Космические аппараты

Главная - Астрономия, авиация, космонавтика - Космические аппараты

КОСМИЧЕСКАЯ РАКЕТА - многоступенчатая ракета для вывода космических аппаратов (искусственных спутников Земли, АСС, космических кораблей) на орбиту спутника Земли или межпланетную трассу. Она - единое средство проникновения в космическое пространство, найдосконаліший произведение рук человека, который держит сегодня рекорд скорости и дальности полета. Принцип реактивного движения, известный еще с давних времен, человек Земли использовал для проникновения в космическое пространство лишь в XX ст. именно благодаря созданию космической ракеты. Идею использования космической ракеты как средства космического полета подал и научно обосновал наш гениальный соотечественник K. Э. Циолковский.

Космическая ракета, или «ракетный поезд», как называлась она у Циолковского, представляет собой совокупность степеней-ракет-степеней, которые по мере затраты топлива автоматически или за командой из Земли отделяются от ракеты, освобождая ее от лишнего груза. В полете степени-ракеты-степени работают последовательно. Гигантскую ракету-стрелу отторгает от земли стартовая первый степень. Он мощнейший, ведь на него приходится наибольшая нагрузка - преодолеть как можно скорее найгустіші пласты земной атмосферы. На высоте нескольких десятков километров его топливные баки пустеют, двигатели стихают, и он отделяется от ракеты, выполнив свою частицу работы. Вступает в действие второй степень, и после окончания работы он тоже отделяется, передавая космическую эстафету на включение двигателей на-ступного степени. I так, пока не будут достигнуты скорости, нужной для вывода космического аппарата на траса полета.

Именно с помощью космических ракет человек вступил в поединок с силами земного тяготения и победила. А насколько надежный ее помощник в этом, свидетельствуют такие цифры. Мощность ракеты, которая вывела на орбиту космический корабль «Восток-1» весом 4725 кг, составляла близко 15 млн. квт. Это почти в 25 раз больше, чем мощность Днепровской ГЭС. Общая длина ракеты-носителя «Восток» составляла 38 г, а диаметр ее возле основы - свыше 10 г.

В начале полета космическая ракета двигается строго вертикально, потом ее траектория викривлюється за заведомо намеченной программой. Та часть траектории, на которой еще работают ракетные двигатели, называется активным участком (участком разгонки), после нее начинается пассивный участок, где движение в основном определяется лишь гравитационными силами.

- А зачем вообще делать ракету многоступенчатой? - спросите вы. - Разве нельзя создать такую одну большую мощную ракету, которая бы разогнала космический аппарат хотя бы к первой космической скорости? Оказывается, что ни. Возможности одноступенчатой ракеты строго ограниченные. I первый это понял Циолковский. Он даже вывел формулу для скорости v, которую развивает ракета:

где c - скорость истечения газов, m0 - начальная масса ракеты, m - конечная. 3 этой формулы вытекает, что для достижения скорости 8 км/сек нужно, чтобы или c = = 6,4 км/сек, или = 45, т.е., чтобы стартовый вес ракеты превышал конечную в 45 раз. I это без учета атмосферы и сил тяготения, которые отнюдь нельзя пренебрегать. Да и скорости истечения у современных реактивных двигателей составляют лишь 2,5-3,5 км/сек, чего явным образом недостаточно. Итак, единственно правильным остается строить составленные ракеты, которые постепенно будут разгонять аппарат к первой или второй космической скорости. Скорости реактивной струи сегодняшних ракетных двигателей довольно, чтобы тремя или четырьмя степенями осуществить запуск искусственного спутника Земли или межпланетного корабля [41]. Мы являются свидетелями стартов космических ракет, которые несут в бездну космоса полезные грузы (корабле, станции и т.п.) весом в несколько десятков тонн [40, 54].

КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ - искусственный спутник Земли или другого небесного тела, приспособленный для проведения разнообразных научных исследований. По сути космические станции c научно-исследовательскими лабораториями многоцелевого назначения, форпостами науки в безграничных пространствах космоса. Станции-спутники дают возможность изучать процессы и явления в земной атмосфере, они, в частности, открыли радиационный пояс и геокорону Земли; их используют для решения задач навигации, метеорологии, астрономии, геофизики, далекого радио- и телесвязи и т.п.. А трудные станции-спутники уже сегодня стали стартовыми площадками для запуска космических ракет с АСС к другим планетам и Луне, представляя собой прообраз будущих промежуточных баз межпланетных соединений.

Особо ценные позаземні орбитальные станции, трасы которых проходят за пределами густых пластов атмосферы. Такие станции-обсерватории, оснащенные обычной наземной астрономической аппаратурами (телескопами, спектрометрами, коронографами и т.п.), уже значительно расширили возможности наук, которые изучают космос. Широкий комплекс исследования проведены такими космическими станциями-спутниками, как «Электрон», «Протон», «Космос». Много космических трасс освоили автоматические межпланетные станции «Венера», «Марс», «Зонд», «Эхо», «Марінер» и др.Большого значения теперь приобретает создание заселенной позаземної станци-спутника. Такими станциями в миниатюре е уже сегодня пилотированные космические корабли-спутники. Выдвинуто много проектов больших заселенных станций- своего рода островков жизни в безграничных пространствах космоса, - монтаж которых будет осуществляться на орбите частями. I путь к этому уже проложено. Стыковка космических аппаратов на орбите является началом строительства в космосе. Первую такую действующую «сооружение» в космосе было создано 16 января 1969 p. во время общего полета советских космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». В результате их стыковки на орбите была составленная и начала функционировать первая в мире экспериментальная космическая станция с четырьмя отсеками для экипажа.