На данном рисунке наглядно показано как американская космическая межпланетная станция "Кассини" добралась до окрестностей планеты Сатурн почти за 7 лет. Для экономии топлива станция совершила несколько гравитационных маневров у таких планет как Венера, Земля и Юпитер. Гравитационный маневр помогает космическим аппаратам преодолевать огромные расстояния без затраты топлива, лишь используя гравитационные поля космических тел.
Гравитационные маневры "Кассини"
Допустим, еще в конце 1950-х - начале 1960-х гг. исследование глубин Солнечной системы дальше Марса - рассматривалось учеными как отдаленное будущее, когда будут изобретены более мощные ракетные двигатели, использующие другие принципы. Все потому, что имеющиеся ракетные двигатели, работающие на химической основе не могут доставить космический аппарат в отдаленные глубины Солнечной системы за достаточное время, чтобы провести там необходимые научные исследования.
Гравитационный маневр "Маринер-10"
Поэтому, когда был открыт принцип использования гравитационного маневра, человечество сумело отправить автоматические аппараты к таким планетам как Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Гравитационные маневры были осуществлены в таких космических программах как: "Маринер", "Вояджер", "Кассини", "Новые горизонты". На практике же первый гравитационный маневр был осуществлен советским автоматическим аппаратом "Луна-3", тот самый, который впервые сфотографировал обратную сторону Луны. Произошло это в 1959 году.
Гравитационные маневры "Вояджер-1"
В целом, если кратко говорить, что такое гравитационный маневр, то это когда движущийся космический аппарат использует гравитацию другого более массивного космического тела (планета, спутник), чтобы ускориться, замедлиться или изменить траекторию своего движения. То есть, как мы поняли, при помощи гравитационного маневра можно как замедлиться, так и ускориться. Так вот, гравитационный маневр для замедления космического аппарата используется, чтобы посетить такие планеты как Венера и Меркурий, так как они находится ближе к Солнцу. В общем, простыми словами, если космический аппарат подлетает к планете и пролетает прямо перед ней, как бы перерезает ей путь, то аппарат ускоряется. Если же аппарат пролетает за планетой, то его скорость замедляется.
Благодаря гравитационному маневру, как уже говорилось выше, космический аппарат экономит огромное количество топлива и может изменить свою траекторию движения таким образом, что если бы он использовал для этого топливо, то его пришлось бы израсходовать в больших количествах. Кроме того, гравитационные маневры позволяют изменять орбиту космического аппарата, сближаться с планетами и спутниками или же уходить от них, чтобы не столкнуться.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу и сообщество в ВК
Тема космоса в нашей стране всегда была актуальна. Ведь, наша страна - космическая держава. Многие идеи и начинания - появились именно в России. Всему миру известно имя К.Э. Циолковского - отца-основателя, теоретика отечественной космонавтики. Поэтому, Россия должна нести это знамя и дальше. Должна оставаться космической державой и не потерять это звание никогда, а восполнять его новыми победами. Каждый в мире в курсе, что первый в мире искусственный спутник Земли на околоземную орбиту запустила именно наша страна. Да, тогда Россия называлась формально Советским Союзом, тем не менее, для иностранцев - наша страна всегда оставалась Россией, пусть даже и советской. Так вот, произошло это 4 октября 1957 года. Сегодня попробуем, кратко, объяснить, что из себя представлял этот спутник и немного из истории его запуска.
История создания первого спутника, уходит дальше, чем сам 1957 год. Впрочем, изыскания по поводу запуска первого спутника начались еще во время правления И.В. Сталина. Нужно знать, что 13-го мая 1946-го года постановлением Иосифа Сталина была создана советская ракетная отрасль. Сама ракета Р-7 со спутником прибыла на Байконур в сентябре 1957-го года. Как раз, в это время проводился Международный геофизический год и больше 60 стран проводили общие геофизические исследования и всевозможные наблюдения. И запуск Советским Союзом первого в мире искусственного спутника - должен был произвести фурор на весь мир и поднять авторитет Советского Союза, который был подвергнут сомнению после 20 съезда КПСС.
Ракета Р-7, использовавшаяся для запуска ПС-1. Взято из Яндекс-картинок
Итак, конкретно по запуску. Запуск спутника был произведен в 22:28 по московскому времени с космодрома Байконур 4 октября 1957 года. По прошествии 295 секунд разгонный блок и установленный на нем спутник вышли на эллиптическую орбиту вокруг Земли. Апогей орбиты составил 947 км, а перигей - 288 км. Сам спутник именовался как ПС-1. Его отделение от разгонного блока состоялось через 20 секунд после выхода на орбиту вокруг Земли. После отделения ПС-1 подал свой знаменитые повторяющиеся сигналы, названные "Бип! Бип!". Уже, во время первого витка нашего спутника, Телеграфным Агентством Советского Союза всему миру было передано сообщение об успешном запуске первого в мире искусственного спутника Земли.
После достижения орбиты, ПС-1 находился на ней целых 92 дня и за это время им было выполнено 1440 оборотов вокруг Земли. Но, к сожалению, радиопередающая аппаратура спутника проработала меньше, всего около двух недель. После этого, спутник стал терять скорость и достигнув верхних слоев атмосферы Земли - сгорел в ее плотных слоях. Кстати, первое время после запуска ПС-1, люди с Земли могли наблюдать некий светящийся блестящий объект. В последующем было установлено, что это была вторая ступень ракеты. Она, действительно, вращалась на орбите Земли неподалеку от ПС-1. В последующем, и она сгорела в атмосфере нашей планеты.
Сам спутник был очень простейшим и мог только производить те самые знаменитые "Бип" Бип" на определенной радиочастоте. Прискорбно, но он не был оснащен никакой аппаратурой, которая могла бы передать информацию о своем полете. Дело в том, что СССР и США боролись за право кто первым выведет искусственный спутник на орбиту Земли, поэтому такая простота решения. А вот после того, как СССР обставил США в космической гонке - 3-го ноября 1957 года СССР запустил второй спутник, на котором было все: и научная аппаратура и, первый в мире космонавт, правда собака Лайка. Устройство спутника было очень простым. Комментировать не стану, а просто оставлю ниже схему ПС-1.
Схема ПС-1. Взято из Яндекс-картинок
Схема ПС-1. Взято из Яндекс-картинок
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу и сообщество в ВК
На данном снимке показано место "вечной" стоянки советского "Лунохода-1". Напомним, что "Луноход-1" был первым в мире планетоходом, который работал на поверхности другого космического тела. "Луноход-1" был не единственным в своем классе. Он принадлежал к целой серии советских дистанционно-управляемых самоходных аппаратов, именуемых как "Луноход", которые предназначалась для исследования поверхности Луны. "Луноход-1" успешно проработал на поверхности Луны с 17 ноября 1970 по 14 сентября 1971 года, хотя его первоначальный ресурс был рассчитан всего на 3 месяца.
В целом, время его работы на Луне равняется 11 лунным суткам или же около 11 земным месяцам. Напомним, что на Луне сутки длятся примерно 29,5 земных суток, то есть почти один земной месяц. На поверхности Луны "Луноход-1" проехал 10,5 километров, обследовал около 80 000 квадратных метров лунной поверхности, на Землю "Луноход-1" передал 211 панорам лунной поверхности и 25 тысяч фотографий. Максимальная скорость движения "Лунохода-1" составила 2 км/ч. Суммарно длительность всего цикла работы аппарата, вплоть до его отключения составила 301 сутки 06 ч 37 мин.
Данная фотография "Лунохода-1" на поверхности Луны выполнена американским орбитальным аппаратом LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) в 2010 году. LRO и в наше время продолжает свою работу орбите вокруг Луны.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу и сообщество в ВК
Про Space Shuttle и "Буран" не слышал может быть только ленивый. Вот уже более 40 лет назад - 12 апреля 1981 года в США в космическое пространство на орбиту вокруг Земли был запущен первый многоразовый космический корабль, под названием "Колумбия". Этот самый шаттл, который разбился в штате Техас 1 февраля 2003 года. Программа Space Shuttle входила в другую, очень широкомасштабную программу освоения околоземного пространства, строительства баз на орбите Земли, Луны, на поверхности Луны и Марса. Тем не менее, можно уверенно сказать, что хотя и не все задумки по программе шаттлов были исполнены, программа, в целом получилась удачной и эпохальной для своего времени.
Это сейчас, людям очень легко, сидя на диване рассуждать о финансовой состоятельности проекта. Но все же, программа просуществовала 30 лет. А это о многом говорит, хотя к концу существования программы, корабли стали технически и морально устаревать и "уставать". Но еще раз, хотя бы кораблям можно отдать должное. Тот же МКС - был построен именно ими, да и и космический телескоп "Хаббл" - тоже был запущен и обслуживался именно шаттлами. Несмотря на все это, Советский Союз не отставал от США и создал свой собственный орбитальный ракетоплан "Буран". Но сразу нужно сказать, что внешний вид, был практически весь скопирован с шаттла. Это не отрицал и сам создатель корабля Г.Е. Лозино-Лозинский.
Взято из открытых источников
Вроде бы на этом можно заканчивать весь сказ, но нет. Есть в советской и американской системах самое главное отличие. И это даже не количество выводимой на орбиту полезной нагрузки. Нет. Главное отличие - в способе вывода на околоземную орбиту. Дело в том, что запуск шаттла НАСА осуществлялось благодаря маршевым двигателям, которые размещались непосредственно на самом корабле. Всего их было три двигателя. Кроме того, на огромном топливном баке устанавливались два твердотопливных ускорителя, которые помогали шаттлу преодолеть притяжение нашей планеты в первые двух минут. Далее, на высоте около 45 километров эти ускорители отделялись и приводнялись в Атлантическом океане.
Советский орбитальный ракетоплан "Буран" отличался тем, что у него не было своих собственных маршевых двигателей, как у шаттла. Конечно, на него устанавливались двигатели, но они были необходимы для маневров на орбите Земли и стабилизации корабля. Тем не менее, были и плюсы у "Бурана". Дело в том, что советский "Буран" выводила на орбиту советская ракета-носитель сверхтяжелого класса "Энергия". Она могла за один раз поднять на орбиту более 100 тонн полезного груза. Это очень много. То есть, на "Энергии" было не обязательно запускать только "Буран", она могла с легкостью запускать грузы и корабли, даже к Луне. Так что, эта ракета-носитель и сегодня имеет огромный потенциал.
Взято из открытых источников
К примеру, полный вес советской орбитальной станции "Мир" составлял около 120 тонн. Вот и считайте теперь. Для полноты картины добавим, что современные "Протоны", которые были созданы еще в 1960-х гг. - могут выводить на орбиту около 20 тонн полезной нагрузки. Так что, можно точно сказать, что потенциал у советской космической системы "Энергия" - "Буран" (МТКС) - многоразовой транспортной космической системы, был в разы больше. Ракета-носитель "Энергия", так и осталась недооцененной и появилась на стыке двух эпох. После распада Советского Союза программа орбитального ракетоплана "Буран" и ракеты-носителя "Энергия" были закрыты, так как оказались не нужны.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу
Вселенная настолько огромна, что это просто невозможно вообразить. Но мы сегодня попробуем перевернуть ваше сознание и сказать лишь о том, что, практически, все небесные объекты дальнего космоса: галактики, звезды, туманности, экзопланеты - мы видим с вами "в прошлом". То есть, получается, что мы видим их такими, какими они были в прошлом. И это зависит от того, на каком расстоянии от нас расположен тот или иной объект во Вселенной. Все дело тут в том, что во Вселенной нет ничего быстрее, чем скорость света. Тут имеется ввиду, скорость фотонов света, скорость которых равно около 300 тысяч км в секунду. Действительно, это очень много. Но, даже этих скоростей совершенно недостаточно, чтобы путешествовать, хотя бы в пределах ближайших к нам звезд, не говоря уже о нашей галактике. Говоря проще, человеческой жизни на такое путешествие просто не хватит.
Телескоп "Джеймс Уэбб" на Земле до его отправки в космос. Взято из открытых источников
Представьте только себе, длина нашей галактики в поперечнике составляет около 100 тысяч световых лет. Радиус составляет около 50 тысяч световых лет. Учитывая, что Солнце находится, примерно, на полпути от края галактики в рукаве Ориона, то расстояние от центра галактики до Земли - около 26 тысяч световых лет. Поэтому, при скорости света нам необходимо 26 тысяч лет, чтобы добраться до центра нашей галактики. Кстати, центр нашей галактики, мы видим таким, каким он был 26 тысяч лет назад. Все потому, что самые последние фотоны света, которые сумели добраться нас были испущены звездами и газами центра галактики, как раз 26 тысяч лет назад, Конечно, фотоны летят к нам постоянно, но из-за гигантского расстояния - все так как есть. Поэтому, есть вероятность, что за последние 26 тысяч лет уже произошли изменения в центре галактики, но мы узнаем о них только через 100 тысяч лет, когда фотоны, которые были испущены сегодня - доберутся до нас. Думаю, что все понятно объяснил.
Теперь поговорим о том, что было заявлено в заголовке данного материала. Действительно, совсем недавно, новейший космический телескоп, который был запущен в прошлом году - "Джеймс Уэбб" сделал фото грандиозного исполинского явления в космосе. Речь идет о "Столпах Творения", которые являются частью туманности Орла в созвездии Змеи. Они находятся от Земли на расстоянии 7000 световых лет. Соответственно, мы видим их такими, какими они были 7000 лет назад. То есть, есть большая вероятность, что данного явления, на самом деле, прямо сейчас уже не существует. Ученые проведя исследования пришли к выводу, что около 6000 лет назад "Столпы Творения" были уничтожены взрывом сверхновой.
"Столпы Творения". Снимок слева сделан телескопом "Хаббл" в 2014 году. Снимок справа - телескопом "Джеймс Уэбб" в 2022 году. Фото:NASA / ESA, CSA, STScI
Вообще, "Столпы Творения" представляют собой гигантские по своим размерам скопления межзвездного газа и пыли. Так вот, в этих плотных по своей структуре облаках формируются новые звезды. Первый снимок "Столпов Творения" были сделаны телескопом "Хаббл" в 1995 году. В 2014 году "Хаббл" сделал новый снимок данного явления, но в более высоком разрешении. И вот, буквально, недавно новейший телескоп "Джеймс Уэбб" сделал еще более совершенный снимок "Столпов Творения" в очень высоком качестве. Это поможет ученых в их новых исследованиях.
Теперь, давайте предположим, что прямо сейчас создан корабль, который способен лететь со скоростью света. И тут, вы садитесь в него и летите к туманности Орла, чтобы увидеть воочию изображение с телескопа в реальности. Но нужно понять, что эта туманность уже просто испарилась. Но, даже это путешествие займет у вас те самые 7000 тысяч лет. Но предположим, что вы имеете способность жить столько времени. Так вот, по мере приближения к туманности из года в год, вы начнете понимать, что она все испаряется и испаряется, так как вы будете двигаться со скоростью равной скорости света.
Планетарная туманность Южное Кольцо. Снимок сделан космическим телескопом "James Webb". Credit: NASA
Но когда вы прилетите в область, где на фотографии находилась туманность, вы поймете, что ее просто не существует, а окружающий пейзаж изменился. Так как, для туманности пройдет уже 14 тысяч лет. Все потому, что в тот момент, когда вы отправились в путешествие, возраст туманности на фотографии уже был равен 7000 лет, так как столько лет прошло с того момента, как туманность испустила фотоны света, которые добрались до нас и их сумел запечатлеть телескоп "Хаббл". Плюс сюда мы добавляем время, затраченное вами на путешествие к нему, а это еще 7000 лет. Итого, получается 14000 лет.
Ну, и еще, чтобы вы вообще, понимали необычность Вселенной. Если бы, мы взглянули на Землю из очень чувствительного телескопа с расстояния в 65-60 млн световых лет, то мы бы увидели Землю такой, какая она была во времена существования динозавров. Так как до той точки обзора, откуда мы бы смотрели на нашу планету, фотоны света, испущенные от Земли - добрались до нашей точки обзора, как раз-таки, за эти 65-70 млн лет. Ничего тут удивительного нет, это просто законы физики и, как мы уже узнали, ничего быстрее фотонов света во Вселенной нет. Ну, по крайней мере, пока что не было открыто учеными.
Туманность Киля. Снимок сделан космическим телескопом "James Webb". Credit: NASA
Вот так, настолько интересно устроена наша Вселенная. Нам нужно понять одно, что она, по сути, для нас не досягаема, не считая ближайших звезд, которые расположены в 4-10 световых годах от нас и это только при условии, если человечество построит двигатель, летящий со скоростью света. Кроме того, сможет производить воду и пищу в условиях открытого космоса, построит корабли из таких металлов, которые выдержат скорость света. Да и, вообще, выдержит ли человек такие скорости? Вопрос, честно сказать, для нас открытый. Так что, на данный момент, лучше просто заиметь у себя хороший телескоп и любоваться в него красотами космоса.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу
БАКУ, Азербайджан — Китай отправит новые модули на свою космическую станцию Тяньгун в ближайшие годы, чтобы расширить объем и возможности своей станции.
Будущие планы по «Тяньгуну» были представлены на 47-м Международном астронавтическом конгрессе в Баку 4 октября. Чжан Цяо из Китайской академии космических технологий (CAST) представил планы по расширению «Тяньгуна» с трех до шести модулей.
«В будущем мы построим сборку из шести модулей весом 180 тонн», - сказал Чжан. В настоящее время в «Тяньгуне» имеется три модуля, каждый массой около 22 тонн.
В ближайшие годы впервые будет запущен многофункциональный модуль расширения с шестью стыковочными узлами, что позволит осуществить это расширение станции. Он будет пристыкован к переднему порту основного модуля «Тяньхэ». Затем на «Тяньгун» могут быть добавлены полноразмерные модули. SpaceNews понимает, что сроки таких запусков составляют около четырех лет с настоящего момента.
Увеличенный «Тяньгун» будет составлять чуть более трети массы Международной космической станции (МКС) массой около 450 метрических тонн. Первый модуль для МКС «Заря» был запущен в 1998 году. Партнеры по программе стремятся максимально эффективно использовать стареющую станцию до 2030 года.
Чжан также заявил, что разрабатываются интерфейсы расширения для «Тяньхэ» и экспериментального модуля «Вэньтянь» для размещения больших внешних полезных нагрузок.
Также разрабатываются надувные модули. Они будут служить как потенциальной средой обитания, так и предварительной проверкой для пилотируемого исследования Луны.
CAST является подразделением главного государственного космического подрядчика Китая CASC. Академия разрабатывает и производит космические аппараты, включая модули для «Тяньгуна», и, вероятно, будет участвовать в разработке новых модулей.
Первоначально планировалось, что базовый трехмодульный «Тяньгун» («Небесный дворец») будет находиться на орбите не менее 10 лет.
Коорбитальный космический телескоп класса «Хаббл», названный «Сюньтянь», планируется запустить примерно в 2024 году. Он сможет состыковаться с «Тяньгуном» для обслуживания, ремонта, дозаправки и модернизации.
В презентации Чжана также отмечалось, что больше космических аппаратов «вероятно, будут летать коорбитально с CSS [китайской космической станцией] для получения услуг на орбите».
По словам Чжана, CSS постепенно будет играть важную роль в качестве «космического порта приписки».
Другие улучшения, запланированные для «Тяньгуна», включают 3D-принтеры и разработку интеллектуальных роботов, модернизацию средств связи и роботизированных манипуляторов, а также разработку системы наблюдения, обнаружения и предупреждения о космическом мусоре. Также будет построен цифровой двойник станции.
Расширение станции произойдет в то время, когда Китай работает над несколькими другими дорогостоящими и сложными космическими проектами. Эти планы включают отправку своих первых астронавтов на Луну до 2030 года, а также работу по строительству Международной лунной исследовательской станции в 2030-х годах. Китай также работает над миссией по возвращению образцов с Марса. Это будет более простая миссия по сравнению с проектом MSR НАСА-ЕКА, но все равно будет невероятно сложной. Тем временем последний проект НАСА находится под бюджетным контролем в США.
Растущий размах космической деятельности Китая отражает очевидное увеличение ресурсов для космического сектора, но также может создать потенциальные логистические, технические или бюджетные проблемы.
Эксперименты и сотрудничество
Люй Конгмин, заместитель главного конструктора системы использования пространства китайской программы пилотируемых космических полетов, сообщил аудитории, что для «Тяньгуна» начато более 100 научно-исследовательских проектов. Из них 65 внедрены, 48 продолжаются.
Лю добавил, что международное сотрудничество по линии Управления Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства (UNOOSA) осуществляется, и первый раунд экспериментов уже выбран. Вскоре и периодически после этого ожидается новый раунд конкурсов предложений. Лю также подчеркнул важность сотрудничества с Европейским космическим агентством.
Китайское агентство по полетам человека в космос CMSEO рассматривает возможность открытия «Тяньгуна» для различных коммерческих целей, включая туризм. Также недавно он отобрал четыре предложения для перехода к этапу детального проектирования для разработки недорогих миссий по снабжению космической станции.
В презентациях в среду также неоднократно говорилось, что Китай стремится к сотрудничеству различных типов с «Тяньгун». Это включает сотрудничество на уровне полезной нагрузки, технологий и модулей.
Ранее в этом году CMSEO заявила , что собирается начать отбор международных астронавтов для полета на космическую станцию. Никакой информации о процессе предоставлено не было.
Согласно оценкам участников международной программы МКС, космическая станция, находясь в эксплуатации более двух десятилетий, постепенно истощает свой ресурс. К 2030 году, скорее всего, она завершит свою миссию и будет снята с орбиты.
В свете этого возникает естественный вопрос: что придет на замену МКС? Россия уже объявила о начале строительства собственной национальной космической станции. Похожее решение приняло руководство НАСА, которое объявило прием заявок на участие в этом проекте, предоставив грант в размере 500 миллионов долларов победителю.
Изначально на это предложение откликнулись четыре потенциальных подрядчика: Northrop Grumman, Blue Origin, Nanoracks и Axiom Space. Однако Northrop Grumman вскоре отозвала свою заявку, а руководство Blue Origin до сих пор не приняло окончательное решение относительно участия.
Несмотря на потери среди потенциальных участников, в НАСА сохраняют оптимизм, так как остались еще два заинтересованных участника - Axiom Space и Nanorack, которые намерены продолжить борьбу за грант до последнего. Кроме того, вместо выбывших Northrop Grumman и Blue Origin, в проект готовы включиться молодая калифорнийская компания Vast Space и известная компания SpaceX, основанная Илоном Маском.