Войти
Модель Спутника - первого объекта, совершившего орбитальный космический полет | Часть серии по |
| Космический полет |
|---|
 |
| История |
| Приложения |
| Космический корабль |
| Запуск |
| Направления |
| Космические агентства |
| Частный космический полет |
 Космический портал |
|
| Часть серии по |
| Транспорт |
|---|
 |
| Режимы |
| Темы |
 Транспортный портал |
|
Космический полет (или космический полет) - это полет в космическое пространство или через него и применение космонавтики. Космический полет может происходить с космическими кораблями с людьми на борту или без них. Юрий Гагарин из Советского Союза был первым человеком, совершившим космический полет. Примеры пилотируемых космических полетов включают американские программы посадки Аполлона на Луну и космических челноков, российскую программу «Союз», а также действующую Международную космическую станцию. Примеры космических полетов без экипажа включают космические зонды, которые покидают околоземную орбиту, а также спутники на орбите вокруг Земли, такие как спутники связи. Они работают либо посредством телероботического управления, либо полностью автономны.
Космический полет используется в освоении космоса, а также в коммерческой деятельности, такой как космический туризм и спутниковая связь. Дополнительное некоммерческое использование космических полетов включает в себя космические обсерватории, разведывательные спутники и другие спутники наблюдения Земли.
Космический полет может осуществляться с помощью различных типов пусковых систем, обычно путем запуска ракет, которые обеспечивают начальную тягу для преодоления силы тяжести и отталкивания космического корабля от поверхности Земли. Оказавшись в космосе, движение космического корабля - как без движения, так и с двигателем - рассматривается в области исследований, называемой астродинамикой. Некоторые космические аппараты остаются в космосе на неопределенный срок, некоторые распадаются при входе в атмосферу, а другие достигают поверхности планеты или Луны для посадки или столкновения.
Циолковский, ранний теоретик космоса Первое теоретическое предложение о космических путешествиях с использованием ракет было опубликовано шотландским астрономом и математиком Уильямом Лейтчем в эссе 1861 года «Путешествие в космос». Более известна (хотя и не так широко за пределами России) работа Константина Циолковского " Исследование мировых пространств реактивными приборами " ( Исследование космического пространства с помощью реактивных устройств), опубликованная в 1903 году.
Ракетные работы Циолковского не были полностью оценены при его жизни, но он повлиял на Сергея Королева, который стал главным конструктором ракет в Советском Союзе при Иосифе Сталине, на разработку межконтинентальных баллистических ракет, несущих ядерное оружие, в качестве меры противодействия американским бомбардировщикам. Производные ракеты Р-7 «Семёрка » Королева были использованы для запуска первого в мире искусственного спутника Земли, Спутника-1, 4 октября 1957 года, а затем первого человека, вышедшего на орбиту Земли, Юрия Гагарина на Востоке-1, 12 апреля 1961 года.
Космический полет стал инженерной возможностью после публикации Роберта Х. Годдарда в 1919 году его статьи «Метод достижения экстремальных высот». Его применение сопла де Лаваля к ракетам на жидком топливе повысило эффективность настолько, что стало возможным межпланетное путешествие. Он также доказал в лаборатории, что ракеты будут работать в вакууме космоса; тем не менее, его работа не была воспринята публикой всерьез. Его попытка получить контракт с Армией на реактивное оружие в Первой мировой войне потерпела поражение в результате перемирия с Германией 11 ноября 1918 года. Работая при частной финансовой поддержке, он был первым, кто запустил в 1926 году ракету на жидком топливе. Работы Годдарда имели большое международное влияние в его области.
В ходе Второй мировой войны первые управляемые ракеты V-2 были разработаны и использовались в качестве оружия Третьим рейхом. Во время испытательного полета в июне 1944 года одна такая ракета достигла космоса на высоте 189 километров (102 морских мили), став первым объектом в истории человечества, сделавшим это. В конце Второй мировой войны большая часть ракетной команды Фау-2, включая ее главу Вернера фон Брауна, сдалась Соединенным Штатам и была выслана для работы над американскими ракетами в том, что стало Агентством по баллистическим ракетам армии. Эта работа над такими ракетами, как Juno I и Atlas, позволила запустить первый американский спутник Explorer 1 1 февраля 1958 года и первого американца на орбите, Джона Гленна в Friendship 7 20 февраля 1962 года. Как директор космического полета Маршалла В центре фон Браун руководил разработкой ракеты более крупного класса под названием Сатурн, которая позволила США отправить первых двух людей, Нила Армстронга и Базза Олдрина, на Луну и обратно на Аполлон-11 в июле 1969 года. Советский Союз тайно пытался, но не смог разработать ракету N1, которая должна была дать им возможность высадить людей на Луну.
Ракеты - единственное средство, которое в настоящее время способно достичь орбиты или за ее пределами. Другие неракетные технологии космических запусков еще не созданы или по-прежнему не достигают орбитальных скоростей. Запуск ракеты для космических полетов, как правило, начинается с космодрома (космодром), которые могут быть оборудованы пусковых комплексов и пусковых установок для вертикальных запусков ракет, а также взлетно - посадочные полосы для взлета и посадки самолетов - носителей и крылатых космических аппаратов. Космопорты расположены далеко от человеческого жилья из соображений шума и безопасности. МБР имеют различные специальные пусковые средства.
Запуск часто ограничивается определенными окнами запуска. Эти окна зависят от положения небесных тел и орбит относительно места запуска. Наибольшее влияние часто оказывает вращение самой Земли. После запуска орбиты обычно располагаются в относительно постоянных плоских плоскостях под фиксированным углом к оси Земли, и Земля вращается в пределах этой орбиты.
Стартовая площадка фиксированная структура предназначена для отправки летательных аппаратов. Обычно он состоит из пусковой башни и траншеи пламени. Он окружен оборудованием, используемым для установки, заправки и обслуживания ракет-носителей. Перед запуском ракета может весить многие сотни тонн. Space Shuttle Columbia, на STS-1, весил 2030 тонн (4480000 фунтов) при взлете.
Наиболее часто используемое определение космического пространства - это все, что находится за линией Кармана, которая находится на высоте 100 километров (62 мили) над поверхностью Земли. Соединенные Штаты иногда определяют космическое пространство как все, что превышает 50 миль (80 км) над уровнем моря.
Ракетные двигатели - единственное практическое средство достижения космоса в настоящее время. Обычные двигатели самолетов не могут достичь космоса из-за недостатка кислорода. Ракетные двигатели выбрасывают топливо, создавая прямую тягу, которая создает достаточно дельта-v (изменение скорости) для достижения орбиты.
Для систем запуска с экипажем часто устанавливаются системы эвакуации, позволяющие астронавтам уйти в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
Было предложено много способов достичь космоса, кроме ракетных двигателей. Такие идеи, как космический лифт, и обмен импульсом привязи как rotovators или Skyhooks требуют новых материалов гораздо сильнее, чем любой известный в настоящее время. Электромагнитные пусковые установки, такие как пусковые петли, могут быть осуществимы с использованием современных технологий. Другие идеи включают в себя ракету помощи Aircraft / КЛИ, такие как реактивные двигатели Скайлны ( в настоящее время в развитии ранней стадии), ГПВРД питания К и РБТП приведенные КЛИ. Пуск пушки предложен для груза.
Запущенная в 1959 году Луна-1 была первым известным искусственным объектом, достигшим космической скорости от Земли. (реплика на фото) Выход на замкнутую орбиту не является необходимым для лунных и межпланетных путешествий. Ранние советские космические аппараты успешно поднимались на очень большие высоты, не выходя на орбиту. НАСА рассматривало возможность запуска миссий « Аполлон» непосредственно на лунные траектории, но приняло стратегию сначала вывести на временную парковочную орбиту, а затем выполнить отдельное выжигание через несколько орбит на лунную траекторию.
Подход к парковочной орбите значительно упростил планирование миссии Apollo по нескольким важным направлениям. Он выступал в роли «буфера времени» и существенно расширял допустимые окна запуска. Орбита стоянки дала экипажу и диспетчерам несколько часов на то, чтобы тщательно проверить космический корабль после напряжений при запуске, прежде чем отправиться в длительное путешествие к Луне.
Миссии Apollo минимизировали потери производительности орбиты парковки, сохраняя ее высоту как можно меньшей. Например, Аполлон-15 использовал необычно низкую орбиту парковки 92,5 × 91,5 нм (171,3 × 169,5 км), что не является устойчивым в течение длительного времени из-за трения с атмосферой Земли, но экипаж потратит всего три часа, прежде чем повторно запустить Третья ступень S-IVB выведет их на лунную траекторию.
Роботизированные миссии не требуют возможности прерывания или минимизации радиации, и поскольку современные пусковые установки обычно соответствуют «мгновенным» окнам запуска, космические зонды на Луну и другие планеты обычно используют прямой впрыск для максимизации производительности. Хотя некоторые из них могут ненадолго двигаться по инерции во время запуска, они не завершают одну или несколько полных орбит парковки до того, как горение выбрасывает их на траекторию ухода с Земли.
Скорость убегания от небесного тела уменьшается с высотой над ним. Однако для корабля более экономично сжигать топливо как можно ближе к земле; см. эффект Оберта и ссылку. Это еще один способ объяснить снижение производительности, связанное с установлением безопасного перигея парковочной орбиты.
Астродинамика - это изучение траекторий космических аппаратов, особенно в том, что касается гравитационных и двигательных эффектов. Астродинамика позволяет космическому кораблю прибыть в пункт назначения в нужное время без чрезмерного использования топлива. Система орбитального маневрирования может потребоваться для поддержания или изменения орбиты.
Нераакетные орбитальные двигательные установки включают солнечные паруса, магнитные паруса, магнитные системы с плазменным пузырем и использование эффектов гравитационной рогатки.
Ионизированный газовый след от входа шаттла 
Спасение возвратной капсулы Discoverer 14 самолетом С-119 Термин «передача энергии» означает общее количество энергии, передаваемой ступенью ракеты своей полезной нагрузке. Это может быть энергия, переданная на первом этапе в виде ракеты - носителя на верхней ступени плюс полезную нагрузку, или на верхней ступени или космического аппарата удар двигателя на космическом корабле.
Чтобы достичь космической станции, космический аппарат должен выйти на ту же орбиту и приблизиться на очень близкое расстояние (например, в пределах визуального контакта). Это делается с помощью набора орбитальных маневров, называемых космическими сближениями.
После сближения с космической станцией космический аппарат стыкуется со станцией или причаливает к ней. Стыковка относится к соединению двух отдельных свободно летающих космических аппаратов, а швартовка относится к операциям стыковки, когда неактивное транспортное средство помещается в стыковочный интерфейс другого космического корабля с помощью манипулятора.
Корабли на орбите обладают большим количеством кинетической энергии. Эта энергия должна быть сброшена, если транспортное средство должно безопасно приземлиться, не испаряясь в атмосфере. Обычно этот процесс требует специальных методов защиты от аэродинамического нагрева. Теория повторного входа была разработана Гарри Джулианом Алленом. Согласно этой теории, возвращаемые аппараты имеют тупые формы в атмосфере при входе в атмосферу. Тупые формы означают, что менее 1% кинетической энергии превращается в тепло, которое достигает транспортного средства, а оставшаяся часть нагревает атмосферу.
Капсулы « Меркурий», « Близнецы» и « Аполлон» затонули в море. Эти капсулы предназначались для посадки на относительно небольших скоростях с помощью парашюта. Советские / российские капсулы для " Союза" используют большой парашют и тормозные ракеты для приземления на землю. Космические самолеты, подобные космическому шаттлу, приземляются, как планер.
После успешной посадки космический корабль, находящиеся в нем люди и груз могут быть возвращены. В некоторых случаях восстановление происходило до приземления: пока космический корабль все еще спускается на парашюте, его может зацепить специально сконструированный самолет. Этот метод извлечения в воздухе был использован для извлечения канистр с пленкой со спутников-шпионов Corona.
Соджорнер берет свое альфа - частица рентгеновского спектрометра измерение Yogi Рок на Марсе 
Космический корабль MESSENGER на Меркурии (интерпретация художника) Космический полет без экипажа - это все космические полеты без необходимого присутствия человека в космосе. Это включает в себя все космические зонды, спутники и космические аппараты-роботы и миссии. Космический полет без экипажа - это противоположность полета с экипажем в космос, который обычно называют полетом человека в космос. Подкатегории беспилотных космических полетов - это «роботизированные космические аппараты» (объекты) и «роботизированные космические миссии» (виды деятельности). Роботизированный космический аппарат является необитаемыми космическим аппаратами, без людей на борте, которые, как правило, под устройством телеприсутствия контроля. Космический аппарат-робот, предназначенный для проведения научных исследований, часто называют космическим зондом.
В космических полетах без экипажа используются космические корабли с дистанционным управлением. Первым беспилотным космическим аппаратом стал Спутник, запущенный 4 октября 1957 года на орбиту Земли. Космические миссии, на борту которых находятся другие животные, но не люди, считаются полетами без экипажа.
Многие космические миссии больше подходят для телероботических операций, чем для работы с экипажем, из-за более низкой стоимости и меньших факторов риска. Кроме того, некоторые направления на планетах, такие как Венера или окрестности Юпитера, слишком враждебны для выживания человека, учитывая современные технологии. Внешние планеты, такие как Сатурн, Уран и Нептун, слишком далеки, чтобы их можно было достичь с помощью современных технологий космических полетов с экипажем, поэтому телероботические зонды - единственный способ их исследовать. Telerobotics также позволяет исследовать регионы, уязвимые для заражения земными микроорганизмами, поскольку космические корабли можно стерилизовать. Людей нельзя стерилизовать так же, как космический корабль, поскольку они сосуществуют с многочисленными микроорганизмами, и эти микроорганизмы также трудно содержать в космическом корабле или скафандре.
Telerobotics становится телеприсутствием, когда время задержки достаточно короткое, чтобы позволить людям управлять космическим кораблем почти в реальном времени. Даже двухсекундная задержка скорости света Луны слишком велика для исследования телеприсутствия с Земли. Положения L1 и L2 допускают задержку приема-передачи в 400 миллисекунд, что достаточно близко для работы телеприсутствия. Дистанционное присутствие также было предложено как способ ремонта спутников на околоземной орбите с Земли. Симпозиум Exploration Telerobotics в 2012 году исследовал эту и другие темы.
Член экипажа МКС хранит образцы Первый космический полет был человек Восток 1 по 12 апреля 1961 года, на которой космонавт Юрий Гагарин в СССР сделал одну орбиту вокруг Земли. В официальных советских документах нет упоминания о том, что Гагарин прыгнул с парашютом последние семь миль. По состоянию на 2020 год единственными космическими кораблями, которые регулярно используются для полетов человека в космос, являются Союз, Шэньчжоу и Crew Dragon. Флот космических шаттлов США работал с апреля 1981 года по июль 2011 года. SpaceShipOne выполнила два суборбитальных космических полета человека.
Североамериканский X-15 в полете. X-15 дважды пролетал более 100 км (62 мили), и оба полета пилотировал Джо Уокер (астронавт). Во время суборбитального космического полета космический корабль достигает космоса, а затем возвращается в атмосферу после следования (в основном) баллистической траектории. Обычно это происходит из-за недостаточной удельной орбитальной энергии, и в этом случае суборбитальный полет продлится всего несколько минут, но также возможно, что объект с достаточной энергией для орбиты может иметь траекторию, которая пересекает атмосферу Земли, иногда после многих часов. «Пионер-1» был первым космическим зондом НАСА, который должен был достичь Луны. Частичный отказ заставил его вместо этого следовать по суборбитальной траектории до высоты 113 854 км (70 746 миль), прежде чем снова войти в атмосферу Земли через 43 часа после запуска.
Самая известная граница космоса - линия Кармана на высоте 100 км (62 мили) над уровнем моря. (В качестве альтернативы НАСА определяет астронавта как человека, который пролетел более 80 км (50 миль) над уровнем моря). Общественность не признает, что увеличение потенциальной энергии, необходимой для прохождения линии Кармана, составляет лишь около 3% от орбитальная энергия (потенциальная плюс кинетическая энергия), необходимая для минимально возможной земной орбиты (круговая орбита чуть выше линии Кармана). Другими словами, гораздо легче достичь космоса, чем оставаться там. 17 мая 2004 года Civilian Space eXploration Team запустила ракету GoFast в суборбитальный полет, первый любительский космический полет. 21 июня 2004 г. SpaceShipOne был использован для первого частного полета человека в космос.
"Точка-точка" - это категория суборбитальных космических полетов, в которых космический аппарат обеспечивает быструю транспортировку между двумя наземными точками. Обычный авиамаршрут между Лондоном и Сиднеем, полет обычно длится более двадцати часов. При суборбитальном путешествии из пункта в пункт этот же маршрут можно пройти менее чем за час. Хотя сегодня ни одна компания не предлагает этот вид транспорта, SpaceX объявила о планах сделать это уже в 2020-х годах с помощью Starship. Суборбитальный космический полет на межконтинентальное расстояние требует скорости корабля, которая лишь немного ниже скорости, необходимой для достижения низкой околоземной орбиты. Если используются ракеты, размер ракеты относительно полезной нагрузки аналогичен межконтинентальной баллистической ракете (МБР). Любой межконтинентальный космический полет должен преодолевать проблемы нагрева во время входа в атмосферу, которые почти не уступают проблемам, с которыми сталкиваются орбитальные космические полеты.
Аполлон-6 выходит на орбиту Минимальный орбитальный космический полет требует гораздо более высоких скоростей, чем минимальный суборбитальный полет, и поэтому достичь его технологически намного сложнее. Для достижения орбитального космического полета тангенциальная скорость вокруг Земли так же важна, как и высота. Чтобы совершить стабильный и продолжительный полет в космосе, космический аппарат должен достичь минимальной орбитальной скорости, необходимой для выхода на замкнутую орбиту.
Межпланетный космический полет - это полет между планетами внутри единой планетной системы. На практике этот термин используется только для путешествия между планетами нашей Солнечной системы. Планы будущих межпланетных космических полетов с экипажем часто включают окончательную сборку корабля на околоземной орбите, например, программу НАСА Constellation и российский тандем Kliper / Parom.
« Новые горизонты » - пятый космический корабль, вышедший на траекторию ухода за пределы Солнечной системы. Вояджер 1, Вояджер 2, Пионер 10, Пионер 11 - более ранние. Самым удаленным от Солнца является " Вояджер-1", который удален более чем на 100 а.е. и движется со скоростью 3,6 а.е. в год. Для сравнения, Проксима Центавра, ближайшая звезда, кроме Солнца, находится на расстоянии 267 000 а.е. " Вояджеру-1" потребуется более 74000 лет, чтобы достичь этого расстояния. Конструкции транспортных средств, использующие другие методы, такие как ядерная импульсная тяга, вероятно, смогут достичь ближайшей звезды значительно быстрее. Другая возможность, которая могла бы позволить человеческий межзвездный космический полет, - это использовать замедление времени, поскольку это позволит пассажирам быстро движущегося транспортного средства путешествовать дальше в будущее, при этом очень мало старея, поскольку их большая скорость замедляет скорость прохождения бортового времени. Однако достижение таких высоких скоростей по-прежнему потребовало бы использования какого-нибудь нового, усовершенствованного метода движения.
Межгалактическое путешествие включает в себя космический полет между галактиками и считается более технологически сложным, чем даже межзвездное путешествие, и, согласно современным инженерным терминам, считается научной фантастикой.
Лунный модуль Аполлона на поверхности Луны Космические корабли - это транспортные средства, способные контролировать свою траекторию в космосе.
Первый «настоящий космический корабль» иногда называют лунным модулем «Аполлон», поскольку это был единственный пилотируемый корабль, который был разработан и эксплуатировался только в космосе; и отличается неаэродинамической формой.
Сегодня космические корабли в основном используют ракеты для приведения в движение, но другие методы движения, такие как ионные двигатели, становятся все более распространенными, особенно для беспилотных транспортных средств, и это может значительно уменьшить массу транспортного средства и увеличить его дельта-v.
Системы запуска используются для переноса полезной нагрузки с поверхности Земли в космическое пространство.
В большинстве современных космических полетов для достижения космоса используются многоступенчатые одноразовые системы запуска.
Первый многоразовый космический корабль X-15 был запущен по суборбитальной траектории 19 июля 1963 года. Первый частично многоразовый орбитальный космический корабль, Space Shuttle, был запущен США в день 20-летия полета Юрия Гагарина. 12 апреля 1981 года. В эпоху "Шаттла" было построено шесть орбитальных аппаратов, все из которых летали в атмосфере, а пять - в космосе. « Энтерпрайз» использовался только для захода на посадку и испытаний на посадку, запускался с задней части Боинга 747 и планировал до посадки на авиабазе Эдвардс, Калифорния. Первым космическим шаттлом, который полетел в космос, был Columbia, за ним последовали Challenger, Discovery, Atlantis и Endeavour. Endeavor был построен, чтобы заменить Challenger, который потерял в январе 1986 г. Колумбия распалась во время входа в атмосферу в феврале 2003 года.
Первым автоматическим космическим кораблем частично многоразового использования был « Буран» (« Метель»), запущенный СССР 15 ноября 1988 г., но совершивший только один полет. Этот космоплан был разработан для экипажа и сильно напоминал американский космический шаттл, хотя в его спускаемых ускорителях использовалось жидкое топливо, а его главные двигатели располагались у основания того, что должно было стать внешним баком американского шаттла. Отсутствие финансирования, осложненное распадом СССР, помешало дальнейшим полетам "Бурана".
Спейс шаттл был выведен из эксплуатации в 2011 году в основном из-за его старости и высокой стоимости программы, достигающей более миллиарда долларов за полет. В 2020-х годах роль шаттла в качестве транспортного средства будет заменена на SpaceX Dragon 2 и CST-100. Шаттл заменяет тяжелые грузовые транспортные средства коммерческими ракетами-носителями.
Scaled Composites SpaceShipOne - это многоразовый суборбитальный космоплан, на котором пилоты Майка Мелвилла и Брайана Бинни летали подряд в 2004 году, чтобы выиграть премию Ansari X Prize. Компания Spaceship Company построила своего преемника SpaceShipTwo. Флот SpaceShipTwos, которым управляет Virgin Galactic, планировал начать многоразовые частные космические полеты с платными пассажирами ( космическими туристами ) в 2008 году, но это было отложено из-за аварии при разработке двигательной установки.
Компания SpaceX осуществила первую вертикальную мягкую посадку многоразовой орбитальной ступени ракеты 21 декабря 2015 года после доставки 11 коммерческих спутников Orbcomm OG-2 на низкую околоземную орбиту.
Первый второй полет Falcon 9 состоялся 30 марта 2017 года. В настоящее время SpaceX регулярно восстанавливает и повторно использует свои первые ступени с намерением также повторно использовать обтекатели.
X-15 отстраняясь от его запуска падения самолета
В Спейс Шаттл Колумбия секунд после зажигания двигателя на миссии STS-1
SpaceShipOne после полета в космос, 21 июня 2004 г.
Первая ступень Falcon 9 Flight 20 приземлилась вертикально в зоне посадки 1 в декабре 2015 года.
Все ракеты-носители содержат огромное количество энергии, необходимой для того, чтобы какая-то ее часть достигла орбиты. Следовательно, существует некоторый риск преждевременного и внезапного высвобождения этой энергии со значительными последствиями. Когда ракета Delta II взорвалась через 13 секунд после запуска 17 января 1997 года, поступили сообщения о том, что в результате взрыва были разбиты витрины магазинов на расстоянии 10 миль (16 км).
Космос - довольно предсказуемая среда, но все еще существует риск случайного сброса давления и потенциального отказа оборудования, некоторые из которых могут быть разработаны совсем недавно.
В 2004 году в Нидерландах была создана Международная ассоциация по повышению космической безопасности для дальнейшего международного сотрудничества и научного прогресса в области безопасности космических систем.
Космонавты на МКС в условиях невесомости. На переднем плане Майкл Фоул тренируется. В условиях микрогравитации, таких как космический корабль на орбите вокруг Земли, люди испытывают чувство «невесомости». Кратковременное воздействие микрогравитации вызывает синдром космической адаптации - самоограничивающуюся тошноту, вызванную нарушением вестибулярной системы. Длительное воздействие вызывает множество проблем со здоровьем. Наиболее существенной является потеря костной массы, часть которой является постоянной, но микрогравитация также приводит к значительному ухудшению состояния мышечной и сердечно-сосудистой ткани.
Оказавшись выше атмосферы, возникает и усиливается радиация из-за поясов Ван Аллена, солнечной радиации и космической радиации. На удалении от Земли солнечные вспышки могут дать смертельную дозу радиации за считанные минуты, а угроза здоровью от космической радиации значительно увеличивает шансы рака в течение десятилетнего или более воздействия.
В космических полетах человека система жизнеобеспечения - это группа устройств, которые позволяют человеку выжить в космическом пространстве. НАСА часто использует фразу «Система экологического контроля и жизнеобеспечения» или аббревиатуру ECLSS при описании этих систем для своих пилотируемых космических полетов. Система жизнеобеспечения может подавать: воздух, воду и пищу. Он также должен поддерживать правильную температуру тела, приемлемое давление на тело и работать с продуктами жизнедеятельности организма. Также может потребоваться защита от вредных внешних воздействий, таких как радиация и микрометеориты. Компоненты системы жизнеобеспечения критически важны для жизни и спроектированы и изготовлены с использованием технических средств безопасности.
Aurora australis и Discovery, май 1991 г. Космическая погода - это концепция изменения условий окружающей среды в космическом пространстве. Он отличается от концепции погоды в атмосфере планеты и имеет дело с явлениями, связанными с окружающей плазмой, магнитными полями, излучением и другими веществами в космосе (как правило, близко к Земле, но также в межпланетной, а иногда и в межзвездной среде ). «Космическая погода описывает условия в космосе, которые влияют на Землю и ее технологические системы. Наша космическая погода является следствием поведения Солнца, природы магнитного поля Земли и нашего местоположения в Солнечной системе».
Космическая погода оказывает глубокое влияние на несколько областей, связанных с исследованием и освоением космоса. Изменяющиеся геомагнитные условия могут вызвать изменения плотности атмосферы, вызывая быстрое ухудшение высоты полета космического корабля на низкой околоземной орбите. Геомагнитные бури из-за повышенной солнечной активности могут потенциально ослеплять датчики на борту космического корабля или создавать помехи для бортовой электроники. Понимание условий космической среды также важно при разработке систем защиты и жизнеобеспечения для пилотируемых космических кораблей.
Ракеты как класс по своей сути не сильно загрязняют окружающую среду. Однако в некоторых ракетах используется токсичное топливо, а в большинстве транспортных средств используется топливо, не являющееся углеродно-нейтральным. Многие твердые ракеты содержат хлор в форме перхлората или других химикатов, и это может вызвать временные локальные дыры в озоновом слое. При повторном входе в космический корабль образуются нитраты, которые также могут временно воздействовать на озоновый слой. Большинство ракет изготовлено из металлов, которые могут оказывать воздействие на окружающую среду во время их изготовления.
Помимо атмосферных воздействий, существуют воздействия на околоземную космическую среду. Существует вероятность того, что орбита станет недоступной для поколений из-за экспоненциального увеличения космического мусора, вызванного отколом спутников и транспортных средств ( синдром Кесслера ). Поэтому сегодня многие запущенные ракеты предназначены для повторного входа в них после использования.
На нем показан снимок Солнца в крайнем ультрафиолетовом свете (эксперимент с телескопом Apollo Mount SO82A), сделанный во время Skylab 3, с добавлением Земли для масштабирования. Справа изображение Солнца показывает выбросы гелия, а изображение слева показывает выбросы железа. Одним из применений космических полетов является наблюдение, которое затруднено или затруднено из-за нахождения на поверхности Земли. Скайлэб включал в себя массивную солнечную обсерваторию с экипажем, которая произвела революцию в солнечной науке в начале 1970-х годов, используя космическую станцию на базе Аполлона в сочетании с пилотируемыми космическими полетами к ней. Текущие и предлагаемые приложения для космических полетов включают:
Наиболее ранние разработки космических полетов были оплачены правительствами. Однако сегодня основные рынки запуска, такие как спутники связи и спутниковое телевидение, являются чисто коммерческими, хотя многие из запусков изначально финансировались правительствами.
Частные космические полеты - это быстро развивающаяся область: космические полеты не только оплачиваются корпорациями или даже частными лицами, но часто выполняются частными космическими компаниями. Эти компании часто утверждают, что большая часть предыдущей высокой стоимости доступа к космосу была вызвана неэффективностью правительства, которой они могут избежать. Это утверждение может быть подтверждено гораздо более низкими опубликованными затратами на запуск частных космических ракет-носителей, таких как Falcon 9, разработанных с частным финансированием. Для того чтобы такие приложения, как космический туризм и особенно колонизация космоса, стали возможными для расширения, потребуются более низкие затраты на запуск и высокая безопасность.
Быть космическим - значит быть способным и активно совершать космические путешествия или космический транспорт, управлять космическими кораблями или космическими самолетами. Это включает в себя знание различных тем и развитие специальных навыков, включая: аэронавтику ; космонавтика ; программы по обучению космонавтов ; космическая погода и прогнозирование; обслуживание судов и малых судов; эксплуатация различного оборудования; проектирование и строительство космических аппаратов ; взлет и вход в атмосферу в атмосфере; орбитальная механика (она же астродинамика ); коммуникации; двигатели и ракеты; выполнение эволюций, таких как буксировка, строительство в условиях микрогравитации и стыковка с космосом ; погрузочно-разгрузочное оборудование, опасные грузы и хранение грузов; выход в открытый космос ; реагирование на чрезвычайные ситуации; выживание в космосе и первая помощь; пожаротушение; жизнеобеспечение. Уровень знаний, необходимых в этих областях, зависит от характера работы и типа используемого судна. «Космос» аналогичен мореплаванию.
За пределами системы Земля - Луна никогда не проводились полеты с экипажем. Однако Соединенные Штаты, Россия, Китай, страны Европейского космического агентства и несколько корпораций и предприятий на разных этапах планируют отправиться на Марс (см. Миссия человека на Марс ).
Космические организации могут быть суверенными государствами, наднациональными организациями и частными корпорациями. Космические державы - это те, кто способен самостоятельно строить и запускать корабли в космос. Растущее число частных предприятий стало или становится космическим. Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства начало первую программу ООН пространства в 2016 году.
В настоящее время Россия, то материковый Китай, и Соединенные Штаты являются единственным экипажем Космической нации. Космические державы, перечисленные по году первого запуска с экипажем:
В настоящее время есть программы пилотируемых космических полетов. Подтвержденные и датированные планы пилотируемых космических полетов. Подтверждены планы пилотируемых космических полетов. Планы полета человека в космос по простейшему виду (суборбитальный полет и т. Д.). Планы полета человека в космос крайнего вида (космические станции и др.). Когда-то были официальные планы пилотируемых космических полетов, но с тех пор от них отказались. Следующие страны или организации разработали свои собственные ракеты-носители для вывода на орбиту беспилотных космических аппаратов либо со своей территории, либо с иностранной помощью (дата первого запуска в скобках):
Также несколько стран, таких как Канада, Италия и Австралия, обладали полунезависимыми возможностями для космических полетов, запуская спутники местного производства на иностранных пусковых установках. Канада спроектировала и построила спутники (Alouette 1 и 2) в 1962 и 1965 годах, которые выводились на орбиту с помощью американских ракет-носителей. Италия разработала и построила несколько спутников, а также герметичные (управляемые) модули для Международной космической станции. Первые итальянские спутники запускались с использованием аппаратов, предоставленных НАСА, сначала с летного комплекса Уоллопса в 1964 году, а затем с космодрома в Кении ( платформа Сан-Марко ) в период с 1967 по 1988 год; Италия руководила разработкой ракетной программы Vega в рамках Европейского космического агентства с 1998 года. Соединенное Королевство отказалось от своей независимой программы космических запусков в 1972 году в пользу сотрудничества с Европейской организацией по разработке пусковых установок (ELDO) в области технологий запуска до 1974 года. Австралия отказалась от своей программы запуска вскоре после успешного запуска WRESAT и стала единственным неевропейским членом ELDO.
Если рассматривать простой запуск объекта за пределами линии Кармана как минимальное требование для полета в космос, то Германия с ракетой V-2 стала первой космической державой в 1944 году. Следующие страны достигли суборбитальных космических полетов только за счет запуска местных ракет и / или ракеты в суборбитальное пространство.
1. Германия 20 июня 1944 г.
2. Восточная Германия, 12 апреля 1957 г.
3. Канада 5 сентября 1959 г.
4. Ливан 21 ноября 1962 г.
5. Швейцария, 27 октября 1967 г.
6. Аргентина 16 апреля 1969 г.
7. Бразилия, 21 сентября 1976 г.
8. Испания 18 февраля 1981 г.
9. Западная Германия 1 марта 1981 г.
10. Ирак, июнь 1984 года.
11. ЮАР, 1 июня 1989 г.
12. Швеция 8 мая 1991 г.
13. Йемен 12 мая 1994 г.
14. Пакистан 6 апреля 1998 г.
15. Тайвань, 15 декабря 1998 г.
16. Сирия 1 сентября 2000 г.
17. Индонезия 29 сентября 2004 г.
18. Демократическая Республика Конго 2007
19. Новая Зеландия 30 ноября 2009 г.
20. Норвегия 27 сентября 2018 г.
| Ресурсы библиотеки о космическом полете |
