ĮėjimasOrbitinės stoties aplink žemę greitis. Tarptautinės kosminės stoties struktūra ir matmenys
Pristatytas skaitytojų dėmesiui greičiausių raketų pasaulyje per visą kūrimo istoriją.
Greitis 3,8 km/s
Greičiausia vidutinio nuotolio balistinė raketa, kurios maksimalus greitis yra 3,8 km per sekundę, atveria greičiausių pasaulio raketų reitingą. R-12U buvo modifikuota R-12 versija. Raketa nuo prototipo skyrėsi tuo, kad oksidatoriaus bake nebuvo tarpinio dugno ir kai kuriais nedideliais konstrukcijos pakeitimais - šachtoje nėra vėjo apkrovų, dėl kurių buvo galima palengvinti bakus ir sausus raketos skyrius bei pašalinti poreikį. stabilizatoriams. Nuo 1976 m. raketos R-12 ir R-12U buvo pradėtos šalinti ir pakeistos mobiliosiomis antžeminėmis sistemomis „Pioneer“. 1989 metų birželį jos buvo atšauktos iš tarnybos, o 1990 metų gegužės 21 dieną Baltarusijos Lesnajos bazėje buvo sunaikintos 149 raketos.
Greitis 5,8 km/s
Viena greičiausių Amerikos raketų, kurios maksimalus greitis yra 5,8 km per sekundę. Tai pirmoji sukurta tarpžemyninė balistinė raketa, kurią priėmė JAV. Sukurta kaip MX-1593 programos dalis nuo 1951 m. Jis buvo JAV oro pajėgų branduolinio arsenalo pagrindas 1959–1964 m., tačiau vėliau buvo greitai pašalintas iš tarnybos dėl pažangesnės Minuteman raketos atsiradimo. Tai buvo pagrindas sukurti kosminių raketų „Atlas“ šeimą, kuri veikia nuo 1959 m. iki šių dienų.
Greitis 6 km/s
UGM-133 A Trišakis II– Amerikos trijų pakopų balistinė raketa, viena greičiausių pasaulyje. Didžiausias jo greitis yra 6 km per sekundę. „Trident-2“ buvo kuriamas nuo 1977 m. lygiagrečiai su žiebtuvėliu „Trident-1“. Priimta eksploatuoti 1990 m. Paleidimo svoris – 59 tonos. Maks. metimo svoris - 2,8 tonos, o paleidimo nuotolis yra 7800 km. Maksimalus skrydžio nuotolis su sumažintu kovinių galvučių skaičiumi yra 11 300 km.
Greitis 6 km/s
Viena greičiausių kietojo kuro balistinių raketų pasaulyje, naudojama su Rusija. Jo minimalus žalos spindulys yra 8000 km, o apytikslis greitis – 6 km/s. Raketą nuo 1998 metų kūrė Maskvos šiluminės inžinerijos institutas, kuris ją sukūrė 1989-1997 metais. antžeminės raketos „Topol-M“. Iki šiol buvo atlikti 24 bandomieji „Bulava“ paleidimai, iš kurių penkiolika buvo laikomi sėkmingais (pirmojo paleidimo metu buvo paleistas masinio dydžio raketos prototipas), du (septintasis ir aštuntasis) buvo sėkmingi iš dalies. Paskutinis bandomasis raketos paleidimas įvyko 2016 metų rugsėjo 27 dieną.
Greitis 6,7 km/s
Minutininkas LGM-30 G– viena greičiausių antžeminių tarpžemyninių balistinių raketų pasaulyje. Jo greitis yra 6,7 km per sekundę. Numatomas LGM-30G Minuteman III skrydžio nuotolis yra nuo 6 000 iki 10 000 kilometrų, priklausomai nuo kovinės galvutės tipo. Minuteman 3 buvo naudojamas JAV nuo 1970 m. iki šių dienų. Tai vienintelė siloso pagrindu veikianti raketa JAV. Pirmasis raketos paleidimas įvyko 1961 m. vasario mėn., II ir III modifikacijos buvo paleistos atitinkamai 1964 ir 1968 m. Raketa sveria apie 34 473 kilogramus, joje sumontuoti trys kietojo kuro varikliai. Planuojama, kad raketa bus naudojama iki 2020 m.
Greitis 7 km/s
Greičiausia pasaulyje priešraketinė raketa, skirta sunaikinti labai manevringus taikinius ir didelio aukščio hipergarsines raketas. Amūro komplekso 53T6 serijos bandymai prasidėjo 1989 m. Jo greitis yra 5 km per sekundę. Raketa yra 12 metrų smailus kūgis be išsikišusių dalių. Jo korpusas pagamintas iš didelio stiprumo plieno, naudojant kompozitinę apviją. Raketos konstrukcija leidžia jai atlaikyti dideles perkrovas. Perėmėjas paleidžiamas 100 kartų pagreičiu ir gali perimti taikinius, skrendančius iki 7 km per sekundę greičiu.
Greitis 7,3 km/s
Galingiausia ir greičiausia branduolinė raketa pasaulyje, kurios greitis siekia 7,3 km per sekundę. Visų pirma, ketinama sunaikinti labiausiai įtvirtintus komandų postus, balistinių raketų silosus ir oro bazes. Vienos raketos branduoliniai sprogmenys gali sunaikinti Didelis miestas, gana dauguma JAV. Pataikymo tikslumas yra apie 200-250 metrų. Raketa patalpinta stipriausiuose pasaulyje silosuose. SS-18 gabena 16 platformų, iš kurių viena yra prikrauta jaukų. Patekdamos į aukštą orbitą visos „šėtono“ galvos patenka į netikrų taikinių „debesį“ ir jų praktiškai neatpažįsta radarai.
Greitis 7,9 km/s
Tarpžemyninė balistinė raketa (DF-5A), kurios maksimalus greitis yra 7,9 km per sekundę, atveria greičiausių pasaulyje trejetuką. Kinijos DF-5 ICBM pradėtas naudoti 1981 m. Jis gali nešti didžiulę 5 MT kovinę galvutę ir nuvažiuoti daugiau nei 12 000 km. DF-5 nukreipimas yra maždaug 1 km, o tai reiškia, kad raketa turi vieną tikslą – sunaikinti miestus. Kovos galvutės dydis, nukreipimas ir tai, kad pilnai pasiruošti paleidimui užtrunka tik valandą, reiškia, kad DF-5 yra baudžiamasis ginklas, skirtas nubausti bet kokius būsimus užpuolikus. 5A versija padidino nuotolį, pagerino 300 m įlinkį ir galimybę nešiotis kelias kovines galvutes.
R-7 Greitis 7,9 km/s
R-7– Sovietų, pirmoji tarpžemyninė balistinė raketa, viena greičiausių pasaulyje. Didžiausias jo greitis yra 7,9 km per sekundę. Pirmųjų raketos kopijų kūrimą ir gamybą 1956–1957 metais atliko įmonė OKB-1 netoli Maskvos. Po sėkmingų paleidimų jis buvo panaudotas 1957 metais pirmiesiems pasaulyje dirbtiniams Žemės palydovams paleisti. Nuo tada R-7 šeimos raketos buvo aktyviai naudojamos erdvėlaiviams paleisti įvairiems tikslams, o nuo 1961 metų šios raketos buvo plačiai naudojamos pilotuojamuose skrydžiuose į kosmosą. R-7 pagrindu buvo sukurta visa nešančiųjų raketų šeima. Nuo 1957 iki 2000 m. buvo paleista daugiau nei 1800 R-7 paleidimo raketų, iš kurių daugiau nei 97% buvo sėkmingos.
Greitis 7,9 km/s
RT-2PM2 „Topol-M“ (15Zh65)- greičiausia tarpžemyninė balistinė raketa pasaulyje, kurios maksimalus greitis yra 7,9 km per sekundę. Maksimalus atstumas – 11 000 km. Turi vieną termobranduolinę galvutę, kurios galia 550 kt. Siloso pagrindu sukurta versija buvo pradėta eksploatuoti 2000 m. Paleidimo būdas yra skiedinys. Raketą palaikantis kietojo kuro variklis leidžia jai įsibėgėti daug greičiau nei ankstesnių tipų panašios klasės raketos, sukurtos Rusijoje ir Sovietų Sąjungoje. Dėl to raketinės gynybos sistemoms daug sunkiau ją perimti aktyvioje skrydžio fazėje.
Sveiki, jei turite klausimų apie tarptautinį kosminė stotis ir kaip tai veikia, pabandysime į juos atsakyti.
Žiūrint vaizdo įrašus „Internet Explorer“ gali kilti problemų, kad jas išspręstumėte, naudokite modernesnę naršyklę, pvz., „Google Chrome“ ar „Mozilla“.
Šiandien internete sužinosite apie tokį įdomų NASA projektą kaip TKS internetinė kamera HD kokybe. Kaip jau supratote, ši internetinė kamera veikia gyventi ir vaizdo įrašas patenka į internetą tiesiai iš tarptautinės kosminės stoties. Viršuje esančiame ekrane galite pažvelgti į astronautus ir kosmoso vaizdą.
ISS internetinė kamera yra sumontuota ant stoties apvalkalo ir visą parą transliuoja internetinį vaizdo įrašą.
Noriu priminti, kad ambicingiausias mūsų sukurtas objektas kosmose yra Tarptautinė kosminė stotis. Jo vietą galima stebėti sekimo metu, kuris rodo tikrąją jos padėtį virš mūsų planetos paviršiaus. Orbita jūsų kompiuteryje rodoma realiu laiku. Prieš 5–10 metų tai būtų buvę neįsivaizduojama.
TKS matmenys nuostabūs: ilgis – 51 metras, plotis – 109 metrai, aukštis – 20 metrų, o svoris – 417,3 tonos. Svoris kinta priklausomai nuo to, ar SOYUZ prie jo prikabintas ar ne, noriu priminti, kad Space Shuttle erdvėlaiviai nebeskraido, jų programa apribota, o JAV naudoja mūsų SOYUZ.
Stoties struktūra
Animacija apie statybos procesą nuo 1999 iki 2010 m.
Stotis pastatyta ant modulinės struktūros: dalyvaujančių šalių pastangomis buvo suprojektuoti ir sukurti įvairūs segmentai. Kiekvienas modulis turi savo specifinę funkciją: pavyzdžiui, mokslinis, gyvenamasis arba pritaikytas saugojimui.
3D stoties modelis
3D statybos animacija
Kaip imkime pavyzdį American Unity moduliai, kurie yra džemperiai ir taip pat naudojami prijungti prie laivų. Įjungta Šis momentas stotis susideda iš 14 pagrindinių modulių. Jų bendras tūris – 1000 kubinių metrų, o svoris – apie 417 tonų, laive visada gali būti 6 ar 7 žmonių įgula.
Stotis buvo surinkta nuosekliai prijungiant kitą bloką ar modulį prie esamo komplekso, kuris yra prijungtas prie jau veikiančių orbitoje.
Jei imsime informaciją apie 2013 m., tada stotyje yra 14 pagrindinių modulių, iš kurių rusiški yra Poisk, Rassvet, Zarya, Zvezda ir Piers. Amerikietiški segmentai – „Unity“, „Domes“, „Leonardo“, „Tranquility“, „Destiny“, „Quest and Harmony“, Europos – „Columbus“ ir japonų – „Kibo“.
Šioje diagramoje rodomi visi pagrindiniai, taip pat smulkūs moduliai, kurie yra stoties dalis (užtamsinti), ir tie, kuriuos planuojama pristatyti ateityje – neužtamsinti.
Atstumas nuo Žemės iki TKS svyruoja nuo 413 iki 429 km. Periodiškai stotis „pakeliama“ dėl to, kad ji pamažu mažėja, dėl trinties su atmosferos likučiais. Kokiame aukštyje ji yra, priklauso ir nuo kitų veiksnių, pavyzdžiui, nuo kosminių šiukšlių.
Žemė, šviesios dėmės – žaibas
Neseniai pasirodęs blokbasteris „Gravitacija“ aiškiai (nors ir šiek tiek perdėtai) parodė, kas gali nutikti orbitoje, jei kosminės šiukšlės skrenda arti. Taip pat orbitos aukštis priklauso nuo Saulės ir kitų mažiau reikšmingų veiksnių įtakos.
Egzistuoja speciali paslauga, kuri užtikrina, kad TKS skrydžio aukštis būtų kuo saugesnis ir niekas nekeltų grėsmės astronautams.
Yra buvę atvejų, kai dėl kosminių šiukšlių reikėjo keisti trajektoriją, tad jos aukštis priklauso ir nuo nuo mūsų nepriklausančių veiksnių. Grafikuose aiškiai matoma trajektorija, pastebima, kaip stotis kerta jūras ir žemynus, skrieja tiesiogine prasme virš mūsų galvų.
Orbitos greitis
SOYUZ serijos erdvėlaiviai Žemės fone, filmuojami su ilga ekspozicija
Jei sužinosite, kaip greitai skrenda TKS, būsite pasibaisėję, kad tai tikrai milžiniški skaičiai Žemei. Jo greitis orbitoje siekia 27 700 km/val. Tiksliau sakant, greitis yra daugiau nei 100 kartų didesnis nei standartinio serijinio automobilio. Vienam apsisukimui atlikti reikia 92 minučių. Astronautai per 24 valandas patiria 16 saulėtekių ir saulėlydžių. Poziciją realiu laiku stebi Misijos valdymo centro ir skrydžių valdymo centro Hiustone specialistai. Jei žiūrite transliaciją, atkreipkite dėmesį, kad TKS kosminė stotis periodiškai skrenda į mūsų planetos šešėlį, todėl nuotraukoje gali būti trikdžių.
Statistika ir įdomūs faktai
Jei imtume pirmuosius 10 stoties veikimo metų, tai iš viso 28 ekspedicijų metu joje apsilankė apie 200 žmonių, šis skaičius yra absoliutus kosminių stočių rekordas (mūsų Mir stotyje prieš tai apsilankė „tik“ 104 žmonės) . Be rekordų laikymo, stotis tapo pirmąja sėkmingas pavyzdys kosminių skrydžių komercializavimas. Rusijos kosmoso agentūra „Roscosmos“ kartu su Amerikos kompanija„Space Adventures“ pirmą kartą iškėlė kosmoso turistus į orbitą.
Iš viso kosmose apsilankė 8 turistai, kuriems kiekvienas skrydis kainavo nuo 20 iki 30 milijonų dolerių, o tai apskritai nėra taip brangu.
Konservatyviausiais skaičiavimais, žmonių, galinčių leistis į tikrą kosminę kelionę, skaičius siekia tūkstančius.
Ateityje su masiniais paleidimais skrydžio kaina sumažės, o besikreipiančiųjų skaičius padidės. Jau 2014 m. privačios bendrovės siūlo vertingą alternatyvą tokiems skrydžiams - suborbitinį maršrutinį autobusą, kurio skrydis kainuos daug pigiau, reikalavimai turistams nėra tokie griežti, o kaina yra prieinamesnė. Nuo suborbitinio skrydžio aukščio (apie 100-140 km) mūsų planeta būsimiems keliautojams pasirodys kaip nuostabus kosminis stebuklas.
Tiesioginė transliacija yra vienas iš nedaugelio interaktyvių astronominių įvykių, kuriuos matome neįrašytus, o tai labai patogu. Atminkite, kad skrendant per šešėlinę zoną galimi techniniai sutrikimai. Vaizdo įrašą iš TKS geriausia žiūrėti iš kameros, nukreiptos į Žemę, kai dar turite galimybę apžiūrėti mūsų planetą iš orbitos.
Žemė iš orbitos atrodo tikrai nuostabiai matomi ne tik žemynai, jūros ir miestai. Taip pat jūsų dėmesiui pristatomos pašvaistės ir didžiuliai uraganai, kurie iš kosmoso atrodo tikrai fantastiškai.
Norėdami sužinoti, kaip Žemė atrodo iš TKS, žiūrėkite toliau pateiktą vaizdo įrašą.
Šiame vaizdo įraše parodytas Žemės vaizdas iš kosmoso ir jis buvo sukurtas iš astronautų nuotraukų. Labai aukštos kokybės vaizdo įrašas, žiūrėti tik 720p kokybe ir su garsu. Vienas geriausių vaizdo įrašų, surinktas iš vaizdų iš orbitos.
Realaus laiko internetinė kamera rodo ne tik tai, kas yra už odos, mes taip pat galime stebėti astronautų darbą, pavyzdžiui, iškraunant Sojuzą ar prijungiant juos prie doko. Tiesioginės transliacijos kartais gali nutrūkti, kai kanalas yra perkrautas arba kyla problemų dėl signalo perdavimo, pavyzdžiui, perdavimo zonose. Todėl, jei transliacija neįmanoma, tada ekrane rodomas statinis NASA ekranas arba „mėlynas ekranas“.
Stotis į mėnulio šviesa, SOYUZ laivai matomi Oriono žvaigždyno ir auroros fone
Tačiau skirkite šiek tiek laiko ir pažiūrėkite į vaizdą iš TKS internete. Kai ekipažas ilsisi, vartotojai pasaulinis tinklas internetas gali stebėti, kaip viskas vyksta iš TKS vertimas internetužvaigždėtas dangus astronautų akimis – iš 420 km aukščio virš planetos.
Įgulos darbo grafikas
Norint apskaičiuoti, kada astronautai miega ar budi, reikia atsiminti, kad kosmose naudojamas koordinuotasis universalusis laikas (UTC), kuris žiemą nuo Maskvos laiko atsilieka trimis valandomis, o vasarą keturiomis, ir atitinkamai TKS kamera. rodo tą patį laiką.
Astronautams (arba kosmonautams, priklausomai nuo įgulos) suteikiama aštuonios su puse valandos miego. Kilimas paprastai prasideda 6.00, o pabaiga 21.30. Yra privalomi rytiniai pranešimai į Žemę, kurie prasideda maždaug 7.30–7.50 (tai yra amerikietiškame segmente), 7.50–8.00 (rusų kalba), o vakare – 18.30–19.00. Astronautų pranešimus galima išgirsti, jei interneto kamera šiuo metu transliuoja būtent šį ryšio kanalą. Kartais galima išgirsti transliaciją rusų kalba.
Atminkite, kad klausotės ir žiūrite NASA paslaugų kanalą, kuris iš pradžių buvo skirtas tik specialistams. Viskas pasikeitė stoties 10-mečio išvakarėse, o internetinė TKS kamera tapo vieša. Ir iki šiol Tarptautinė kosminė stotis yra internete.
Prijungimas prie erdvėlaivio
Įspūdingiausios akimirkos, kurias transliuoja internetinė kamera, įvyksta, kai mūsų Sojuz, Progress, Japonijos ir Europos krovininiai erdvėlaiviai prisišvartuoja, be to, yra išėjimas į atvira erdvė kosmonautai ir astronautai.
Mažas nepatogumas yra tai, kad kanalo apkrova šiuo metu yra didžiulė, šimtai ir tūkstančiai žmonių žiūri vaizdo įrašą iš TKS, kanalo apkrova didėja, o tiesioginė transliacija gali būti pertraukiama. Šis reginys kartais gali būti tikrai fantastiškai jaudinantis!
Skrydis virš planetos paviršiaus
Beje, jei atsižvelgsime į skrydžio regionus, taip pat į intervalus, kuriais stotis yra šešėlio ar šviesos zonose, galime patys planuoti transliacijos žiūrėjimą naudodami šio puslapio viršuje esančią grafinę diagramą. .
Bet jei žiūrėjimui galite skirti tik tam tikrą laiką, atminkite, kad internetinė kamera visą laiką yra prisijungusi, todėl visada galėsite mėgautis kosminiai peizažai. Tačiau geriau jį žiūrėti, kol astronautai dirba arba erdvėlaivis prisišvartuoja.
Incidentai, įvykę darbo metu
Nepaisant visų atsargumo priemonių stotyje ir su ją aptarnaujančiais laivais, rimčiausias incidentas buvo 2003 m. vasario 1 d. Nors šaudyklė neprisijungė prie stoties ir vykdė savo misiją, dėl šios tragedijos visi vėlesni erdvėlaivių skrydžiai buvo uždrausti, o draudimas buvo panaikintas tik 2005 m. liepos mėn. Dėl to pailgėjo statybos užbaigimo laikas, nes į stotį galėjo skristi tik Rusijos erdvėlaiviai „Sojuz“ ir „Progress“, kuri tapo vienintele priemone į orbitą išgabenti žmones ir įvairius krovinius.
Taip pat 2006 metais rusiškame segmente tvyrojo nedidelis dūmų kiekis, kompiuterių gedimai įvyko 2001 metais ir du kartus 2007 metais. 2007-ųjų ruduo įgulai pasirodė varginantis, nes... teko atlikti kai kuriuos remontus saulės baterija, kuris sugedo montuojant.
Tarptautinė kosminė stotis (astro entuziastų padarytos nuotraukos)
Naudojant šio puslapio duomenis, nėra sunku sužinoti, kur dabar yra TKS. Stotis iš Žemės atrodo gana ryški, todėl plika akimi ją galima pamatyti kaip žvaigždę, kuri gana greitai juda iš vakarų į rytus.
Stotis buvo nufilmuota naudojant ilgą ekspoziciją
Kai kurie astronomijos entuziastai netgi sugeba gauti TKS nuotraukas iš Žemės.
Šios nuotraukos atrodo gana kokybiškos, jose matosi net priplaukę laivai, o jei astronautai išplaukia į kosmosą, tada jų figūros.
Jei planuojate jį stebėti per teleskopą, atminkite, kad jis juda gana greitai, o geriau, jei turite valdymo sistemą, leidžiančią nukreipti objektą neprarandant jo iš akių.
Kur dabar skraido stotis, galite pamatyti aukščiau esančiame grafike
Jei nežinote, kaip jį pamatyti iš Žemės arba neturite teleskopo, sprendimas yra vaizdo transliacija nemokamai ir visą parą!
Informaciją pateikė Europos kosmoso agentūra
Naudojant šią interaktyvią schemą, galima apskaičiuoti stoties pravažiavimo stebėjimą. Jei orai bendradarbiaus ir nebus debesų, tuomet galėsite patys įsitikinti žaviu sklandytuvu, stotimi, kuri yra mūsų civilizacijos pažangos viršūnė.
Tiesiog reikia atsiminti, kad stoties orbitos polinkio kampas yra maždaug 51 laipsnis, ji skrenda virš tokių miestų kaip Voronežas, Saratovas, Kurskas, Orenburgas, Astana, Komsomolskas prie Amūro. Kuo toliau į šiaurę nuo šios linijos gyvensite, tuo prastesnės sąlygos ją pamatyti savo akimis bus ar net neįmanoma. Tiesą sakant, jį galite pamatyti tik virš horizonto pietinėje dangaus dalyje.
Jei imtume Maskvos platumą, tai daugiausia geriausias laikas ją stebėti – trajektorija, kuri bus šiek tiek aukščiau 40 laipsnių virš horizonto, tai yra po saulėlydžio ir prieš saulėtekį.
Kosmoso tyrinėjimai žmonijai jau seniai tapo gana įprastu dalyku. Tačiau skrydžiai į žemesnę Žemės orbitą ir į kitas žvaigždes neįsivaizduojami be gravitaciją įveikiančių įrenginių – raketų. Kiek iš mūsų žino: kaip veikia ir funkcionuoja paleidimo raketa, kur vyksta paleidimas ir koks jos greitis, leidžiantis įveikti planetos gravitaciją ir beorėje erdvėje. Pažvelkime į šias problemas atidžiau.
Įrenginys
Norėdami suprasti, kaip veikia raketa, turite suprasti jos struktūrą. Pradėkime apibūdinti mazgus nuo viršaus iki apačios.
ŠMC
Įrenginys, paleidžiantis į orbitą palydovą ar krovinių skyrių, savo konfigūracija visada skiriasi nuo nešiklio, skirto vežti įgulą. Pastarasis pačiame viršuje turi specialią avarinio gelbėjimo sistemą, kuri padeda evakuoti skyrių iš astronautų nešančiosios raketos gedimo atveju. Šis nestandartinis bokštelis, esantis pačiame viršuje, yra miniatiūrinė raketa, leidžianti ypatingomis aplinkybėmis „patraukti“ kapsulę su žmonėmis ir perkelti ją į saugų atstumą nuo avarijos vietos pradinis skrydžio etapas, kai dar galima atlikti kapsulės nusileidimą parašiutu Beorėje erdvėje SAS vaidmuo tampa ne toks svarbus Žemės artimoje erdvėje – funkcija, leidžianti atskirti nusileidžiančią transporto priemonę iš nešančiosios raketos leis išgelbėti astronautus.
Krovinių skyrius
Po SAS yra skyrius su kroviniu: pilotuojama transporto priemonė, palydovas, krovinių skyrius. Atsižvelgiant į nešančiosios raketos tipą ir klasę, į orbitą išleidžiamo krovinio masė gali svyruoti nuo 1,95 iki 22,4 tonos. Visas laivu gabenamas krovinys yra apsaugotas galvutės gaubtu, kuris, praplaukus atmosferos sluoksnius, išmetamas.
Pagrindinis variklis
Toli nuo kosmoso žmonės mano, kad jei raketa atsiduria beorėje erdvėje, šimto kilometrų aukštyje, kur prasideda nesvarumas, vadinasi, jos misija baigta. Tiesą sakant, priklausomai nuo užduoties, į kosmosą paleisto krovinio tikslinė orbita gali būti daug toliau. Pavyzdžiui, telekomunikacijų palydovai turi būti nugabenti į orbitą didesniame nei 35 tūkstančių kilometrų aukštyje. Norint pasiekti reikiamą pašalinimą, reikalingas varomasis variklis arba, kaip kitaip vadinama, viršutinė pakopa. Norėdami pasiekti suplanuotą tarpplanetinę ar išvykimo trajektoriją, turite keisti ne vieną kartą greičio režimas skrydis, atliekant tam tikrus veiksmus, todėl šį variklį reikia pakartotinai užvesti ir išjungti, tuo jis skiriasi nuo kitų panašių raketų komponentų.
Daugiapakopė
Paleidimo raketoje tik nedidelę jos masės dalį užima vežamas krovinys, likusią dalį sudaro varikliai ir degalų bakai, kurie yra skirtingose transporto priemonės stadijose. Dizaino funkcija iš šių įrenginių yra galimybė juos atskirti pasibaigus kurui. Po to jie sudega atmosferoje nepasiekę žemės. Tiesa, kaip rašo naujienų portalas reactor.space, in pastaraisiais metais Buvo sukurta technologija, leidžianti atskirtas stadijas nesužalotas grąžinti į nurodytą tašką ir vėl paleisti į kosmosą. Raketų moksle, kuriant daugiapakopius laivus, naudojamos dvi schemos:
- Pirmasis yra išilginis, leidžiantis aplink kėbulą pastatyti kelis identiškus variklius su degalais, kurie vienu metu įjungiami ir sinchroniškai atstatomi po naudojimo.
- Antrasis yra skersinis, todėl žingsnius galima išdėstyti didėjančia tvarka, vienas aukščiau už kitą. Tokiu atveju jie įjungiami tik iš naujo nustačius apatinę, išnaudotą stadiją.
Tačiau dažnai dizaineriai pirmenybę teikia skersinio ir išilginio dizaino deriniui. Raketa gali turėti daug pakopų, tačiau padidinti jų skaičių yra racionalu iki tam tikros ribos. Jų augimas reiškia variklių ir adapterių, veikiančių tik tam tikru skrydžio etapu, masę. Todėl šiuolaikinėse raketose nėra daugiau nei keturių pakopų. Iš esmės pakopiniai degalų bakai susideda iš rezervuarų, kuriuose pumpuojami skirtingi komponentai: oksidatorius (skystas deguonis, azoto tetroksidas) ir kuras (skystas vandenilis, heptilas). Tik jiems sąveikaujant raketa gali būti pagreitinta iki reikiamo greičio.
Kaip greitai raketa skrenda kosmose?
Priklausomai nuo užduočių, kurias turi atlikti paleidimo raketa, jos greitis gali skirtis, suskirstytas į keturias reikšmes:
- Pirmoji erdvė. Jis leidžia pakilti į orbitą, kur jis tampa Žemės palydovu. Jei verčiame į sutartines vertes, tai lygu 8 km/s.
- Antroji erdvė. Greitis 11,2 km/s. leidžia laivui įveikti gravitaciją ir tyrinėti mūsų saulės sistemos planetas.
- Trečias – kosminis. Išlaikomas 16 650 km/s greitis. galite įveikti saulės sistemos gravitaciją ir palikti jos ribas.
- Ketvirtoji erdvė. Išvystęs 550 km/s greitį. raketa gali skristi už galaktikos ribų.
Tačiau kad ir kokie dideli būtų erdvėlaivių greičiai, jie yra per maži tarpplanetinėms kelionėms. Esant tokioms vertybėms, prireiks 18 000 metų, kad pasiektumėte artimiausią žvaigždę.
Kaip vadinasi vieta, kur į kosmosą paleidžiamos raketos?
Norint sėkmingai užkariauti kosmosą, reikalingos specialios paleidimo aikštelės, iš kurių į kosmosą būtų galima paleisti raketas. Kasdieniame gyvenime jie vadinami kosmodromais. Tačiau šis paprastas pavadinimas apima visą pastatų kompleksą, užimantį didžiules teritorijas: paleidimo aikštelę, patalpas galutiniam raketos bandymui ir surinkimui, pastatus susijusioms paslaugoms. Visa tai išdėstyta atstumu vienas nuo kito, kad įvykus avarijai nebūtų pažeistos kitos kosmodromo konstrukcijos.
Išvada
Kuo labiau tobulėja kosmoso technologijos, tuo sudėtingesnė tampa raketos struktūra ir veikimas. Galbūt po kelerių metų bus sukurti nauji įrenginiai, įveikiantys Žemės gravitaciją. O kitas straipsnis bus skirtas pažangesnės raketos veikimo principams.
Saulės sistema jau seniai nedomina mokslinės fantastikos rašytojų. Tačiau stebėtina, kad kai kuriems mokslininkams mūsų „gimtosios“ planetos nesukelia didelio įkvėpimo, nors jos dar nebuvo praktiškai ištirtos.
Vos pravėrusi langą į kosmosą, žmonija veržiasi į nežinomus tolius ir ne tik sapnuose, kaip anksčiau.
Sergejus Korolevas taip pat pažadėjo netrukus skristi į kosmosą „su profsąjungos bilietu“, tačiau šiai frazei jau pusė amžiaus, o kosminė odisėja vis dar yra elito dalis - per brangus malonumas. Tačiau prieš dvejus metus HACA pradėjo grandiozinį projektą 100 metų žvaigždėlaivis, kuri apima laipsnišką ir kelerius metus trunkančio mokslinio ir techninio kosminių skrydžių pagrindo sukūrimą.
Tikimasi, kad ši precedento neturinti programa pritrauks mokslininkus, inžinierius ir entuziastus iš viso pasaulio. Jei viskas pavyks, po 100 metų žmonija galės pastatyti tarpžvaigždinį laivą, o po Saulės sistemą judėsime kaip tramvajais.
Taigi, kokias problemas reikia išspręsti, kad žvaigždžių skrydis taptų realybe?
LAIKAS IR GREITIS YRA SĄLYGINIAI
Kaip bebūtų keista, kai kuriems mokslininkams automatinių erdvėlaivių astronomija atrodo beveik išspręsta. Ir tai nepaisant to, kad dabartiniu sraigės greičiu (apie 17 km/s) ir kita primityvia (tokiems nežinomiems keliams) technika paleisti į žvaigždes kulkosvaidžių visiškai nėra prasmės.
Dabar amerikietis erdvėlaivis Pioneer 10 ir Voyager 1, su jais nebėra jokio ryšio. „Pioneer 10“ juda žvaigždės Aldebarano link. Jei nieko neatsitiks, šios žvaigždės apylinkes ji pasieks... po 2 milijonų metų. Lygiai taip pat kiti įrenginiai šliaužioja per Visatos platybes.
Taigi, nepaisant to, ar laivas gyvenamas, ar ne, norint skristi į žvaigždes, reikia didelio greičio, artimo šviesos greičiui. Tačiau tai padės išspręsti problemą, kai reikia skristi tik į artimiausias žvaigždes.
„Net jei pavyktų pastatyti žvaigždėlaivį, kuris galėtų skristi artimu šviesos greičiui, – rašė K. Feoktistov, – kelionės laikas tik mūsų galaktikoje būtų skaičiuojamas tūkstantmečiais ir dešimtimis tūkstantmečių, nes jo skersmuo. yra apie 100 000 šviesmečių. Bet Žemėje už tai laikas praeis daugiau".
Remiantis reliatyvumo teorija, laiko eiga dviejose sistemose, judančiose viena kitos atžvilgiu, skiriasi. Kadangi dideliais atstumais laivas turės laiko pasiekti greitį, labai artimą šviesos greičiui, laiko skirtumas Žemėje ir laive bus ypač didelis.
Spėjama, kad pirmasis tarpžvaigždinių skrydžių taikinys bus Alpha Centauri (trijų žvaigždžių sistema) – arčiausiai mūsų. Šviesos greičiu Žemėje galite patekti per 4,5 metų, per šį laiką praeis dešimt metų. Tačiau kuo didesnis atstumas, tuo didesnis laiko skirtumas.
Prisimenate garsųjį Ivano Efremovo „Andromedos ūką“? Ten skrydis matuojamas metais, o antžeminiais metais. Graži pasaka, nieko negali pasakyti. Tačiau šis trokštamas ūkas (tiksliau Andromedos galaktika) yra 2,5 mln. šviesmečių atstumu nuo mūsų.
Kai kuriais skaičiavimais, kelionė astronautams užtruks daugiau nei 60 metų (pagal žvaigždėlaivių laikrodžius), tačiau Žemėje praeis ištisa era. Kaip jų tolimi palikuonys pasitiks erdvę „neandertaliečiai“? Ir ar Žemė išvis bus gyva? Tai yra, grįžti iš esmės beprasmiška. Tačiau kaip ir pats skrydis: turime atsiminti, kad Andromedos ūko galaktiką matome tokią, kokia ji buvo prieš 2,5 milijono metų – tiek laiko jos šviesa keliauja iki mūsų. Kokia prasmė skristi į nežinomą tikslą, kurio, ko gero, jau seniai nebuvo, bent jau tokia pačia forma ir toje pačioje vietoje?
Tai reiškia, kad net skrydžiai šviesos greičiu yra pateisinami tik santykinai artimoms žvaigždėms. Tačiau šviesos greičiu skraidantys prietaisai vis dar gyvuoja tik teoriškai, kuri primena mokslinę fantastiką, nors ir mokslinę.
PLANETOS DYDŽIO LAIVAS
Natūralu, kad pirmiausia mokslininkai sugalvojo laivo variklyje panaudoti veiksmingiausią termobranduolinę reakciją, kuri jau buvo iš dalies įvaldyta (kariniais tikslais). Tačiau norint važiuoti pirmyn ir atgal artimu šviesos greičiu, net ir esant idealiam sistemos dizainui, pradinės ir galutinės masės santykis turi būti bent 10 ir trisdešimtosios galios. Tai yra, erdvėlaivis atrodys kaip didžiulis traukinys su mažos planetos dydžio kuru. Tokio koloso iš Žemės paleisti į kosmosą neįmanoma. Ir taip pat galima surinkti jį orbitoje, mokslininkai ne veltui neaptaria šios galimybės.
Fotonų variklio, naudojančio materijos naikinimo principą, idėja yra labai populiari.
Naikinimas – tai dalelės ir antidalelės pavertimas jiems susidūrus į kitas daleles, kurios skiriasi nuo pradinių. Labiausiai ištirtas yra elektrono ir pozitrono anihiliacija, kuri generuoja fotonus, kurių energija judins žvaigždėlaivį. Amerikiečių fizikų Ronan Keene ir Wei-ming Zhang skaičiavimai rodo, kad remiantis šiuolaikinės technologijos galima sukurti anihiliacijos variklį, galintį pagreitinti erdvėlaivį iki 70% šviesos greičio.
Tačiau prasideda tolimesnės problemos. Deja, naudoti antimedžiagą kaip raketų kurą yra labai sunku. Naikinimo metu įvyksta galingos gama spinduliuotės pliūpsniai, kenksmingi astronautams. Be to, pozitroninio kuro sąlytis su laivu yra kupinas mirtino sprogimo. Galiausiai, dar nėra pakankamai antimedžiagos gavimo ir ilgalaikio saugojimo technologijų: pavyzdžiui, dabar antivandenilio atomas „gyvena“ mažiau nei 20 minučių, o miligramo pozitronų gamyba kainuoja 25 mln.
Tačiau tarkime, kad laikui bėgant šios problemos gali būti išspręstos. Tačiau jums vis tiek reikės daug kuro, o pradinė fotonų žvaigždėlaivio masė bus panaši į Mėnulio masę (pagal Konstantiną Feoktistovą).
BURĖ SUPRAŠYTA!
Populiariausiu ir tikroviškiausiu žvaigždėlaiviu šiandien laikomas saulės burlaivis, kurio idėja priklauso sovietų mokslininkui Friedrichui Zanderiui.
Saulės (šviesos, fotonų) burė yra prietaisas, kuris naudoja slėgį saulės šviesa arba lazeriu ant veidrodinio paviršiaus erdvėlaiviui varyti.
1985 metais amerikiečių fizikas Robertas Forwardas pasiūlė sukurti tarpžvaigždinį zondą, pagreitintą mikrobangų energija. Projekte buvo numatyta, kad artimiausias žvaigždes zondas pasieks per 21 metus.
XXXVI tarptautiniame astronomijos kongrese buvo pasiūlytas lazerinio žvaigždėlaivio projektas, kurio judėjimą užtikrina optinių lazerių, esančių orbitoje aplink Merkurijų, energija. Remiantis skaičiavimais, tokios konstrukcijos žvaigždėlaivio kelias iki žvaigždės Epsilon Eridani (10,8 šviesmečio) ir atgal truktų 51 metus.
„Mažai tikėtina, kad duomenys, gauti iš kelionių per mūsų saulės sistemą, padarys didelę pažangą suprantant pasaulį, kuriame gyvename. Natūralu, kad mintis sukasi apie žvaigždes. Juk anksčiau buvo suprasta, kad skrydžiai šalia Žemės, skrydžiai į kitas mūsų Saulės sistemos planetas nebuvo galutinis tikslas. Atrodė, kad galime nutiesti kelią į žvaigždes pagrindinė užduotis».Šie žodžiai priklauso ne mokslinės fantastikos rašytojui, o erdvėlaivių dizaineriui ir kosmonautui Konstantinui Feoktistovui. Mokslininko teigimu, nieko ypač naujo Saulės sistemoje nebus atrasta. Ir tai nepaisant to, kad žmogus iki šiol pasiekė tik Mėnulį...
Tačiau už Saulės sistemos ribų saulės šviesos slėgis priartės prie nulio. Todėl yra projektas, kaip pagreitinti saulės burlaivį naudojant lazerines sistemas iš kokio nors asteroido.
Visa tai – dar teorija, tačiau pirmieji žingsniai jau žengiami.
1993 metais 20 metrų pločio saulės burė pirmą kartą buvo dislokuota Rusijos laive „Progress M-15“, vykdant projektą „Znamya-2“. Prijungdama „Progress“ prie „Mir“ stoties, jos įgula „Progress“ laive įrengė atšvaitų išdėstymo įrenginį. Dėl to atšvaitas sukūrė 5 km pločio šviesią dėmę, kuri per Europą į Rusiją ėjo 8 km/s greičiu. Šviesos dėmės šviesumas buvo maždaug toks pat kaip Mėnulio pilnatis.
Taigi, saulės burlaivio privalumas – kuro trūkumas laive, trūkumai – burės konstrukcijos pažeidžiamumas: iš esmės tai plona folija, ištempta ant rėmo. Kur garantija, kad pakeliui burė negaus skylių nuo kosminių dalelių?
Burių versija gali būti tinkama automatiniams zondams, stotims ir krovininiams laivams paleisti, tačiau netinka pilotuojamiems skrydžiams atgal. Yra ir kitų žvaigždžių projektų, bet jie vienaip ar kitaip primena aukščiau išvardintus (su tomis pačiomis didelės apimties problemomis).
STAIGMENAI TARPŽVAIGŽDINĖJE ERDVĖJE
Panašu, kad keliautojų Visatoje laukia daug netikėtumų. Pavyzdžiui, vos išlindęs iš Saulės sistemos, amerikiečių aparatas Pioneer 10 pradėjo patirti jėgą. nežinomos kilmės, sukeliantis silpną stabdymą. Buvo daroma daug prielaidų, įskaitant dar nežinomą inercijos ar net laiko poveikį. Vis dar nėra aiškaus šio reiškinio paaiškinimo, svarstomos įvairios hipotezės: nuo paprastų techninių (pavyzdžiui, reaktyvioji jėga dėl dujų nuotėkio aparate) iki naujų fizikinių dėsnių įvedimo.
Kitas prietaisas „Voyadger 1“ aptiko zoną su stipriu magnetiniu lauku Saulės sistemos ribose. Jame įkrautų dalelių slėgis iš tarpžvaigždinės erdvės sukelia Saulės sukurto lauko tankumą. Prietaisas taip pat užregistruotas:
- didelės energijos elektronų skaičiaus padidėjimas (apie 100 kartų), į kuriuos įsiskverbia saulės sistema iš tarpžvaigždinės erdvės;
- staigus galaktikos kosminių spindulių – didelės energijos įkrautų tarpžvaigždinės kilmės dalelių – lygio padidėjimas.
Tarpas tarp žvaigždžių nėra tuščias. Visur yra dujų, dulkių ir dalelių likučių. Bandant keliauti arti šviesos greičio, kiekvienas su laivu susidūręs atomas bus kaip didelės energijos kosminio spindulio dalelė. Kietosios spinduliuotės lygis tokio bombardavimo metu nepriimtinai padidės net skrendant į netoliese esančias žvaigždes.
O dalelių mechaninis poveikis tokiais greičiais bus kaip sprogstamos kulkos. Remiantis kai kuriais skaičiavimais, kiekvienas žvaigždės laivo apsauginio ekrano centimetras bus nuolat šaudomas 12 šovinių per minutę greičiu. Akivaizdu, kad per kelerius skrydžio metus joks ekranas tokio poveikio neatlaikys. Arba jis turės būti nepriimtino storio (dešimtys ir šimtai metrų) ir masės (šimtai tūkstančių tonų).
Tiesą sakant, erdvėlaivį daugiausia sudarys šis ekranas ir kuras, kuriam prireiks kelių milijonų tonų. Dėl šių aplinkybių skristi tokiu greičiu neįmanoma, juolab, kad pakeliui galite susidurti ne tik su dulkėmis, bet ir į kažką didesnio, ar įstrigti nežinomame gravitaciniame lauke. Ir tada mirtis vėl neišvengiama. Taigi, net jei ir pavyks pagreitinti erdvėlaivį iki sublight greičio, jis nepasieks galutinio tikslo – jo kelyje atsiras per daug kliūčių. Todėl tarpžvaigždiniai skrydžiai gali būti vykdomi tik žymiai mažesniu greičiu. Tačiau dėl laiko faktoriaus šie skrydžiai tampa beprasmiški.
Pasirodo, neįmanoma išspręsti materialių kūnų gabenimo galaktikos atstumais artimu šviesos greičiui problemos. Nėra prasmės laužyti erdvę ir laiką naudojant mechaninę struktūrą.
KURMIŲ SKULĖ
Mokslinės fantastikos rašytojai, bandydami įveikti nenumaldomą laiką, sugalvojo, kaip erdvėje (ir laike) „graužti skyles“ ir ją „sulankstyti“. Jie sugalvojo įvairius hipererdvės šuolius iš vieno erdvės taško į kitą, aplenkdami tarpines sritis. Dabar mokslininkai prisijungė prie mokslinės fantastikos rašytojų.
Fizikai Visatoje pradėjo ieškoti ekstremalių materijos būsenų ir egzotiškų spragų, kur galima judėti superluminal greičiu, priešingai nei Einšteino reliatyvumo teorija.
Taip kilo kirmgraužos idėja. Ši skylė sujungia dvi Visatos dalis, tarsi nupjautas tunelis, jungiantis du atskirtus miestus aukštas kalnas. Deja, kirmgraužos įmanomos tik esant absoliučiam vakuumui. Mūsų Visatoje šios skylės yra labai nestabilios: jos gali tiesiog subyrėti, kol erdvėlaivis ten patenka.
Tačiau norint sukurti stabilias kirmgraužas, galima panaudoti olando Hendriko Kazimiero atrastą efektą. Jį sudaro laidų neįkrautų kūnų abipusis pritraukimas, veikiamas kvantinių svyravimų vakuume. Pasirodo, vakuumas nėra visiškai tuščias, vyksta gravitacinio lauko svyravimai, kuriuose spontaniškai atsiranda ir išnyksta dalelės ir mikroskopinės kirmgraužos.
Belieka atrasti vieną iš skylių ir ištempti ją įdedant tarp dviejų superlaidžių rutuliukų. Viena kirmgraužos anga liks Žemėje, kita erdvėlaivis beveik šviesos greičiu judės į žvaigždę – galutinį objektą. Tai yra, erdvėlaivis tarsi prasiskverbs pro tunelį. Žvaigždžių laivui pasiekus tikslą, kirmgrauža atsivers tikroms žaibiškoms tarpžvaigždinėms kelionėms, kurių trukmė bus matuojama minutėmis.
SUTRIKIMO BURBULAS
Panašus į kirmgraužos teoriją, yra metmenų burbulas. 1994 metais meksikiečių fizikas Migelis Alcubierre'as atliko skaičiavimus pagal Einšteino lygtis ir nustatė teorinę erdvinio kontinuumo bangos deformacijos galimybę. Tokiu atveju erdvė susitrauks prieš erdvėlaivį ir kartu išsiplės už jo. Žvaigždžių laivas tarsi patalpintas į kreivumo burbulą, galintį judėti neribotu greičiu. Idėjos genialumas yra tas, kad erdvėlaivis ilsisi kreivumo burbule, o reliatyvumo dėsniai nepažeidžiami. Tuo pačiu metu pats kreivumo burbulas juda, lokaliai iškraipydamas erdvėlaikį.
Nepaisant to, kad negalime keliauti greičiau už šviesą, niekas netrukdo erdvei judėti arba skleisti erdvės laiko deformacijas greičiau nei šviesa, o tai, kaip manoma, įvyko iškart po Didysis sprogimas Visatos formavimosi metu.
Visos šios idėjos dar netelpa į rėmus šiuolaikinis mokslas, tačiau 2012 metais NASA atstovai paskelbė ruošiantys eksperimentinį daktaro Alcubierre'o teorijos testą. Kas žino, galbūt Einšteino reliatyvumo teorija vieną dieną taps naujos pasaulinės teorijos dalimi. Juk mokymosi procesas yra begalinis. Tai reiškia, kad vieną dieną galėsime prasiveržti pro spyglius į žvaigždes.
Irina GROMOVA
Orbita, visų pirma, yra TKS skrydžio aplink Žemę trajektorija. Kad TKS skristų griežtai nurodyta orbita, o ne skristų į gilųjį kosmosą ar nenukristų atgal į Žemę, reikėjo atsižvelgti į daugybę veiksnių, tokių kaip greitis, stoties masė, paleidimo galimybės. transporto priemonės, pristatymo laivai, kosmodromų galimybės ir, žinoma, ekonominiai veiksniai.
TKS orbita yra žemos Žemės orbita, esanti išorinėje erdvėje virš Žemės, kur atmosfera yra itin retos būklės, o dalelių tankis yra toks mažas, kad nesuteikia didelio pasipriešinimo skrydžiui. TKS orbitinis aukštis yra pagrindinis stoties skrydžio reikalavimas, siekiant atsikratyti Žemės atmosferos, ypač tankių jos sluoksnių, įtakos. Tai maždaug 330–430 km aukštyje esanti termosferos sritis
Skaičiuojant TKS orbitą, buvo atsižvelgta į daugybę veiksnių.
Pirmasis ir pagrindinis veiksnys yra radiacijos poveikis žmogui, kuris žymiai padidėja virš 500 km ir tai gali turėti įtakos astronautų sveikatai, nes jiems nustatyta leistina šešių mėnesių dozė yra 0,5 siverto ir iš viso neturėtų viršyti vieno siverto visiems. skrydžių.
Antras reikšmingas argumentas skaičiuojant orbitą yra įgulas ir krovinius TKS pristatantys laivai. Pavyzdžiui, „Sojuz“ ir „Progress“ buvo sertifikuoti skrydžiams į 460 km aukštį. Amerikiečių erdvėlaivių pristatymo laivai negalėjo skristi net iki 390 km. ir todėl anksčiau, juos naudojant, TKS orbita taip pat neperžengė šių 330–350 km ribų. Nutraukus maršrutinius skrydžius, orbitos aukštis buvo pradėtas didinti, kad atmosferos poveikis būtų kuo mažesnis.
Taip pat atsižvelgiama į ekonominius parametrus. Kuo aukštesnė orbita, kuo toliau skrisite, tuo daugiau degalų, taigi ir mažiau reikalingų krovinių laivai galės pristatyti į stotį, vadinasi, teks skristi dažniau.
Taip pat atsižvelgiama į reikiamą aukštį pavestų mokslinių užduočių ir eksperimentų požiūriu. Tam, kad būtų išspręstos mokslinės problemos ir dabartiniai tyrimai, pakanka iki 420 km aukščio.
Svarbią vietą taip pat užima į TKS orbitą patenkančių kosminių šiukšlių problema, kuri kelia rimčiausią pavojų.
Kaip jau minėta, kosminė stotis turi skristi taip, kad nenukristų ir neišskristų iš savo orbitos, tai yra, judėtų pirmuoju pabėgimo greičiu, kruopščiai apskaičiuotu.
Svarbus veiksnys yra orbitos polinkio ir paleidimo taško apskaičiavimas. Idealus ekonominis veiksnys yra paleisti iš pusiaujo pagal laikrodžio rodyklę, nes Žemės sukimosi greitis yra papildomas greičio rodiklis. Kitas santykinai ekonomiškai pigus rodiklis yra paleisti su platumos nuolydžiu, nes paleidimo metu manevrams reikės mažiau degalų, taip pat atsižvelgiama į politinį klausimą. Pavyzdžiui, nepaisant to, kad Baikonūro kosmodromas yra 46 laipsnių platumoje, TKS orbita yra 51,66 kampu. Į 46 laipsnių orbitą paleistos raketų pakopos gali nukristi į Kinijos ar Mongolijos teritoriją, o tai dažniausiai sukelia brangius konfliktus. Rinkdamasi kosmodromą TKS paleisti į orbitą, tarptautinė bendruomenė nusprendė panaudoti Baikonūro kosmodromą dėl tinkamiausios paleidimo vietos ir skrydžio trajektorijos, apimančios daugumą žemynų.
Svarbus parametras kosminė orbita taip pat yra palei jį skrendančio objekto masė. Tačiau TKS masė dažnai keičiasi dėl jos atnaujinimo naujais moduliais ir pristatymo laivų apsilankymų, todėl jis buvo sukurtas taip, kad būtų labai mobilus ir galintis keistis tiek aukštyje, tiek kryptimis, atsižvelgiant į posūkių ir manevravimo galimybes.
Stoties aukštis keičiamas kelis kartus per metus, daugiausia siekiant sukurti balistines sąlygas joje besilankantiems laivams prisišvartuoti. Be stoties masės pasikeitimo, kinta ir stoties greitis dėl trinties su atmosferos likučiais. Dėl to misijos valdymo centrai turi pritaikyti TKS orbitą iki reikiamo greičio ir aukščio. Reguliavimas vyksta įjungiant pristatymo laivų variklius ir rečiau įjungiant pagrindinio bazinio aptarnavimo modulio „Zvezda“ variklius, kurie turi stiprintuvus. Tinkamu momentu, papildomai įjungus variklius, stoties skrydžio greitis padidinamas iki apskaičiuoto. Orbitos aukščio pokytis skaičiuojamas Misijos valdymo centruose ir vykdomas automatiškai, nedalyvaujant astronautams.
Tačiau TKS manevringumas ypač reikalingas galimo susidūrimo su kosminėmis šiukšlėmis atveju. Esant kosminiam greičiui, net maža jo gabalėlis gali būti mirtinas tiek pačiai stočiai, tiek jos įgulai. Praleidžiant duomenis apie skydus, apsaugančius nuo smulkių šiukšlių stotyje, trumpai pakalbėsime apie TKS manevrus, siekiant išvengti susidūrimų su šiukšlėmis ir pakeisti orbitą. Šiuo tikslu palei TKS skrydžio maršrutą sukurta koridoriaus zona, kurios matmenys yra 2 km virš ir plius 2 km žemiau, taip pat 25 km ilgio ir 25 km pločio, o nuolatinis stebėjimas atliekamas siekiant užtikrinti, kad kosminės šiukšlės nepatenka į šią zoną. Tai vadinamoji TKS apsauginė zona. Šios zonos švara skaičiuojama iš anksto. JAV strateginė vadovybė USSTRATCOM Vandenbergo oro pajėgų bazėje tvarko kosminių šiukšlių katalogą. Ekspertai nuolat lygina šiukšlių judėjimą su judėjimu TKS orbitoje ir įsitikina, kad, neduok Dieve, jų keliai nesusikirstų. Tiksliau, jie apskaičiuoja tikimybę, kad TKS skrydžio zonoje atsitrenks kokia nors nuolauža. Jei susidūrimas yra įmanomas su bent 1/100 000 arba 1/10 000 tikimybe, tada prieš 28,5 valandos apie tai pranešama NASA (Lyndon Johnson Space Center) TKS skrydžio vadovui TKS trajektorijos operacijų pareigūnui (sutrumpintai TORO). ). Čia, TORO, monitoriai stebi stoties vietą laiku, prie jos prisišvartuojantį erdvėlaivį ir ar stotis yra saugi. Gavusi pranešimą apie galimą susidūrimą ir koordinates, TORO perduoda jį Rusijos Korolevo skrydžių valdymo centrui, kur balistikos specialistai parengia planą. galimas variantas manevrus, kad išvengtų susidūrimo. Tai planas su nauju skrydžio maršrutu su koordinatėmis ir tiksliais nuosekliais manevrų veiksmais, siekiant išvengti galimo susidūrimo su kosminėmis šiukšlėmis. Sukurta nauja orbita dar kartą patikrinama, ar naujajame kelyje vėl neįvyks susidūrimų, o jei atsakymas teigiamas, pradedama eksploatuoti. Perkėlimas į naują orbitą vykdomas iš misijos valdymo centrų iš Žemės kompiuterio režimu automatiškai, nedalyvaujant kosmonautams ir astronautams.
Tam tikslui stotyje Zvezda modulio masės centre sumontuoti 4 amerikietiški „Control Moment“ giroskopai, kurių dydis apie metrą, kiekvienas sveria apie 300 kg. Tai besisukantys inerciniai įtaisai, leidžiantys labai tiksliai orientuoti stotį. Jie dirba kartu su rusiški varikliai orientacija. Be to, Rusijos ir Amerikos pristatymo laivuose yra įrengti stiprintuvai, kurie, esant reikalui, taip pat gali būti naudojami stočiai perkelti ir pasukti.
Jei kosminės šiukšlės aptinkamos greičiau nei per 28,5 valandos ir nebelieka laiko skaičiavimams ir naujos orbitos patvirtinimui, TKS suteikiama galimybė išvengti susidūrimo naudojant iš anksto sudarytą standartinį automatinį įvažiavimo į naują manevrą. orbita, vadinama PDAM (iš anksto nustatytas šiukšlių išvengimo manevras). Net jei šis manevras yra pavojingas, tai yra, gali sukelti naują pavojingą orbitą, įgula iš anksto įlipa į erdvėlaivį „Sojuz“, visada pasiruošusi ir prisišvartavusi į stotį, ir laukia susidūrimo visiškai pasiruošusi evakuacijai. Esant reikalui, ekipažas nedelsiant evakuuojamas. Per visą TKS skrydžių istoriją buvo 3 tokie atvejai, bet ačiū Dievui, jie visi baigėsi gerai, be reikalo kosmonautams evakuotis, arba, kaip sakoma, nepateko į vieną atvejį iš 10 000 principo „Dievas rūpinasi“ čia labiau nei bet kada negalime nukrypti.
Kaip jau žinome, TKS yra brangiausias (daugiau nei 150 milijardų dolerių) mūsų civilizacijos kosminis projektas ir yra mokslinė pradžia tolimiems kosminiams skrydžiams, nuolat gyvenantiems ir dirbantiems TKS. Stoties ir joje esančių žmonių saugumas vertas daug daugiau nei išleisti pinigai. Šiuo atžvilgiu pirmoji vieta skiriama teisingai apskaičiuotai TKS orbitai, nuolatiniam jos švaros stebėjimui ir TKS galimybėms prireikus greitai ir tiksliai išsisukti ir manevruoti.