КОСМОНАВТИКА ч.2

Автор: 1.07.2010

mars 350x182 КОСМОНАВТИКА ч.2

СХЕМА ЭКСПЕДИЦИИ НА МАРC ПО РОМАНОВСКИМ ТРАЕКТОРИЯМ

Позже, чем в нашей стране, вопросами теории реактивного движения заинтересовались ученые зарубежных стран, опубликовавшие свои труды — Р. Эно-Пелътри (Франция, 1912), Р. Годдард (США, 1919), Г. Оберт (Германия, 1923). В 20-х гг. были основаны первые общества К.: в 1924 — в СССР, в 1926 — в Австрии, в 1927 — в Германии, в 1930 — в Англии и США; целью этих обществ было содействие развитию и пропаганде идей космич. полета.

В США эксперимент, работы с ЖРД были начаты Р. Годдардом в 1923, а пуски жидкостных ракет производились им с 1926. В Германии стендовые испытания двигателей этого класса были начаты Г. Обертом в 1929, а летные испытания жидкостных ракет — И. Вин-клером с 1931. В 1932 в Германии приступили к разработке ракет воен. назначения; в 1937 был создан ракетный воен. полигон в Пенемюнде, на к-ром иод руководством В. фон Брауна разрабатывалась мощная но тому времени ракета V-2, летные испытания к-рой были начаты в 1942. Широкое применение V-2 в конце 2-й мировой войны не оказало влияния на ее исход, но побудило многие страны форсировать работы но ракетной технике.

После окончания 2-й мировой войны появилось стремление использовать ракеты в мирных целях, напр. для зондирования атмосферы. Однако, несмотря на вполне определенную практич. ценность этих т. н. геофизнч. ракет, круг возможных экспериментов при их запусках довольно ограничен. Это связано, прежде всего, с кратковременностью и недостаточной высотой полета. Целый ряд важных науч. и технич. проблем настоятельно требовал исследований на иной, качественно новой основе, соответствующей возросшему уровню технич. мысли и возможностей ее реализации, а также новым задачам науки и произ-ва.

Широта и разнообразие науч. и технич. задач неизмеримо возрастают с появлением возможности запусков ИС, АМС и полетов человека в космос. Но для реализации этого необходимо было обеспечит!, решение многих теоретич. и научпо-технпч. задач, в первую очередь создать мощные РН, космодромы, а также ИСЗ, КК, АМС, космпч. зонды и оснастить их науч. оборудованием, специально приспособленным к задачам и условиям работы в космосе; подготовить космонавтов и т. д. Для решения всего этого комплекса задач необходимы огромные силы и средства, координация исследований на очень широком фронте работ, большая науч. смелость. Хотя проблема разработки и запусков ИСЗ была продиктована всем ходом развития пауки н техники, одним из стимулов к ускорению работ по созданию ИСЗ явился Междунар. геофнзич. год (МГГ), проводившийся в 1957—58. Это был своеобразный смотр междунар. науки и техники. СССР первым вывел па орбиту ИСЗ 4 окт. 1957. Вслед за этим ИСЗ с небольшими интервалами были выведены на орбиту и другие, большого веса, оснащенные разнообразной аппаратурой. США также включили в свою программу МГГ исследования прп помощи ИСЗ, но свой первый спутник им удалось вывести на орбиту лишь 31 янв. 1958. В результате исследований, выполненных сов. и амер. учеными во время МГГ при помощи ИСЗ, было сделано неск. важных открытий, в частности был обнаружен радиационный  пояс Земли.

В Сов. Союзе с 1957 были созданы и выведены на космич. траектории разл. аппараты — ИСЗ, АМС и пилотируемые КК. Впервые была запущена в сторону Луны ракета, превысившая 2-ю космпч. скорость п ставшая искусств, планетой; др. ракета первой достигла поверхности Луны. С посланной к Луне АМС получены фотографии обратной стороны Луны. Для отработки аппаратуры пилотируемых полетов выводились на орбиты тяжелые КС с подопытными животными и др. живыми организмами. 12 аир. 1961 сов. летчик-космонавт 10. А. Гагарин совершил первое кругосветное космич. путешествие — орбитальный облет Земли. Вслед за Гагариным в космос поднялись и др. сов. космонавты, и каждый следующий полет был новым достижением, решением новых, более сложных технич. задач, новым рекордом веса корабля, высоты, длительности, сложности полета. Поднялась в космос первая женщина-космонавт В. В. Терешкова. 12 окт. 1964 на трехместном корабле «Восход» в космич. полете приняли участие летчик-космонавт В. М. Комаров, ученый К. П. Феоктистов и врач Б. Б. Егоров. Наконец, 18 марта 1965 летчик-космонавт А. А. Леонов впервые осуществил выход из корабля «Восход-2» в открытый космос, а летчик-космонавт П. И. Беляев 19 марта совершил посадку этого корабля с помощью ручного управления. Одновременно шло усовершенствование автоматич. станций, запуски к-рых к Марсу, Венере, Луне принесли много ценной науч. информации. 3 февр. 1966 впервые сов. АМС «Луна-9», а 24 дек. 1966 — «Луна-13» совершили мягкую посадку на Луну и передали ряд телевнз. изображений лунной поверхности. Станция «Луна-10» 3 аир. 1966 стала первым в мире ИСЛ, в том же году были запущены 2 след. спутника «Луна-11» и «Луна-12». Аналогичные запуски были осуществлены и в США.

В США, помимо большого числа ИСЗ, выведенных в космпч. пространство с исследоват. целями, были посланы АМС к Венере («Марпнер-2») н к Марсу («Марпнер-4»). Последняя АМС передала первые снимки поверхности Марса со сравнительно близкого расстояния. В США был осуществлен запуск ряда КЛА для исследований Луны: «Рейнджер», «Сернейер», совершивший мягкую посадку на Луну, и ИСЛ. В США были закончены 2 программы пилотируемых полетов на КС «Меркурий» и «Джеминай». Осуществлены выход человека в космос и стыковка кораблей в космосе. С 1965 ИСЗ выводит на орбиту Франция.

Учитывая важность результатов исследования и освоения космпч. пространства для всех стран и народов, СССР неоднократно выступал на междунар. арене с предложениями о совместных действиях по использованию космоса на благо всего миролюбивого человечества. В результате ООП вынесла решение об использовании космич. пространства только в мирных целях (см. Космическое право).

В связи с успехами на пути исследования космич. пространства и проникновения в него человека активизировалась деятельность нац. обществ по К., были созданы спец. гос. учреждения, ведающие вопросами разработки и осуществления нац. космич. программ, организацией в связи с этим разного рода исследований и т. п. Таковы, напр., в СССР Комиссия по исследованию и использованию космич. пространства при АН СССР, в США — Нац. управление по аэронавтике и исследованию космич. пространства. Немалая роль в исследовании космоса принадлежит академиям наук, университетам, разл. н. -и. ин-там и пром. предприятиям.

Большой авторитет приобрели междунар. орг-цни — Междунар. астронавтич. федерация, КОС ПАР, к-рые своей деятельностью способствуют творческому обмену мнениями, пропаганде достижений К., постановке новых первоочередных задач, а также сближению и междунар. сотрудничеству ученых разл. стран. В результате принят ряд проектов и программ, осуществляемых разными государствами совместно в рамках определ. междунар. соглашений. В этих проектах и программах отражены ближайшие цели и задачи К. На совр. этапе эти программы условно можно разделить на 2 группы: 1) непосредственно связанные с технич. осуществлением пусков ракет или полетов КЛА и 2) проводимые в ходе космич. полетов п исследований внеземных объектов. Разделение это условно, т. к. успех исследований зависит от технич. оснащенности всех элементов запуска н полета, в то время как направленность исследований предопределяет выбор конструкций и систем КЛА, а результаты исследований требуют изменений н усовершенствований систем и конструкций. Но главная цель науч. части совр. космич. программ — достижение принципиально нового уровня знаний о Вселенной и ее законах с помощью космич. аппаратов. Автоматич. системы, запоминающие устройства, системы связи и т. и. настолько совершенны, что в целом ряде случаев АМС, оснащенная сложнейшей аппаратурой, с успехом выполняет роль разведчика космоса. Однако решающая роль в исследовании, а тем более в освоении космич. пространства безусловно принадлежит человеку.

Среди первоочередных науч. задач К. — исследование совр. состояния Солнечной системы н ее происхождения, а также ряд задач галактич. и виегалактич. астрономии. Здесь прежде всего идет речь о химическом составе и физических характеристиках атмосфер и поверхностей планет и спутников, разведке их недр, уточнении размеров и масс тел Солнечной системы, исследовании  потоков  корпускулярной и электромагнитной   радиации Солнца, магнитных нолей н космич. пыли в Солнечной системе, Начало этим исследованиям уже положено измерениями, выполненными с космич. зондов п АМС. С выходом за пределы Солнечной системы исследования будут связаны прежде всего с физикой межзвездной среды, проблемой происхождения космич. лучей, изучением звезд и туманностей, проверкой шкалы межзвездных расстояний и т. д. Космич. полеты представляют также возможности для эксперимент, проверки теории относительности.

В ближайшем будущем предстоят дальнейшие запуски ИСЗ с разнообразной автоматически действующей аппаратурой. Особенно широк круг задач спутников, оснащенных аппаратурой, предназначенной для исследований геофпзпч. и астрофизич. характера. Должны получить развитие запуски метеорологич. ИСЗ, что обеспечит создание всемирной службы погоды; геодезич. ИСЗ, наблюдения к-рых позволяют уточнить географич. расположение пунктов на земной поверхности; спутников связи, пассивных и, гл. обр., активных, сеть к-рых, в конечном счете, даст возможность создать всемирную систему телевидения и обеспечить бесперебойную межматерпковую телефонную и телеграфную связь. Потребности науки и «земной» практич. живив укажут новые перспективы для ИСЗ. Создание постоянно действующих околоземных обитаемых орбитальных станций позволит решать на новом уровне важные задачи. Станут возможными не только метеорологич. наблюдения, но и постоянные океанография, исследования: наблюдения за движением айсбергов, тепловыми потоками и течениями, даже за движением косяков рыб и т. п. Персонал орбитальной станции может доставляться на орбиту в отдельном корабле, который впоследствии может использоваться для возвращения на Землю. Орбитальные станции сыграют огромную роль для тренировки будущих пилотов межпланетных кораблей. Отработка разл. маневров, в частности сближений и стыковок, тренировки в космосе вне стен станций, отработка методов сборки конструкций на орбите — все это возможно по-настоящему лишь в космосе. В то же время продолжит, пребывание в космосе людей, занимающихся науч. исследованиями и не тренировавшихся на невесомость, заставит создавать на станции искусств, тяжесть, для чего станции будет сообщаться вращение вокруг нек-рой оси. Лишь на орбитальных станциях удастся провести чрезвычайно интересные эксперименты по наблюдению за ростом растений в условиях полного отсутствия или значит, ослабления тяжести. Значит, роль в процессе подготовки полета на Луну человека должны сыграть станции, способные совершать мягкую посадку на Луну, и ИСЛ.

Существенным является также решение проблемы входа КК в атмосферу при возвращении. Вход должен быть достаточно пологим, чтобы избежать гибельных для космонавтов перегрузок, и не может происходить слишком высоко над Землей, иначе разреженная среда вовсе не задержит КК и (Hi вырвется в за атмосферное пространство. Поэтому корабль должен войти в узкий коридор входа. Гл. трудность орг-цнп экспедиции на Луну — энергетич. проблемы. Расчеты показывают, что стартовый вес РН при этом должен составлять неск. тыс. т. Постройка столь больших ракет вызывает значит, трудности. Но др. варианту экспедиции лунный корабль монтируется на околоземной орбите из отдельных частей, доставляемых несколькими РП, п после заправки топливом стартует с орбиты в определенной ее точке и выходит на траекторию полета к Луне. Существует способ уменьшить общую массу, к-рую нужно оторвать от Земли и направить к Луне. Для этого нужно, чтобы на окололунной орбите было оставлено то, что не понадобится на Луне и будет подобрано на обратном пути при возвращении на Землю. Оставленную массу тогда не нужно «мягко» опускать на Луну н потом поднимать с нее. Это сэкономит много топлива на торможение при спуске и на старте Луны, а следовательно, сэкономится во много раз больше топлива при старте с Земли. В результате резко уменьшится вес РН перед стартом с Земли. Однако осуществление экспедиции усложняется необходимостью стыковок на орбите ИСЛ и ограничениями в выборе районов посадки на Луне. Освоение Луны человеком составит целую эпоху в истории К. Пребывание космонавтов на Луне при первых полетах будет весьма непродолжительным (несколько земных дней), а площадь исследуемой поверхности очень невелика. В дальнейшем возможны бурение лунной коры на глубину в сотни м, установка на станции крупных оптич. и радиотелескопов, создание установок по выработке кислорода, воды и др. продуктов из лунных пород. Лунные самоходные установки смогут удаляться от станции на сотни и более км.

Начавшееся исследование Марса и Венеры с помощью АМС, пролетающих па сравнительно близком от них расстоянии, будет продолжено новыми запусками аналогичных КЛА, непосредств. зондированием их атмосфер, а также запусками искусств, спутников этих планет н посадочных аппаратов. Без посадки на поверхность Марса или Венеры нельзя будет получить достоверные данные о составе наружных пород, темп-ре и влажности нижних слоев атмосферы, наличии жизни на планете. При посадках на Марс и Венеру можно использовать для торможения сопротивление атмосфер планет.