab ráesett.
"Kihívó"
"Kihívó"- NASA újrafelhasználható szállító űrhajó. Eredetileg csak teszt célokra szánták, de aztán felújították és előkészítették az űrbe való kilövésre. A Challenger először 1983. április 4-én indult. Összesen 9 sikeres repülést teljesített. A tizedik kilövéskor 1986. január 28-án lezuhant, a legénység mind a 7 tagja életét vesztette. Az űrsikló utolsó indulását 1986. január 28-án délelőttre tervezték, és a Challenger indulását több millió néző követte szerte a világon. A repülés 73. másodpercében, 14 km-es magasságban a bal oldali szilárd tüzelőanyag-gyorsító elvált a két tartó egyikétől. Miután megpördült a második körül, a gázpedál átszúrta a fő üzemanyagtartályt. A tolóerő és a légellenállás szimmetriájának megsértése miatt a hajó eltért a tengelyétől, és az aerodinamikai erők tönkretették.
"Felfedezés"
A NASA újrafelhasználható szállító űrrepülőgépe, a harmadik űrsikló. Az első repülésre 1984. augusztus 30-án került sor. A Discovery Shuttle pályára állította a Hubble Űrteleszkópot, és két expedíción vett részt annak kiszolgálására.
Az Ulysses szondát és három közvetítő műholdat a Discoveryből indították.
A Discovery siklóján egy orosz űrhajós is repült Szergej Krikalev 1994. február 3. Nyolc nap alatt a Discovery legénysége számos különböző tudományos kísérletet végzett az anyagtudomány, biológiai kísérletek és a Föld felszínének megfigyelései terén. Krikalev a munka jelentős részét távmanipulátorral végezte. 1994. február 11-én az űrsikló 1994. február 11-én 130 pályán megtett és 5 486 215 kilométert repült a Kennedy Űrközpontban (Florida). Így Krikalev lett az első orosz űrhajós, aki az amerikai siklón repült. Összesen 1994 és 2002 között 18 űrrepülést hajtottak végre az űrrepülőgépen, amelynek legénysége 18 orosz űrhajós volt.
1998. október 29-én John Glenn űrhajós, aki akkor 77 éves volt, elindult második repülésére a Discovery siklóján (STS-95).
A Discovery űrsikló 2011. március 9-én fejezte be 27 éves pályafutását, amikor az utolsó landolást 2011. március 9-én hajtotta végre. Kiállt a pályáról, a floridai Kennedy Űrközpont felé siklik, és biztonságosan landolt. A transzfert a washingtoni Smithsonian Intézet Nemzeti Légi és Űrmúzeumába szállították.
"Atlantisz"
"Atlantisz"- A NASA újrafelhasználható szállító űrszondája, a negyedik űrsikló. Az Atlantisz építése során számos fejlesztést hajtottak végre elődeihez képest. 3,2 tonnával könnyebb, mint a Columbia sikló, és feleannyi időt vett igénybe a megépítése.
Az Atlantis első repülését 1985 októberében hajtotta végre, egyike az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának öt repülésének. 1995 óta az Atlantis hét repülést hajtott végre a Mir orosz űrállomáson. A Mir állomáshoz egy további dokkoló modult szállítottak, és a Mir állomás személyzetét cserélték.
1997 novemberétől 1999 júliusáig az Atlantist módosították, és hozzávetőleg 165 fejlesztést hajtottak végre rajta. 1985 októbere és 2011 júliusa között az Atlantis sikló 33 űrrepülést hajtott végre 189 fős személyzettel. Az utolsó 33. indítást 2011. július 8-án hajtották végre.
"Törekvés"
"Törekvés"- A NASA újrafelhasználható szállító űrszondája, az ötödik és egyben utolsó űrsikló. Az Endeavour 1992. május 7-én hajtotta végre első repülését. 1993-ban az Endeavour végrehajtotta az első expedíciót a Hubble Űrteleszkóp kiszolgálására. 1998 decemberében az Endeavour pályára állította az első American Unity modult az ISS számára.
1992 májusa és 2011 júniusa között az Endeavour űrsikló 25 űrrepülést hajtott végre. 2011. június 1 Az űrsikló utoljára a floridai Cape Canaveral Űrközpontban szállt le.
Az Űrszállítási Rendszer program 2011-ben véget ért. Az összes működő űrsiklót az utolsó repülést követően kivonták, és múzeumokba küldték.
30 éves működése alatt az öt járat 135 járatot hajtott végre. A kompok 1,6 ezer tonna hasznos terhet emeltek a világűrbe. Az űrsiklón 355 űrhajós és űrhajós repült az űrbe.
1 oldal
A Magellan amerikai űrszonda fedélzeti radar segítségével kutatja a Vénusz felszínét.
A Pioneer 5 amerikai űrszonda a napszelet kutatja a bolygóközi térben.
A Ranger 4 amerikai űrszonda a Holdra esik, a Mariner 2 a Vénusz körül kering.
A szovjet és amerikai űrszondák segítségével a Mars bolygónak és a környező űrkörnyezetnek számos fontos jellemzőjét azonosították. Adatokat szereztek a Mars domborzatáról és a bolygó felszíni rétegét alkotó talajról. A szovjet Mars-2 és Mars-3 űrállomások a Mars mesterséges műholdjainak pályáján végzett munkája lehetővé tette a mágneses mező tanulmányozását, a gravitációs mezőre vonatkozó adatok, a bolygó légköréről és felhőzetéről szóló információk beszerzését.
A felfedezett jelenséget kísérletileg igazolták a harmadik szovjet mesterséges földi műhold 1958 májusi repülése során. Ezt követően minden szovjet és amerikai űrhajó rögzítette a külső sugárzónát, amely átszelte az energetikai elektronok létezési tartományát.
Ezt a felfedezést az első szovjet Luna-1 és Luna-2 bolygóközi állomások segítségével tették, miután a Föld más öveiből származó sugárzást fedeztek fel. Most ezt több tucatnyi mérés is megerősítette, amelyeket különböző szovjet és amerikai űrhajók végeztek.
Az első lágy landolást a Hold felszínén 1966. február 3-án hajtotta végre a Luna-9 szovjet automata állomás. Ennek az állomásnak a fedélzetén volt egy televíziós kamera, amelynek segítségével képet kaptak a Hold felszínéről. 1966 júniusában az amerikai Server-1 űrszonda, amely szintén automatikus televíziós kamerával volt felszerelve, lágy leszállást hajtott végre a Holdon.
A V. I. Vernadskyról elnevezett Geokémiai és Analitikai Kémiai Intézetben a Hold-küldetéseink (Luna-16, Luna-20, Luna-24) és az Apollos által szállított holdtalajt tanulmányozták. A holdkőzetek kémiai összetétele alapvetően hasonló a szárazföldi bazaltokhoz. A Naprendszer bolygóinak légkörének és talajának összetételéről egyedi adatokat szereztek a Vénusz és Mars sorozat szovjet automata állomásai és amerikai űrhajók.
Georgij Szergejevicset rendkívül széles tudományos érdeklődési kör jellemzi – a földköpenyben végbemenő folyamatoktól a más bolygókon, csillagokon és az Univerzum egészében zajló folyamatokig. Különösen a Mars és a Vénusz légkörében fellépő szelek erősségét értékelték, amit később szovjet és amerikai űrhajók mérései is megerősítettek.
A Szaljut-4 orbitális állomáson Polinom berendezéssel vizsgálták a hosszú távú űrrepülés hatását a vérképző szervekre. A Palma - 2m kísérlet meghatározza, hogy a súlytalanság az idő múlásával 2 hogyan befolyásolja az űrhajós 3 teljesítményjellemzőit. Az űrgyógyászat szakemberei azon dolgoznak, hogy a legkényelmesebb körülményeket teremtsék meg az orbitális állomások személyzete számára. Az űrállomások pályái meglehetősen nagyok, és tartalmazhatnak ciszlunáris teret. A vikingek amerikai űrhajók, amelyek képesek információt továbbítani a Mars felszínéről a Földre. A hosszú távú, emberes repülésekkel kapcsolatos egyik fő probléma az, hogy hogyan lehet megvédeni az embereket a súlytalanság negatív hatásaitól.
Oldalak: 1
Amerikai Voyager űrhajó
A „Voyager” (utazó) a Jupiter, a Szaturnusz és műholdaik, valamint esetleg az Uránusz feltárására szolgáló amerikai űrszonda neve a „Voyager” (utazó) a Jupiter és a Szaturnusz gravitációs mezőjének perturbációs manőverének felhasználásával.
Az űrhajó tömege 798 kg. A lezárt ház (sokoldalú prizma alakú, központi nyílással) az erősen irányított antenna reflektor hátoldalára van felszerelve. Az eszközök többsége speciális konzolra van felszerelve, néhányuk pedig a szkennelő platformra van felszerelve.
Az áramellátás három (konzolra szerelt) izotópgenerátorról történik, amelyek összteljesítménye a Jupiter melletti repülés során 421 W, a Szaturnusz közelében pedig 384 W. A telepítések élettartama 10 év. A háromtengelyes helyzetszabályozó rendszer napelemes és Canopus érzékelőket, valamint inerciamérő egységet használ. A rendszer végrehajtó szervei 12 mikromotor (tengelyenként 4 db), 0,9 N tolóerővel. Ezek közül további 4 mikromotor biztosítja a pálya korrekcióját. A mikromotorokhoz való hidrazin-ellátást 7 évre tervezték.
A hőkezelő rendszer a karosszéria öt oldalán és a leolvasó platformon zsalugátereket használ tudományos műszerekkel, többrétegű hőszigeteléssel, polírozott alumínium hőpajzsokkal, fém és műanyag napkollektor burkolatokkal, valamint 1 W-os hőteljesítményű radioizotópos fűtőtestekkel.
A rádiórendszer tartalmaz egy erősen irányított antennát egy 3,66 m átmérőjű reflektorral és egy körsugárzó antennát. Mindkét antenna vételi frekvenciája 2113 MHz, az adási frekvencia 2295 MHz (S sáv). A duplikált fedélzeti digitális számítógép 4096 18 bites szó kapacitású fő memóriával, valamint ugyanilyen kapacitású tartalék memóriával rendelkezik. A tudományos felszerelés tartalmaz egy televíziós kamerát nagy látószögű objektívvel (gyújtótávolság 200 mm), egy kamerát teleobjektívvel (1500 mm), kozmikus sugárzás detektorokat, a Jupiter és a Szaturnusz 10 Hz-es tartományban történő rádiósugárzásának rögzítésére szolgáló berendezést. - 56,2 kHz, alacsony energiájú töltött részecskék detektorai, fotopolariméter 150 mm-es Cassegrain teleszkóppal, plazmadetektorok (két Faraday csésze), ultraibolya spektrométer és még sok más.
A Voyager űrszonda azonos réz gramofon lemezeket hordoz, forgó tányérral, hangszedővel és vizuális utasításokkal a lejátszáshoz. A feljegyzések tartalmazzák a „Föld hangjait”, amelyek egy földönkívüli civilizáció képviselőinek képet adnak bolygónkról, ha űrhajók eljutnak hozzájuk. A felvétel időtartama 110 perc. Waldheim ENSZ-főtitkár üzeneteit tartalmazza, 60 nyelvű üdvözletet, köztük halottakat, Morse-kódot, zenei részleteket, egy gyerek kiáltását, szörfözés hangjait, esőt, vulkánkitörést stb. A felvétel 115 videofelvételt is tartalmaz. képeket.
Két Voyager űrrepülőgépet indítottak a Titan-3E hordozórakétával, egy további felső fokozattal: Voyager-2 1977. augusztus 20-án a Jupiter felé vezető „lassú” pályán, a Voyager-1 1977. szeptember 5-én „gyorsan” pályák. 1977.10.12-én a Voyager 1 belépett az aszteroidaövbe, 1977.12.15-én a Voyage 2-t megelőzte a röppályáján, 1978.09.08-án pedig kilépett az aszteroidaövből. 1979. március 5-én a Voyager 1 elrepült a Jupiter mellett 280 000 km-es távolságban, 1980. november 12-én pedig a Szaturnusz közelében, 124 000 km távolságra felhőtakarójának csúcsaitól és a Titan műhold közelében (minimális távolság). a Titántól ~ 4500 km). A Voyage 2 űrszonda 1977. december 10-én lépett be az aszteroidaövbe, és 1978. október 21-én hagyta el azt. 1979. július 9-én 648 000 km távolságban elrepült a Jupiter mellett. A Szaturnusz melletti Voyage 2 űrszonda repülési útvonalát több hónappal az elrepülés előtt kellett volna kiválasztani. Az első lehetőség a Szaturnusz melletti elrepülést biztosította egy olyan pálya mentén, amely optimális feltételeket biztosítana a Titán bolygó műholdjának és a körkörös űrnek a tanulmányozásához, különösen a Szaturnusz gyűrűi mögötti átjáróhoz a rádióokkultációjukhoz. A második lehetőség a Voyage 2 űrszonda repülését jelentette a Szaturnusz közelében egy olyan pálya mentén, amely perturbációs manővert biztosít a bolygó gravitációs mezőjében az Uránusz repülési útvonalára való átmenettel (ebben az esetben az eszköz 353 000 távolságra halad el km-re a Titántól). A második lehetőséget választották. 1981. augusztus 26-án a Voyage-2 űrszonda 101 ezer km távolságban elrepült a Szaturnusz mellett, és átváltott az Uránusz felé vezető repülési útvonalra. 1986 januárjában elrepült az Uránusz mellett, és a bolygó gravitációjának hatására a Neptunusz felé tartó repülési útvonalra váltott, amely mellett 1989-ben elhaladt. A becslések szerint az űrhajó működőképességének fenntartásának valószínűsége az Uránusz felé 65%, a Neptunuszhoz - nem több, mint 40%.
1997. március 4-én megtörtént az első űrindítás az új orosz Szvobodnij kozmodromról. Ez lett akkoriban a huszadik működő kozmodrom a világon. Most ennek a kilövőállásnak a helyén épül a Vosztocsnij kozmodrom, amelynek üzembe helyezését 2018-ra tervezik. Így Oroszországnak már 5 kozmodromja lesz – több, mint Kína, de kevesebb, mint az Egyesült Államok. Ma a világ legnagyobb űrterületeiről fogunk beszélni.
Bajkonur (Oroszország, Kazahsztán)
A legrégebbi és a mai napig legnagyobb Bajkonur, amelyet 1957-ben nyitottak meg Kazahsztán sztyeppéin. Területe 6717 négyzetkilométer. A legjobb években - a 60-as években - évente akár 40 indítást is végrehajtott. És 11 kilövőkomplexum működött. A kozmodrom fennállásának teljes ideje alatt több mint 1300 kilövést hajtottak végre belőle.
E paraméter szerint Bajkonur a mai napig vezető szerepet tölt be a világon. Évente átlagosan kéttucatnyi rakétát indítanak itt az űrbe. Jogilag a kozmodrom teljes infrastruktúrájával és hatalmas területével Kazahsztánhoz tartozik. Oroszország pedig évi 115 millió dollárért bérli. A bérleti szerződés 2050-ben jár le.
Azonban még korábban a legtöbb orosz kilövést át kell helyezni a Vosztocsnij kozmodromra, amely jelenleg az Amur régióban épül.
1949 óta létezik Florida államban. Kezdetben a bázison katonai repülőgépeket teszteltek, majd ballisztikus rakétákat indítottak. 1957 óta használják űrkilövő helyként. A katonai tesztek leállítása nélkül 1957-ben az indítóállások egy részét a NASA rendelkezésére bocsátották.
Itt lőtték fel az első amerikai műholdakat, és innen repültek az első amerikai űrhajósok - Alan Shepard és Virgil Grissom (szuborbitális repülések ballisztikus pályán) és John Glenn (orbitális repülés). Ezt követően az emberes repülési program az újonnan épült Űrközpontba költözött, amelyet 1963-ban az elnök halála után Kennedyről neveztek el.
Ettől a pillanattól kezdve a bázist pilóta nélküli űrrepülőgépek indítására kezdték használni, amelyek a szükséges rakományt szállították pályára az űrhajósoknak, valamint automatikus kutatóállomásokat küldtek más bolygókra és a Naprendszeren túlra is.
Emellett polgári és katonai műholdakat is felbocsátottak és bocsátanak fel a Canaverel-fokról. A bázison megoldott feladatok sokfélesége miatt itt 28 kilövőhelyet építettek ki. Jelenleg 4 darab további üzemképes állapotban van a modern Boeing X-37 űrsikló gyártásának megkezdése előtt, amelyek a Delta, az Atlas és a Titan rakétákat „nyugdíjba vonják”.
1962-ben hozták létre Floridában. Terület - 557 négyzetkilométer. Alkalmazottak száma: 14 ezer fő. A komplexum teljes egészében a NASA tulajdonában van. Innen indult el az összes emberes űrhajó, kezdve a negyedik űrhajós, Scott Carpenter 1962. májusi repülésével. Itt valósították meg az Apollo programot, ami a Holdra való leszállással zárult. Az összes amerikai újrafelhasználható hajó – sikló – innen indult és ide tért vissza.
Most minden indítóhely készenléti üzemmódban van az új berendezések számára. Az utolsó indításra 2011-ben került sor. A Központ azonban továbbra is keményen dolgozik mind az ISS-repülés irányításán, mind az új űrprogramok kidolgozásán.
Guyanában található, Franciaország tengerentúli megyéjében, Dél-Amerika északkeleti részén. Terület - körülbelül 1200 négyzetkilométer. A Kourou űrkikötőt a Francia Űrügynökség nyitotta meg 1968-ban. Az egyenlítőtől való kis távolság miatt innen jelentős üzemanyag-megtakarítással lehet űrhajókat indítani, hiszen a rakétát a Föld nulladik párhuzamos közeli nagy lineáris forgási sebessége „löki”.
1975-ben a franciák felkérték az Európai Űrügynökséget (ESA), hogy a Kourou segítségével hajtsák végre programjaikat. Ennek eredményeként Franciaország a szükséges források 1/3-át a kozmodrom fenntartására és fejlesztésére fordítja, a többi az ESA-t terheli. Ráadásul az ESA a négyből háromnak a tulajdonosa.
Innen kerülnek az európai ISS csomópontok és műholdak az űrbe. A domináns rakéta itt a Toulouse-ban gyártott Ariane Euro-rakéta. Összesen több mint 60 indítást hajtottak végre. Ezzel egyidőben a Szojuz rakétáink kereskedelmi műholdakkal ötször indultak a kozmodromból.
A KNK négy űrrepülőtérrel rendelkezik. Közülük kettő csak katonai problémákat old meg, ballisztikus rakétákat tesztel, kémműholdakat indít, és teszteli az idegen űrobjektumok elfogásának technológiáját. Kettőnek kettős célja van, nemcsak a militarista programok megvalósítását, hanem a világűr békés feltárását is biztosítja.
Közülük a legnagyobb és legrégebbi a Jiuquan Cosmodrome. 1958 óta működik. Területe 2800 négyzetkilométer.
Eleinte a szovjet szakemberek arra használták, hogy a kínai „testvéreket örökre” megtanítsák a katonai űrhajók fortélyaira. 1960-ban innen indították fel az első rövid hatótávolságú, szovjet rakétát. Hamarosan sikeresen elindult egy kínai gyártmányú rakéta, amelynek létrehozásában szovjet szakemberek is részt vettek. Az országok közötti baráti kapcsolatok felbomlása után a kozmodrom tevékenysége megtorpant.
Csak 1970-ben sikerült felbocsátani az első kínai műholdat a kozmodrómból. Tíz évvel később fellőtték az első interkontinentális ballisztikus rakétát. A század végén pedig az első pilóta nélküli leszálló űrhajó az űrbe került. 2003-ban az első taikonauta pályára állt.
Jelenleg 7 kilövőállásból 4 működik a kozmodrómon. Ebből 2 kizárólag a Honvédelmi Minisztérium igényeit szolgálja ki. Évente 5-6 rakéta indul a Jiuquan kozmodrómról.
1969-ben alapították. A Japan Aerospace Exploration Agency által üzemeltetett. Tanegashima sziget délkeleti partján, Kagosima prefektúra déli részén található.
Az első primitív műholdat 1970-ben bocsátották pályára. Azóta az elektronika területén erős technológiai bázissal rendelkező Japánnak nagy sikere van hatékony orbitális műholdak és heliocentrikus kutatóállomások létrehozásában.
A kozmodromon két kilövőállás van fenntartva szuborbitális geofizikai járművek kilövésére, kettő a H-IIA és H-IIB nehézrakétákat szolgálja ki. Ezek a rakéták szállítják a tudományos felszerelést és a szükséges felszereléseket az ISS-hez. Évente legfeljebb 5 indítást hajtanak végre.
Ezt az egyedülálló, óceáni platformon alapuló úszó űrkikötőt 1999-ben helyezték üzembe. Tekintettel arra, hogy a platform a nulla párhuzamosra épül, az onnan történő kilövések energetikailag a legjövedelmezőbbek a Föld egyenlítői maximális lineáris sebességének kihasználása miatt. Az Odyssey tevékenységét egy konzorcium irányítja, amely magában foglalja a Boeinget, az RSC Energiat, az ukrán Yuzhnoye Design Bureau-t, a Zenit rakétákat gyártó ukrán Yuzhmash Production Associationt és a norvég Aker Kværner hajóépítő céget.
Az "Odyssey" két tengeri hajóból áll - egy rakétával ellátott platformból és egy hajóból, amely a küldetésirányító központ szerepét tölti be.
Az indítópálya korábban egy japán olajplatform volt, amelyet felújítottak és felújítottak. Méretei: hossza 133 m, szélessége 67 m, magassága 60 m, vízkiszorítása 46 ezer tonna.
A Zenit rakéták, amelyeket kereskedelmi műholdak indítására használnak, a középosztályba tartoznak. Több mint 6 tonna hasznos teher pályára állítására képesek.
Az úszó kozmodrom fennállása alatt mintegy 40 kilövést hajtottak végre rajta.
És az összes többi
A felsorolt űrkikötőkön kívül még 17 működik.
Néhányan közülük, miután túlélték „egykori dicsőségüket”, nagymértékben csökkentették tevékenységüket, vagy akár teljesen megfagytak. Néhányan csak a katonai űrszektort szolgálják. Vannak olyanok is, amelyek intenzíven fejlődnek, és nagy valószínűséggel idővel „kozmikus divatirányítók” lesznek.
Itt található az űrkikötőkkel rendelkező országok listája és azok száma, beleértve a cikkben felsoroltakat is
Oroszország - 4;
Kína - 4;
Japán - 2;
Brazília - 1;
Izrael - 1;
India - 1;
Koreai Köztársaság - 1;
Érdekes látni, hogy különböző emberek hogyan oldják meg ugyanazt a problémát. Mindenkinek megvan a saját tapasztalata, saját kezdeti feltételei, de ha a cél és a követelmények hasonlóak, akkor ennek a problémának a megoldásai funkcionálisan hasonlóak egymáshoz, bár adott megvalósításban eltérhetnek. Az 50-es évek végén mind a Szovjetunió, mind az USA elkezdett emberes űrhajókat fejleszteni az űrbe vezető első lépésekhez. A követelmények hasonlóak voltak - a legénység egy fő volt, az űrben eltöltött idő akár több nap is volt. De az eszközök másoknak bizonyultak, és számomra úgy tűnik, hogy érdekes lenne összehasonlítani őket.
Bevezetés
Sem a Szovjetunió, sem az USA nem tudta, mi vár az emberre az űrben. Igen, repülőgépes repüléseken lehet reprodukálni a súlytalanságot, de ez csak ~30 másodpercig tart. Mi történik az emberrel hosszan tartó súlytalanság alatt? Az orvosok megijesztettek, hogy képtelen vagyok lélegezni, inni, látni (állítólag a szemnek a szemizmok nem megfelelő működése miatt kell elveszítenie az alakját), és nem tudok gondolkodni (őrültségtől vagy eszméletvesztéstől ijesztettek meg). A nagyenergiájú kozmikus részecskék ismerete sugársérülésekkel kapcsolatos gondolatokhoz vezetett (és még a repülések után is rendszeresen megjelentek az újságokban a repülő űrhajósok sugárbetegségének szörnyű változatai). Ezért az első hajókat rövid időre tervezték az űrben. Az első repülések időtartamát percekben, a következő repüléseket órákban, vagy a Föld körüli pályán (egy keringés körülbelül 90 perc) mérték.A kivonás azt jelenti
A hajó kialakítását leginkább a hordozórakéta teherbíró képessége befolyásolta. Mind a kétfokozatú R-7, mind az Atlas körülbelül 1300 kg-ot tud alacsony Föld körüli pályára bocsátani. De a „hét” számára sikerült kidolgozniuk a harmadik fokozatot, az „E” blokkot az 1959-es holdi kilövéseknél, és a háromlépcsős rakéta hasznos teherbírását 4,5 tonnára növelték. Az Egyesült Államok azonban továbbra sem tudta kidolgozni az alapvető kétlépcsős Atlaszt, és az első elméletileg lehetséges Atlas-Agena variáns csak 1960 elején repült el. Az eredmény egy anekdota volt - a szovjet Vosztok súlya 4,5 tonna, a Merkúr tömege pedig a Szputnyik 3-1300 kg tömegéhez hasonlítható.Külső szerkezeti elemek
Nézzük először a hajók külsejét:
"Keleti"
"Higany"
Tok alakja
A kilövőhelyen lévő „Vostok” a kidobható burkolat alatt volt. Ezért a tervezők nem törődtek a hajó aerodinamikai alakjával, és az antennák, hengerek, hőszabályozó redőnyök és egyéb törékeny elemek biztonságos elhelyezése is lehetséges volt a készülék felületén. És az „E” blokk tervezési jellemzői meghatározták a hajó jellegzetes kúpos „farkát”.
A Merkúr nem engedhette meg magának, hogy nehéz burkolatot vonszoljon pályára. Ezért a hajó aerodinamikus kúp alakú volt, és minden érzékeny elem, például a periszkóp, eltávolítható volt.
Hővédelem
A Vostok megalkotásakor a tervezők olyan megoldásokból indultak ki, amelyek maximális megbízhatóságot biztosítanak. Ezért a leszálló jármű alakját labda formájában választották ki. Az egyenetlen súlyeloszlás biztosította a „vanish-stand-up” effektust, amikor az ereszkedő modul önállóan, vezérlés nélkül került a megfelelő pozícióba. A leszálló jármű teljes felületére pedig hővédelmet alkalmaztak. Sűrű légköri rétegekkel szembeni fékezéskor a labda felületét ért ütés egyenetlen volt, így a hővédő réteg eltérő vastagságú volt.
Bal: áramlik egy gömb körül hiperszonikus sebességgel (szélcsatornában), jobbra: egyenetlenül égett Vostok-1 süllyesztő modul.
A Mercury kúpos alakja azt jelentette, hogy hővédelemre csak az alján lesz szükség. Egyrészt ez a megtakarított súly, másrészt a légkör sűrű rétegeibe való belépéskor a hajó helytelen tájolása nagy valószínűséggel pusztulást jelentett. A hajó tetején egy speciális aerodinamikai légterelő volt, aminek a Mercury farát előre kellett volna fordítania.
Balra: kúp hiperszonikus sebességgel szélcsatornában, jobbra: a Merkúr hővédelme leszállás után.
Érdekes módon a hővédő anyag is hasonló volt - a Vostokon gyantával impregnált azbeszt szövet volt, a Mercurynál üvegszálas és gumis. Mindkét esetben a töltőanyagos szövetszerű anyag rétegről rétegre égett, és a töltőanyag elpárolgott, további hővédő réteget hozva létre.
Fékrendszer
A Vostok fékezőmotorja nem volt másodpéldányos. Biztonsági szempontból ez nem volt túl jó döntés. Igen, a Vosztok úgy indult, hogy egy héten belül természetesen lelassulnak a légkörbe, de egyrészt már Gagarin repülése alatt a pálya magasabb volt, mint a számított, ami ténylegesen „kikapcsolta” ezt a tartalékrendszert, és másodszor, a természetes lassulás azt jelentette, hogy az északi szélesség 65. fokától a déli szélesség 65. fokáig bárhol le kellett szállni. Ennek konstruktív az oka - két folyékony hajtóanyagú rakétamotor nem fért be a hajóba, szilárd tüzelésű motorokat pedig akkoriban nem fejlesztettek ki. A TDU megbízhatóságát növelte a tervezés maximális egyszerűsége. Voltak olyan esetek, amikor a TDU a szükségesnél valamivel kisebb impulzust adott, de soha nem történt teljes meghibásodás.
TDU "Vostok"
A Mercury-n a hőpajzs mögött egy elválasztó és fékező motorblokk volt. Mindkét típusú motort három példányban szerelték be a nagyobb megbízhatóság érdekében. Az elválasztó hajtóműveket a hordozórakéta motorjainak leállítása után azonnal bekapcsolták, hogy a hajó biztonságos távolságba kerüljön a hordozórakétától. A fékező motorokat leállásra kapcsolták. A pályáról való visszatéréshez elég volt egy fékezőmotor. A motorblokkot acélhevederekre szerelték fel és fékezés után leejtették.
TDU "Mercury"
Leszállási rendszer
A Vostokon a pilóta a hajótól külön ült. 7 km-es magasságban az űrhajós egy ejtőernyővel önállóan katapultált és landolt. A nagyobb megbízhatóság érdekében az ejtőernyős rendszert megkettőzték.
A Merkúr használta a vízre való leszállás ötletét. A víz tompította az ütést, és a nagy amerikai flottának nem okozott nehézséget megtalálni a kapszulát az óceánban. A vízre gyakorolt hatás enyhítésére egy speciális légzsák-lengéscsillapító nyílt ki.
A történelem bebizonyította, hogy a leszállórendszerek bizonyultak a legveszélyesebbnek a projektekben. Gagarin kis híján landolt a Volgán, Titov a vonat mellett, Popovics kis híján összetört a sziklákon. Grissom majdnem megfulladt a hajóval, Carpentert pedig több mint egy órán keresztül keresték, és már halottnak számított. A következő hajókon nem volt sem pilóta katapult, sem lengéscsillapító párna.
Sürgősségi mentőrendszerek
A Vostok szabványos űrhajós-kidobórendszere mentőrendszerként működhetne a pálya kezdeti szakaszában. A burkolaton egy lyuk volt az űrhajósok leszállásához és a vészhelyzeti kilökődéshez. Előfordulhat, hogy az ejtőernyőnek nincs ideje kinyílni egy baleset esetén a repülés első másodperceiben, ezért az indítóállás jobb oldalán egy hálót feszítettek ki, aminek az esést kellett volna tompítania.
Rács lent az előtérben
Nagy magasságban a hajónak el kellett válnia a rakétától szabványos elválasztó eszközökkel.
A Mercurynak volt egy vészmentő rendszere, amely a légkör sűrű rétegeinek elejétől a végéig el kellett volna vinnie a kapszulát az összeomló rakétától.
Nagy magasságban bekövetkezett balesetek esetén a szabványos elválasztó rendszert alkalmazták.
A katapult üléseket menekülési rendszerként használták a Gemini és az Space Shuttle tesztrepülésein. A Mercury-stílusú SAS-t az Apollos-ra telepítették, és a Szojuzra is telepítik.
Attitűdhajtók
A Vostok hajón sűrített nitrogént használtak munkafolyadékként a tájékozódáshoz. A rendszer fő előnye az egyszerűsége volt - a gázt léggömbökben tárolták és egy egyszerű rendszer segítségével engedték ki.A Mercury űrszonda a koncentrált hidrogén-peroxid katalitikus lebontását alkalmazta. A fajlagos impulzus szempontjából ez jövedelmezőbb, mint a sűrített gáz, de a higanyon lévő munkafolyadék tartalékai rendkívül kicsik voltak. Aktív manőverezéssel a teljes peroxidkészletet kevesebb mint egy fordulat alatt el lehetett használni. Ám az utánpótlását a leszállás közbeni tájékozódási műveletekhez kellett spórolni... Az űrhajósok titokban versenyeztek egymással, hogy ki költi el a legkevesebb peroxidot, a fotózástól elragadtatott Carpenter pedig komoly bajba került - elpazarolta a munkát. folyadék tájolásakor, és a peroxid kifogyott a leszállási folyamat során. Szerencsére ~20 km volt a magasság és nem történt katasztrófa.
Ezt követően az első Szojuznál peroxidot használtak munkafolyadékként, majd mindenki áttért a magas forráspontú UDMH/AT komponensekre.
Hőszabályozó rendszer
A Vosztok redőnyöket használtak, amelyek vagy kinyíltak, növelve a hajó sugárzó területét, vagy zárva.A Merkúron volt egy rendszer, amely a víz vákuumban történő elpárologtatását használta. Kompaktabb és könnyebb volt, de több probléma volt vele, például Cooper repülésében csak két állapotot ismert - „meleg” és „hideg”.
Belső szerkezeti elemek
A Vostok hajó belső elrendezése:
A Mercury hajó belső elrendezése: 
Eszköztár
Az eszköztárak mutatják a legvilágosabban a tervezési megközelítések közötti különbséget. A Vostok-ot rakétatervezők készítették, így eszköztárának minimális vezérlőelemei vannak:
Fénykép
Bal oldali panel.
Fő panel.
A „Mercuryt” egykori repülőgéptervezők készítették, és az űrhajósok igyekeztek biztosítani, hogy a pilótafülke ismerős legyen számukra. Ezért sokkal több vezérlő van:
Fénykép.
Rendszer.
A feladatok hasonlósága ugyanakkor azonos eszközöket eredményezett. A Vostok és a Mercury is rendelkezett egy óraszerkezettel ellátott földgömbbel, amely a jármű aktuális helyzetét és a becsült leszállási helyet mutatta. Mind a Vostok, mind a Mercury rendelkezett repülési szakaszok mutatóival – a Mercury esetében a bal oldali panelen a „Flight Operations Management” volt, a Vostokon pedig a „Descent-1”, „Descent-2”, „Descent-3” és „Prepare to kilépés" a központi panelen. Mindkét hajó kézi tájolási rendszerrel rendelkezett:
"Vzor" a "Vostokon" Ha a perifériás részen minden oldalon horizont van, és a középpontban lévő Föld alulról felfelé halad, akkor a fékezés iránya megfelelő.
Periszkóp a Merkúron. A jelölések a megfelelő fékezési irányt jelzik.
Életfenntartó rendszer
A repülést mindkét hajón szkafanderben hajtották végre. A „Vostok”-ban a Föld légköréhez közeli légkört tartottak fenn - 1 atm nyomást, oxigént és nitrogént a levegőben. A Merkúron a súlycsökkentés érdekében a légkör tisztán oxigén volt, csökkentett nyomáson. Ez tovább növelte a kényelmetlenséget - az űrhajósnak körülbelül két órán keresztül oxigént kellett lélegeznie a hajóban az emelkedés során, ki kellett légteleníteni a légkört a kapszulából, majd el kell zárni a szellőzőszelepet, majd leszálláskor újra kinyitni; hogy a nyomást a légköri nyomással együtt növeljük.Az egészségügyi és higiéniai rendszer fejlettebb volt a Vostokon - több napos repüléssel kisebb és nagyobb igényeket is ki lehetett elégíteni. A Mercury-n csak piszoárok voltak, egy speciális étrend mentett meg minket a nagyobb higiéniai problémáktól.
Elektromos rendszer
Mindkét hajó akkumulátort használt. A Vosztok ellenállóbbak voltak a Mercurykon, Cooper napi repülése a műszerek jó felének meghibásodásával ért véget.Következtetés
Mindkét típusú hajó a technológia csúcsát jelentette országában. Elsőként mindkét típusnak voltak sikeres és sikertelen döntései. A Merkúrba ágyazott ötletek mentőrendszerekben és kúpos kapszulákban élnek, Vostok unokái pedig még mindig repülnek – a fotonok és a bionok ugyanazokat a gömb alakú leszálló járműveket használják:
Általánosságban elmondható, hogy a Vostok és a Mercury jó hajóknak bizonyult, amelyek lehetővé tették az első lépések megtételét az űrbe, és elkerülték a halálos baleseteket.
Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete