Asmens nepertraukiamo buvimo kosminio skrydžio sąlygomis trukmė:

„Mir“ stoties veikimo metu buvo nustatyti absoliutūs pasaulio rekordai per nuolatinį žmogaus buvimą kosminio skrydžio sąlygomis:
1987 – Jurijus Romanenko (326 dienos 11 val. 38 min.);
1988 – Vladimiras Titovas, Musa Manarovas (365 dienos 22 valandos 39 minutės);
1995 – Valerijus Poliakovas (437 dienos 17 valandos 58 minutės).

Visas laikas, kurį žmogus praleidžia skrydžio į kosmosą sąlygomis:

Buvo nustatyti absoliutūs pasaulio rekordai per visą laiką, kurį žmogus praleido skrydžio į kosmosą Mir stotyje:
1995 – Valerijus Polyakovas – 678 dienos 16 valandos 33 minutės (2 skrydžiams);
1999 – Sergejus Avdejevas – 747 dienos 14 valandos 12 minučių (3 skrydžiams).

Kosminiai žygiai:

„Mir OS“ atliko 78 kosminius išėjimus (įskaitant tris kosminius išėjimus į „Spektr“ modulį be slėgio), kurių bendra trukmė buvo 359 valandos ir 12 minučių. Išėjimuose dalyvavo šie dalyviai: 29 Rusijos kosmonautai, 3 JAV astronautai, 2 Prancūzijos astronautai, 1 ESA astronautas (Vokietijos pilietis). Sunita Williams, NASA astronautė, tapo pasaulio moterų rekordininke už ilgiausią darbo kosmose laiką. Amerikietis daugiau nei šešis mėnesius (2007 m. lapkričio 9 d.) dirbo TKS kartu su dviem įgulomis ir keturis kartus išėjo į kosmosą.

Kosmoso ilgakepės:

Remiantis autoritetingu moksliniu santrauku „New Scientist“, Sergejus Konstantinovičius Krikalevas 2005 m. rugpjūčio 17 d., trečiadienį, orbitoje išbuvo 748 dienas ir sumušė ankstesnį Sergejaus Avdejevo rekordą – per tris skrydžius į Mir stotį (747). dienų 14 valandų 12 minučių). Įvairūs fiziniai ir psichiniai įtempiai, kuriuos Krikalevas patyrė, apibūdina jį kaip vieną iš atspariausių ir sėkmingiausiai prisitaikančių astronautų astronautikos istorijoje. Krikalevo kandidatūra ne kartą buvo renkama atlikti gana sudėtingas misijas. Teksaso universiteto gydytojas ir psichologas Davidas Massonas apibūdina astronautą kaip geriausią, kokį tik galite rasti.

Moterų skrydžio į kosmosą trukmė:

Tarp moterų pasaulio skrydžio į kosmosą trukmės rekordus pagal Mir programą nustatė:
1995 – Elena Kondakova (169 dienos 05 val. 1 min.); 1996 – Shannon Lucid, JAV (188 dienos 04 valandos 00 minučių, įskaitant Mir stotyje – 183 dienos 23 valandos 00 minučių).

Ilgiausi užsienio piliečių skrydžiai į kosmosą:

Tarp užsienio piliečių ilgiausius skrydžius pagal programą Mir atliko:
Jean-Pierre Haignere (Prancūzija) - 188 dienos 20 valandų 16 minučių;
Shannon Lucid (JAV) – 188 dienos 04 valandos 00 minučių;
Thomas Reiter (ESA, Vokietija) – 179 dienos 01 valanda 42 minutės.

Kosmonautai, baigę šešis ar daugiau kosminių žygių Mir stotyje:

Anatolijus Solovjovas – 16 (77 val. 46 min.),
Sergejus Avdejevas – 10 (41 val. 59 min.),
Aleksandras Serebrovas – 10 (31 val. 48 min.),
Nikolajus Budarinas - 8 (44 valandos 00 minučių),
Talgatas Musabajevas – 7 (41 val. 18 min.),
Viktoras Afanasjevas – 7 (38 val. 33 min.),
Sergejus Krikalevas – 7 (36 val. 29 min.),
Musa Manarov - 7 (34 valandos 32 minutės),
Anatolijus Artsebarskis - 6 (32 val. 17 min.),
Jurijus Onufrienko - 6 (30 valandų 30 minučių),
Jurijus Ušačevas - 6 (30 valandų 30 minučių),
Genadijus Strekalovas – 6 (21 val. 54 min.),
Aleksandras Viktorenko – 6 (19 val. 39 min.),
Vasilijus Tsiblijevas – 6 (19 val. 11 min.).

Pirmasis pilotuojamas erdvėlaivis:

Pirmąjį Tarptautinės aeronautikos federacijos (IFA, įkurta 1905 m.) įregistruotą pilotuojamą skrydį erdvėlaiviu „Vostok“ 1961 m. balandžio 12 d. atliko SSRS pilotas kosmonautas SSRS oro pajėgų majoras Jurijus Aleksejevičius Gagarinas (1934...1968). Iš oficialių IFA dokumentų matyti, kad laivas paleido iš Baikonūro kosmodromo 6.07 val. GMT ir nusileido netoli Smelovkos kaimo, Ternovskio rajone, Saratovo srityje. SSRS per 108 min. Didžiausias 40868,6 km ilgio laivo „Vostok“ skrydžio aukštis buvo 327 km, o maksimalus greitis – 28260 km/h.

Pirmoji moteris kosmose:

Pirmoji moteris, skridusi aplink Žemę kosmine orbita, buvo SSRS karinių oro pajėgų jaunesnioji leitenantė (dabar SSRS inžinierių leitenantė, pilotė) Valentina Vladimirovna Tereškova (g. 1937 m. kovo 6 d.), paleista erdvėlaiviu „Vostok 6“ iš Baikonūro. Kosmodromas Kazachstano SSRS, 9:30 min GMT 1963 m. birželio 16 d. ir nusileido birželio 19 d. 08:16 po skrydžio, trukusio 70 valandų ir 50 minučių. Per tą laiką jis padarė daugiau nei 48 pilnus apsisukimus aplink Žemę (1 971 000 km).

Vyriausi ir jauniausi astronautai:

Seniausias iš 228 kosmonautų Žemėje buvo Karlas Gordonas Henitze (JAV), kuris, būdamas 58 metų, dalyvavo 19-ajame daugkartinio naudojimo erdvėlaivio Challenger skrydyje 1985 m. liepos 29 d. Jauniausias buvo SSRS oro pajėgų majoras ( šiuo metu generolas leitenantas pilotas SSRS kosmonautas) vokietis Stepanovičius Titovas (g. 1935 m. rugsėjo 11 d.), kuris buvo paleistas erdvėlaiviu „Vostok 2“ 1961 m. rugpjūčio 6 d., būdamas 25 metų 329 dienų amžiaus.

Pirmasis kosminis pasivaikščiojimas:

Pirmasis į kosmosą 1965 m. kovo 18 d. iš erdvėlaivio „Voskhod 2“ įžengė SSRS oro pajėgų pulkininkas leitenantas (dabar generolas majoras, SSRS pilotas kosmonautas) Aleksejus Arkhipovičius Leonovas (g. 1934 m. gegužės 20 d.). laivas iki 5 m atstumu ir 12 min 9 s praleido atviroje erdvėje už oro šliuzo kameros.

Pirmasis moters žygis į kosmosą:

1984 m. Svetlana Savitskaja buvo pirmoji moteris, išėjusi į kosmosą, 3 valandas ir 35 minutes dirbusi už stoties Salyut-7. Prieš tapdama astronaute Svetlana pasiekė tris pasaulio rekordus šokdama parašiutu grupiniais šuoliais iš stratosferos ir 18 aviacijos rekordų reaktyviniuose lėktuvuose.

Ilgiausio moterų žygio į kosmosą rekordas:

NASA astronautė Sunita Lyn Williams pasiekė ilgiausio moterų žygio į kosmosą rekordą. Ne stotyje ji praleido 22 valandas ir 27 minutes ir viršijo ankstesnį pasiekimą daugiau nei 21 valanda. Rekordas buvo pasiektas atliekant darbus išorinėje TKS dalyje 2007 metų sausio 31 ir vasario 4 dienomis. Williamsas kartu su Michaelu Lopezu-Alegria parengė stotį tęstinei statybai.

Pirmasis autonominis kosminis žygis:

JAV karinio jūrų laivyno kapitonas Bruce'as McCandlesas II (g. 1937 m. birželio 8 d.) buvo pirmasis žmogus, dirbęs kosminėje erdvėje be diržo. 1984 m. vasario 7 d. jis su skafandrais paliko erdvėlaivį „Challenger“ 264 km aukštyje virš Havajų. savarankiška kuprinė. Šio kosminio kostiumo sukūrimas kainavo 15 mln.

Ilgiausias pilotuojamas skrydis:

SSRS oro pajėgų pulkininkas Vladimiras Georgijevičius Titovas (g. 1951 m. sausio 1 d.) ir skrydžio inžinierius Musa Chiramanovičius Manarovas (g. 1951 m. kovo 22 d.) 1987 m. gruodžio 21 d. erdvėlaiviu Sojuz-M4 pakilo į kosminę stotį Mir ir nusileido Erdvėlaivis Sojuz-TM6 (kartu su prancūzų kosmonautu Jeanu-Loupu Chrétienu) alternatyvioje nusileidimo vietoje netoli Džezkazgano, Kazachstano, SSRS, 1988 m. gruodžio 21 d., kosmose praleidęs 365 dienas 22 valandas 39 minutes 47 sekundes.

Tolimiausia kelionė kosmose:

Sovietų Sąjungos kosmonautas Valerijus Ryuminas erdvėlaivyje praleido beveik ištisus metus, per tas 362 dienas jis padarė 5750 apsisukimų aplink Žemę. Tuo pačiu metu Ryuminas nukeliavo 241 milijono kilometrų atstumą. Tai lygu atstumui nuo Žemės iki Marso ir atgal į Žemę.

Labiausiai patyręs kosmoso keliautojas:

Labiausiai patyręs kosmoso keliautojas yra SSRS oro pajėgų pulkininkas, SSRS pilotas-kosmonautas Jurijus Viktorovičius Romanenko (g. 1944 m.), 1977...1978 m. 3 skrydžiais kosmose praleidęs 430 dienų 18 valandų 20 minučių, 1980 m. ir 1987 m. gg.

Didžiausia įgula:

Didžiausią įgulą sudarė 8 astronautai (tarp jų 1 moteris), kurie 1985 m. spalio 30 d. startavo daugkartinio naudojimo erdvėlaiviu „Challenger“.

Didžiausias žmonių skaičius erdvėje:

Didžiausias astronautų skaičius kosmose vienu metu yra 11: 5 amerikiečiai „Challenger“, 5 rusai ir 1 indas „Salyut 7“ laive 1984 m. balandį, 8 amerikiečiai „Challenger“ ir 3 rusai orbitinėje stotyje „Salyut 7“ 1985 m. spalį, 5 Amerikiečiai erdvėlaivyje, 5 rusai ir 1 prancūzas orbitinėje stotyje Mir 1988 m. gruodžio mėn.

Didžiausias greitis:

Didžiausią greitį, kuriuo žmogus kada nors judėjo (39 897 km/h), Apollo 10 pagrindinis modulis pasiekė 121,9 km aukštyje nuo Žemės paviršiaus, kai ekspedicija grįžo 1969 m. gegužės 26 d. erdvėlaivių įgulos vadas, JAV oro pajėgų pulkininkas (dabar brigados generolas) Thomas Pattenas Staffordas (g. Weatherfordas, Oklahoma, JAV, 1930 m. rugsėjo 17 d.), JAV karinio jūrų laivyno 3 klasės kapitonas Eugene'as Andrew Cernanas (g. Čikaga, Ilinojus, JAV, 1934 m. kovo 14 d.) ir JAV karinio jūrų laivyno 3 klasės kapitonas (dabar išėjęs į pensiją 1 klasės kapitonas) John Watte Young (g. San Franciskas, Kalifornija, JAV, 1930 m. rugsėjo 24 d.).
Iš moterų didžiausią greitį (28 115 km/h) pasiekė SSRS karinių oro pajėgų jaunesnioji leitenantė (dabar inžinierė pulkininkė leitenantė, SSRS pilotė-kosmonautė) Valentina Vladimirovna Tereškova (g. 1937 m. kovo 6 d.) Sovietų Sąjungos erdvėlaivyje. Vostok 6 1963 metų birželio 16 d.

Jauniausias kosmonautas:

Jauniausia astronautė šiandien yra Stephanie Wilson. Ji gimė 1966 m. rugsėjo 27 d. ir yra 15 dienų jaunesnė už Anousha Ansari.

Pirmasis gyvas padaras, kuris iškeliavo į kosmosą:

1957 metų lapkričio 3 dieną antruoju sovietiniu palydovu į orbitą aplink Žemę paleistas šuo Laika buvo pirmasis gyvas padaras kosmose. Laika mirė agonijoje nuo uždusimo, kai baigėsi deguonis.

Rekordinis laikas, praleistas Mėnulyje:

„Apollo 17“ įgula per 22 valandas 5 minutes dirbdama ne erdvėlaivyje surinko rekordinio svorio (114,8 kg) uolienų ir svarų mėginių. Įgulą sudarė JAV karinio jūrų laivyno 3 klasės kapitonas Eugene'as Andrew Cernanas (g. Čikaga, Ilinojus, JAV, 1934 m. kovo 14 d.) ir daktaras Harrisonas Schmittas (g. Saita Rose, Naujoji Meksika, JAV, 1935 m. liepos 3 d.), tapę 12-uoju žmogumi. vaikščioti Mėnulyje. Astronautai Mėnulio paviršiuje išbuvo 74 valandas 59 minutes per ilgiausią Mėnulio ekspediciją, trukusią 12 dienų 13 valandų 51 minutę nuo 1972 m. gruodžio 7 d. iki 19 d.

Pirmasis žmogus, vaikščiojęs mėnulyje:

Erdvėlaivio Apollo 11 vadas Neilas Aldenas Armstrongas (g. Wapakoneta, Ohajas, JAV, 1930 m. rugpjūčio 5 d., škotų ir vokiečių protėviai), tapo pirmuoju žmogumi, įkėlusiu koją į Mėnulio paviršių Mėnulio jūros regione. ​Ramybė 2 val. 56 minutės 15 sekundžių GMT 1969 m. liepos 21 d. Po jo iš Eagle mėnulio modulio sekė JAV oro pajėgų pulkininkas Edwinas Eugene'as Aldrinas jaunesnysis (g. Montclair, Naujasis Džersis, JAV, 1930 m. sausio 20 d. ).

Didžiausias kosminio skrydžio aukštis:

„Apollo 13“ įgula pasiekė aukščiausią aukštį, būdama populiacijoje (t. y. tolimiausiame savo trajektorijos taške) 254 km atstumu nuo Mėnulio paviršiaus, 400187 km atstumu nuo Žemės paviršiaus 1 val. 21 min. Grinvičo laiku 1970 m. balandžio 15 d. Įgulą sudarė JAV karinio jūrų laivyno kapitonas Jamesas Arthuras Lovellas jaunesnysis (g. Klivlendas, Ohajas, JAV, 1928 m. kovo 25 d.), Fredas Wallace'as Hayesas jaunesnysis (g. Biloksis, Misūris, JAV, 1933 m. lapkričio 14 d.) ) ir Johnas L. Swigertas (1931...1982). Moterų aukščio rekordą (531 km) pasiekė amerikietė astronautė Katherine Sullivan (gim. Patersone, Naujasis Džersis, JAV, 1951 m. spalio 3 d.), skrisdamas daugkartinio naudojimo erdvėlaiviu 1990 m. balandžio 24 d.

Didžiausias erdvėlaivio greitis:

Pirmasis erdvėlaivis, pasiekęs 3 pabėgimo greitį ir leidžiantis peržengti Saulės sistemos ribas, buvo Pioneer 10. Nešančiųjų raketa Atlas-SLV ZS su modifikuota 2 pakopa Centaur-D ir 3 pakopa Thiokol-Te-364-4 1972 m. kovo 2 d. paliko Žemę precedento neturinčiu 51682 km/h greičiu. Erdvėlaivio greičio rekordą (240 km/h) pasiekė amerikiečių ir vokiečių saulės zondas Helios-B, paleistas 1976 metų sausio 15 dieną.

Maksimalus erdvėlaivio priartėjimas prie Saulės:

1976 metų balandžio 16 dieną automatinė tyrimų stotis Helios-B (JAV – Vokietija) priartėjo prie Saulės 43,4 mln. km atstumu.

Pirmasis dirbtinis Žemės palydovas:

Pirmasis dirbtinis Žemės palydovas buvo sėkmingai paleistas 1957 m. spalio 4 d. naktį į orbitą 228,5/946 km aukštyje ir didesniu nei 28 565 km/h greičiu iš Baikonuro kosmodromo, į šiaurę nuo Tyuratam, Kazachstanas, SSRS. (275 km į rytus nuo Aralo jūros). Sferinis palydovas buvo oficialiai užregistruotas kaip „1957 Alpha 2“ objektas, svėrė 83,6 kg, skersmuo buvo 58 cm ir, tariamai egzistavęs 92 dienas, sudegė 1958 m. sausio 4 d. Nešančiąja raketa, modifikuota R 7, 29,5 m ilgio, buvo sukurta vadovaujant vyriausiajam dizaineriui S. P. Korolevui (1907...1966), kuris vadovavo ir visam IS3 paleidimo projektui.

Tolimiausias žmogaus sukurtas objektas:

„Pioneer 10“ paleistas iš Kanaveralo kyšulio kosminio centro. Kenedis, Florida, JAV, 1986 m. spalio 17 d. kirto Plutono orbitą, kuri yra 5,9 mlrd. km nuo Žemės. Iki 1989 m. balandžio mėn jis buvo už tolimiausio Plutono orbitos taško ir toliau juda į kosmosą 49 km/h greičiu. 1934 metais e. jis priartės prie minimalaus atstumo iki žvaigždės Ross-248, kuri nuo mūsų nutolusi 10,3 šviesmečio. Dar iki 1991 metų didesniu greičiu judantis erdvėlaivis Voyager 1 bus toliau nei Pioneer 10.

Vienas iš dviejų kosminių „Travelers“ Voyager, paleistas iš Žemės 1977 m., per 28 metus trukusį skrydį pajudėjo 97 AU nuo Saulės. e. (14,5 mlrd. km) ir šiandien yra labiausiai nutolęs dirbtinis objektas. „Voyager 1“ kirto heliosferos, regiono, kuriame saulės vėjas susitinka su tarpžvaigždine terpe, ribą 2005 m. Dabar 17 km/s greičiu lekiančio įrenginio kelias yra smūginės bangos zonoje. „Voyager-1“ veiks iki 2020 m. Tačiau labai tikėtina, kad informacija iš „Voyager-1“ nustos patekti į Žemę 2006 metų pabaigoje. Faktas yra tas, kad NASA planuoja 30% sumažinti biudžetą, skirtą Žemės ir saulės sistemos tyrimams.

Sunkiausias ir didžiausias kosminis objektas:

Sunkiausias objektas, paleistas į žemąją Žemės orbitą, buvo 3-ioji amerikietiškos raketos Saturn 5 pakopa su erdvėlaiviu Apollo 15, kuri prieš patekdama į tarpinę selenocentrinę orbitą svėrė 140 512 kg. 1973 metų birželio 10 dieną paleistas amerikiečių radijo astronomijos palydovas Explorer 49 svėrė tik 200 kg, tačiau jo antenų atstumas siekė 415 m.

Galingiausia raketa:

1987 m. gegužės 15 d. iš Baikonūro kosmodromo pirmą kartą paleista sovietinė kosminė transporto sistema „Energia“ turi 2400 tonų pilno krovinio svorį ir išvysto daugiau nei 4 tūkstančius tonų trauką iki 140 m į žemąją Žemės orbitą, maksimalus skersmuo – 16 m. Iš esmės SSRS naudojama modulinė instaliacija. Prie pagrindinio modulio pritvirtinti 4 greitintuvai, kurių kiekvienas turi po 1 RD 170 variklį, veikiantį skystu deguonimi ir žibalu. Raketos modifikacija su 6 greitintuvais ir viršutine pakopa gali iškelti iki 180 tonų sveriantį naudingąjį krovinį į žemąją Žemės orbitą, nugabendama 32 tonas sveriantį naudingąjį krovinį į Mėnulį ir 27 tonas į Venerą ar Marsą.

Skrydžio nuotolio rekordas tarp saulės energija varomų tyrimų transporto priemonių:

Kosminis zondas „Stardust“ pasiekė savotišką skrydžio nuotolio rekordą tarp visų saulės energija varomų tyrimų transporto priemonių – šiuo metu jis nuo Saulės nutolęs 407 mln. Pagrindinis automatinio įrenginio tikslas yra priartėti prie kometos ir surinkti dulkes.

Pirmoji savaeigė transporto priemonė ant nežemiškų kosminių objektų:

Pirmoji savaeigė transporto priemonė, skirta veikti kitose planetose ir jų palydovuose automatiniu režimu, buvo sovietinis „Lunokhod 1“ (svoris - 756 kg, ilgis su atviru dangčiu - 4,42 m, plotis - 2,15 m, aukštis - 1,92 m ), atgabentas į Mėnulį erdvėlaiviu Luna 17 ir 1970 m. lapkričio 17 d. iš Žemės įsakytas pradėjo judėti į Mare Monsim. Iš viso nukeliavo 10 km 540 m, įveikdamas iki 30° pakilimus, kol sustojo. 1971 m. spalio 4 d., išdirbęs 301 dieną 6 valandas 37 minutes. Darbo nutraukimą lėmė jo izotopinio šilumos šaltinio išteklių išeikvojimas Lunokhod-1 išsamiai ištyrė 80 tūkstančių m2 ploto Mėnulio paviršių, į Žemę perdavė daugiau nei 20 tūkstančių jo vaizdų ir 200 telepanoramų. .

Judėjimo Mėnulyje greičio ir atstumo rekordas:

Greičio ir judėjimo diapazono Mėnulyje rekordą pasiekė amerikiečių ratinis Mėnulio roveris, kurį ten atgabeno erdvėlaivis Apollo 16. Šlaitu jis pasiekė 18 km/h greitį ir nuvažiavo 33,8 km atstumą.

Brangiausias kosmoso projektas:

Bendra Amerikos žmonių skrydžio į kosmosą programos kaina, įskaitant paskutinę misiją į Mėnulį „Apollo 17“, buvo maždaug 25 541 400 000 USD. Pirmieji 15 SSRS kosminės programos metų, nuo 1958 m. iki 1973 m. rugsėjo, Vakarų vertinimais kainavo 45 milijardus JAV dolerių. NASA Shuttle programos (daugkartinio naudojimo erdvėlaivio paleidimo) kaina iki Kolumbijos paleidimo 1981 m. balandžio 12 d. buvo 9,9 milijardo dolerių.

Jis prasidėjo 1957 m., kai SSRS buvo paleistas pirmasis palydovas „Sputnik 1“. Nuo tada žmonės spėjo apsilankyti, o nepilotuojami kosminiai zondai aplankė visas planetas, išskyrus. Aplink Žemę skriejantys palydovai pateko į mūsų gyvenimą. Jų dėka milijonai žmonių turi galimybę žiūrėti televizorių (žr. straipsnį „“). Paveikslėlyje parodyta, kaip dalis erdvėlaivio grįžta į Žemę naudodama parašiutą.

Raketos

Kosmoso tyrinėjimų istorija prasideda nuo raketų. Pirmosios raketos buvo panaudotos bombardavimui Antrojo pasaulinio karo metais. 1957 metais buvo sukurta raketa, kuri į kosmosą nugabeno Sputnik 1. Didžiąją dalį raketos užima kuro bakai. Tik viršutinė raketos dalis, vadinama naudingoji apkrova. Ariane 4 raketa turi tris atskiras sekcijas su degalų bakais. Jie vadinami raketų pakopos. Kiekviena pakopa stumia raketą tam tikru atstumu, po kurios, kai tuščia, ji atsiskiria. Dėl to iš raketos lieka tik naudingoji apkrova. Pirmajame etape gabenama 226 tonos skystojo kuro. Degalai ir du stiprintuvai sukuria didžiulę masę, reikalingą kilimui. Antrasis etapas atsiskiria 135 km aukštyje. Trečioji raketos pakopa yra jos, veikianti skysčiu ir azotu. Degalai čia sudega maždaug per 12 minučių. Dėl to iš Europos kosmoso agentūros raketos Ariane 4 liko tik naudingoji apkrova.

1950–1960 m. SSRS ir JAV varžėsi kosmoso tyrinėjimuose. Pirmasis pilotuojamas erdvėlaivis buvo „Vostok“. Raketa Saturn 5 pirmą kartą nukėlė žmones į Mėnulį.

1950–960 m. raketos:

1. „Sputnik“

2. „Avangardas“

3. Birželio 1 d

4. „Rytai“

5. „Merkurijus-Atlantas“

6. Dvynių titanas 2

8. „Saturnas-1B“

9. Saturnas 5

Kosminiai greičiai

Kad patektų į kosmosą, raketa turi peržengti . Jei jo greitis yra nepakankamas, jis tiesiog nukris į Žemę dėl jėgos veikimo. Greitis, reikalingas patekti į erdvę, vadinamas pirmasis pabėgimo greitis. Tai 40 000 km/val. Orbitoje erdvėlaivis sukasi aplink Žemę orbitos greitis. Laivo orbitos greitis priklauso nuo jo atstumo nuo Žemės. Kai erdvėlaivis skrenda orbita, jis iš esmės tiesiog krenta, bet negali kristi, nes praranda aukštį lygiai tiek pat, kiek žemės paviršius nusileidžia žemiau jo, suapvalindamas.

Kosminiai zondai

Zondai yra nepilotuojami erdvėlaiviai, siunčiami dideliais atstumais. Jie aplankė visas planetas, išskyrus Plutoną. Zondas gali skristi į paskirties vietą daugelį metų. Nuskridęs iki norimo dangaus kūno, jis išskrieja į orbitą aplink jį ir gautą informaciją siunčia į Žemę. Miriner 10, vienintelis zondas, kurį reikia aplankyti. Pioneer 10 tapo pirmuoju kosminiu zondu, palikusiu Saulės sistemą. Artimiausią žvaigždę jis pasieks po daugiau nei milijono metų.

Kai kurie zondai skirti nusileisti ant kitos planetos paviršiaus arba juose yra įrengti nusileidimo įrenginiai, kurie nuleidžiami ant planetos. Nusileidęs aparatas gali rinkti dirvožemio mėginius ir pristatyti juos į Žemę tyrimams. 1966 metais pirmą kartą Mėnulio paviršiuje nusileido erdvėlaivis – zondas Luna 9. Pasodinus atsivėrė kaip gėlė ir pradėjo filmuoti.

Palydovai

Palydovas yra nepilotuojama transporto priemonė, kuri iškeliama į orbitą, dažniausiai Žemės. Palydovas turi specifinę užduotį – pavyzdžiui, stebėti, perduoti televizijos vaizdus, ​​tyrinėti naudingųjų iškasenų telkinius: yra net šnipinėjimo palydovų. Palydovas juda orbitoje orbitiniu greičiu. Nuotraukoje matote Hamberio upės žiočių (Anglija) nuotrauką, kurią Landset padarė iš žemos Žemės orbitos. „Landset“ gali „pažvelgti į tokias Žemės teritorijas, kurių plotas siekia net 1 kv. m.

Stotis yra tas pats palydovas, bet skirta žmonių darbui laive. Stotyje gali prisišvartuoti erdvėlaivis su įgula ir kroviniu. Iki šiol kosmose veikė tik trys ilgalaikės stotys: amerikiečių „Skylab“ ir rusiškos „Salyut“ bei „Mir“. Skylab buvo paleistas į orbitą 1973 m. Jame paeiliui dirbo trys įgulos. Stotis nustojo egzistuoti 1979 m.

Orbitinės stotys atlieka didžiulį vaidmenį tiriant nesvarumo poveikį žmogaus organizmui. Ateities stotys, tokios kaip „Freedom“, kurias dabar stato amerikiečiai, dalyvaujant specialistams iš Europos, Japonijos ir Kanados, bus naudojamos labai ilgalaikiams eksperimentams arba pramoninei gamybai kosmose.

Kai astronautas išeina iš stoties ar laivo į kosmosą, jis apsirengia skafandras. Skafandro viduje dirbtinai sukuriama atmosferos slėgiui lygi temperatūra. Vidiniai skafandro sluoksniai vėsinami skysčiu. Prietaisai stebi slėgį ir deguonies kiekį viduje. Šalmo stiklas yra labai patvarus, atlaiko smulkių akmenukų – mikrometeoritų – smūgius.

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. Norint pasiekti suplanuotą tarpplanetinę ar išvykimo trajektoriją, skrydžio greičio režimas turi būti keičiamas ne vieną kartą, atliekant tam tikrus veiksmus, todėl šis variklis turi būti paleidžiamas ir išjungiamas pakartotinai, 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. Šių agregatų dizaino ypatybė yra galimybė juos atskirti pasibaigus kurui. Po to jie sudega atmosferoje nepasiekę žemės. Tiesa, kaip teigia naujienų portalas reactor.space, pastaraisiais metais buvo sukurta technologija, leidžianti atskirtas stadijas nesužalotas grąžinti į tam skirtą 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. Šiuo atveju jie įjungiami tik po to, kai iš naujo nustatoma apatinė, panaudota stadija.

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 vertėms, 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 pažeisti kiti kosmodromo įrenginiai.

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.

11.06.2010 00:10

Amerikiečių erdvėlaivis „Dawn“ neseniai pasiekė naują greičio rekordą – 25,5 tūkst. km/val., aplenkdamas pagrindinį savo konkurentą – zondą „Deep Space 1“ Šis pasiekimas buvo įmanomas dėl įrenginyje sumontuoto itin galingo jonų variklio. Tačiau, pasak ekspertų NASA, tai toli gražu nėra jos galimybių riba.

Amerikietiško erdvėlaivio „Dawn“ greitis birželio 5 dieną pasiekė rekordinę reikšmę – 25,5 tūkst. Tačiau, mokslininkų teigimu, artimiausiu metu laivo greitis sieks 100 tūkst. km/val.

Taigi dėl savo unikalaus variklio „Dawn“ pranoko savo pirmtaką – zondą „Deep Space 1“ – eksperimentinį automatinį erdvėlaivį, kurį 1998 m. spalio 24 d. Tiesa, „Deep Space 1“ vis dar išlaiko stoties, kurios varikliai tarnavo ilgiausiai, titulą. Tačiau Dawn gali aplenkti savo „konkurentą“ šioje kategorijoje jau rugpjūčio mėnesį.

Pagrindinė prieš trejus metus paleisto erdvėlaivio užduotis – ištirti asteroidą 4 Vesta, prie kurio įrenginys priartės 2011 metais, ir nykštukinę Cereros planetą. Mokslininkai tikisi gauti tiksliausius duomenis apie šių objektų, esančių tarp Jupiterio ir Marso orbitų, formą, dydį, masę, mineralinę ir elementinę sudėtį. Bendras atstumas, kurį turi įveikti erdvėlaivis „Dawn“, yra 4 milijardai 800 milijonų kilometrų.

Kadangi kosmose nėra oro, įsibėgėjęs laivas ir toliau juda tuo pačiu greičiu. Žemėje tai neįmanoma dėl sulėtėjimo dėl trinties. Joninių variklių naudojimas beorėje erdvėje leido mokslininkams palaipsniui didinti erdvėlaivio Dawn greitį kaip įmanoma efektyvesnį.

Inovatyvaus variklio veikimo principas – dujų jonizavimas ir jų pagreitinimas elektrostatiniu lauku. Tuo pačiu metu dėl didelio krūvio ir masės santykio tampa įmanoma pagreitinti jonus iki labai didelio greičio. Taigi variklyje galima pasiekti labai didelį specifinį impulsą, kuris gali žymiai sumažinti jonizuotų dujų reaktyviosios masės sąnaudas (lyginant su chemine reakcija), tačiau tam reikia daug energijos.

Trys „Dawn“ varikliai neveikia nuolat, o trumpam įjungiami tam tikrose skrydžio vietose. Iki šiol jie iš viso dirbo 620 dienų ir suvartojo daugiau nei 165 kilogramus ksenono. Paprasti skaičiavimai rodo, kad zondo greitis kas keturias dienas didėjo apie 100 km/h. Pasibaigus aštuonerių metų „Dawn“ misijai (nors ekspertai neatmeta ir jos pratęsimo), bendras variklių veikimo laikas bus 2000 dienų – beveik 5,5 metų. Tokie rodikliai žada, kad erdvėlaivio greitis sieks 38,6 tūkst.km/val.

Tai gali atrodyti mažai, atsižvelgiant į bent jau pirmąjį kosminį greitį, kuriuo paleidžiami dirbtiniai Žemės palydovai, tačiau tarpplanetinei transporto priemonei be jokių išorinių greitintuvų, neatliekančiai specialių manevrų planetų gravitaciniame lauke, toks rezultatas. yra tikrai nepaprasta.

Iliustracijos autorinės teisės Thinkstock

Dabartinis greičio rekordas kosmose tęsiasi 46 metus. Korespondentas domėjosi, kada jis bus sumuštas.

Mes, žmonės, esame apsėsti greičio. Taigi, tik per pastaruosius kelis mėnesius tapo žinoma, kad Vokietijoje studentai pasiekė elektromobilio greičio rekordą, o JAV oro pajėgos planuoja patobulinti hipergarsinius lėktuvus taip, kad jie pasiektų penkis kartus didesnį už garso greitį, t.y. virš 6100 km/val.

Tokie lėktuvai neturės įgulos, bet ne todėl, kad žmonės negalėtų judėti tokiu dideliu greičiu. Tiesą sakant, žmonės jau judėjo greičiu, kelis kartus didesniu už garso greitį.

Tačiau ar yra riba, kurią peržengę mūsų sparčiai besiveržiantys kūnai nebeatlaikys perkrovos?

Dabartinį greičio rekordą po lygiai dalijasi trys kosminėje misijoje „Apollo 10“ dalyvavę astronautai – Tomas Stafordas, Johnas Youngas ir Eugene'as Cernanas.

1969 m., kai astronautai apskriejo Mėnulį ir grįžo atgal, kapsulė, kurioje jie buvo, pasiekė greitį, kuris Žemėje būtų 39,897 km/val.

„Manau, kad prieš šimtą metų sunkiai galėjome įsivaizduoti, kad žmogus gali judėti erdvėje beveik 40 tūkstančių kilometrų per valandą greičiu“, – sako Jimas Bray iš aviacijos ir kosmoso koncerno „Lockheed Martin“.

Bray yra erdvėlaivio „Orion“ gyvenamojo modulio projekto direktorius, kurį kuria JAV kosmoso agentūra NASA.

Kūrėjų teigimu, erdvėlaivis „Orion“ – universalus ir iš dalies daugkartinio naudojimo – turėtų iškelti astronautus į žemą Žemės orbitą. Labai gali būti, kad su jo pagalba pavyks sumušti prieš 46 metus žmogui pasiektą greičio rekordą.

Naujoji itin sunkioji raketa, kuri yra kosmoso paleidimo sistemos dalis, pirmąjį pilotuojamą skrydį turėtų atlikti 2021 m. Tai bus Mėnulio orbitoje esančio asteroido praskridimas.

Vidutinis žmogus gali atlaikyti maždaug penkių G jėgų prieš apalpdamas.

Tada turėtų sekti mėnesius trunkančios ekspedicijos į Marsą. Dabar, dizainerių teigimu, įprastas maksimalus „Orion“ greitis turėtų būti maždaug 32 tūkst. Tačiau „Apollo 10“ pasiektą greitį galima pranokti net ir išlaikius bazinę erdvėlaivio „Orion“ konfigūraciją.

„Orion“ sukurtas taip, kad galėtų skristi į įvairius taikinius per visą savo gyvavimo laikotarpį, – sako Bray. „Tai gali būti daug greičiau, nei mes šiuo metu planuojame.

Tačiau net Orionas neatstos žmogaus greičio potencialo viršūnės. „Iš esmės nėra jokių apribojimų greičiui, kuriuo galime keliauti, išskyrus šviesos greitį“, - sako Bray.

Šviesos greitis yra vienas milijardas km/val. Ar yra vilties, kad mums pavyks įveikti atotrūkį tarp 40 tūkst. km/h ir šių verčių?

Stebėtina, kad greitis kaip vektorinis dydis, rodantis judėjimo greitį ir judėjimo kryptį, fizine prasme žmonėms nėra problema, jei tik jis yra santykinai pastovus ir nukreiptas viena kryptimi.

Vadinasi, žmonės – teoriškai – erdvėje gali judėti tik šiek tiek lėčiau nei „visatos greičio riba“, t.y. šviesos greitis.

Iliustracijos autorinės teisės NASA Vaizdo antraštė Kaip žmogus jausis beveik šviesos greičiu plaukiančiame laive?

Tačiau net jei įveiksime reikšmingas technologines kliūtis, susijusias su greitaeigiais erdvėlaiviais, mūsų trapūs, daugiausia vandens telkiniai susidurs su naujais pavojais, susijusiais su didelio greičio padariniais.

Tik įsivaizduojami pavojai gali kilti, jei žmonės, pasinaudodami šiuolaikinės fizikos spragomis arba atradimais, gali keliauti greičiau nei šviesos greitis.

Kaip atlaikyti perkrovą

Tačiau jei ketiname važiuoti didesniu nei 40 tūkst. km/h greičiu, teks jį pasiekti, o vėliau – lėtai ir kantrūs – sulėtinti greitį.

Greitas pagreitis ir toks pat greitas lėtėjimas kelia mirtiną pavojų žmogaus organizmui. Tai liudija sužalojimų sunkumas dėl autoįvykių, kurių metu greitis nukrenta nuo kelių dešimčių kilometrų per valandą iki nulio.

Kokia to priežastis? Toje Visatos savybėje, kuri vadinama inercija arba fizinio kūno, turinčio masę, gebėjimu atsispirti savo ramybės ar judėjimo būsenos pokyčiams, kai nėra išorinių poveikių arba kompensuoja juos.

Ši idėja suformuluota pirmajame Niutono įstatyme, kuriame teigiama: „Kiekvienas kūnas ir toliau išlaikomas ramybės būsenoje arba tolygiai ir tiesiškai juda tol, kol ir nebent jis bus priverstas taikomų jėgų pakeisti tą būseną“.

Mes, žmonės, galime ištverti didžiules perkrovas be rimtų sužalojimų, nors tik keletą akimirkų.

„Būti ramybėje ir judėti pastoviu greičiu yra normalu žmogaus kūnui“, – aiškina Bray’us, – „verčiau turėtume nerimauti dėl žmogaus būsenos įsibėgėjimo momentu“.

Maždaug prieš šimtmetį sukūrus tvirtus lėktuvus, galinčius manevruoti dideliu greičiu, pilotai pranešdavo apie keistus simptomus, atsiradusius dėl greičio ir skrydžio krypties pasikeitimų. Šie simptomai buvo laikinas regėjimo praradimas ir sunkumo ar nesvarumo jausmas.

Priežastis yra g jėgos, matuojamos G vienetais, o tai yra tiesinio pagreičio ir gravitacijos pagreičio santykis Žemės paviršiuje, veikiant traukai ar gravitacijai. Šie vienetai atspindi gravitacijos pagreičio poveikį, pavyzdžiui, žmogaus kūno masei.

1 G perkrova lygi kūno svoriui, kuris yra Žemės gravitaciniame lauke ir traukiamas į planetos centrą 9,8 m/sek greičiu (jūros lygyje).

G jėgos, patiriamos vertikaliai nuo galvos iki kojų arba atvirkščiai, yra tikrai blogos naujienos pilotams ir keleiviams.

Esant neigiamoms perkrovoms, t.y. sulėtėjus, kraujas veržiasi iš kojų pirštų į galvą, atsiranda persisotinimo jausmas, kaip ir stovint ant rankų.

Iliustracijos autorinės teisės SPL Vaizdo antraštė Kad suprastų, kiek Gs astronautai gali atlaikyti, jie mokomi centrifugoje

„Raudonasis šydas“ (jausmas, kurį patiria žmogus, kai kraujas veržiasi į galvą) atsiranda, kai pakyla krauju patinę, permatomi apatiniai vokai ir dengia akių vyzdžius.

Ir atvirkščiai, pagreičio ar teigiamų g jėgų metu kraujas teka iš galvos į pėdas, akims ir smegenims pradeda trūkti deguonies, nes kraujas kaupiasi apatinėse galūnėse.

Iš pradžių regėjimas tampa miglotas, t.y. prarandamas spalvų matymas ir atsiranda vadinamasis „pilkas šydas“, tada visiškai prarandamas regėjimas arba „juodas šydas“, tačiau žmogus lieka sąmoningas.

Per didelis krūvis sukelia visišką sąmonės netekimą. Ši būklė vadinama perkrovos sinkope. Daugelis pilotų žuvo, nes ant jų akių užkrito „juodas šydas“ ir jie sudužo.

Vidutinis žmogus gali atlaikyti maždaug penkių G jėgą, kol netenka sąmonės.

Pilotai, vilkintys specialius anti-g kostiumus ir išmokyti ypatingu būdu įtempti ir atpalaiduoti liemens raumenis, kad iš galvos netekėtų kraujas, lėktuvą gali valdyti maždaug devyniais G.

Orbitoje pasiekę stabilų 26 000 km/h kreiserinį greitį, astronautai greitį patiria ne daugiau nei komercinių skrydžių keleiviai.

„Trumpą laiką žmogaus kūnas gali atlaikyti daug didesnes g jėgas nei devynios G“, – sako Jeffas Swiatekas, Aerokosminės medicinos asociacijos, įsikūrusios Aleksandrijoje, Vašingtone, vykdomasis direktorius. „Tačiau gebėjimas atlaikyti dideles g jėgas. per ilgą laiką yra labai mažai“.

Mes, žmonės, galime ištverti didžiules perkrovas be rimtų sužalojimų, nors tik keletą akimirkų.

Trumpalaikį ištvermės rekordą Hollomano oro pajėgų bazėje Naujojoje Meksikoje pasiekė JAV oro pajėgų kapitonas Eli Beedingas jaunesnysis. 1958 m., stabdydamas specialiomis rogutėmis su raketiniu varikliu, per 0,1 sekundės įsibėgėjęs iki 55 km/h, patyrė 82,3 G perkrovą.

Tokį rezultatą užfiksavo prie krūtinės pritvirtintas akselerometras. Beedingas taip pat patyrė „juodą debesį“ ant akių, tačiau per šį nepaprastą žmogaus ištvermės demonstravimą jis išvengė tik mėlynių. Tiesa, po varžybų jis ligoninėje praleido tris paras.

O dabar į kosmosą

Astronautai, priklausomai nuo transporto priemonės, taip pat patyrė gana dideles perkrovas – nuo ​​trijų iki penkių G – atitinkamai pakildami ir grįždami į tankius atmosferos sluoksnius.

Šios perkrovos yra gana lengvai toleruojamos dėl protingos idėjos pritvirtinti kosmoso keliautojus prie sėdynių gulimoje padėtyje, nukreiptoje į skrydžio kryptį.

Orbitoje pasiekę stabilų 26 000 km/h kreiserinį greitį, astronautai pajunta ne didesnį greitį nei komercinių skrydžių keleiviai.

Jei perkrovos nekelia problemų ilgoms ekspedicijoms erdvėlaiviu „Orion“, tai su mažomis kosminėmis uolienomis – mikrometeoritais – viskas yra sudėtingiau.

Iliustracijos autorinės teisės NASA Vaizdo antraštė Norint apsisaugoti nuo mikrometeoritų, Orionui reikės kažkokių kosminių šarvų

Šios ryžių grūdo dydžio dalelės gali pasiekti įspūdingą, tačiau destruktyvų greitį iki 300 tūkst. km/val. Siekiant užtikrinti laivo vientisumą ir jo įgulos saugumą, „Orion“ yra įrengtas išorinis apsauginis sluoksnis, kurio storis svyruoja nuo 18 iki 30 cm.

Be to, numatyti papildomi ekranavimo skydai, taip pat naudojamas išradingas įrangos išdėstymas laivo viduje.

„Kad neprarastume visam erdvėlaiviui gyvybiškai svarbių skrydžio sistemų, turime tiksliai apskaičiuoti mikrometeoritų artėjimo kampus“, – sako Jimas Bray'us.

Būkite ramūs: mikrometeoritai nėra vienintelė kliūtis kosminėms misijoms, kurių metu vis svarbesnį vaidmenį atliks didelis žmogaus skrydžio vakuume greitis.

Ekspedicijos į Marsą metu teks spręsti ir kitas praktines problemas, pavyzdžiui, aprūpinti įgulą maistu ir kovoti su padidėjusiu vėžio pavojumi dėl kosminės spinduliuotės poveikio žmogaus organizmui.

Sutrumpinus kelionės laiką, tokių problemų rimtumas sumažės, todėl kelionės greitis taps vis labiau pageidaujamas.

Naujos kartos skrydis į kosmosą

Šis greičio poreikis sukurs naujų kliūčių kosmoso keliautojams.

NASA naujieji erdvėlaiviai, kurie grasina sumušti „Apollo 10“ greičio rekordą, vis dar remsis laiko patikrintomis cheminių raketų varymo sistemomis, naudotomis nuo pirmųjų skrydžių į kosmosą. Tačiau šios sistemos turi griežtus greičio apribojimus, nes vienam degalų vienetui išsiskiria nedidelis energijos kiekis.

Labiausiai pageidaujamas, nors ir sunkiai prieinamas, greito erdvėlaivio energijos šaltinis yra antimedžiaga, įprastos materijos atitikmuo ir antipodas.

Todėl, norėdami žymiai padidinti žmonių, vykstančių į Marsą ir už jo ribų, skrydžio greitį, mokslininkai pripažįsta, kad reikia visiškai naujų požiūrių.

„Sistemos, kurias turime šiandien, gali mus ten pasiekti, – sako Bray, – bet mes visi norėtume būti variklių revoliucijos liudininkais.

Ericas Davisas, pagrindinis fizikas iš Pažangių studijų instituto Ostine, Teksase, ir NASA Propulsion fizikos proveržio programos, šešerių metų trukmės tyrimų projekto, pasibaigusio 2002 m., narys, nustatė tris perspektyviausius įrankius. tradicinės fizikos perspektyva, kuri gali padėti žmonijai pasiekti greitį, kurio pakanka tarpplanetinėms kelionėms.

Trumpai tariant, mes kalbame apie energijos išsiskyrimo reiškinius dalijantis medžiagai, termobranduolinę sintezę ir antimedžiagos anihiliaciją.

Pirmasis metodas apima atomų dalijimąsi ir yra naudojamas komerciniuose branduoliniuose reaktoriuose.

Antroji, termobranduolinė sintezė, yra sunkesnių atomų kūrimas iš paprastų atomų – ​​tokia reakcija įgalina Saulę. Tai technologija, kuri žavi, bet sunkiai suvokiama; „Visada liko dar 50 metų“ – ir taip bus visada, kaip sakoma sename pramonės šūkie.

„Tai labai pažangios technologijos, – sako Davisas, – tačiau jos pagrįstos tradicine fizika ir yra tvirtai įsitvirtinusios nuo atominio amžiaus aušros. Optimistiniais vertinimais, varomosios sistemos, pagrįstos atomų dalijimosi ir termobranduolinės sintezės koncepcijomis, teoriškai yra pajėgios pagreitinti laivą iki 10% šviesos greičio, t.y. iki labai garbingo 100 mln. km/val.

Iliustracijos autorinės teisės JAV oro pajėgos Vaizdo antraštė Skrydis viršgarsiniu greičiu žmonėms nebėra problema. Kitas dalykas – šviesos greitis ar bent jau jam artimas...

Labiausiai pageidaujamas, nors ir sunkiai pasiekiamas, greito erdvėlaivio energijos šaltinis yra antimedžiaga, įprastos materijos atitikmuo ir antipodas.

Kai susiliečia dviejų tipų medžiagos, jos sunaikina viena kitą, todėl išsiskiria gryna energija.

Šiandien egzistuoja technologijos, leidžiančios pagaminti ir saugoti – kol kas itin nereikšmingus – antimedžiagos kiekius.

Tuo pačiu metu antimedžiagos gamybai naudingais kiekiais reikės naujų specialių naujos kartos galimybių, o inžinerija turės stoti į konkurencines lenktynes, kad sukurtų tinkamą erdvėlaivį.

Tačiau Davisas sako, kad piešimo lentose jau yra daug puikių idėjų.

Erdvėlaiviai, varomi antimedžiagos energija, galėtų įsibėgėti mėnesius ar net metus ir pasiekti didesnį šviesos greičio procentą.

Tuo pačiu metu perkrovos laive išliks priimtinos laivo gyventojams.

Tuo pačiu metu tokie fantastiški nauji greičiai bus kupini kitų pavojų žmogaus organizmui.

Energijos miestas

Kelių šimtų milijonų kilometrų per valandą greičiu bet kokia dulkių dėmė erdvėje – nuo ​​pasklidusių vandenilio atomų iki mikrometeoritų – neišvengiamai tampa didelės energijos kulka, galinčia pramušti laivo korpusą.

„Kai judate labai dideliu greičiu, tai reiškia, kad į jus ateinančios dalelės juda tokiu pačiu greičiu“, – sako Arthuras Edelsteinas.

Jis dirbo kartu su savo velioniu tėvu Williamu Edelsteinu, Johnso Hopkinso universiteto medicinos mokyklos radiologijos profesoriumi, rengdamas mokslinį straipsnį, kuriame buvo nagrinėjamas kosminių vandenilio atomų poveikis (žmonėms ir įrangai) itin greitų kosminių kelionių metu.

Vandenilis pradės skaidytis į subatomines daleles, kurios prasiskverbs į laivą ir apšvitins tiek įgulą, tiek įrangą.

Alcubierre variklis varys jus kaip banglentininką, važiuojantį banga Ericas Davisas, fizikos tyrinėtojas

Esant 95% šviesos greičio, tokios spinduliuotės poveikis reikštų beveik momentinę mirtį.

Erdvėlaivis įkais iki lydymosi temperatūros, kuriai negali atsispirti jokia įsivaizduojama medžiaga, o įgulos narių kūnuose esantis vanduo iš karto užvirs.

„Visos tai labai varginančios problemos“, – su niūriu humoru pastebi Edelsteinas.

Jis ir jo tėvas apytiksliai apskaičiavo, kad norint sukurti hipotetinę magnetinio ekranavimo sistemą, kuri galėtų apsaugoti laivą ir jame esančius žmones nuo mirtinų vandenilio lietaus, žvaigždėlaivis galėtų skristi ne didesniu nei pusės šviesos greičio greičiu. Tada laive esantys žmonės turi galimybę išgyventi.

Markas Millisas, transliacinio varymo fizikas ir buvęs NASA Propulsion Physics programos direktorius, perspėja, kad šis galimas greičio apribojimas keliaujant į kosmosą tebėra tolima problema.

„Remiantis iki šiol sukauptomis fizinėmis žiniomis, galime pasakyti, kad bus labai sunku pasiekti greitį, viršijantį 10% šviesos greičio, – sako Millis. „Paprasta analogija: kam dėl to jaudintis mes galime nuskęsti, jei dar net neįlipome į vandenį“.

Greičiau už šviesą?

Jei darysime prielaidą, kad, taip sakant, išmokome plaukti, ar tada galėsime įvaldyti sklandymą per kosminį laiką – toliau plėtoti šią analogiją – ir skristi superluminal greičiu?

Hipotezė apie įgimtą gebėjimą išgyventi superluminalinėje aplinkoje, nors ir abejotina, bet ne be tam tikrų išsilavinusio nušvitimo žvilgsnių aklinoje tamsoje.

Viena iš tokių intriguojančių keliavimo priemonių yra paremta technologijomis, panašiomis į tas, kurios naudojamos „Star Trek“ serijos „warp drive“ arba „warp drive“.

Šios jėgainės, dar žinomos kaip „Alcubierre engine“* (pavadintos meksikiečių teorinio fiziko Miguelio Alcubierre'o vardu), veikimo principas yra tas, kad ji leidžia laivui suspausti įprastą erdvėlaikį priešais jį, kaip aprašė Albertas. Einšteiną ir išplėsti jį už savęs.

Iliustracijos autorinės teisės NASA Vaizdo antraštė Dabartinis greičio rekordas priklauso trims „Apollo 10“ astronautams – Tomui Stafordui, Johnui Youngui ir Eugene'ui Cernanui.

Iš esmės laivas juda tam tikrame erdvės laiko tūryje, tam tikrame "kreivumo burbule", kuris juda greičiau nei šviesos greitis.

Taigi šiame „burbule“ laivas išlieka nejudantis įprastu erdvėlaikiu, nepatiriamas deformacijų ir išvengiant universalios šviesos greičio ribos pažeidimų.

„Užuot plūduriavęs įprasto erdvėlaikio vandenyje, – sako Davisas, – „Alcubierre drive“ ves jus kaip banglentininką, važiuojantį banglente palei bangos keterą.

Čia taip pat yra tam tikras laimikis. Šiai idėjai įgyvendinti reikalinga egzotiška materijos forma, turinti neigiamą masę, kad suspaustų ir išplėstų erdvėlaikį.

"Fizika nieko nesako prieš neigiamą masę, - sako Davisas, - bet nėra to pavyzdžių, ir mes niekada to nematėme gamtoje.

Yra dar vienas laimikis. 2012 m. paskelbtame dokumente Sidnėjaus universiteto mokslininkai teigė, kad „metmenų burbulas“ kaups didelės energijos kosmines daleles, nes neišvengiamai pradėjo sąveikauti su Visatos turiniu.

Kai kurios dalelės prasiskverbs į paties burbulo vidų ir pumpuos laivą spinduliuote.

Įstrigę silpnu šviesos greičiu?

Ar tikrai dėl savo subtilios biologijos esame pasmerkti užstrigti esant žemesniam šviesos greičiui?

Kalbama ne tiek apie naujo pasaulio (galaktinio?) greičio rekordo nustatymą žmonėms, kiek apie žmonijos pavertimo tarpžvaigždine visuomene perspektyvą.

Esant perpus mažesniam šviesos greičiui – ir tai yra riba, kurią, remiantis Edelsteino tyrimais, mūsų kūnas gali atlaikyti – kelionė pirmyn ir atgal iki artimiausios žvaigždės užtruktų daugiau nei 16 metų.

(Laiko išsiplėtimo efektai, dėl kurių erdvėlaivio įgula turėtų mažiau laiko savo koordinačių sistemoje nei žmonėms, likusiems Žemėje jų koordinačių sistemoje, neturėtų dramatiškų pasekmių esant pusei šviesos greičio.)

Markas Millis yra tikintis. Atsižvelgdamas į tai, kad žmonija išrado „G“ kostiumus ir apsaugą nuo mikrometeorų, leidžiančių žmonėms saugiai keliauti didžiulėje mėlynoje ir žvaigždžių juodoje erdvėje, jis įsitikinęs, kad galime rasti būdų, kaip išgyventi bet kokius greičio apribojimus, kuriuos pasieksime ateityje.

„Tos pačios technologijos, kurios gali padėti mums pasiekti neįtikėtiną naują kelionės greitį“, – svarsto Millis, – „suteiks mums naujų, dar nežinomų įgulų apsaugos galimybių“.

Vertėjo pastabos:

*Miguelis Alcubierre'as savo burbulo idėją sugalvojo 1994 m. O 1995 metais rusų teorinis fizikas Sergejus Krasnikovas pasiūlė prietaiso, skirto kosminėms kelionėms greičiau nei šviesos greitis, koncepciją. Idėja buvo pavadinta „Krasnikovo vamzdžiu“.

Tai dirbtinis erdvės laiko kreivumas pagal vadinamosios kirmgraužos principą. Hipotetiškai laivas judėtų tiesia linija nuo Žemės iki tam tikros žvaigždės per išlenktą erdvėlaikį, eidamas per kitus matmenis.

Pagal Krasnikovo teoriją, kosmoso keliautojas grįš tuo pačiu metu, kai išvyks.