Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  История 

Техника космических исследований

Рассчитанные на длительное пребывание в космосе обитаемые научные станции — устройства так сложные и дорогие, что для их создания и эксплуатации необходимы объединённые усилия и опыт инженеров и учёных почти всех государств. Идея сотворения интернациональной космической станции появилась начале девяностых гг. Проект стал вправду международным, когда к Рф и США присоединились Канада, Япония и Европейское космическое агентство. Общий внутренний объём станции опосля сборки её на орбите составит 1217 м , масса — 377 т, из которых 140 т — русские составляющие, 37 т — американские. Расчётное время работы интернациональной станции — 15 лет. Америкосы изготовляют для станции научную лабораторию, жилой модуль, стыковочные блоки «Ноуд-1» и «Ноуд-2». Русская сторона разрабатывает и поставляет функционально-грузовой блок, универсальный стыковочный модуль, транспортные корабли снабжения, служебный модуль и ракету-носитель «Протон». Большую часть работ выполняет Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева. Центральной частью станции станет функционально-грузовой блок, по размерам и главным элементам конструкции аналогичный модулям «Квант-2» и «Кристалл» станции «Мир». Его диаметр — 4 м, длина — 13 м, масса — более 19 т. Блок будет служить домом для астронавтов в начальный период сборки станции, также для обеспечения ее электроэнергией от солнечных панелей и хранения запасов топлива для двигательных установок. Служебный модуль сотворен на основе центральной части разрабатывавшейся в восьмидесятых гг. станции «Мир-2». В нём астронавты будут жить постоянно, и проводить опыты. Участники Европейского космического агентства разрабатывают лабораторию «Колумбус» и автоматический транспортный корабль под ракету-носитель «Ариан-5». Канада поставляет мобильную систему обслуживания, Япония — экспериментальный модуль. Для сборки интернациональной космической станции будет нужно выполнить 28 полётов на американских космических кораблях типа «Спейс шаттл», 17 запусков русских ракетносителей и один пуск «Ариана-5». Доставят экипажи и оборудование к станции 29 российских кораблей «Союз-ТМ» и «Прогресс».

 

Философы Старой Греции космосом считали гармоничную Вселенную, в которой царит порядок и всё подчиняется законам природы (в отличие от хаоса, где царствует слепой вариант). Современные исследователи соображают под космосом примерно то же самое, однако их интересует вопросец: а какие законы управляют Вселенной? Чтобы понять это, космос изучали с помощью разных наземных устройств — радио- и оптических телескопов, счётчиков заряженных частиц и иной научной аппаратуры. 4 октября 1957 г. Советский Альянс выполнил запуск первого искусственного спутника Земли. Устройство, изготовленное руками человека, в первый раз было выведено в космос. С тех пор исследование Вселенной стало одной из основных задач космической техники. К данной технике относят, во-первых, ракеты-носители, доставляющие научные приборы в околоземное и космическое место. Сегодня с их помощью выводят на орбиту спутники и межпланетные лаборатории массой в 10-ки и сотни тонн. Во-вторых, мощнейшую вычислительную аппаратуру, позволяющую рассчитывать траектории полёта к планетам Галлактики и режимы высадки на них. В-третьих, сами научные приборы, способные безотказно работать в условиях вакуума, космического холода, в потоках ионизирующего излучения. В-четвёртых, служебные системы и агрегаты, которыми оснащаются космические станции. Космические исследования обходятся недёшево. К примеру, орбитальный телескоп диаметром 1 м стоит в 100 раз дороже наземного. Создание космического телескопа «Хаббл» с зеркалом диаметром 2,4 м обошлось американцам более чем в 6 млрд. баксов. Однако на эти траты приходится идти. Научная аппаратура сейчас приносит не менее половины всей астрофизической инфы, поступающей в распоряжение учёных. Основная причина, заставляющая выводить научную аппаратуру в космос, — влияние земной атмосферы. В ней распадаются заряженные частицы, прилетающие из глубин Вселенной и от Солнца, рассеиваются и поглощаются излучения. Атмосфера никогда не бывает спокойной: воздух дрожит, размывая изображение звёзд в телескопах. Приборы в космосе не испытывают действия атмосферы и потому позволяют получить еще больше научной инфы, чем наземные. Но есть задачки, которые в принципе нереально решить без космической техники. Это непосредственное изучение атмосферы планет Галлактики и их поверхности, исследование межпланетного места. Научные приборы, предназначенные для орбитальных и межпланетных лабораторий, создаются с учётом условий космоса. Зеркала оптических телескопов делают не из простого стекла, а из ситалла, продукта объёмной кристаллизации стекла различного состава. Ситалл совсем прочен, а главное — фактически не подвержен тепловому расширению. К телескопу подключаются разные регистрирующие системы: спектральные приборы, фотоумножители и так называемые приборы с зарядовой связью (матрицы ПЗС) — устройства, создающие полноцветное изображение исследуемого объекта. Изображение в цифровой форме вводится в комп и передаётся на Землю; по качеству оно не уступает фотографическому. Космические телескопы позволяют вести наблюдения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях диапазона. Инфракрасный спектр особенно труден для наблюдения: сам телескоп и приёмники излучения приходится охлаждать практически до температуры абсолютного нуля, чтоб их собственное тепловое излучение не мешало измерениям. Невзирая на технические сложности, инфракрасную аппаратуру удалось сделать совсем чувствительной: она способна с околоземной орбиты найти горящую на Луне спичку. Ещё труднее измерять энергию радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов, которые буквально пронизывают Вселенную, образуя неизменный фон. Эти радиоволны появились одновременно с нашей Вселенной и несут сведения о первых секундах ее существования. Обыденные антенны тут бесполезны, и для работы на специализированных спутниках были созданы особенные рупорные антенны и чувствительные приёмники-радиометры. Для регистрации рентгеновского и гамма-излучения используют счётчики и детекторы самых различных типов. Кванты этих излучений несут совсем большую энергию; в зависимости от типа счётчика они либо ионизуют атомы газа, либо вызывают световую вспышку в кристалле, либо рождают цепочку искр, отмечающую траекторию их движения. Так регистрируют потоки заряженных частиц, приходящие из глубин космоса и от Солнца. Из нескольких детекторов собирают рентгеновский либо гамма-телескоп — устройство, с большой точностью определяющее направление на источник излучения. Совершенно иную аппаратуру несут станции, предназначенные для исследования других планет. Их оснащают устройствами для измерения магнитного поля планеты, анализаторами атмосферных газов, радиолокаторами для просвечивания плотной облачности. Для спуска на поверхность планеты такие станции снабжены системами мягкой высадки — тормозными двигателями, амортизаторами и парашютами. На станциях монтируют стереоскопические (от греч. «стерео'с» — «твёрдый», «объёмный», «пространственный» и «скопе'о» — «смотрю») камеры для панорамной съёмки, компактные буровые установки и манипуляторы для отбора проб грунта. Бортовые лаборатории проводили химические анализы грунта и ставили опыты по отысканию органической жизни на Марсе. По Луне и Марсу уже разъезжали телеуправляемые экипажи — отечественные «Луноходы» и южноамериканский марсоход «Соджорнер». Функционирование космических лабораторий обеспечивают разные системы и агрегаты. Источниками электроэнергии тут служат панели солнечных элементов и батареи, которые от их подзаряжаются, а станции, уходящие далеко от Солнца, снабжаются вдобавок и атомными батареями. Система телеметрических (от греч. «те'ле» — «вдаль», «далековато» и «метро» — «измеряю») измерений смотрит за тем, чтобы все устройства работали в установленном режиме. Результаты научных измерений вводятся в запоминающее устройство и передаются на Землю по радио во время сеанса связи. Особо выделена радиолиния, позволяющая по командам с пт управления включать и выключать приборы, ориентировать станцию, маневрировать. Бортовой комп координирует работу систем и агрегатов станции и заведует ею по заданной программе либо по командам с Земли, а связанный с компьютером образец времени осуществляет привязку работы станции к земным часам с точностью до 0,001 с. Система терморегуляции поддерживает на борту требуемую температуру. Станцию во время полёта ориентируют так, чтоб ее антенны были направлены на Землю, а научные приборы — телескопы, счётчики заряженных частиц, фотоприёмники — на исследуемый объект: звезду, туманность, планету либо ее спутник. Высшую точность наведения приборов обеспечивают компьютеры (на борту и на Земле), которые создают сложные расчёты. Разворачивают станцию и удерживают ее в нужном положении исполнительные механизмы: движки малой тяги и тяжёлые волчки-гироскопы, называемые гиродинами (от греч. «ги'рос» и «ди'намис» — «сила»). Ось раскрученного волчка стремится сохранить своё направление в пространстве, и довольно массивный гироскоп препятствует самостоятельному повороту всей космической станции. Орбитальный комплекс «Мир», к примеру, стабилизируют сходу 6 гиродинов. Сейчас, когда вы читаете эту книгу, пределы Галлактики в первый раз покинула американская межпланетная станция «Пионер-10». Она направляется к звезде Альдебаран в созвездии Тельца и прилетит к ней через 2 млн. лет, принеся земное послание другим мирам. Пуски искусственных спутников и межпланетных лабораторий продолжаются. Начался установка первых блоков интернациональной космической станции. На базе морской платформы для добычи нефти в Рф создана стартовая площадка в низких широтах, удобных для выведения спутников связи. Техника космических исследований становится совершеннее, и с ее помощью мы всё больше узнаём о Солнечной системе, о Галактике, о Вселенной.



Загадки древнейшего прошедшего. Патентное ведомство. Адаптеризация. Гальванотехника.

На главную  История 





0.0067
 
Яндекс.Метрика