Ang isang sasakyang pangkalawakan ay isa ring sasakyang panghimpapawid, ngunit ito ay inilaan lamang para sa paggalaw sa walang hangin na espasyo. Maaari kang lumipad sa himpapawid nang mas mabilis kaysa sa paglangoy sa tubig o paglipat sa lupa, at sa walang hangin na espasyo maaari mong maabot ang mas mataas na bilis, ngunit kung mas mataas ang bilis, mas mahalaga ang bigat ng istraktura. Ang pagtaas ng bigat ng spacecraft ay humahantong sa isang napakalaking pagtaas sa bigat ng rocket system na naglulunsad ng barko sa nakaplanong rehiyon ng outer space.
Samakatuwid, ang lahat ng nakasakay sa spacecraft ay dapat timbangin nang kaunti hangga't maaari, at walang dapat na labis. Ang pangangailangang ito ay nagdudulot ng isa sa mga pinakamalaking hamon para sa mga taga-disenyo ng spacecraft.
Ano ang mga pangunahing bahagi ng isang spacecraft? Ang spacecraft ay nahahati sa dalawang klase: may nakatira (mayroong crew ng ilang tao na sakay) at walang nakatira (naka-install ang mga kagamitang pang-agham sa board, na awtomatikong nagpapadala ng lahat ng data ng pagsukat sa Earth). Isasaalang-alang lamang natin ang manned spacecraft. Ang unang manned spacecraft kung saan si Yu A. Gagarin ay lumipad ay ang Vostok. Sinusundan ito ng mga barko mula sa serye ng Sunrise. Ang mga ito ay hindi na mga single-seat device tulad ng Vostok, ngunit multi-seat device. Sa kauna-unahang pagkakataon sa mundo, ang isang grupong paglipad ng tatlong piloto-kosmonaut - Komarov, Feoktistov, Egorov - ay isinagawa sa Voskhod spacecraft.
Ang susunod na serye ng spacecraft na nilikha sa Unyong Sobyet ay tinawag na Soyuz. Ang mga barko ng seryeng ito ay mas kumplikado sa disenyo kaysa sa kanilang mga nauna, at ang mga gawain na maaari nilang gawin ay mas kumplikado rin. Ang Estados Unidos ay lumikha din ng iba't ibang uri ng mga sasakyang pangkalawakan.
Isaalang-alang natin ang pangkalahatang disenyo ng isang manned spacecraft gamit ang halimbawa ng American Apollo spacecraft.
kanin. 10. Diagram ng isang three-stage rocket na may spacecraft at recovery system.
Ang Figure 10 ay nagpapakita ng pangkalahatang view ng Saturn rocket system at ang Apollo spacecraft ay naka-dock dito. Ang spacecraft ay nakaupo sa pagitan ng ikatlong yugto ng rocket at isang aparato na nakakabit sa spacecraft sa isang truss na tinatawag na escape system. Para saan ang device na ito? Kapag ang isang rocket engine o ang control system nito ay nagpapatakbo sa panahon ng paglulunsad ng rocket, ang mga malfunctions ay hindi maaaring maalis. Minsan ang mga problemang ito ay maaaring humantong sa isang aksidente - ang rocket ay mahuhulog sa Earth. Ano kayang mangyayari? Maghahalo ang mga sangkap ng gasolina, at bubuo ang isang dagat ng apoy, kung saan matatagpuan ang rocket at ang spacecraft. Bukod dito, kapag naghahalo ng mga bahagi ng gasolina, maaari ding mabuo ang mga paputok na halo. Samakatuwid, kung sa anumang kadahilanan ay nangyari ang isang aksidente, kinakailangan na ilipat ang barko mula sa rocket sa isang tiyak na distansya at pagkatapos ay mapunta. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, alinman sa mga pagsabog o sunog ay hindi magiging mapanganib para sa mga astronaut. Ito ang layunin kung saan nagsisilbi ang emergency rescue system (pinaikling SAS).
Kasama sa sistema ng SAS ang mga pangunahing at kontrol na makina na tumatakbo sa solidong gasolina. Kung ang sistema ng SAS ay tumatanggap ng isang senyas tungkol sa emergency na estado ng misayl, ito ay isinaaktibo. Humiwalay ang spacecraft sa rocket, at ang mga propellant na makina ng sistema ng pagtakas ay nagtutulak sa spacecraft pataas at palayo. Kapag natapos nang gumana ang makina ng pulbos, isang parachute ang ilalabas mula sa spacecraft at ang barko ay maayos na bumababa sa Earth. Ang sistema ng SAS ay idinisenyo upang iligtas ang mga astronaut sa kaganapan ng isang emergency sa panahon ng paglulunsad ng paglulunsad ng sasakyan at ang paglipad nito sa aktibong yugto.
Kung ang paglulunsad ng sasakyang paglulunsad ay naging maayos at ang paglipad sa aktibong bahagi ay matagumpay na nakumpleto, hindi na kailangan para sa isang emergency rescue system. Kapag ang spacecraft ay inilagay sa low-Earth orbit, ang sistemang ito ay magiging walang silbi. Samakatuwid, bago pumasok ang spacecraft sa orbit, ang emergency rescue system ay itinapon mula sa barko bilang hindi kinakailangang ballast.
Ang emergency rescue system ay direktang nakakabit sa tinatawag na descent o reentry vehicle ng spacecraft. Bakit may ganitong pangalan? Nasabi na natin na ang isang spacecraft na sumasakay sa space flight ay binubuo ng ilang bahagi. Ngunit isa lamang sa mga bahagi nito ang bumalik sa Earth mula sa isang paglipad sa kalawakan, na kung gayon ay tinatawag na reentry vehicle. Ang sasakyang pabalik o pagbaba, hindi tulad ng ibang bahagi ng spacecraft, ay may makapal na pader at isang espesyal na hugis, na pinaka-kapaki-pakinabang mula sa punto ng view ng paglipad sa kapaligiran ng Earth sa mataas na bilis. Ang recovery vehicle, o command compartment, ay kung nasaan ang mga astronaut sa panahon ng paglulunsad ng spacecraft sa orbit at, siyempre, sa panahon ng pagbaba sa Earth. Karamihan sa mga kagamitan na ginamit upang kontrolin ang barko ay naka-install dito. Dahil ang command compartment ay inilaan para sa pagpapababa ng mga astronaut sa Earth, mayroon din itong mga parachute, sa tulong ng kung saan ang spacecraft ay naka-preno sa kapaligiran, at pagkatapos ay maayos na bumababa.
Sa likod ng pababang sasakyan ay may kompartimento na tinatawag na orbital compartment. Sa kompartimento na ito, ang mga kagamitang pang-agham na kinakailangan para sa pagsasagawa ng espesyal na pananaliksik sa kalawakan ay naka-install, pati na rin ang mga sistema na nagbibigay ng lahat ng kailangan sa barko: hangin, kuryente, atbp. Ang orbital compartment ay hindi babalik sa Earth pagkatapos makumpleto ng spacecraft ang misyon. Ang napakanipis nitong mga pader ay hindi kayang tiisin ang init na nalantad sa pabalik na sasakyan sa pagbaba nito sa Earth, na dumadaan sa makakapal na layer ng atmospera. Samakatuwid, sa pagpasok sa atmospera, ang orbital compartment ay nasusunog tulad ng isang meteor.
Sa spacecraft na inilaan para sa paglipad sa malalim na kalawakan na may mga taong dumarating sa iba pang mga celestial body, kinakailangan na magkaroon ng isa pang kompartimento. Sa kompartimento na ito, ang mga astronaut ay maaaring bumaba sa ibabaw ng planeta at, kung kinakailangan, lumipad mula dito.
Inilista namin ang mga pangunahing bahagi ng isang modernong spacecraft. Ngayon tingnan natin kung paano natiyak ang mahahalagang pag-andar ng mga tripulante at ang pag-andar ng kagamitan na naka-install sa barko.
Malaki ang kailangan para masiguro ang buhay ng tao. Magsimula tayo sa katotohanan na ang isang tao ay hindi maaaring umiral alinman sa napakababa o sa napakataas na temperatura. Ang temperatura regulator sa globo ay ang atmospera, ibig sabihin, hangin. Paano naman ang temperatura sa spacecraft? Ito ay kilala na mayroong tatlong uri ng paglipat ng init mula sa isang katawan patungo sa isa pa - thermal conductivity, convection at radiation. Upang ilipat ang init sa pamamagitan ng pagpapadaloy at kombeksyon, kailangan ang isang heat transmitter. Dahil dito, ang mga ganitong uri ng paglipat ng init ay imposible sa kalawakan. Ang isang spacecraft, na nasa interplanetary space, ay tumatanggap ng init mula sa Araw, Earth at iba pang mga planeta ng eksklusibo sa pamamagitan ng radiation. Ito ay nagkakahalaga ng paglikha ng isang anino mula sa isang manipis na sheet ng ilang materyal na hahadlang sa landas ng mga sinag ng Araw (o liwanag mula sa iba pang mga planeta) sa ibabaw ng spacecraft - at ito ay titigil sa pag-init. Samakatuwid, hindi mahirap na thermally insulate ang isang spacecraft sa walang hangin na espasyo.
Gayunpaman, kapag lumilipad sa kalawakan, ang isang tao ay kailangang matakot na hindi mag-overheat ang barko sa pamamagitan ng sinag ng araw o ang sobrang paglamig nito bilang resulta ng radiation ng init mula sa mga dingding patungo sa nakapalibot na kalawakan, ngunit sobrang init mula sa init na inilabas sa loob ng mismong spacecraft. Ano ang maaaring maging sanhi ng pagtaas ng temperatura sa isang barko? Una, ang tao mismo ay isang mapagkukunan na patuloy na naglalabas ng init, at pangalawa, ang isang sasakyang pangalangaang ay isang napaka-komplikadong makina, na nilagyan ng maraming mga instrumento at sistema, ang pagpapatakbo nito ay nagsasangkot ng pagpapalabas ng malaking halaga ng init. Ang sistemang nagtitiyak sa mahahalagang tungkulin ng mga tripulante ng barko ay nahaharap sa isang napakahalagang gawain - ang lahat ng init na nalilikha ng parehong mga tao at mga instrumento ay agad na inalis sa labas ng mga kompartamento ng barko at tinitiyak na ang temperatura sa mga ito ay pinananatili sa antas na kinakailangan para sa normal na tao. pagkakaroon at pagpapatakbo ng mga instrumento.
Paano posible, sa mga kondisyon ng espasyo, kung saan ang init ay inililipat lamang sa pamamagitan ng radiation, upang matiyak ang mga kinakailangang kondisyon ng temperatura sa isang spacecraft? Alam mo na sa tag-araw, kapag ang mainit na Araw ay sumisikat, ang lahat ay nagsusuot ng mga damit na mapusyaw, kung saan ang init ay hindi gaanong nararamdaman. Anong problema? Ito ay lumalabas na ang isang magaan na ibabaw, hindi katulad ng isang madilim, ay hindi sumisipsip ng nagliliwanag na enerhiya nang maayos. Sinasalamin nito ito at samakatuwid ay hindi gaanong umiinit.
Ang pag-aari na ito ng mga katawan, depende sa kanilang kulay, upang sumipsip o sumasalamin sa nagniningning na enerhiya sa mas malaki o mas maliit na lawak, ay maaaring gamitin upang ayusin ang temperatura sa loob ng spacecraft. May mga substance (tinatawag silang thermophototropes) na nagbabago ng kulay depende sa temperatura ng pag-init. Habang tumataas ang temperatura, nagsisimula silang mawalan ng kulay, at mas malakas ang mas mataas na temperatura ng kanilang pag-init. Sa kabaligtaran, sila ay nagdidilim kapag pinalamig. Ang pag-aari na ito ng thermophototropes ay maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang kung sila ay ginagamit sa thermal control system ng spacecraft. Pagkatapos ng lahat, pinapayagan ka ng mga thermophototrope na mapanatili ang temperatura ng isang bagay sa isang tiyak na antas nang awtomatiko, nang hindi gumagamit ng anumang mga mekanismo, heater o cooler. Bilang resulta, ang thermal control system na gumagamit ng thermophototropes ay magkakaroon ng maliit na masa (at ito ay napakahalaga para sa spacecraft), at walang enerhiya na kakailanganin upang maisaaktibo ito. (Ang mga thermal control system na gumagana nang hindi kumukonsumo ng enerhiya ay tinatawag na passive.)
Mayroong iba pang mga passive thermal control system. Lahat sila ay may isang mahalagang pag-aari - mababang masa. Gayunpaman, ang mga ito ay hindi maaasahan sa pagpapatakbo, lalo na sa pangmatagalang paggamit. Samakatuwid, ang spacecraft ay karaniwang nilagyan ng tinatawag na mga aktibong sistema ng pagkontrol sa temperatura. Ang isang natatanging tampok ng naturang mga sistema ay ang kakayahang baguhin ang operating mode. Ang aktibong sistema ng pagkontrol sa temperatura ay parang radiator ng central heating system - kung gusto mong maging mas malamig ang silid, isasara mo ang supply ng mainit na tubig sa radiator. Sa kabaligtaran, kung kailangan mong itaas ang temperatura sa silid, ganap na bubukas ang shut-off valve.
Ang gawain ng thermal control system ay upang mapanatili ang temperatura ng hangin sa cabin ng barko sa loob ng normal na temperatura ng silid, i.e. 15 - 20°C. Kung ang silid ay pinainit gamit ang mga baterya ng central heating, kung gayon ang temperatura saanman sa silid ay halos pareho. Bakit may napakakaunting pagkakaiba sa temperatura ng hangin malapit sa isang mainit na baterya at malayo dito? Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na mayroong patuloy na paghahalo ng mainit at malamig na mga layer ng hangin sa silid. Ang mainit (magaan) na hangin ay tumataas, ang malamig (mabigat) na hangin ay lumulubog. Ang paggalaw na ito (convection) ng hangin ay dahil sa pagkakaroon ng gravity. Lahat ng bagay sa isang spaceship ay walang timbang. Dahil dito, hindi maaaring magkaroon ng convection, i.e. paghahalo ng hangin at pag-equalize ng temperatura sa buong volume ng cabin. Walang natural na convection, ngunit ito ay nilikha ng artipisyal.
Para sa layuning ito, ang thermal control system ay nagbibigay para sa pag-install ng ilang mga tagahanga. Ang mga fan, na minamaneho ng isang de-koryenteng motor, ay pinipilit ang hangin na patuloy na umikot sa buong cabin ng barko. Salamat dito, ang init na nabuo ng katawan ng tao o anumang aparato ay hindi naiipon sa isang lugar, ngunit pantay na ipinamamahagi sa buong volume.
kanin. 11. Scheme ng pagpapalamig ng hangin sa cabin ng spacecraft.
Ipinakita ng pagsasanay na mas maraming init ang laging nalilikha sa isang spacecraft kaysa sa ipinalalabas sa nakapalibot na espasyo sa pamamagitan ng mga dingding. Samakatuwid, ipinapayong mag-install ng mga baterya dito kung saan kailangang pumped ang malamig na likido. Ang hangin sa cabin na pinapatakbo ng isang fan ay magbibigay ng init sa likidong ito (tingnan ang Fig. 11), habang pinapalamig. Depende sa temperatura ng likido sa radiator, pati na rin ang laki nito, mas marami o mas kaunting init ang maaaring alisin at sa gayon ay mapanatili ang temperatura sa loob ng cabin ng barko sa kinakailangang antas. Ang radiator, na nagpapalamig sa hangin, ay nagsisilbi rin ng isa pang layunin. Alam mo na kapag humihinga, ang isang tao ay humihinga sa nakapaligid na kapaligiran ng isang gas na naglalaman ng makabuluhang mas kaunting oxygen kaysa sa hangin, ngunit mas maraming carbon dioxide at singaw ng tubig. Kung ang singaw ng tubig ay hindi inalis mula sa atmospera, ito ay maipon sa loob nito hanggang sa mangyari ang isang estado ng saturation. Ang puspos na singaw ay magpapalapot sa lahat ng mga instrumento, sa mga dingding ng barko, at lahat ay magiging mamasa-masa. Siyempre, nakakapinsala para sa isang tao na mabuhay at magtrabaho sa gayong mga kondisyon sa loob ng mahabang panahon, at hindi lahat ng mga aparato ay maaaring gumana nang normal sa gayong kahalumigmigan.
Ang mga radiator na napag-usapan namin ay tumutulong na alisin ang labis na singaw ng tubig mula sa kapaligiran ng cabin ng spacecraft. Napansin mo ba kung ano ang nangyayari sa isang malamig na bagay na dinala mula sa kalye patungo sa isang mainit na silid sa taglamig? Agad itong natatakpan ng maliliit na patak ng tubig. Saan sila nanggaling? Mula sa hangin. Ang hangin ay palaging naglalaman ng ilang halaga ng singaw ng tubig. Sa temperatura ng silid (+20°C), 1 m³ ng hangin ay maaaring maglaman ng hanggang 17 g ng moisture sa anyo ng singaw Habang tumataas ang temperatura ng hangin, tumataas din ang posibleng moisture content, at kabaliktaran: na may pagbaba sa temperatura , maaaring mas kaunti ang singaw ng tubig sa hangin. Ito ang dahilan kung bakit nahuhulog ang kahalumigmigan sa mga malamig na bagay na dinala sa isang mainit na silid sa anyo ng hamog.
Sa isang spacecraft, ang malamig na bagay ay isang radiator kung saan ang malamig na likido ay pumped. Sa sandaling ang labis na singaw ng tubig ay naipon sa hangin ng cabin, ito mula sa hangin na naghuhugas ng mga tubo ng radiator ay namumuo sa kanila sa anyo ng hamog. Kaya, ang radiator ay nagsisilbi hindi lamang bilang isang paraan ng paglamig ng hangin, ngunit sa parehong oras ay isang air dehumidifier. Dahil ang radiator ay gumaganap ng dalawang gawain nang sabay-sabay - pinalamig at pinatuyo ang hangin, ito ay tinatawag na refrigerator-dryer.
Kaya, upang mapanatili ang normal na temperatura at halumigmig ng hangin sa cabin ng spacecraft, kinakailangan na magkaroon ng likido sa thermal control system na dapat na patuloy na palamig, kung hindi, hindi nito magagawa ang papel nito sa pag-alis ng labis na init mula sa cabin ng spacecraft. Paano palamig ang likido? Ang paglamig ng likido, siyempre, ay hindi isang problema kung mayroon kang isang regular na de-kuryenteng refrigerator. Ngunit ang mga de-kuryenteng refrigerator ay hindi naka-install sa mga sasakyang pangkalawakan, at hindi sila kailangan doon. Ang kalawakan ay naiiba sa mga kondisyon sa lupa dahil mayroon itong parehong init at lamig sa parehong oras. Ito ay lumalabas na upang palamig ang likido, sa tulong kung saan ang temperatura at halumigmig ng hangin sa loob ng cabin ay pinananatili sa isang naibigay na antas, sapat na upang ilagay ito sa kalawakan nang ilang sandali, ngunit upang ito ay ay nasa lilim.
Ang thermal control system, bilang karagdagan sa mga bentilador na nagtutulak ng hangin, ay may kasamang mga bomba. Ang kanilang gawain ay mag-bomba ng likido mula sa isang radiator na matatagpuan sa loob ng cabin sa isang radiator na naka-install sa labas ng shell ng spacecraft, i.e. sa outer space. Ang dalawang radiator na ito ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng mga pipeline, na naglalaman ng mga balbula at sensor na sumusukat sa temperatura ng likido sa pumapasok at labasan ng mga radiator. Depende sa mga pagbabasa ng mga sensor na ito, ang bilis ng pumping ng likido mula sa isang radiator patungo sa isa pa ay kinokontrol, ibig sabihin, ang dami ng init na inalis mula sa cabin ng barko.
Anong mga katangian ang dapat magkaroon ng isang likido na ginagamit sa isang sistema ng pagkontrol ng temperatura? Dahil ang isa sa mga radiator ay matatagpuan sa kalawakan, kung saan posible ang napakababang temperatura, ang isa sa mga pangunahing kinakailangan para sa likido ay isang mababang temperatura ng solidification. Sa katunayan, kung ang likido sa panlabas na radiator ay nag-freeze, ang sistema ng pagkontrol ng temperatura ay mabibigo.
Ang pagpapanatili ng temperatura sa loob ng isang spacecraft sa isang antas na nagpapanatili ng pagganap ng tao ay isang napakahalagang gawain. Ang isang tao ay hindi maaaring mabuhay at magtrabaho sa alinman sa malamig o init. Maaari bang umiral ang isang tao nang walang hangin? Syempre hindi. At ang gayong tanong ay hindi kailanman lumitaw sa harap natin, dahil ang hangin ay nasa lahat ng dako sa Earth. Pinupuno din ng hangin ang cabin ng spacecraft. Mayroon bang pagkakaiba sa pagbibigay ng hangin sa isang tao sa Earth at sa cabin ng isang spacecraft? Malaki ang volume ng airspace sa Earth. Gaano man tayo huminga, gaano man karaming oxygen ang ubusin natin para sa iba pang mga pangangailangan, halos hindi nagbabago ang nilalaman nito sa hangin.
Iba ang sitwasyon sa spacecraft cabin. Una, ang dami ng hangin sa loob nito ay napakaliit at, bilang karagdagan, walang natural na regulator ng komposisyon ng kapaligiran, dahil walang mga halaman na sumisipsip ng carbon dioxide at naglalabas ng oxygen. Samakatuwid, sa lalong madaling panahon ang mga tao sa spacecraft cabin ay magsisimulang makaramdam ng kakulangan ng oxygen upang huminga. Normal ang pakiramdam ng isang tao kung ang kapaligiran ay naglalaman ng hindi bababa sa 19% na oxygen. Sa kaunting oxygen, nagiging mahirap ang paghinga. Sa isang spacecraft, bawat isang miyembro ng crew ay may libreng volume = 1.5 - 2.0 m³. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na pagkatapos ng 1.5 - 1.6 na oras ang hangin sa cabin ay nagiging hindi angkop para sa normal na paghinga.
Dahil dito, ang spacecraft ay dapat na nilagyan ng isang sistema na magpapakain sa kapaligiran nito ng oxygen. Saan ka kumukuha ng oxygen? Siyempre, maaari kang mag-imbak ng oxygen sa isang barko sa anyo ng compressed gas sa mga espesyal na cylinder. Kung kinakailangan, ang gas mula sa silindro ay maaaring ilabas sa cabin. Ngunit ang ganitong uri ng pag-iimbak ng oxygen ay hindi gaanong ginagamit para sa spacecraft. Ang katotohanan ay ang mga silindro ng metal, kung saan ang gas ay nasa ilalim ng mataas na presyon, ay tumitimbang ng maraming. Samakatuwid, ang simpleng paraan ng pag-iimbak ng oxygen sa spacecraft ay hindi ginagamit. Ngunit ang oxygen gas ay maaaring gawing likido. Ang density ng likidong oxygen ay halos 1000 beses na mas malaki kaysa sa density ng gas na oxygen, bilang isang resulta kung saan ang isang mas maliit na lalagyan ay kinakailangan upang maiimbak ito (ng parehong masa). Bilang karagdagan, ang likidong oxygen ay maaaring maimbak sa ilalim ng bahagyang presyon. Dahil dito, ang mga dingding ng sisidlan ay maaaring manipis.
Gayunpaman, ang paggamit ng likidong oxygen sa barko ay nagdudulot ng ilang kahirapan. Napakadaling ipasok ang oxygen sa kapaligiran ng isang spacecraft cabin kung ito ay nasa gas na estado, ngunit mas mahirap kung ito ay likido. Ang likido ay dapat munang ma-convert sa gas, at para dito dapat itong pinainit. Kinakailangan din ang pag-init ng oxygen dahil ang mga singaw nito ay maaaring magkaroon ng temperatura na malapit sa kumukulong punto ng oxygen, i.e. - 183°C. Ang gayong malamig na oxygen ay hindi maaaring pahintulutan sa cabin, siyempre, imposibleng huminga kasama nito. Dapat itong pinainit sa hindi bababa sa 15 - 18°C.
Para sa gasification ng likidong oxygen at pag-init ng mga singaw, kakailanganin ang mga espesyal na aparato, na magpapalubha sa sistema ng supply ng oxygen. Dapat din nating tandaan na sa proseso ng paghinga ang isang tao ay hindi lamang kumonsumo ng oxygen sa hangin, ngunit sa parehong oras ay naglalabas ng carbon dioxide. Ang isang tao ay naglalabas ng humigit-kumulang 20 litro ng carbon dioxide kada oras. Ang carbon dioxide, gaya ng nalalaman, ay hindi nakakalason na sangkap, ngunit mahirap para sa isang tao na huminga ng hangin na naglalaman ng higit sa 1 - 2% carbon dioxide.
Upang gawing breathable ang hangin sa isang spacecraft cabin, kinakailangan hindi lamang magdagdag ng oxygen dito, kundi pati na rin upang sabay na alisin ang carbon dioxide mula dito. Para sa layuning ito, magiging maginhawa kung sakay ng spacecraft ang isang sangkap na naglalabas ng oxygen at kasabay nito ay sumisipsip ng carbon dioxide mula sa hangin. Ang ganitong mga sangkap ay umiiral. Alam mo na ang isang metal oxide ay isang tambalan ng oxygen na may isang metal. Ang kalawang, halimbawa, ay iron oxide. Ang iba pang mga metal, kabilang ang mga alkalina (sodium, potassium), ay nag-oxidize din.
Ang mga alkali metal, kapag pinagsama sa oxygen, ay bumubuo hindi lamang mga oxide, kundi pati na rin ang tinatawag na mga peroxide at superoxide. Ang mga peroxide at superoxide ng mga alkali metal ay naglalaman ng mas maraming oxygen kaysa sa mga oxide. Ang formula para sa sodium oxide ay Na₂O, at ang formula para sa superoxide ay NaO₂. Kapag nalantad sa kahalumigmigan, ang sodium superoxide ay nabubulok sa paglabas ng purong oxygen at pagbuo ng alkali: 4NaO₂ + 2H₂O → 4NaOH + 3O₂.
Ang mga alkali metal superoxide ay naging napaka-maginhawang mga sangkap para sa pagkuha ng oxygen mula sa kanila sa mga kondisyon ng spacecraft at paglilinis ng hangin ng cabin mula sa labis na carbon dioxide. Pagkatapos ng lahat, ang alkali (NaOH), na inilabas sa panahon ng agnas ng alkali metal superoxide, ay napakadaling pinagsama sa carbon dioxide. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na para sa bawat 20 - 25 litro ng oxygen na inilabas sa panahon ng agnas ng sodium superoxide, ang soda alkali ay nabuo sa isang halagang sapat upang magbigkis ng 20 litro ng carbon dioxide.
Ang pagbubuklod ng carbon dioxide na may alkali ay binubuo sa katotohanan na ang isang kemikal na reaksyon ay nangyayari sa pagitan nila: CO₂ + 2NaOH → Na₂CO + H₂O. Bilang resulta ng reaksyon, nabuo ang sodium carbonate (soda) at tubig. Ang relasyon sa pagitan ng oxygen at alkali, na nabuo sa panahon ng agnas ng alkali metal superoxides, ay naging napaka-kanais-nais, dahil ang isang karaniwang tao ay kumonsumo ng 25 A ng oxygen bawat oras at naglalabas ng 20 litro ng carbon dioxide sa parehong oras.
Ang alkali metal superoxide ay nabubulok kapag nakikipag-ugnayan sa tubig. Saan kukuha ng tubig para dito? Lumalabas na hindi mo kailangang mag-alala tungkol dito. Nasabi na natin na kapag huminga ang isang tao, hindi lang carbon dioxide ang ibinubuga niya, kundi pati na rin ang singaw ng tubig. Ang moisture na nakapaloob sa exhaled air ay abundantly sapat upang mabulok ang kinakailangang halaga ng superoxide. Siyempre, alam natin na ang pagkonsumo ng oxygen ay nakasalalay sa lalim at dalas ng paghinga. Umupo ka sa mesa at huminga nang mahinahon - kumonsumo ka ng isang halaga ng oxygen. At kung tumakbo ka o gumawa ng pisikal na trabaho, huminga ka ng malalim at madalas, at samakatuwid ay kumonsumo ka ng mas maraming oxygen kaysa sa tahimik na paghinga. Ang mga miyembro ng crew ng spacecraft ay kumonsumo din ng iba't ibang dami ng oxygen sa iba't ibang oras ng araw. Sa panahon ng pagtulog at pahinga, ang pagkonsumo ng oxygen ay minimal, ngunit kapag ang trabaho na kinasasangkutan ng paggalaw ay ginanap, ang pagkonsumo ng oxygen ay tumataas nang husto.
Dahil sa inhaled oxygen, ang ilang mga proseso ng oxidative ay nangyayari sa katawan. Bilang resulta ng mga prosesong ito, nabuo ang singaw ng tubig at carbon dioxide. Kung ang katawan ay kumonsumo ng mas maraming oxygen, nangangahulugan ito na naglalabas ito ng mas maraming carbon dioxide at singaw ng tubig. Dahil dito, ang katawan, gaya ng dati, ay awtomatikong nagpapanatili ng moisture content sa hangin sa isang halaga na kinakailangan para sa agnas ng kaukulang halaga ng alkali metal superoxide.
kanin. 12. Scheme ng pagpapakain sa spacecraft cabin atmosphere ng oxygen at pag-alis ng carbon dioxide.
Ang isang diagram ng air purification mula sa carbon dioxide at muling paglalagay nito ng oxygen ay ipinapakita sa Figure 12. Ang hangin ng cabin ay hinihimok ng fan sa pamamagitan ng mga cartridge na may sodium o potassium superoxide. Ang hangin na lumalabas sa mga cartridge ay pinayaman na ng oxygen at nilinis ng carbon dioxide.
Ang isang sensor ay naka-install sa cabin upang subaybayan ang nilalaman ng oxygen sa hangin. Kung ang sensor ay nagpapakita na ang nilalaman ng oxygen sa hangin ay nagiging masyadong mababa, ang isang senyas ay ipinapadala sa mga motor ng bentilador upang madagdagan ang bilang ng mga rebolusyon, bilang isang resulta kung saan ang bilis ng hangin na dumadaan sa mga superoxide cartridge ay tumataas, at samakatuwid ang dami ng moisture (na nasa hangin) na pumapasok sa cartridge sa parehong oras. Ang mas maraming kahalumigmigan ay nangangahulugan ng mas maraming oxygen ang nagagawa. Kung ang hangin ng cabin ay naglalaman ng mas maraming oxygen kaysa sa normal, ang mga sensor ay nagpapadala ng signal sa mga motor ng fan upang bawasan ang bilis.
Mahal na mga kalahok sa ekspedisyon! Sinisimulan namin sa iyo ang Third Flight ng Star Trek Masters program. Nakahanda na ang crew. Marami na tayong natutunan tungkol sa mabituing langit. At ngayon - ang pinakamahalagang bagay. Paano natin tutuklasin ang outer space? Tanungin ang iyong mga kaibigan: ano ang lumilipad ang mga tao sa kalawakan? Marahil marami ang sasagot - sa isang rocket! Ngunit hindi iyon totoo. Tingnan natin ang isyung ito.
Ano ang isang rocket?
Ito ay isang paputok, isang uri ng sandata ng militar, at, siyempre, isang aparato na lumilipad sa kalawakan. Sa astronautics lamang ito tinatawag ilulunsad na sasakyan . (Minsan mali ang tawag ilulunsad na sasakyan, dahil hindi sila nagdadala ng isang rocket, ngunit ang rocket mismo ay naglulunsad ng mga aparato sa kalawakan sa orbit).
Ilunsad ang sasakyan- isang aparato na gumagana sa prinsipyo ng jet propulsion at idinisenyo upang ilunsad ang spacecraft, satellite, orbital station at iba pang mga payload sa outer space. Ngayon, ito ang tanging sasakyan na kilala sa agham na maaaring maglunsad ng isang spacecraft sa orbit.
Ito ang pinakamalakas na sasakyang paglulunsad ng Russia na Proton-M.
Upang makapasok sa low-Earth orbit, kinakailangan upang mapagtagumpayan ang puwersa ng gravity, iyon ay, ang gravity ng Earth. Ito ay napakalaki, kaya ang rocket ay dapat gumalaw sa napakataas na bilis. Ang isang rocket ay nangangailangan ng maraming gasolina. Maaari mong makita ang ilang unang yugto ng mga tangke ng gasolina sa ibaba. Kapag naubusan sila ng gasolina, ang unang yugto ay naghihiwalay at bumabagsak (sa karagatan), kaya hindi na nagsisilbing ballast para sa rocket. Ganito rin ang nangyayari sa pangalawa at pangatlong yugto. Bilang isang resulta, tanging ang spacecraft mismo, na matatagpuan sa bow ng rocket, ay inilunsad sa orbit.
sasakyang pangkalawakan.
Kaya, alam na natin na upang mapagtagumpayan ang gravity at mailunsad ang isang spacecraft sa orbit, kailangan natin ng isang launch vehicle. Anong mga uri ng spacecraft ang nariyan?
Artipisyal na Earth satellite (satellite) - isang spacecraft na umiikot sa Earth. Ginagamit para sa pananaliksik, eksperimento, komunikasyon, telekomunikasyon at iba pang layunin.
Narito ito, ang unang artipisyal na Earth satellite sa mundo, na inilunsad sa Unyong Sobyet noong 1957. Medyo maliit, tama?
Sa kasalukuyan, mahigit 40 bansa ang naglulunsad ng kanilang mga satellite.
Ito ang unang French satellite, na inilunsad noong 1965. Pinangalanan nila siyang Asterix.
Mga sasakyang pangkalawakan- ginagamit upang maghatid ng mga kargamento at mga tao sa orbit ng Earth at ibalik ang mga ito. May mga awtomatiko at pinapatakbo ng tao.
Ito ang aming pinakabagong henerasyon na Russian manned spacecraft na Soyuz TMA-M. Ngayon ay nasa kalawakan siya. Inilunsad ito sa orbit ng Soyuz-FG launch vehicle.
Ang mga Amerikanong siyentipiko ay nakabuo ng isa pang sistema para sa paglulunsad ng mga tao at kargamento sa kalawakan.
Sistema ng transportasyon sa kalawakan, mas kilala bilang Space shuttle(mula sa English Spaceshuttle - space shuttle) - American reusable transport spacecraft. Ang shuttle ay inilulunsad sa kalawakan gamit ang mga sasakyang ilulunsad, nagmamaniobra sa orbit tulad ng isang spacecraft, at bumabalik sa Earth tulad ng isang eroplano. Ang space shuttle Discovery ay gumawa ng pinakamaraming flight.
At ito ang paglulunsad ng shuttle Endeavour. Ginawa ng Endeavor ang unang paglipad nito noong 1992. Ang Shuttle Endeavor ay binalak upang kumpletuhin ang programa ng Space Shuttle. Ang paglulunsad ng huling misyon nito ay naka-iskedyul para sa Pebrero 2011.
Ang ikatlong bansa na nakapasok sa kalawakan ay ang China.
Chinese spaceship Shenzhou ("Magic Boat"). Sa disenyo at hitsura ito ay kahawig ng Soyuz at binuo sa tulong ng Russia, ngunit hindi isang eksaktong kopya ng Russian Soyuz.
Saan pupunta ang mga spaceship? Sa mga bituin? Hindi pa. Maaari silang lumipad sa paligid ng Earth, maaari nilang maabot ang Buwan o dock na may isang istasyon ng espasyo.
International Space Station (ISS) - manned orbital station, space research complex. Ang ISS ay isang pinagsamang internasyonal na proyekto na kinasasangkutan ng labing-anim na bansa (sa alpabetikong pagkakasunud-sunod): Belgium, Brazil, Great Britain, Germany, Denmark, Spain, Italy, Canada, Netherlands, Norway, Russia, USA, France, Switzerland, Sweden, Japan.
Ang istasyon ay binuo mula sa mga module nang direkta sa orbit. Ang mga module ay magkahiwalay na bahagi, na unti-unting inihahatid ng mga sasakyang pang-transportasyon. Ang kapangyarihan ay nagmumula sa mga solar panel.
Ngunit mahalagang hindi lamang makatakas mula sa grabidad ng lupa at mapunta sa kalawakan. Kailangan pa ring makabalik ng ligtas sa Earth ang astronaut. Para sa layuning ito, ginagamit ang mga sasakyang papababa.
Landers- ginagamit upang ihatid ang mga tao at materyales mula sa orbit sa paligid ng isang planeta o interplanetary trajectory patungo sa ibabaw ng isang planeta.
Ang pagbaba ng pababang sasakyan sa pamamagitan ng parachute ay ang huling yugto ng paglalakbay sa kalawakan kapag bumalik sa Earth. Ang parachute ay ginagamit upang mapahina ang paglapag at pagpepreno ng mga artipisyal na satellite at spacecraft na may crew.
Ito ang pababang sasakyan ni Yuri Gagarin, ang unang tao na lumipad sa kalawakan noong Abril 12, 1961. Bilang karangalan sa ika-50 anibersaryo ng kaganapang ito, ang 2011 ay pinangalanang Taon ng Cosmonautics.
Maaari bang lumipad ang isang tao sa ibang planeta? Hindi pa. Ang tanging celestial body kung saan nakarating ang mga tao ay ang satellite ng Earth, ang Moon.
Noong 1969, ang mga Amerikanong astronaut ay nakarating sa buwan. Tinulungan sila ng manned spacecraft na Apollo 11 na lumipad. Sa orbit ng Buwan, ang lunar module ay nag-undock mula sa barko at lumapag sa ibabaw. Pagkatapos gumugol ng 21 oras sa ibabaw, ang mga astronaut ay bumalik sa take-off module. At ang landing part ay nanatili sa ibabaw ng Buwan. Sa labas ay may isang karatula na may mapa ng mga hemisphere ng Daigdig at ang mga salitang "Dito unang tumapak sa Buwan ang mga tao mula sa planetang Daigdig. Hulyo 1969 AD. Dumating kami sa kapayapaan sa ngalan ng buong Sangkatauhan." Anong magandang salita!
Ngunit ano ang tungkol sa paggalugad ng ibang mga planeta? pwede ba? Oo. Ito ang para sa mga planetary rovers.
Planet rover- mga awtomatikong laboratoryo complex o mga sasakyan para sa paglipat sa ibabaw ng planeta at iba pang celestial body.
Ang unang planetary rover sa mundo na "Luna-1" ay inilunsad at inihatid sa ibabaw ng Buwan noong Nobyembre 17, 1970 ng Soviet interplanetary station na "Luna-17" at nagtrabaho sa ibabaw nito hanggang Setyembre 29, 1971 (sa araw na ito ang isinagawa ang huling matagumpay na sesyon ng komunikasyon sa device) .
Lunokhod "Luna-1". Nagtrabaho siya sa Buwan ng halos isang taon, pagkatapos ay nanatili siya sa ibabaw ng Buwan. PERO... Noong 2007, HINDI ito natuklasan ng mga siyentipiko na nagsagawa ng laser probing ng Buwan doon! Anong nangyari sakanya? May meteorite ba ang tumama? O kaya?...
Ilang misteryo pa ang itinatago ng kalawakan? Ilan ang konektado sa planeta na pinakamalapit sa atin - Mars! At ngayon pinamamahalaang ng mga Amerikanong siyentipiko na magpadala ng dalawang rover sa pulang planetang ito.
Maraming problema sa paglulunsad ng Mars rovers. Hanggang sa naisipan nilang bigyan ng sarili nilang pangalan. Noong 2003, ang Estados Unidos ay nagsagawa ng isang tunay na kompetisyon sa pagbibigay ng pangalan para sa mga bagong Mars rovers. Ang nanalo ay isang 9 na taong gulang na batang babae, isang ulila mula sa Siberia na inampon ng isang pamilyang Amerikano. Iminungkahi niya na tawagan sila ng Espiritu at Pagkakataon. Ang mga pangalang ito ay pinili mula sa 10 libong iba pa.
Ang Enero 3, 2011 ay minarkahan ng pitong taon mula nang magsimulang magtrabaho ang Spirit rover (nakalarawan sa itaas) sa ibabaw ng Mars. Ang Spirit ay natigil sa buhangin noong Abril 2009 at hindi na nakikipag-ugnayan sa Earth mula noong Marso 2010. Kasalukuyang hindi alam kung buhay pa ang rover na ito.
Samantala, ang kambal nitong si Opportunity, ay kasalukuyang ginalugad ang 90-meter-diameter crater.
At ang rover na ito ay naghahanda na para sa paglulunsad.
Ito ay isang buong Martian scientific laboratory na naghahanda na ipadala sa Mars sa 2011. Ito ay magiging ilang beses na mas malaki at mas mabigat kaysa sa kasalukuyang twin Mars rovers.
At sa wakas, pag-usapan natin ang tungkol sa mga starship. Nag-e-exist ba sila sa realidad o pantasya lang? Umiral!
Starship- isang spacecraft (spaceship) na may kakayahang lumipat sa pagitan ng mga sistema ng bituin o kahit na mga kalawakan.
Upang ang isang spacecraft ay maging isang starship, sapat na ito upang maabot ang ikatlong bilis ng pagtakas. Sa kasalukuyan, ang mga starship ng ganitong uri ay ang Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, at Voyager 2 spacecraft na umalis sa solar system.
ito" Pioneer-10"(USA) - isang unmanned spacecraft na pangunahing idinisenyo upang pag-aralan ang Jupiter. Ito ang unang sasakyan na lumipad sa Jupiter at nakuhanan ito mula sa kalawakan. Ginalugad din ng twin device na Pioneer 11 ang Saturn.
Ito ay inilunsad noong Marso 2, 1972. Noong 1983, dumaan ito sa orbit ng Pluto at naging unang spacecraft na inilunsad mula sa Earth na umalis sa solar system.
Gayunpaman, nagsimulang maganap ang mahiwagang phenomena sa labas ng solar system kasama ang Pioneer 10. Isang puwersa ng hindi kilalang pinanggalingan ang nagsimulang magpabagal sa kanya. Ang huling signal mula sa Pioneer 10 ay natanggap noong Enero 23, 2003. Ito ay naiulat na patungo sa Aldebaran. Kung walang nangyari dito sa daan, makakarating ito sa paligid ng bituin sa loob ng 2 milyong taon. Napakatagal na paglipad... Ang isang gintong plato ay naayos sa aparato, kung saan ang lokasyon ng Earth ay ipinahiwatig para sa mga dayuhan, at ang isang bilang ng mga imahe at tunog ay naitala din.
Turismo sa kalawakan
Syempre, maraming tao ang gustong pumunta sa kalawakan, para makita ang Earth mula sa itaas, mas malapit ang starry sky... Mga astronaut lang ba ang nakakapunta doon? Hindi lang. Ang turismo sa kalawakan ay matagumpay na umuunlad sa loob ng ilang taon.
Sa kasalukuyan, ang tanging ginagamit na destinasyon sa turismo sa kalawakan ay ang International Space Station (ISS). Ang mga flight ay isinasagawa gamit ang Russian Soyuz spacecraft. Mayroon nang 7 mga turista sa kalawakan ang matagumpay na nakumpleto ang kanilang paglalakbay, na gumugol ng ilang araw sa kalawakan. Ang huli ay Guy Laliberte- tagapagtatag at direktor ng kumpanyang Cirque du Soleil (Circus of the Sun). Totoo, ang isang paglalakbay sa kalawakan ay napakamahal, mula 20 hanggang 40 milyong dolyar.
May isa pang pagpipilian. Mas tiyak, malapit na ito.
Ang manned spaceship na SpaceShipTwo (nasa gitna ito) ay itinaas ng isang espesyal na White Knight catamaran aircraft sa taas na 14 km, kung saan ito nag-undock mula sa eroplano. Pagkatapos mag-undock, dapat na i-on ang sarili nitong solid rocket engine, at ang SpaceShipTwo ay tataas sa taas na 50 km. Dito papatayin ang mga makina, at ang aparato ay tataas sa taas na 100 km sa pamamagitan ng pagkawalang-kilos. Pagkatapos ay tumalikod ito at nagsimulang bumagsak sa Earth, sa taas na 20 km ang mga pakpak ng device ay sumasakop sa posisyon ng glide, at lumapag ang SpaceShipTwo.
Mananatili ito sa kalawakan sa loob lamang ng 6 na minuto, at mararanasan ng mga pasahero nito (6 na tao) ang lahat ng kasiyahan ng kawalan ng timbang at hahangaan ang tanawin mula sa mga bintana.
Totoo, ang 6 na minutong ito ay hindi rin magiging mura - 200 libong dolyar. Ngunit ang piloto na sumakay sa pagsubok na paglipad ay nagsasabing sulit sila. Ang mga tiket ay ibinebenta na!
Sa mundo ng pantasya
Kaya, sa madaling sabi ay nakilala namin ang pangunahing spacecraft na umiiral ngayon. Sa konklusyon, pag-usapan natin ang mga device na ang pagkakaroon ng agham ay hindi pa nakumpirma. Ang mga tanggapan ng editoryal ng pahayagan, telebisyon, at Internet ay madalas na nakakatanggap ng mga larawan ng mga lumilipad na bagay na bumibisita sa ating Daigdig.
Ano ito? Isang lumilipad na platito ng dayuhan na pinagmulan, ang mga kababalaghan ng computer graphics at iba pa? Hindi pa namin alam. Ngunit tiyak na malalaman mo!
Ang mga flight sa mga bituin ay palaging nakakaakit ng pansin ng mga manunulat, direktor, at manunulat ng senaryo sa science fiction.
Ito ang hitsura ng Pepelats spacecraft sa pelikula ni G. Danelia na "Kin-dza-dza".
Sa slang ng mga espesyalista sa rocket at space technology, ang salitang "pepelats" ay naging nakakatawang itinalaga ang isang single-stage vertical launch at landing launch na sasakyan, pati na rin ang mga nakakatawa at kakaibang disenyo ng spacecraft at launch na mga sasakyan.
Gayunpaman, ang tila science fiction ngayon ay maaaring maging katotohanan sa lalong madaling panahon. Pinagtatawanan pa rin namin ang paborito naming pelikula, at nagpasya ang isang pribadong kumpanya sa Amerika na buhayin ang mga ideyang ito.
Ang mga "pepelats" na ito ay lumitaw sampung taon pagkatapos ng pelikula at ito ay talagang lumipad, kahit na sa ilalim ng pangalang "Roton".
Isa sa mga pinakatanyag na dayuhang science fiction na pelikula ay ang Star Trek, isang pelikulang epiko ng maraming bahagi na nilikha ni Jim Roddenberry. Doon, isang pangkat ng mga explorer ng kalawakan ang nagsimula sa isang paglipad sa pagitan ng mga kalawakan sa starship Enterprise.
Ilang real-life spaceship ang ipinangalan sa maalamat na Enterprise.
Starship Voyager. Mas advanced, nagpapatuloy sa misyon ng paggalugad ng Enterprise.
Materyal mula sa Wikipedia, www.cosmoworld.ru, mula sa mga news feed.
Tulad ng nakikita mo, ang katotohanan at kathang-isip ay hindi napakalayo sa isa't isa. Sa flight na ito kailangan mong lumikha ng iyong sariling spacecraft. Maaari kang pumili ng anumang uri ng mga kasalukuyang device: ilunsad ang sasakyan, satellite, spacecraft, space station, planetary rover, atbp. O maaari mong ilarawan ang isang starship mula sa mundo ng science fiction.
Iba pang mga paksa sa flight na ito:
- Virtual tour na "Spacecraft"
- Paksa 1. Pagdidisenyo ng sasakyang pangkalawakan
- Paksa 2. Paglalarawan ng sasakyang pangkalawakan
Sa isang maliit na bayan, nawala sa disyerto na rehiyon ng California, isang hindi kilalang nag-iisang baguhan ang nagsisikap na makipagkumpitensya sa mga kilalang bilyonaryo at korporasyon sa mundo para sa karapatang bumuo ng mga sasakyang pangkalawakan upang magpadala ng mga kargamento sa low-Earth orbit. Wala siyang sapat na tulong at hindi sapat na mapagkukunan. Ngunit, sa kabila ng lahat ng mga paghihirap, gagawin niya ang kanyang trabaho hanggang sa wakas.
Joe Pappalardo
Si Dave Masten ay matamang nakatingin sa screen ng kanyang computer. Saglit na nag-hover ang daliri niya sa mouse button. Alam ni Dave na magbubukas na siya ng liham mula sa DARPA, at babaguhin ng sulat na ito ang kanyang buhay, anuman ang sinasabi nito. Makakatanggap siya ng pondo o mapipilitang talikuran ang kanyang pangarap magpakailanman.
Dalawang balita
Ito ay isang tunay na punto ng pagbabago - dahil ang nakataya ay ang tanong ng pakikilahok sa XS-1 na programa, na pinondohan ng DARPA, ang layunin kung saan ay bumuo ng isang magagamit muli na unmanned spaceplane na makatiis ng sampung paglulunsad sa loob ng sampung araw, na mapabilis sa bilis sa labis na 10 Machs at, sa tulong ng isang karagdagang yugto, maghatid sa mababang low-Earth orbit payload na tumitimbang ng higit sa 1.5 tonelada mula sa Silicon Valley, isang reclusive entrepreneur sa industriya ng kalawakan - ay hindi kailanman naging napakalapit sa paglikha ng isang ganap na sistema ng espasyo, tulad ng oras na ito. Kung ang kanyang kumpanya ay magiging isa sa tatlong kalahok sa XS-1 na proyekto, agad na makakatanggap si Dave ng grant na $3 milyon at karagdagang mga pinansiyal na iniksyon sa susunod na taon. At ang halaga ng kontrata sa hinaharap ay maaaring lumampas sa $140 milyon!
Sa kaso ng pagtanggi, ang kumpanya ni Dave ay mananatiling isang hindi kilalang maliit na kumpanya, na naglalabas ng isang kahabag-habag na pag-iral at pinahahalagahan ang marupok na pangarap ng pagbuo ng orbital spacecraft. Ngunit mas masahol pa, ang isang pambihirang pagkakataon upang bigyang-buhay ang pangitain ni Masten ay mapalampas. Ang mga programa sa spaceflight ng gobyerno ay dating pinapaboran (sa katunayan, ito ay isang kinakailangan) spacecraft na nangangailangan ng isang paliparan o isang malaking parasyut upang mapunta. Iminungkahi ni Masten na lumikha ng isang rocket na may vertical takeoff at vertical landing—isa na hindi mangangailangan ng landing strip o parachute kapag babalik sa Earth. Ang programang XS-1 ay nagpakita ng magandang pagkakataon upang maipatupad ang ideyang ito, ngunit kung biglang maubusan ng swerte at may ibang taong makakakuha ng pagkakataong lumahok, sino ang nakakaalam kung magbubukas ang gobyerno ng mga bagong mapagkukunan ng pondo sa hinaharap.
Kaya, isang email, dalawang ganap na magkaibang mga landas, ang isa ay humahantong diretso sa espasyo. Pinindot ni Masten ang mouse at nagsimulang magbasa - dahan-dahan, sinisiyasat ang bawat salita. Nang matapos siya, lumingon siya sa mga inhinyero na nakatipon sa likuran niya at, na may tuwid na mukha, ay nagpahayag: “Mayroon akong dalawang balita - mabuti at masama. Ang magandang balita ay napili kami para sa XS-1! Ang masamang balita ay napili kaming lumahok sa XS-1.”
Cluster sa spaceport
Ang lugar sa hilagang Disyerto ng Mojave ay mas mukhang isang bagay mula sa isang pelikula ng sakuna: ang mga inabandunang istasyon ng gas na natatakpan ng mga graffiti at mga sirang kalsada na puno ng mga bangkay ng mga natumbang hayop ay nagpapatibay lamang sa impresyong ito. Bubundukin na nagliliyab sa malayo sa abot-tanaw, ang walang tigil na init ng araw at isang tila walang katapusang walang ulap na bughaw na kalangitan.
Gayunpaman, ang nakakaligalig na kahungkagan na ito ay mapanlinlang: sa kanlurang Estados Unidos ay matatagpuan ang Edwards Air Force Base (R-2508), ang pangunahing lugar ng pagsubok sa bansa. 50,000 square kilometers ng closed airspace ay patuloy na tinatawid ng combat aircraft. Dito, 68 taon na ang nakalipas, naging unang piloto si Chuck Yeager na lumampas sa bilis ng tunog sa kinokontrol na pahalang na paglipad.
Gayunpaman, ang pagbabawal sa pasahero at pribadong sasakyang panghimpapawid ay hindi nalalapat sa mga residente ng kalapit na Mojave Aerospace Port, na noong 2004 ay naging unang komersyal na spaceport ng bansa. Lumipat dito si Masten sa parehong taon, pagkatapos mismo ng startup kung saan siya nagtrabaho bilang isang software engineer ay nakuha ng higanteng komunikasyon na Cisco Systems. Sa ilang bakanteng gusali na inaalok ni Dave nang lumipat, pinili niya ang isang inabandunang Marine barracks na itinayo noong 1940s. Ang gusali ay nangangailangan ng malubhang pag-aayos: ang bubong ay tumutulo, at ang mga dingding at sulok ay pinalamutian nang makapal ng mga sapot ng gagamba. Para kay Dave, naging perpekto ang lugar na ito: salamat sa matataas na anim na metrong kisame, kasya ito sa lahat ng sasakyang panghimpapawid na itinayo niya at ng kanyang tatlong empleyado noong panahong iyon. Ang isa pang kalamangan ay ang kakayahang "i-stake out" ang ilang mga site ng paglulunsad at magsagawa ng mga paglulunsad ng pagsubok mula sa kanila.
Sa loob ng ilang taon, ang pagkakaroon ng Masten Space Systems ay kilala lamang ng ilang mga espesyalista sa teknolohiya sa kalawakan at ilang residente ng spaceport, kabilang ang mga itinatag na higante sa industriya tulad ng Scaled Composites, na naglatag ng pundasyon para sa pribadong pamumuhunan sa kalawakan, ang Virgin Galactic ni Richard Branson at Vulcan Stratolaunch Sistema Paul Allen. Ang kanilang mga maluluwag na hangar ay literal na puno ng mga sopistikadong kagamitan na nagkakahalaga ng higit sa buong MSS na pinagsama. Gayunpaman, hindi napigilan ng naturang kompetisyon ang brainchild ni Masten na manalo ng $1 milyon noong 2009 sa isang kumpetisyon na inorganisa ng NASA upang bumuo ng lunar landing module. Pagkatapos nito, ang mga tao ay biglang nagsimulang mag-usap tungkol sa kumpanya, at si Dave ay nagsimulang makatanggap ng mga order - bilang karagdagan sa NASA, ang kanyang mga rocket ay nagsimulang maging tanyag sa mga sikat na unibersidad sa bansa at maging sa Ministry of Defense - para sa pagsasagawa ng mataas na altitude na siyentipikong mga eksperimento. at pananaliksik.
Computer mockup ng XS-1 VTOL spacecraft na idinisenyo ng Masten Space Systems
Matapos ang opisyal na pagsasama sa programa ng XS-1, ang awtoridad ng MSS ay lumakas pa - sa kumpetisyon sa Boeing Corporation at sa malaking kumpanyang pang-militar na pang-industriya na Northrop Grumman, mukhang kagalang-galang si Masten. Bilang karagdagan sa mga higanteng industriya na ito, sa pamamagitan ng pakikipagtulungan sa Boeing, ang Blue Origin, isang pribadong kumpanya ng aerospace na pag-aari ni Jeff Bezos, ay kasangkot sa proyekto, pati na rin ang nabanggit na Scaled Composites at Virgin Galactic, na nakikipagtulungan sa Northrop Grumman. Ang MSS mismo ay nagpasya na makipagsanib pwersa sa isa pang maliit na kumpanya mula sa Mojave - XCOR Aerospace. Kaya, sa karera upang lumikha ng isang magagamit muli na space truck, kinailangan ni Dave na makipagsagupaan sa mga pinakakagalang-galang at pinagkalooban ng mga korporasyon. Labintatlong buwan na lang ang natitira bago ang susunod na yugto - pagtatasa ng mga pansamantalang resulta at paggawa ng desisyon sa karagdagang pagpopondo.
Mas mahusay kaysa sa Boeing
Ang gusali ng MSS ay nasa parehong kondisyon tulad ng noong kinuha ito ni Masten. Ang bubong ay tumutulo pa rin, at maaari mong aksidenteng madapa ang isang makamandag na gagamba. Ang mga kahon na may mga tool ay inilalagay sa paligid ng perimeter. Bukod sa mga banner na may pangalan ng kumpanya, isang pisara na natatakpan ng mga equation, at isang bandila ng Amerika, wala sa mga dingding. Ang gitna ng hangar ay inookupahan ng Xaero-B rocket na sinusuportahan ito sa apat na mga binti ng metal, sa itaas kung saan mayroong dalawang volumetric spherical tank. Ang isa sa kanila ay puno ng isopropyl alcohol, ang isa ay puno ng likidong oxygen. Ang isang maliit na mas mataas sa bilog ay may mga karagdagang tangke ng helium. Kinakailangan ang mga ito para sa pagpapatakbo ng mga makina ng jet control system, na idinisenyo upang kontrolin ang spatial na posisyon ng barko. Ang makina sa ilalim ng rocket ay naka-mount sa isang gimbal upang magbigay ng kontrol sa kakaibang istrakturang tulad ng insekto.
Maraming empleyado ang abala sa paghahanda ng Xaero-B para sa isang magkasanib na eksperimento sa Unibersidad ng Colorado (Boulder, USA), kung saan ito ay pinlano na subukan kung ang barko ay maaaring makipag-usap sa mga teleskopyo na nakabatay sa lupa at lumahok sa paghahanap ng mga exoplanet.
Ang kumpanya ni Masten ay umaakit ng isang partikular na uri ng mechanical engineer, isang tunay na tagahanga ng kanilang craft. "Nag-intern ako sa Boeing sa departamento ng makina para sa 777," sabi ng 26-taong-gulang na inhinyero na si Kyle Nyberg. — Ang Boeing ay isang napakahusay na kumpanya. Ngunit sa totoo lang, ayoko ng nakaupo sa opisina buong araw. Naisip ko na ang susunod na 40 taon ng aking buhay ay magiging ganito, at talagang natakot ako. Sa isang maliit na pribadong kumpanya tulad ng MSS, maaaring maranasan ng mga inhinyero ang buong gamut ng mga emosyon kapag binibigyang buhay ang kanilang mga ideya, mula sa euphoria hanggang sa kumpletong pagkabigo. Bihira kang makakita ng ganito."
Nagpapagasolina sa Lagrange point
Ang pangunahing pokus ni Masten ay palaging lumikha ng isang rocket na idinisenyo upang magdala ng mga kargamento, hindi mga astronaut, isang uri ng workhorse. Ang mga nasabing barko ay tiyak na kakailanganin, halimbawa, upang maghatid ng oxygen at hydrogen mula sa ibabaw ng buwan patungo sa isang istasyon ng gas, na balang araw ay ilalagay sa isa sa mga Lagrange point sa pagitan ng Earth at ng Buwan. Iyon ang dahilan kung bakit isinasama ni Masten ang prinsipyo ng vertical takeoff at landing sa kanyang mga disenyo. "Ito ang tanging paraan na alam ko na gagana sa ibabaw ng anumang solidong katawan sa solar system," paliwanag niya. "Kung tutuusin, hindi ka makakapag-land ng eroplano o shuttle sa Buwan!"
Bilang karagdagan, pinadali ng vertical take-off at landing ang muling paggamit ng spacecraft. Ang ilang mga rocket ng Masten ay nakakumpleto na ng ilang daang flight; Ayon sa mga tuntunin ng programang XS-1, sampung paglulunsad ay dapat isagawa sa loob ng sampung araw - ito ay matagal nang karaniwang kasanayan para sa MSS. Narito si Dave ay nangunguna sa kanyang mga kakumpitensya, na hindi pa nagawang gawin ito kahit isang beses.
Mahinhin at masipag
Kaya, inihayag ng DARPA na ang lahat ng tatlong kalahok sa XS-1 na programa ay natanggap sa Phase 1B, kung saan ang bawat kumpanya ay makakatanggap ng karagdagang $6 milyon Ang mga pangunahing gawain ng Phase 1 ay upang magsagawa ng gawaing disenyo at maghanda ng imprastraktura - sa iba pa salita, ito ay kinakailangan upang ipakita na ang kumpanya ay magagawang magtrabaho sa XS-1. Sa Phase 1B, ang mga kalahok ay dapat magpatuloy sa mga trial run, mangolekta ng nauugnay na data, at patuloy na pinuhin ang disenyo upang ipakita kung paano nila pinaplano na makamit ang panghuling layunin. Ang mga resulta ng Phase 1B ay nakatakda sa susunod na tag-araw, na ang unang paglipad ng XS-1 sa orbit ay naka-iskedyul para sa 2018.
Anuman ang kahihinatnan ng kompetisyong ito, ang mismong katotohanang nagawa ni Dave na makarating dito ay maaaring baguhin ang industriya ng pribadong proyekto sa espasyo. "Ito ay isang game changer," sabi ni Hannah Kerner, executive director ng Space Frontier Foundation at isang dating engineer ng NASA. "Ang DARPA ay hindi lamang nagbigay sa mga pribadong kumpanya ng pagkakataon na lumahok sa programa sa espasyo ng gobyerno, ngunit kinilala din ang mga bagong umuusbong na maliliit na kumpanya bilang mga potensyal na seryosong manlalaro." Kahit na nakalimutan mo sandali ang tungkol sa pakikilahok sa XS-1, mahirap pa rin ang MSS na tumawag sa isang kumpanyang tagalabas. Noong Agosto, nagbukas ito ng bagong opisina sa Cape Canaveral, isang space center sa Florida na kamakailan ay naging hub para sa paglulunsad ng komersyal na espasyo. Ang opisina ng SpaceX ay matatagpuan sa parehong business center, na matatagpuan malapit sa Kennedy Space Center.
Sa kabila nito, kulang pa rin ang MSS sa mga tao at mapagkukunan, at isa pa rin itong grupo ng mga romantikong inhinyero na nag-drill, nagmamartilyo at naghihinang sa kanilang hangar sa tabi ng mayayamang malalaking kumpanya. At hindi mo sinasadyang magsimulang mag-ugat para sa kanila - gusto mong magtagumpay sila.
"Sa tingin ko ay tiyak na makikipagkumpitensya tayo sa ating mga kakumpitensya," ang tanging sinabi ni Masten nang tanungin tungkol sa mga pagkakataong magtagumpay ang XS-1. Wala siyang nakikitang punto sa pag-asa ng mga bundok ng ginto, bagama't naging ugali na ito ng marami sa kanyang mga kasamahan. Maraming tao ang nakakamit ng tagumpay dahil marunong silang magsalita ng maganda. Si Dave ay hindi isa sa kanila - siya ay kalmado, masipag, mahinhin, ngunit tulad ng kanyang mga karibal, siya ay masigasig sa pagsasakatuparan ng kanyang mga ideya.
Napakadali bang ilagay ang isang tao sa isang garapon o tungkol sa disenyo ng manned spacecraft Enero 3, 2017
sasakyang pangkalawakan. Tiyak na marami sa inyo, nang marinig ang pariralang ito, isipin ang isang bagay na malaki, kumplikado at makapal ang populasyon, isang buong lungsod sa kalawakan. Ito ay kung paano ko minsan naisip ang mga spaceship, at maraming mga science fiction na pelikula at libro ang aktibong nag-aambag dito.
Malamang na ang mga gumagawa ng pelikula ay limitado lamang sa kanilang imahinasyon, hindi tulad ng mga taga-disenyo ng teknolohiya sa espasyo. Kahit papaano sa mga pelikula ay masisiyahan tayo sa napakalaking volume, daan-daang compartment at libu-libong crew members...
Ang laki ng isang tunay na sasakyang pangalangaang ay hindi kahanga-hanga:
Ang larawan ay nagpapakita ng Soviet spacecraft Soyuz-19, na kinunan ng mga American astronaut mula sa Apollo spacecraft. Makikita na ang barko ay medyo maliit, at dahil sa dami ng matitirahan ay hindi sumasakop sa buong barko, ito ay malinaw na ito ay dapat na medyo masikip doon.
Ito ay hindi nakakagulat: ang malalaking sukat ay nangangahulugang malaking masa, at ang masa ay ang numero unong kaaway sa mga astronautika. Samakatuwid, sinisikap ng mga taga-disenyo ng sasakyang pangkalawakan na gawing magaan ang mga ito hangga't maaari, kadalasan ay nakakapinsala sa kaginhawaan ng crew. Pansinin kung gaano masikip ang barko ng Soyuz:
Ang mga barkong Amerikano sa bagay na ito ay hindi partikular na naiiba sa mga barkong Ruso. Halimbawa, narito ang isang larawan nina Ed White at Jim McDivitt sa Gemini spacecraft.
Tanging ang mga crew ng Space Shuttle ang maaaring magyabang ng anumang kalayaan sa paggalaw. Mayroon silang dalawang medyo maluwang na compartment sa kanilang pagtatapon.
Flight deck (talaga ang control cabin):
Gitnang deck (ito ay isang living compartment na may mga tulugan, banyo, storage room at airlock):
Ang barkong Sobyet na Buran, na magkapareho sa laki at layout, sa kasamaang-palad, ay hindi kailanman lumipad sa manned mode, tulad ng TKS, na mayroon pa ring record na matitirahan na dami sa lahat ng mga barkong kailanman idinisenyo.
Ngunit ang dami ng matitirahan ay malayo sa tanging kinakailangan para sa isang spacecraft. Nakarinig ako ng mga pahayag na tulad nito: "Inilagay nila ang isang tao sa isang lata ng aluminyo at pinapunta siya sa paligid ng Inang Lupa." Ang pariralang ito, siyempre, ay mali. Kaya paano naiiba ang isang sasakyang pangalangaang sa isang simpleng metal barrel?
At ang katotohanan na ang spacecraft ay dapat:
- Bigyan ang crew ng breathable na gas mixture,
- Alisin ang carbon dioxide at singaw ng tubig na ibinuga ng mga tripulante mula sa dami ng matitirahan,
- Tiyakin ang isang katanggap-tanggap na temperatura para sa mga tripulante,
- Magkaroon ng selyadong volume na sapat para sa buhay ng mga tripulante,
- Magbigay ng kakayahang kontrolin ang oryentasyon sa espasyo at (opsyonal) ang kakayahang magsagawa ng mga orbital na maniobra,
- Magkaroon ng mga suplay ng pagkain at tubig na kailangan para sa buhay ng mga tripulante,
- Tiyakin ang posibilidad ng ligtas na pagbabalik ng mga tripulante at kargamento sa lupa,
- Maging kasing liwanag hangga't maaari
- Magkaroon ng emergency rescue system na nagpapahintulot sa iyo na ibalik ang crew sa lupa kung sakaling magkaroon ng emergency sa anumang yugto ng flight,
- Maging napaka maaasahan. Ang anumang pagkabigo ng isang kagamitan ay hindi dapat humantong sa pagkansela ng flight, ang anumang pangalawang pagkabigo ay hindi dapat magbanta sa buhay ng mga tripulante.
Tulad ng makikita mo, ito ay hindi na isang simpleng bariles, ngunit isang kumplikadong teknolohikal na aparato, na pinalamanan ng iba't ibang iba't ibang kagamitan, pagkakaroon ng mga makina at isang supply ng gasolina para sa kanila.
Narito ang isang halimbawa ng isang modelo ng unang henerasyon ng Soviet spacecraft na Vostok.
Binubuo ito ng isang selyadong spherical capsule at isang conical na instrument-assembly compartment. Halos lahat ng mga barko ay may ganitong kaayusan, kung saan ang karamihan sa mga instrumento ay inilalagay sa isang hiwalay na unpressurized compartment. Ito ay kinakailangan upang makatipid ng timbang: kung ang lahat ng mga instrumento ay inilagay sa isang selyadong kompartimento, ang kompartimento na ito ay magiging medyo malaki, at dahil kailangan nitong mapanatili ang presyon ng atmospera sa loob mismo at makatiis ng makabuluhang mekanikal at thermal load sa pagpasok sa mga siksik na layer. ng kapaligiran kapag bumababa sa lupa, ang mga pader ay dapat na makapal at matibay, na ginagawang napakabigat ng buong istraktura. At ang tumutulo na kompartimento, na maghihiwalay mula sa pagbabang sasakyan sa pagbalik sa lupa at masunog sa atmospera, ay hindi nangangailangan ng matibay at mabibigat na pader. Ang pagbaba ng sasakyan, nang walang hindi kinakailangang mga instrumento sa pagbabalik, ay lumalabas na mas maliit at, nang naaayon, mas magaan. Binibigyan din ito ng spherical na hugis upang mabawasan ang masa, dahil sa lahat ng geometric na katawan ng parehong volume, ang globo ay may pinakamaliit na lugar sa ibabaw.
Ang tanging spacecraft kung saan inilagay ang lahat ng kagamitan sa isang selyadong kapsula ay ang American Mercury. Narito ang isang larawan niya sa hangar:
Ang isang tao ay maaaring magkasya sa kapsula na ito, at kahit na may kahirapan. Napagtatanto ang pagiging hindi epektibo ng naturang pag-aayos, ginawa ng mga Amerikano ang kanilang susunod na serye ng mga barkong Gemini na may nababakas, tumutulo na instrumento at bahagi ng bahagi. Sa larawan ito ang likod ng barko na puti:
Sa pamamagitan ng paraan, ang kompartimento na ito ay pininturahan ng puti para sa isang dahilan. Ang katotohanan ay ang mga dingding ng kompartimento ay natagos ng maraming mga tubo kung saan ang tubig ay nagpapalipat-lipat. Ito ay isang sistema para sa pag-alis ng sobrang init na natanggap mula sa Araw. Ang tubig ay kumukuha ng init mula sa loob ng matitirahan na kompartimento at inililipat ito sa ibabaw ng kompartimento ng instrumento, mula sa kung saan ang init ay naglalabas sa kalawakan. Upang gawing mas mainit ang mga radiator na ito sa direktang sikat ng araw, pininturahan sila ng puti.
Sa mga barko ng Vostok, ang mga radiator ay matatagpuan sa ibabaw ng conical instrument compartment at sarado na may mga shutter na katulad ng mga blind. Sa pamamagitan ng pagbubukas ng iba't ibang bilang ng mga damper, posible na i-regulate ang paglipat ng init ng mga radiator, at samakatuwid ay ang temperatura ng rehimen sa loob ng barko.
Sa mga barkong Soyuz at sa kanilang mga katapat na kargamento ng Progress, ang sistema ng pag-alis ng init ay katulad ng Gemini. Bigyang-pansin ang kulay ng ibabaw ng kompartimento ng instrumento. Syempre puti :)
Sa loob ng instrumentation compartment ay may mga pangunahing makina, low-thrust shunting engine, fuel reserves para sa lahat ng bagay na ito, baterya, oxygen at water supply, at bahagi ng on-board electronics. Karaniwang naka-install sa labas ang mga radio communication antenna, proximity antenna, iba't ibang orientation sensor at solar panel.
Sa module ng descent, na nagsisilbi ring cabin ng spacecraft, mayroon lamang mga elemento na kinakailangan sa pagbaba ng sasakyan sa kapaligiran at isang malambot na landing, pati na rin kung ano ang dapat na nasa direktang pag-access sa mga tripulante: isang control panel, isang istasyon ng radyo, isang emergency na supply ng oxygen, mga parachute , mga cassette na may lithium hydroxide upang alisin ang carbon dioxide, mga malambot na landing engine, mga suporta (mga upuan para sa mga astronaut), mga emergency rescue kit kung sakaling lumapag sa isang lugar na wala sa disenyo, at, siyempre, ang mga astronaut mismo.
Ang mga barko ng Soyuz ay may isa pang kompartimento - isang sambahayan:
Naglalaman ito ng kung ano ang kinakailangan sa mahabang paglipad, ngunit maaaring ibigay sa yugto ng paglalagay ng barko sa orbit at sa paglapag: mga instrumentong pang-agham, mga suplay ng pagkain, dumi sa alkantarilya at kagamitan sa sanitary (kubeta), mga spacesuit para sa mga extravehicular na aktibidad, mga sleeping bag at iba pang gamit sa bahay.
Mayroong isang kilalang kaso sa Soyuz TM-5 spacecraft, nang, upang makatipid ng gasolina, ang kompartimento ng sambahayan ay kinunan hindi pagkatapos mag-isyu ng braking impulse upang mag-deorbit, ngunit bago. Tanging walang braking impulse: nabigo ang sistema ng pagkontrol ng saloobin, at pagkatapos ay imposibleng simulan ang makina. Bilang resulta, ang mga astronaut ay kailangang manatili sa orbit para sa isa pang araw, at ang banyo ay nanatili sa nawasak na kompartimento ng utility. Mahirap ihatid kung anong abala ang naranasan ng mga astronaut sa mga araw na ito, hanggang sa tuluyan na silang nakarating ng ligtas. Pagkatapos ng insidenteng ito, nagpasya kaming sumuko sa naturang fuel economy at kunan ng baril ang compartment ng sambahayan kasama ng instrumentation compartment pagkatapos magpreno.
Ganyan karaming mga paghihirap ang nagkaroon sa "bangko". Hiwalay tayong dadaan sa bawat uri ng spacecraft ng USSR, USA at China sa mga sumusunod na artikulo. Manatiling nakatutok.
SPACESHIP(KK) - spacecraft na dinisenyo para sa paglipad ng tao -.
Ang unang paglipad sa kalawakan sa Vostok spacecraft ay ginawa noong Abril 12, 1961 ng piloto-kosmonaut ng Sobyet na si Yu A. Gagarin. Ang masa ng Vostok spacecraft kasama ang cosmonaut ay 4725 kg, ang maximum na flight altitude sa itaas ng Earth ay 327 km. Ang paglipad ni Yuri Gagarin ay tumagal lamang ng 108 minuto, ngunit ito ay may kahalagahan sa kasaysayan: napatunayan na ang tao ay maaaring mabuhay at magtrabaho sa kalawakan. "Tinawag niya tayong lahat sa kalawakan," sabi ng Amerikanong astronaut na si Neil Armstrong.
Inilunsad ang spacecraft para sa isang independiyenteng layunin (pagsasagawa ng siyentipiko at teknikal na pananaliksik at mga eksperimento, pagmamasid sa Earth at mga natural na phenomena sa nakapalibot na espasyo mula sa kalawakan, pagsubok at pagsubok ng mga bagong sistema at kagamitan), o para sa layunin ng paghahatid ng mga crew sa mga istasyon ng orbital. Ang CC ay nilikha at inilunsad ng USSR at USA.
Sa kabuuan, hanggang Enero 1, 1986, 112 na flight ng iba't ibang uri ng spacecraft na may mga tripulante ang isinagawa: 58 flight ng Soviet spacecraft at 54 American. 93 spacecraft (58 Soviet at 35 American) ang ginamit sa mga flight na ito. Dinala nila ang 195 katao sa kalawakan - 60 Soviet at 116 American cosmonaut, pati na rin ang tig-isang kosmonaut mula sa Czechoslovakia, Poland, East Germany, Bulgaria, Hungary, Vietnam, Cuba, Mongolia, Romania, France at India, na gumawa ng mga flight bilang bahagi ng internasyonal na mga tripulante sa Soviet Soyuz spacecraft at Salyut orbital stations, tatlong kosmonaut mula sa Germany at isang kosmonaut bawat isa mula sa Canada, France, Saudi Arabia, Netherlands at Mexico, na lumipad sa American Space Shuttle na magagamit muli sa spacecraft.
Hindi tulad ng awtomatikong spacecraft, ang bawat spacecraft ay may tatlong pangunahing kinakailangang elemento: isang pressurized compartment na may life support system kung saan nakatira at nagtatrabaho ang crew sa kalawakan; isang pagbaba ng sasakyan upang ibalik ang mga tripulante sa Earth; orientation, control at propulsion system para sa pagbabago ng orbit at pag-iwan dito bago lumapag (ang huling elemento ay tipikal para sa maraming awtomatikong satellite at AWS).
Ang sistema ng suporta sa buhay ay lumilikha at nagpapanatili sa isang hermetic compartment ng mga kondisyon na kinakailangan para sa buhay at aktibidad ng tao: isang artipisyal na kapaligiran ng gas (hangin) ng isang tiyak na komposisyon ng kemikal, na may isang tiyak na presyon, temperatura, halumigmig; natutugunan ang mga pangangailangan ng crew para sa oxygen, pagkain, tubig; nag-aalis ng dumi ng tao (halimbawa, sumisipsip ng carbon dioxide na inilalabas ng isang tao). Para sa mga panandaliang flight, ang mga reserbang oxygen ay maaaring maimbak sa board ng spacecraft, para sa mga pangmatagalang flight, ang oxygen ay maaaring makuha, halimbawa, sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig o decomposition ng carbon dioxide.
Ang mga sasakyang papababa upang ibalik ang mga tripulante sa Earth ay gumagamit ng mga parachute system upang bawasan ang rate ng pagbaba bago lumapag. Ang mga pababang sasakyan ng American spacecraft ay dumarating sa ibabaw ng tubig, habang ang mga sasakyan ng Soviet spacecraft ay dumarating sa solidong ibabaw ng lupa. Samakatuwid, ang Soyuz spacecraft descent vehicles ay may mga soft-landing engine na direktang nagpapaputok sa ibabaw at mabilis na nagpapababa sa bilis ng landing. Ang mga sasakyang papababa ay mayroon ding makapangyarihang panlabas na mga screen na nagpoprotekta sa init, dahil kapag pumapasok sa mga siksik na layer ng atmospera sa mataas na bilis, ang kanilang mga panlabas na ibabaw ay pinainit sa napakataas na temperatura dahil sa alitan sa hangin.
Mga sasakyang pangkalawakan ng USSR: Vostok, Voskhod at Soyuz. Ang isang natitirang papel sa kanilang paglikha ay kabilang sa Academician S.P. Korolev. Ang mga spacecraft na ito ay nagsagawa ng mga kahanga-hangang flight na naging mga palatandaan sa pag-unlad ng astronautics. Sa Vostok-3 at Vostok-4 spacecraft, ang mga kosmonaut na sina A.G. Nikolaev at P.R. Popovich ay nagsagawa ng isang group flight sa unang pagkakataon. Iniangat ng Vostok-6 spacecraft ang unang babaeng kosmonaut na si V.V Tereshkova. Mula sa Voskhod-2 spacecraft, na pina-pilot ni P.I Belyaev, ang kosmonaut na si A.A. Leonov ay gumawa ng unang spacewalk sa mundo sa isang espesyal na spacesuit. Ang unang pang-eksperimentong istasyon ng orbital sa orbit ng satellite ng Earth ay nilikha sa pamamagitan ng pag-dock sa Soyuz-4 at Soyuz-5 spacecraft, na piloto ng mga cosmonaut na V. A. Shatalov at B. V. Volynov, A. S. Eliseev, E. V. Khru -bago. Sina A. S. Eliseev at E. V. Khrunov ay pumunta sa outer space at inilipat sa Soyuz-4 spacecraft. Maraming Soyuz spacecraft ang ginamit upang maghatid ng mga tripulante sa mga istasyon ng orbital ng Salyut.
Sasakyang pangkalawakan "Vostok"
Ang Soyuz spacecraft ay ang pinaka-advanced na manned spacecraft na nilikha sa USSR. Ang mga ito ay idinisenyo upang magsagawa ng malawak na hanay ng mga gawain sa malapit sa Earth space: servicing orbital stations, pag-aaral ng epekto ng pangmatagalang kondisyon ng paglipad sa kalawakan sa katawan ng tao, pagsasagawa ng mga eksperimento sa interes ng agham at pambansang ekonomiya, pagsubok ng bagong espasyo. teknolohiya. Ang bigat ng Soyuz spacecraft ay 6800 kg, ang maximum na haba ay 7.5 m, ang maximum na diameter ay 2.72 m, ang span ng mga panel na may solar panel ay 8.37 m, ang kabuuang dami ng living quarters ay 10 m3. Ang spacecraft ay binubuo ng tatlong compartment: ang descent vehicle, ang orbital compartment at ang instrumentation compartment.
Spacecraft "Soyuz-19".
Sa descent module, ang crew ay nasa lugar ng paglalagay ng barko sa orbit, kapag kinokontrol ang barko sa paglipad sa orbit, at kapag bumalik sa Earth. Ang orbital compartment ay isang laboratoryo kung saan ang mga astronaut ay nagsasagawa ng siyentipikong pananaliksik at mga obserbasyon, ehersisyo, pagkain at pahinga. Ang compartment na ito ay nilagyan ng mga lugar para sa mga astronaut na magtrabaho, magpahinga at matulog. Ang orbital compartment ay maaaring gamitin bilang airlock para sa mga astronaut na pumunta sa outer space. Ang instrumentation compartment ay naglalaman ng pangunahing kagamitan sa onboard at propulsion system ng barko. Ang bahagi ng kompartimento ay selyadong. Sa loob nito, ang mga kondisyon na kinakailangan para sa normal na paggana ng thermal control system, power supply, radio communication at telemetry equipment, orientation at motion control system device ay pinananatili. Ang isang liquid-propellant propulsion system ay naka-mount sa unpressurized na bahagi ng compartment, na ginagamit upang maniobrahin ang spacecraft sa orbit, gayundin para i-deorbit ang spacecraft. Binubuo ito ng dalawang makina na may thrust na 400 kg bawat isa. Depende sa flight program at refueling ng propulsion system, ang Soyuz spacecraft ay maaaring magsagawa ng mga maniobra sa taas na hanggang 1,300 km.
Bago ang Enero 1, 1986, 54 na spacecraft ng uri ng Soyuz at ang pinahusay na bersyon nito na Soyuz T ay inilunsad (3 sa kanila ay walang crew).
Ang paglulunsad ng sasakyan na may Soyuz-15 spacecraft bago ilunsad.
US spacecraft: single-seat Mercury (6 na spacecraft ang inilunsad), double-seat Gemini (10 spacecraft), three-seat Apollo (15 spacecraft) at multi-seat reusable spacecraft na nilikha sa ilalim ng Space Shuttle program. Ang pinakamalaking tagumpay ay nakamit ng mga astronautika ng Amerika sa tulong ng Apollo spacecraft, na nilayon upang maghatid ng mga ekspedisyon sa Buwan. Isang kabuuan ng 7 naturang mga ekspedisyon ang isinagawa, 6 sa mga ito ay matagumpay. Ang unang ekspedisyon sa Buwan ay naganap noong Hulyo 16-24, 1969 sa Apollo 11 spacecraft, na pina-pilot ng isang crew na binubuo ng mga astronaut na sina N. Armstrong, E. Aldrin at M. Collins. Noong Hulyo 20, nakarating sina Armstrong at Aldrin sa Buwan sa lunar compartment ng barko, habang si Collins ay lumipad sa orbit ng buwan sa pangunahing module ng Apollo. Ang lunar compartment ay gumugol ng 21 oras 36 minuto sa Buwan, kung saan ang mga astronaut ay gumugol ng higit sa 2 oras nang direkta sa ibabaw ng buwan. Pagkatapos ay naglunsad sila mula sa Buwan sa lunar compartment, naka-dock kasama ang pangunahing Apollo module at, nang i-jettison ang ginamit na lunar compartment, tumungo sa Earth. Noong Hulyo 24, ligtas na bumagsak ang ekspedisyon sa Karagatang Pasipiko.
Ang ikatlong ekspedisyon sa Buwan ay naging hindi matagumpay: isang aksidente ang naganap sa daan patungo sa Buwan kasama ang Apollo 13, at ang landing sa Buwan ay nakansela. Ang pagkakaroon ng pag-ikot sa ating natural na satellite at pagtagumpayan ang napakalaking kahirapan, ang mga astronaut na sina J. Lovell, F. Hayes at J. Suidzhert ay bumalik sa Earth.
Sa Buwan, ang mga Amerikanong astronaut ay nagsagawa ng mga siyentipikong obserbasyon, naglagay ng mga instrumento na gumana pagkatapos ng kanilang pag-alis mula sa Buwan, at naghatid ng mga sample ng lunar na lupa sa Earth.
Noong unang bahagi ng 80s. Sa USA, isang bagong uri ng spacecraft ang nilikha - ang reusable spacecraft na "Space Shuttle" ("Space Shuttle"). Sa istruktura, ang Space Shuttle space transportation system ay isang orbital stage - isang sasakyang panghimpapawid na may tatlong likidong rocket engine (rocket plane) - na nakakabit sa isang panlabas na outboard fuel tank na may dalawang solidong propellant booster. Tulad ng mga maginoo na sasakyang paglulunsad, ang Space Shuttle ay inilulunsad nang patayo (ang bigat ng paglulunsad ng system ay 2040 tonelada). Pagkatapos gamitin, ang tangke ng gasolina ay pinaghihiwalay at sinusunog sa atmospera pagkatapos ng paghihiwalay, ang mga booster ay tumalsik sa Karagatang Atlantiko at maaaring magamit muli.
Ang bigat ng paglunsad ng orbital stage ay humigit-kumulang 115 tonelada, kabilang ang isang payload na tumitimbang ng humigit-kumulang 30 tonelada at isang tripulante ng 6-8 astronaut; haba ng fuselage - 32.9 m, wingspan - 23.8 m.
Pagkatapos makumpleto ang mga gawain sa kalawakan, ang orbital stage ay babalik sa Earth, lumalapag tulad ng isang regular na eroplano, at maaaring magamit muli sa hinaharap.
Ang pangunahing layunin ng Space Shuttle ay magsagawa ng mga shuttle flight sa rutang "Earth - orbit - Earth" upang maghatid ng mga kargamento (mga satellite, elemento ng mga istasyon ng orbital, atbp.) para sa iba't ibang layunin sa medyo mababang mga orbit, gayundin upang magsagawa ng iba't ibang pananaliksik sa kalawakan at mga eksperimento. Plano ng Kagawaran ng Depensa ng US na malawakang gamitin ang Space Shuttle para sa militarisasyon ng espasyo, na mahigpit na tinututulan ng Unyong Sobyet.
Ang unang paglipad ng Space Shuttle ay naganap noong Abril 1981.
Hanggang Enero 1, 1986, 23 flight ng ganitong uri ng spacecraft ang naganap, gamit ang 4 na orbital stage na Columbia, Challenger, Disc Veri at Atlantis.
Noong Hulyo 1975, isang mahalagang pang-internasyonal na eksperimento sa espasyo ang isinagawa sa low-Earth orbit: ang mga barko ng dalawang bansa ay nakibahagi sa magkasanib na paglipad - ang Soviet Soyuz-19 at ang American Apollo. Sa orbit, ang mga barko ay dumaong, at sa loob ng dalawang araw ay mayroong sistema ng espasyo ng mga sasakyang pangkalawakan mula sa dalawang bansa. Ang kahalagahan ng eksperimentong ito ay nalutas ang pangunahing problemang pang-agham at teknikal ng pagiging tugma ng mga barko upang magsagawa ng magkasanib na programa sa paglipad na may pagtatagpo at pag-dock, magkaparehong paglilipat ng mga tripulante, at magkasanib na siyentipikong pananaliksik.
Ang magkasanib na paglipad ng Soyuz-19 spacecraft, na pina-pilot ng mga kosmonaut na sina A. A. Leonov at V. N. Kubasov, at ang Apollo spacecraft, na pinangunahan ng mga kosmonaut na T. Stafford, V. Brand at D. Slayton, ay naging isang makasaysayang kaganapan sa astronautics. Ang paglipad na ito ay nagpakita na ang USSR at ang USA ay maaaring makipagtulungan hindi lamang sa Earth, kundi pati na rin sa kalawakan.
Sa pagitan ng Marso 1978 at Mayo 1981, ang mga paglipad ng siyam na internasyonal na mga tauhan sa ilalim ng programang Intercosmos ay naganap sa sasakyang pangkalawakan ng Soviet Soyuz at sa Salyut-6 orbital station. Sa kalawakan, ang mga internasyonal na tauhan ay nagsagawa ng maraming gawaing siyentipiko - nagsagawa sila ng humigit-kumulang 150 pang-agham at teknikal na mga eksperimento sa larangan ng biology at medisina sa kalawakan, astrophysics, agham ng mga materyales sa kalawakan, geophysics, at pagmamasid sa Earth upang pag-aralan ang mga likas na yaman nito.
Noong 1982, lumipad ang isang Soviet-French international crew sa Soviet Soyuz T-6 spacecraft at sa Salyut-7 orbital station, at noong Abril 1984, sa Soviet Soyuz T-11 spacecraft at sa Salyut-7 orbital station na 7" Soviet at lumipad ang mga kosmonaut ng India.
Ang mga paglipad ng mga internasyonal na tauhan sa sasakyang pangkalawakan ng Sobyet at mga istasyon ng orbital ay may malaking kahalagahan para sa pag-unlad ng mga astronautika ng mundo at pag-unlad ng mapagkaibigang ugnayan sa pagitan ng mga mamamayan ng iba't ibang bansa.
