Космические аппараты

Содержание

Космические аппараты. Искусственные спутники Земли

Космические аппараты

Космические аппараты во всем своем многообразии — одновременно гордость и забота человечества. Их созданию предшествовала многовековая история развития науки и техники.

Космическая эра, позволившая людям со стороны взглянуть на мир, в котором они живут, вознесла нас на новую ступень развития. Ракета в космосе сегодня – это не мечта, а предмет забот высококлассных специалистов, перед которыми стоят задачи по усовершенствованию существующих технологий.

О том, какие виды космических аппаратов выделяют и чем они друг от друга отличаются, пойдет речь в статье.

Определение

Космические аппараты – обобщенное название для любых устройств, предназначенных для работы в условиях космоса. Есть несколько вариантов их классификации.

В самом простом случае выделяют космические аппараты пилотируемые и автоматические. Первые, в свою очередь, подразделяются на космические корабли и станции.

Различные по своим возможностям и назначению, они сходны во многом по строению и используемому оборудованию.

Особенности полета

Любой космический аппарат после старта проходит через три основных стадии: выведение на орбиту, собственно полет и посадка. Первый этап предполагает развитие аппаратом скорости, необходимой для выхода в космическое пространство.

Для того чтобы попасть на орбиту, ее значение должно быть 7,9 км/с. Полное преодоление земного притяжения предполагает развитие второй космической скорости, равной 11,2 км/с.

Именно так движется ракета в космосе, когда ее целью являются удаленные участки пространства Вселенной.

После освобождения от притяжения следует второй этап. В процессе орбитального полета движение космических аппаратов происходит по инерции, за счет приданного им ускорения. Наконец, стадия посадки предполагает снижение скорости корабля, спутника или станции практически до нуля.

Каждый космический аппарат оснащается оборудованием под стать тем задачам, которые он призван решить. Однако основное расхождение связано с так называемым целевым оборудованием, необходимым как раз для получения данных и различных научных исследований. В остальном оснащение у космических аппаратов схоже. В него входят следующие системы:

  • энергообеспечение — чаще всего снабжают космические аппараты необходимой энергией солнечные или радиоизотопные батареи, химические аккумуляторы, ядерные реакторы;
  • связь — осуществляется при использовании радиоволнового сигнала, при существенном удалении от Земли особенно важным становится точное наведение антенны;
  • жизнеобеспечение — система характерна для пилотируемых космических аппаратов, благодаря ей становится возможным пребывание людей на борту;
  • ориентация — как и любые другие корабли, космические оснащены оборудованием для постоянного определения собственного положения в пространстве;
  • движение — двигатели космических аппаратов позволяют вносить изменения в скорость полета, а также в его направление.

Классификация

Один из основных критериев для разделения космических аппаратов на типы – это режим работы, определяющий их возможности. По данному признаку выделяют аппараты:

  • размещающиеся на геоцентрической орбите, или искусственные спутники Земли;
  • те, целью которых является изучение удаленных участков космоса, – автоматические межпланетные станции;
  • используемые для доставки людей или необходимого груза на орбиту нашей планеты, называются они космическими кораблями, могут быть автоматическими или же пилотируемыми;
  • созданные для пребывания людей в космосе на протяжении длительного периода, – это орбитальные станции;
  • занимающиеся доставкой людей и грузов с орбиты на поверхность планеты, они называются спускаемыми;
  • способные исследовать планету, непосредственно располагаясь на ее поверхности, и передвигаться по ней, – это планетоходы.

Остановимся подробнее на некоторых типах.

Исз (искусственные спутники земли)

Первыми аппаратами, запущенными в космос, были искусственные спутники Земли. Физика и ее законы делают выведение любого подобного устройства на орбиту непростой задачей. Любой аппарат должен преодолеть притяжение планеты и затем не упасть на нее.

Для этого спутнику необходимо двигаться с первой космической скоростью или чуть быстрее. Над нашей планетой выделяют условную нижнюю границу возможного расположения ИСЗ (проходит на высоте 300 км).

Более близкое размещение приведет к достаточно быстрому торможению аппарата в условиях атмосферы.

Первоначально только ракеты-носители могли доставлять на орбиту искусственные спутники Земли. Физика, однако, не стоит на месте, и сегодня разрабатываются новые способы. Так, один из часто используемых в последнее время методов – запуск с борта другого спутника. В планах применение и других вариантов.

Орбиты космических аппаратов, вращающихся вокруг Земли, могут пролегать на разной высоте. Естественно, от этого зависит и время, требуемое на один круг.

Спутники, период обращения которых равен суткам, размещаются на так называемой геостационарной орбите.

Она считается наиболее ценной, поскольку аппараты, находящиеся на ней, для земного наблюдателя кажутся неподвижными, а значит, отсутствует необходимость создания механизмов поворота антенн.

Амс (автоматические межпланетные станции)

Огромное число сведений о различных объектах Солнечной системы ученые получают при помощи космических аппаратов, направляемых за пределы геоцентрической орбиты.

Объекты АМС – это и планеты, и астероиды, и кометы, и даже галактики, доступные для наблюдения. Задачи, которые ставятся перед такими аппаратами, требуют огромных знаний и сил от инженеров и исследователей.

Миссии АМС представляют собой воплощение технического прогресса и являются одновременно его стимулом.

Пилотируемый космический корабль

Аппараты, созданные для доставки людей к назначенной цели и возвращения их обратно, в технологическом плане ничуть не уступают описанным видам. Именно к этому типу относится «Восток-1», на котором совершил свой полет Юрий Гагарин.

Самая сложная задача для создателей пилотируемого космического корабля – обеспечение безопасности экипажа во время возвращения на Землю. Также значимой частью таких аппаратов является система аварийного спасения, в которой может возникнуть необходимость во время выведения корабля в космос при помощи ракеты-носителя.

Космические аппараты, как и вся космонавтика, непрестанно совершенствуются. В последнее время в СМИ можно было часто видеть сообщения о деятельности зонда «Розетта» и спускаемого аппарата «Филы».

Они воплощают все последние достижения в области космического кораблестроения, расчета движения аппарата и так далее. Посадка зонда «Филы» на комету считается событием, сравнимым с полетом Гагарина. Самое интересное, что это не венец возможностей человечества.

Нас еще ожидают новые открытия и достижения в плане как освоения космического пространства, так и строения летательных аппаратов.

Источник: http://fb.ru/article/183174/kosmicheskie-apparatyi-iskusstvennyie-sputniki-zemli

Космические летательные аппараты

Космические аппараты

Для совершения межпланетных странствий в свое время понадобилось создание мощных, современных и прочных машин, которые могли бы преодолеть не только силу притяжения нашей планеты, но и различные неблагоприятные условия окружающей среды межпланетного пространства.

Для преодоления силы притяжения нашей планеты летательному аппарату требуется скорость свыше одиннадцати километров в секунду. Преодолевая силы притяжения Земли, действующие на него в полете, аппарат выходит в открытый космос — межпланетное пространство.

Но здесь космос только начинается.

Далее нужно преодолеть силу притяжения Солнца и выйти из-под его «власти», для этого понадобится средняя скорость движения свыше шестнадцати километров в секунду. Так летательный аппарат выходит из зоны влияния Солнца и попадает в межзвездное пространство.

Однако и это не предел, ибо размеры космоса безграничны, как безграничны размеры человеческого сознания. Чтобы продвинутся дальше, а именно выйти в межгалактическое пространство, нужно развить скорость свыше пятисот километров в секунду.

Первым спутником нашей планеты стал «Спутник-1», запущенный Советским Союзом с целью изучения космического пространства вокруг Земли. Это был прорыв в сфере изучения космоса. Благодаря запуску первого спутника была подробно изучена собственная атмосфера Земли, а так же окружающее ее космическое пространство.

 Самым быстрым и самым далеким космическим аппаратом по отношению к нашей планете на сегодняшний день является спутник «Вояджер-1». Он исследует Солнечную систему и ее окрестности уже сорок лет. За эти сорок лет были собраны бесценные данные, которые могут послужить хорошим плацдармом для научных открытий будущего.

 

Одним из приоритетных направлений науки в сфере изучения космоса является исследование Марса. Что касается полета на эту планету, то пока такая идея остается лишь на бумаге, хотя работы в ее направлении ведутся.

Путем проб и ошибок, анализа отказов космических летательных аппаратов ученые пытаются найти максимально комфортный вариант полета на Марс. Еще очень важно, чтобы внутри корабля для экипажа были созданы самые безопасные условия.

Одной из главных проблем сегодня является электризация космического корабля во время высоких скоростных режимов, что создает опасность возгорания. Но все равно, даже несмотря на это, жажда человека к познанию космоса неугасаема. Об этом говорит огромный список межпланетных путешествий, осуществленных на сегодняшний день.

Список запусков космических аппаратов в 2017-м году весьма велик. Лидером в списке запусков космических аппаратов,конечно, является Америка, как флагман научных исследований в области изучения космоса, однако и другие страны так же не отстают. И статистика запусков положительна, за весь 2017-й год неудачных запусков было всего лишь три.

Исследование Луны космическими аппаратами

Конечно же, самым привлекательным объектом исследований человека всегда была Луна. В 1969 году человек впервые ступил на поверхность Луны.

Ученые, которые занимались изучением планеты Меркурий, утверждают, что Луна и Меркурий похожи по физическим характеристикам.

Снимок, сделанный космическим аппаратом с орбиты Сатурна, показывает, что Луна выглядит как светлая точка посреди безграничного мрака космоса.

Космические аппараты России

Большая часть нынешних космических аппаратов России — это советские летательные аппараты многоразового использования, которые были запущены в космос еще во времена СССР. Однако и современные летательные аппараты в России также добиваются успеха в исследования космического пространства.

 Российские ученые планируют множество полетов к поверхности Луны, Марса и Юпитера. Наибольший вклад в изучение Венеры, Луны и Марса совершили советские научно-исследовательские станции с одноименными названиями.

Ими совершено великое множество полетов, результатами которых стали бесценные фото и видеоматериалы, замеры температуры, давления, изучение атмосферы этих планет и т д.

Классификация космических аппаратов

По принципу работы и специализации космические аппараты делятся на:

  • искусственные спутники планет;
  • космические станции для межпланетных исследований;
  • планетоходы;
  • космические корабли;
  • орбитальные станции.

Спутники земли, орбитальные станции и космические корабли предназначены для исследований Земли и планет солнечной системы. Космические станции предназначены для исследований за пределами Солнечной системы.

Спускаемый аппарат космического корабля «Союз»

«Союз» — это пилотируемый космический корабль с научной аппаратурой на борту, бортовой аппаратурой, возможностью связи между космическим аппаратом и землей, наличием энергопреобразующей аппаратуры, телеметрической системой, системой ориентации и стабилизации и многими другими системами и приборами для проведения научно-исследовательской работы и жизнеобеспечения экипажа. Спускаемый аппарат корабля «Союз» имеет внушительный вес — от 2800 до 2900 кг в зависимости от марки корабля. Один из минусов корабля — высокая вероятность выхода из строя радиосвязи и нераскрытые панели солнечных батарей. Но это исправили в более поздних версиях корабля.

История космических аппаратов серии «Ресурс-Ф»

История серии «Ресурса» берет свое началов 1979 году. Это серия космических аппаратов для ведения фото и видео съемки в космическом пространстве, а также для картографических исследований поверхности Земли. Информация, получаемая с помощью космических аппаратов серии «Ресурс-Ф», применяется в картографии, геодезии, а также для контроля сейсмической активности коры Земли.

Малые космические аппараты

Искусственные спутники, имеющие небольшие размеры, рассчитаны на решение простейших задач. О том, как они используются и какую роль играют в изучении космоса и поверхности земли известно немало. В основном их задача — мониторинг и исследования поверхности Земли. Классификация малых спутников зависит от их массы. Разделяют:

  • миниспутники;
  • микроспутники;
  • наноспутники;
  • пикоспутники;
  • фемтоспутники.

В зависимости от размера и массы спутника определяется его задача, но так или иначе все спутники данной серии исполняют задачи по исследованиям поверхности Земли.

Электроракетный двигатель для космических аппаратов

Суть работы электродвигателя в преобразовании электрической энергии в кинетическую. Электроракетные двигатели делятся на: электростатические, электротермические, электромагнитные, магнитодинамические, импульсные, ионные.

Ядерный электродвигатель открывает возможности полета к далеким звездам и планетам за счет своей мощности.

 Двигательная установка преобразует энергию в механическую, что позволяет развить скорость, необходимую для преодоления силы земного притяжения.

Проектирование космических аппаратов

Разработка систем космических аппаратов зависит отзадач, которые на эти аппараты возлагаются. Их деятельность может охватывать весьма разные сферы деятельности — от научно-исследовательских до метеорологических и военно-разведывательных. Проектирование и снабжение аппаратов определенными системами и функциями происходит в зависимости от поставленных перед ними задач.

Космический аппарат «Кассини»

На весь мир известны имена этих разведчиков тайн Вселенной — «Юнона», «Метеор», «Розетта», Галилео«, «Феникс», «Пионер», «Юбилейный», «Dawn»(Доун), » Акацуки«, «Вояджер», «Магеллан», «Асе», «Тундра», «Буран», «Русь», «Улисс», «Нивелир-ЗУ«(14ф150), «Genesis», «Викинг», «Вега», «Луна-2», «Луна-3», «Soho», «Меридиан», «Стардаст», «Джемини-12», «Спектр-РГ» , «Горизонт», «Федерация», серия аппаратов «Ресурс-П» и многие другие, список можно продолжать бесконечно. Благодаря собранной ими информации, мы можем открывать все новые и новые горизонты.

Не менее качественный и уникальныйкосмический аппарат «Cassini» был запущен в далеком 1997-ом году и двадцать лет служил на благо человечества.

Его прерогатива — изучение далекого и загадочного «властелина колец» нашей Солнечной системы — Сатурна.

В сентябре этого года аппарат завершил свою почетную миссию путеводной звезды человечества и, как и положено падающей звезде, сгорел в полете дотла, не коснувшись родной Земли.

Источник: https://1000sovetov.ru/article_kosmicheskie-letatelnye-apparaty

Виды космических аппаратов

Космические аппараты

План работы

Космические аппараты исследования природных ресурсов земли и контроля окружающей среды серии ресурс-ф

Космические аппараты космической технологии и материаловедения фотон

КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ КОСМИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИИ БИОН

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Космические аппараты исследования природных ресурсов земли и контроля окружающей среды серии ресурс-ф

Для исследования природных ресурсов Земли и контроля окружающей среды разработана космическая система Ресурс-Ф, которая включает в себя КА Ресурс-Ф1 и Ресурс-Ф2, являющиеся КА серии Зенит третьего поколения.

Общий вид КА Ресурс-Ф1 приведен на рис. 1. Аппарат периодически запускается с 1981г. РН Союз. Масса КА 6300 кг, масса научной аппаратуры 800 кг.

Вначале КА Ресурс-Ф1 выводится РН на промежуточную орбиту. Далее с использованием КДУ формируется рабочая орбита в диапазоне высот 250 — 400 км и наклонением к плоскости экватора 63…83°.

Параметры рабочих орбит выбираются из условия обеспечения сплошного покрытия поверхности Земли полосами захвата фотоаппаратуры с необходимым поперечным перекрытием на заданной географической широте.

Поддержание заданного значения поперечного перекрытия в процессе полета КА осуществляется за счет проведения соответствующих маневров на орбите.

КА Ресурс-Ф1 может находиться на орбите до 25 суток. Из них 11 суток аппарат находится в дежурном режиме, т.е. с выключенными системой ориентации и некоторыми другими бортовыми системами. Наличие дежурного режима позволяет увеличить срок существования КА на орбите и обеспечивает 2-х кратное покрытие части межвиткового интервала, используемое для повторного фотографирования.

Наряду с выполнением основной задачи полета — проведения фотосъемок поверхности Земли, КА типа Ресурс-Ф способен выводить на орбиту научную аппаратуру для проведения различных экспериментов в условиях космического пространства.

Научная аппаратура может находиться в спускаемом аппарате и в контейнере научной аппаратуры, установленном на поверхности СА. Научная аппаратура работает в космосе при открытой крышке контейнера.

Перед спуском крышка закрывается, и научная аппаратура доставляется на Землю.

Установленная снаружи КА научная аппаратура не возвращается на Землю, информация с нее может передаваться только по радиотелеметрической системе.

Рис.1 Общий вид КА Ресурс – Ф1

1 – бленда звездного фотоаппарата; 2 – спускаемый аппарат; 3 – тормозная двигательная установка; 4 – корректирующая двигательная установка; 5 – приборный отсек

Рис. 2 Схема фотографирования КА Ресурс-Ф1

В комплекс исследовательской аппаратуры КА зондирования включены:

— три широкоформатных топографических аппарата КАТЭ-200 с размером кадра 180х180 мм и фокусным расстоянием 200 мм для съемок в спектральных диапазонах 510 ‑ 600, 600 ‑ 700, 700 ‑ 850 нм, позволяющие получать синхронные снимки территорий с разрешением до 15 ‑ 20 м (в каждом аппарате по 1800 кадров);

— два длиннофокусных широкоформатных аппарата КФА-1000 с размером кадра 300х300 мм и фокусным расстоянием 1000 мм, ведущие съемку в спектральном диапазоне 570 ‑ 800 нм, позволяющие получать спектрозональные снимки (в каждом аппарате по 1200 кадров) с разрешением до 6 — 8 м, которое последующей обработкой может быть улучшено до 2 — 4 м.

https://www.youtube.com/watch?v=31_SWxqMvWU

В составе фотоаппаратуры КА имеется звездный аппарат для определения элементов внешнего ориентирования КА (фотографирование звезд до 5 звездной величины) с целью координатной привязки осей космического аппарата в пространстве в момент выполнения съемки и анализа особенностей его перемещения- Точность определения углового положения составляет 40 — 60.

Бортовой комплекс управления КА обеспечивает проведение многозональной (КАТЭ-200) и спектрозональной (КФА-1000) съемок совместно и по отдельности (предусмотренно шесть различных режимов работы, отличающихся друг от друга числом одновременно включаемых фотокамер).

Ширина полосы фотографирования и фотографируемая площадь с высоты 250 км составляет соответственно 225 км и 27 млн. км2 при многозональной съемке и 147 км и 16 млн. км2 при спектрозональной съемке.

Следует отметить, что диапазон широт наблюдения (±83°) обеспечивает практически глобальный обзор территории земного шара. Во время полета с наземных пунктов осуществляется управление и телеметрический контроль работы космического аппарата.

С помощью КА типа Ресурс-Ф1 обеспечивается получение высококачественной картографической информации в масштабах 1: 1000000 и 1: 200000.

Основные технические характеристики КА Ресурс-Ф1 и фотоаппаратуры приведены в табл.1 и 2.

Схема фотографирования КА Ресурс-Ф1 показана на рис.2.

Космический аппарат Ресурс-Ф2, общий вид которого показан на рис. 3, запускается с 1988г. РН Союз и обеспечивает синхронную многозональную и спектрозональную (или цветную) фотосъемку поверхности Земли с высоким разрешением. Аппарат функционирует на околокруговых орбитах в диапазоне высот 210…450 км с наклонением орбиты к плоскости экватора 63°…83° Масса КА Ресурс-Ф2 6300…6450 кг.

В отличие от КА Ресурс-Ф1 в космическом аппарате Ресурс-Ф2 используется система электропитания на базе солнечной энергетической установки, что позволяет увеличить время активного существования до 30 суток.

В КА установлена высокоинформативная многозональная фотокамера МК-4, которая обеспечивает фотографирование в четырех зонах спектра из шести возможных (см. табл.1). МК-4 позволяет получать многозональные снимки с разрешением 5-8 м, спектрозональные снимки с разрешением 8-12 м.

В каждый кадр снимка впечатывается необходимая информация: номер кадра, код бортового времени, значение фактической выдержки, координатные кресты, фотометрический клин (устройство для ослабления светового потока).

В составе фотоаппаратуры КА Ресурс-Ф2 имеется звездная камера для определения элементов внешнего ориентирования КА. Фотоаппаратура позволяет при необходимости проводить многозональную съемку в сочетании со спектрозональной и цветной фотосъемкой.

Время активного существования (до 30 суток) дает возможность осуществить двух — трехкратное покрытие всего межвиткового интервала, поэтому здесь не предусматривается дежурный режим.

Основные технические характеристики КА Ресурс-Ф2 и фотокамеры МК-4 приведены в таблицах 3.1 и 3.2.

С помощью КА Ресурс-Ф2 возможно картографирование земной поверхности в масштабе 1: 50 000. Проведение фотосъемок с заданным продольным перекрытием обеспечивает стереоскопичность снимков.

Доставка информации на Землю осуществляется, как и в КА Ресурс-Ф1 в спускаемом аппарате.

На КА Ресурс-Ф2 может устанавливаться дополнительная исследовательская аппаратура.

Рис..3 Общий вид КА Ресурс-Ф2

1 – спускаемый аппарат; 2 – бленда звездного фотоаппарата; 3 – тормозная двигательная установка; 4 – корректирующая двигательная установка; 5 – солнечные батареи; 6 ‑ приборный отсек.

Рис..4 Схема фотографирования КА Ресурс-Ф2

Космические аппараты космической технологии и материаловедения фотон

Разработан в ЦСКБ (г. Самара) на базе ИСЗ серии Зенит. Запуск осуществляется РН Союз. Один из последних аппаратов функционировал 18 суток на орбите с высотой апогея 383 км, высотой перигея 228 км, наклонением i = 62.8°.

КА предназначен для проведения экспериментов по получению в условиях микрогравитации кристаллов белков и полупроводниковых материалов, отработки технологии их опытно-промышленного производства (установки Сплав, Каштан).

Наряду с советскими установками для производства на орбите материалов с улучшенными свойствами на борту КА Фотон устанавливалась (4-20 октября 1991г.) немецкая (эксперимент Козима-4) и французская (эксперимент Седекс) аппаратура для проведения аналогичных работ.

Имеются планы использования КА Фотон в рамках программы EuroKosmos для проведения полетов с размещением на борту оборудования для проведения исследований в условиях микрогравитации с последующим возвращением результатов в спускаемом аппарате.

Предполагается завершить модификацию спускаемого аппарата КА Фотон, установив на нем дополнительную привязную возвращаемую микрокапсулу Мирка, которая в ходе полета будет разворачиваться на орбите с помощью троса длиной 30-50 м.

Космические аппараты космическоймедицины и биологии бион

Разработан в ЦСКБ (г.Самара) на базе КА серии Зенит. Основной внешний отличительный признак — отсутствие носовой корректирующей двигательной установки, вместо которой установлен отсек с дополнительной полезной нагрузкой (рис. 5.1).

Рис. 5.1 Общий вид КА Бион

К настоящему времени проведено 10 запусков биологических КА (1966-1993г.). Последний из КА этой серии Космос 2229 (Бион-10) запущен РН Союз 29 декабря 1993г. и выведен на орбиту с параметрами: высота апогея — 396.8 км, высота перигея — 226 км, наклонение орбиты — 62.8° период обращения — 90.4 мин.

Ведущее предприятие по разработке и изготовлению комплекса научной аппаратуры — специальное конструкторско-технологическое бюро Биофизприбор Минздрава РФ (г. Санкт-Петербург). Для реализации программы научных экспериментов в полете биоспутника был создан комплекс аппаратуры, включающий:

— две капсулы БИОС-Примат для обеспечения условий содержания и проведения исследований на обезьянах;

Источник: http://MirZnanii.com/a/75/vidy-kosmicheskikh-apparatov

Виртуальная экскурсия «Космические аппараты»

Космические аппараты

Дорогие участники экспедиции! Мы начинаем с вами Третий полёт по программе Звёздного пути Мастеров. Экипаж подготовлен. Мы уже немало узнали о звёздном небе. А теперь — самое главное. При помощи чего мы будем осваивать космическое пространство? Спросите своих друзей: на чём летают в космосе? Многие, наверняка, ответят — на ракете! А вот и не верно. Давайте разберёмся с этим вопросом.

Что такое ракета?

Это и петарда, и вид военного оружия, и, конечно, аппарат, который летит в космос. Только в космонавтике он называется ракета-носитель. (Неправильно иногда называют ракетоноситель, потому что несут не ракету, а ракета сама выводит на орбиту космические устройства).

Ракета-носитель — аппарат, действующий по принципу реактивного движения и предназначенный для выведения в космическое пространство космических кораблей, спутников, орбитальных станций и другой полезной нагрузки. На сегодняшний день это единственно известное науке транспортное средство, способное вывести на орбиту космический аппарат.

Это самая мощная российская ракета-носитель «Протон-М».

Чтобы выйти на околоземную орбиту, надо преодолеть силу земного прятяжения, то есть гравитацию Земли. Она очень велика, поэтому ракета должна двигаться с очень большой скоростью. Ракете нужно много топлива. Вы видите внизу несколько топливных баков первой ступени.

Когда топливо в них заканчивается, первая ступень отделяется и падает (в океан), таким образом, не является больше балластом для ракеты. Также происходит со второй, третьей ступенью.

В итоге, на орбиту выводится только сам космический аппарат, расположенный в носовой части ракеты.

Космические аппараты

Итак, мы уже знаем, чтобы преодолеть земное притяжение и вывести на орбиту космический аппарат, нам понадобится ракета-носитель. А какие же бывают космические аппараты?

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — космический аппарат, вращающийся вокруг Земли. Используются дляисследований, экспериментов, связи, телекоммуникаций и других целей.

Вот он, первый в мире искусственный спутник Земли, запущенный в Советском Союзе в 1957 году. Совсем небольшой, правда?

В настоящее время более 40 стран запускают свои спутники.

Это первый французский спутник, запущенный в 1965году. Его назвали Астерикс.

Космические корабли — используются длядоставки грузов и человека на орбиту Земли и их возвращения. Бывают автоматические и пилотируемые.

Это наш, российский пилотируемый космический корабль последнего поколения «Союз ТМА-М». Сейчас он находится в космосе. Его вывела на орбиту ракета-носитель «Союз-ФГ».

Американские учёные разработали другую систему запуска людей и грузов в космос.

Космическая транспортная система, более известная как Спе́йсша́ттл (от англ.

Space shuttle — космический челнок) — американскиймногоразовый транспортныйкосмический корабль.

Шаттл запускается в космос с помощью ракет-носителей, осуществляет манёвры на орбите каккосмический корабль и возвращается на Землю как самолёт. Больше всех полётов совершил шаттл «Дискавери».

А это — запуск шаттла «Индевор». Первый полёт «Индевор» совершил в1992году. Планируется , что Шаттл «Индевор» завершитпрограмму Спейс шаттл. Старт его последней миссии запланирован на февраль 2011 года.

https://www.youtube.com/watch?v=s1ilu7iR-2I

Третьей страной, сумевшей выйти в космос, является Китай.

Китайский космический корабль Шеньчжоу («Волшебная лодка»). Поконструкции и внешнему виду напоминает Союз и был разработан с помощью России, однаконе является точной копией российских «Союзов».

Куда же направляются космические корабли? К звёздам? Пока ещё нет. Могут облететь вокруг Земли, могут добраться до Луны или пристыковаться к космической станции.

Международная космическая станция (МКС) — пилотируемая орбитальнаястанция, космический исследовательский комплекс.

МКС — совместный международный проект, в котором участвуют шестнадцать стран (валфавитном порядке): Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания,Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, Россия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.

Станция собирается из модулей прямо на орбите. Модули — отдельные части , постепенно доставляются транспортными кораблями. Питание получает от солнечных батарей.

Но важно не только вырваться из земного притяжения и оказаться в космосе. Космонавту нужно ещё безопасно вернуться на Землю. Для этого используют спускаемые аппараты.

Спускаемые аппараты — используются длядоставки людей и материалов с орбиты вокруг планеты или межпланетной траекториина поверхность планеты.

Спуск спускаемого аппарата на парашюте — заключительный этап космического путешествия при возвращении на Землю. Парашют служит для смягчения посадки и торможения искусственных спутников и космических аппаратов с экипажем.

Это — спускаемый аппарат Юрия Гагарина, первого человека, полетевшего в космос 12 апреля 1961 года. В честь 50-летия со дня этого события 2011 год назван Годом Космонавтики.

А может ли человек долететь до другой планеты? Пока нет. Единственное небесное тело, куда удалось высадиться людям — спутник Земли Луна.

В 1969 году американские астронавты высадились на Луне. Долететь им помог пилотируемый космический корабль «Апполон 11». На орбите Луны от корабля отстыковался лунный модуль и прилунился на поверхности.

Пробыв на поверхности 21 час, астронавты отправились обратно на взлётном модуле. А на поверхности Луны осталась посадочная часть. Снаружи на ней укрепили табличку с картой полушарий Земли и словами «Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну. Июль 1969 г. новой эры.

Мы пришли с миром от имени всего Человечества». Какие хорошие слова!

А как же всё-таки с исследованием других планет? Возможно ли это? Да. Для этого существуют планетоходы.

Планетоходы — автоматические лабораторные комплексы или транспортные средства, для перемещения поповерхности планеты и другого небесного тела.

Первый в мире планетоход «Луна-1» был запущен доставлен на поверхность Луны 17 ноября 1970 года советской межпланетной станцией «Луна-17» и проработал на её поверхности до 29 сентября 1971 года (в этот день был проведён последний успешный сеанс связи с аппаратом).

Луноход «Луна-1». Проработал на Луне почти год, после чего так и остался на поверхности Луны. НО… В 2007 году учёные, проводившие лазерное зондирование Луны, его там НЕ ОБНАРУЖИЛИ! Что с ним случилось? Попал метеорит? Или?…

Сколько ещё загадок таит космос? Сколько связано с самой ближайшей к нам планетой — Марсом! И вот американским учёным удалось отправить на эту красную планету целых два марсохода.

Много проблем было с запуском марсоходов. Пока не догадались дать им собственные имена. В 2003 году в США провели настоящий конкурс названий для новых марсоходов. Победила 9-летняя девочка, сирота из Сибири, которую удочерила американская семья. Она предложила назвать их Spirit («Дух») и Opportunity(«Возможность»). Эти имена были выбраны из 10 тысяч других.

Третьего января 2011года исполнилось семь лет с того момента, какмарсоход «Spirit» (на фотографии выше) начал работу на поверхности Марса.«Spirit» увяз в песках в апреле 2009 года и не выходил на связь сЗемлей с марта 2010 года. В настоящее время не известно, жив ли еще этотмарсоход.

Между тем, его близнец по имени «Opportunity» внастоящее время исследует 90-метровый в диаметре кратер.

А этот марсоход только готовится к старту.

Это целая марсианская научная лаборатория, которая готовится к отправке на Марс в 2011 году. Она будет в несколько раз больше и тяжелее существующих марсоходов-близнецов.

И наконец, поговорим о звездолётах. Существуют ли они в реальности или это только фантастика? Существуют!

Звездолёт — космический аппарат (космический корабль),способный перемещаться между звёздными системами или даже галактиками.

Для того, чтобы космический аппарат стал звездолётом, достаточно, чтобы оннабрал третью космическую скорость. Внастоящее время звездолётами такого типа являются покинувшие Солнечную системуаппараты «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1», «Вояджер-2».

Это «Пионер-10» (США) —беспилотный космический аппарат,предназначенный, главным образом, для изучения Юпитера. Это был первый аппарат, пролетевший мимоЮпитера и сфотографировавший его из космоса. Аппарат-близнец «Пионер-11» исследовал также Сатурн.

Он был запущен 2 марта 1972 года. В 1983 году миновал орбиту Плутона и сталпервым запущенным с Земли аппаратом, покинувшим пределы Солнечной системы.

Однако, за пределами Солнечной системы с «Пионером-10» стали происходить загадочные явления. Его начала тормозить сила неизвестного происхождения. Последний сигнал от «Пионера-10» был получен 23 января 2003 года.

Сообщалось, что он направляется в сторону Альдебарана. Если с ним ничего не случится по пути, ондостигнет окрестностей звезды через 2 миллиона лет. Такой вот долгий полёт…

На борту аппарата закреплена золотая пластина, где для инопланетян указано местонахождение Земли, а также записаны ряд изображений и звуков.

Космический туризм

Конечно, многим хочется побывать в космосе, увидеть Землю с высоты, звёздное небо гораздо ближе… Только ли космонавты могут туда отправиться? Не только. Уже несколько лет успешно развивается космический туризм.

В настоящее время единственной используемой цельюкосмического туризма является Международная космическая станция(МКС). Полёты осуществляются при помощи российских космических кораблей Союз.

Уже 7 космических туристов удачно совершили свой вояж, пробыв в космосе несколько дней. Последним был Ги Лалиберте́ — основатель и руководитель компании Цирк дю Солей (Цирк Солнца).

Правда, путёвка в космос стоит очень дорого, от 20 до 40 миллионов долларов.

Есть и другой вариант. Точнее, скоро будет.

Пилотируемый корабль Спэйс Шип Ту ( SpaceShipTwo) (он в середине) поднимают специальным самолетом-катамараном «Белый рыцарь» навысоту 14 км, где отстыковывают от самолёта.

После отстыковки должен включатьсясобственный твердотопливный двигатель, и SpaceShipTwo поднимется на высоту 50км. Здесь произойдет отключение двигателей, и на высоту 100 км аппаратподнимется по инерции.

Затем он разворачивается и начинает падать на Землю, навысоте 20 км крылья аппарата занимают положение для планирования, иSpaceShipTwo приземляется.

Всего 6 минут он будет находиться в космическом пространстве, и его пассажиры (6 человек) смогут ощутить все прелести невесомости и полюбоваться видом из иллюминаторов.

Правда, эти 6 минут тоже будут стоить недёшево — 200 тыс. долларов. Но пилот, совершавший пробный полёт, говорит, что они того стоят. Билеты уже продаются!

В мире фантастики

Итак, мы очень кратко познакомились с основными космическими летательными аппаратами, существующими сегодня. В заключение поговорим о тех аппаратах, существование которых наука пока не подтверждает. В редакции газет, на телевидение, в интернет часто поступают такие фотографии летающих объектов, посещающих нашу Землю.

Что это? Летающая тарелка инопланетного происхождения, чудеса компьютерной графики и что-то ещё? Мы пока не знаем. Но вы-то уж точно узнаете!

Полёты к звёздам всегда привлекали внимание писателей-фантастов, режиссёров, сценаристов.

Вот так выглядит космический летательный аппарат Пепелац в фильме Г.Данелия «Кин-дза-дза».

  В сленге специалистов по ракетно-космической технике слово «пепелац» стало с юмором обозначать одноступенчатую ракету-носитель вертикального старта и посадки, а также нелепые и экзотические конструкции космических аппаратов и средств выведения.

Однако, то, что сегодня кажется фантастикой, скоро может стать реальностью. Мы смеёмся до сих пор над любимым фильмом, а американская частная компания решила воплотить эти идеи.

Этот «пепелац» появился через десяток лет после фильма и он, действительно, летал, правда под именем «Roton».

Один из самых известных зарубежных фантастических фильмов — Star Trek (Звёздный путь), киноэпопея из многих частей, созданная Джимом Родденберри. Там команда исследователей космоса отправляется в полёт между галактиками на звездолёте Энтенпрайз.

В честь легендарного Энтерпрайза были названы некоторые реальные космические корабли.

Звездолёт «Вояджер». Более совершенный, продолживший исследовательскую миссию Энтерпрайза.

Материал из Википедии, www.cosmoworld.ru, из новостных лент.

Как видите, реальность и фантастика не так уж далеки друг от друга. В этом полёте вам предстоит создать свой космический летательный аппарат. Вы можете выбрать любую разновидность существующих аппаратов: ракету-носитель, спутник, космический корабль, космическую станцию, планетоход и др. А можете изобразить звездолёт из мира фантастики.

Источник: http://stranamasterov.ru/node/133054

Космические аппараты изучавшие венеру — все о космосе

Космические аппараты

Исследование Венеры советские ученые начали в далеком 1961 году. Ровно за два месяца до полета первого космонавта в СССР был запущен аппарат «Венера-1». Он стал не только первопроходцем Венеры, но и самым первым в истории человечества аппаратом для исследования других планет.

Новый этап в венерианской одиссее открыла «Венера-9», запуск которой состоялся 8 июня 1975 года. Именно эта советская станция подарила миру первые фотографии с поверхности другой планеты.
Изучение Венеры всегда занимало важное место в программе исследования планет Солнечной системы.

Считается, что Венера по размерам, массе, плотности и другим характеристикам близка Земле. Эту планету называют не просто ближайшей соседкой Земли, а ее «родной сестрой».Диаметр Венеры всего на пять процентов меньше диаметра Земли и составляет 6051 км, а ее масса лишь на 20% меньше земной.

Венерианский пейзаж чем-то напоминает земной: здесь и холмистые равнины, низменности, и горные районы, среди которых есть и очень крупные массивы.

Самый крупный из них – Максвелл, в центре которого на 14 км над средним уровнем поверхности возвышается вулканический конус, который почти в полтора раза превосходит Эверест – высочайшую вершину Земли.Поверхность Венеры со своей сильно изрытой кратерами корой во многом напоминает дно Мирового океана на Земле.

Все это говорит о том, что история Венеры сходна с земной, но в отличие от нашей планеты ее поверхность не закрыта океаном и первичные породы на ней не перекрыты осадочными образованиями. Поэтому на Венере можно изучать начальные типы пород, аналогичные или близкие к самым ранним первичным породам на нашей планете.

На сегодняшний день ученые достаточно хорошо представляют геологическую историю Земли в течение последних 1,6 млрд лет из 4,6 млрд лет ее существования. А вот о первом миллиарде лет практически ничего не известно, так как пород древнее 3,8 млрд лет на Земле не найдено. Таким образом, данные истории Венеры могут помочь в этом и использоваться при построении моделей «молодой» Земли.

С тех пор как стали изучать планеты с помощью космических аппаратов, наши знания о Венере несравненно выросли. Советскими учеными была создана целая серия аппаратов «Венера», которые открыли один из наиболее интересных миров в нашей Солнечной системе.

Автоматическая межпланетная станция «Венера-1», которая стартовала 12 февраля 1961 года, была первой попыткой проникнуть в дальний космос и разведать условия работы земной техники в межпланетном пространстве.

«Венера-1» была оснащена аппаратурой для измерения интенсивности космического излучения, напряженности межпланетных магнитных полей, потоков заряженных частиц межпланетного газа и потоков Солнца. Были даже установлены приборы для регистрации микрометеоров.

В мае 1961 года станция «Венера-1» достигла окрестностей планеты и передала на Землю первичную информацию о дальнем космосе.

Спустя всего четыре года ушли в космос еще две советские станции – «Венера-2» и «Венера-3».

По сравнению с первым аппаратом они имели в полтора раза большую массу – 960 кг, что позволило установить на них больше научной аппаратуры, а на «Венере-3» установить спускаемый аппарат. И в марте 1966 года впервые в истории человечества космический аппарат, созданный на Земле, «Венера-3» достиг другой планеты и вошел в ее атмосферу.

С такой же целью изучить атмосферу таинственной планеты чуть позже была запущена и «Венера-4». Аппарату удалось совершить парашютный спуск в атмосфере, и он прекратил существование на высоте 22 км. Хоть «Венера-4» и не достигла поверхности планеты, но свою задачу она выполнила.

В течение полутора часов аппарат передавал на Землю информацию, которая по своему значению превзошла все, что было известно о Венере за многовековую историю человечества. Самым значительным достижением явилось доказательство наличия у планеты атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа.

Результаты полетов всех последующих станций серии «Венера» подтвердили эти данные о составе атмосферы планеты. В частности, измерения показали, что температура у поверхности Венеры близка к +475 °С.

Также стало известно, что, несмотря на сплошной облачный покров, освещенность у поверхности достаточно высока для фотографирования места посадки спускаемого аппарата без искусственной подсветки. Это дало толчок для реализации новой задачи: было решено разработать межпланетные станции нового поколения, способные показать «таинственную соседку» Земли на фотографиях.

Итак, у советских ученых уже было достаточно информации о тех условиях, в которых предстояло вести фотосъемку: в первую очередь, это параметры температуры и давления, необходимые для правильного расчета инженерных конструкций, а также параметры освещенности для настройки фотоаппаратуры.

Эти знания и накопленный опыт исследования Венеры позволили создать совершенно новый тип конструкции автоматических межпланетных станций. Ими стали «Венера-9» и «Венера-10».

Для получения изображения поверхности Венеры в месте посадки спускаемого аппарата панорамная камера устанавливалась в герметичном приборном отсеке, в котором были нормальные условия по температуре и давлению. Нужно было учесть суровые венерианские условия работы техники: давление до 100 атм и температура до +500 °С.

Это требовало целого ряда оригинальных технических и конструкторских решений. В частности, специальные термостойкие кабели и провода для аппаратов «Венера» были разработаны в ОКБ кабельной промышленности, ныне входящем в КРЭТ.«Венера-9» и «Венера-10» были запущены соответственно 8 и 14 июня 1975 года.

Достигнув планеты в октябре того же года, они стали первыми искусственными спутниками Венеры, а их спускаемые аппараты впервые совершили мягкую посадку на планету. Искусственные спутники передали телевизионные изображения облачного слоя и даже грозы и молнии в слое облачности на планете.

Данные оптических измерений показали, что венерианские молнии по мощности в 25 раз превосходят земные. Эти панорамные телевизионные изображения Венеры – первые в истории человечества изображения с другой планеты.

Телевизионные камеры спускаемых аппаратов «Венера-13» и «Венера-14», которые достигли Венеры в 1982 году, были значительно усовершенствованы.

Их возможность различать мелкие детали поверхности была увеличена вдвое и составила несколько миллиметров на переднем плане панорамы. Также в два раза сократилось время передачи одной панорамы.

До сих пор эти черно-белые пленки будоражат умы космических исследователей. Некоторые из них самостоятельно проводят реконструкции этих изображений.

Наиболее известна работа американского астронома-любителя Дона Митчелла.

Для некоторых исследователей снимки, полученные с помощью советских аппаратов «Венера», служат даже доказательством жизни на Венере. К примеру, в 2012 году о возможном наличии живых существ на поверхности этой планеты заявил главный научный сотрудник Института космических исследований РАН Леонид Ксанфомалити.

Во время изучения данных, переданных советскими аппаратами, его внимание привлекли девять фотографий, полученных аппаратами «Венера-13» и «Венера-14». На них присутствуют некие объекты, которые появляются и исчезают на серии последовательных снимков.

Леонид Ксанфомалити считает, что во время посадки модуль создал сильный шум и венецианские «жители» покинули место посадки, а спустя 90 минут, когда все утихло, они вернулись.

В своих публикациях ученый приводит результаты обработки фотоснимков, полученных также аппаратом «Венера-9», на которых он также находит подозрительные объекты, которые могут представлять живые организмы иной, чем на Земле, формы жизни.

Гипотеза Ксанфомалити вызвала большую дискуссию среди специалистов.

Считается, что объекты на фотографиях с Венеры всего лишь шумы, усиленные при копировании и увеличении снимка. С другой стороны, публикации Ксанфомалити получили положительные отзывы от самих создателей телеметрической системы аппаратов «Венера».

Можно сказать, что станции серии «Венера» дали очень много неожиданных, сенсационных результатов. Дальнейшим продолжением программы «Венера» в СССР стала программа «Вега» по исследованию Венеры, а также кометы Галлея. Автоматические межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2» были запущены в июне 1985 года.

Несмотря на то, что сегодня ученые в первую очередь планируют заняться Луной и Марсом, венерианская одиссея еще не завершена. Исследования нашей «соседки» будут продолжены, и это просто необходимо для понимания происхождения и эволюции всей Солнечной системы, а возможно, и будущего человечества.

В частности, в России есть проекты по запуску к Венере в 2024 году автоматической межпланетной станции «Венера-Д» (Венера Долгоживущая). А в будущем планируется создание комплексной станции «Венера-Глог», в состав которой войдут: орбитальный аппарат, доглаживающая венерианская станция, аэростатные зонды, возможно, венероход.

Таким образом, можно надеяться, что накопленный нашими учеными уникальный опыт исследования Венеры не забудется и новое поколение российских космических аппаратов внесет не меньший вклад в изучение таинственной планеты.

Помогите статье попасть в ТОП!

Вы рекомендуете статью

Добавить
закладку

Убрать
закладку

Источник:

Исследования Венеры космическими аппаратами (стр. 1 из 4)

Реферат по астрономии Шульгиной Анны

11б класс, 213 школа Фрунзенского района

г. Санкт-Петербург

1998 г.

Рода Энеева мать, людей и бессмертных услада,

О благая Венера! Под небом скользящих созвездий

Жизнью ты наполняешь и все судоносное море,

И плодородные земли; тобою все сущие твари, родившися,

Жить начинают и свет солнечный видят.

Ветры, богиня, бегут пред тобою; с твоим приближением

Источник: http://cafe-sheriff.ru/drugoe/kosmicheskie-apparaty-izuchavshie-veneru-vse-o-kosmose.html

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть