الظروف المادية على متن المركبات الفضائية. المركبة الفضائية بين الكواكب "المريخ"

1. مفهوم وخصائص كبسولة النزول

1.1 الغرض والتخطيط

1.2 النزول من المدار

2. تصميم كورونا

2.1 الإسكان

2.2 طلاء الحماية الحرارية

قائمة الأدب المستخدم


تم تصميم كبسولة الهبوط (DC) للمركبة الفضائية (SC) للتوصيل السريع للمعلومات الخاصة من المدار إلى الأرض. تم تركيب كبسولتين للهبوط على المركبة الفضائية (الشكل 1).

الصورة 1.

SC عبارة عن حاوية لنقل المعلومات، متصلة بدورة امتداد الفيلم للمركبة الفضائية ومجهزة بمجموعة معقدة من الأنظمة والأجهزة التي تضمن سلامة المعلومات، والهبوط من المدار، والهبوط الناعم واكتشاف SC أثناء الهبوط و بعد الهبوط.

الخصائص الرئيسية لشركة التأمين

وزن السيارة المجمعة - 260 كجم

القطر الخارجي لل SC - 0.7 م

الحد الأقصى لحجم السيارة المجمعة هو 1.5 متر

ارتفاع مدار المركبة الفضائية - 140 - 500 كم

يتراوح ميل مدار المركبة الفضائية بين 50.5 و81 درجة.

يتكون جسم SK (الشكل 2) من سبائك الألومنيوم، لها شكل قريب من الكرة وتتكون من جزأين: مختوم وغير مختوم. الجزء المختوم يحتوي على: بكرة ناقلة معلومات خاصة، نظام صيانة النظام الحراري، نظام لسد الفجوة التي تربط الجزء المحكم من SC بمسار نقل الفيلم للمركبة الفضائية وأجهزة إرسال التردد العالي ونظام التدمير الذاتي وغيرها من المعدات. يضم الجزء غير المضغوط نظام المظلة وعاكسات ثنائية القطب وحاوية Peleng VHF. توفر العاكسات ثنائية القطب وأجهزة إرسال التردد العالي وحاوية Peleng-UHF الكشف عن SC في نهاية قسم الهبوط وبعد الهبوط.

من الخارج، يتم حماية جسم SC من التسخين الديناميكي الهوائي بواسطة طبقة من الطلاء الواقي من الحرارة.

يتم تثبيت منصتين 3 و 4 مع وحدة تثبيت هوائية SK 5 ومحرك فرامل 6 ومعدات القياس عن بعد 7 على كبسولة النسب باستخدام أشرطة الشد (الشكل 2).

قبل التثبيت على المركبة الفضائية، يتم توصيل الكبسولة المنخفضة بثلاثة أقفال 9 من نظام الفصل مع الإطار الانتقالي 8. وبعد ذلك، يتم ربط الإطار بجسم المركبة الفضائية. يتم ضمان تزامن فتحات مسارات سحب الأفلام للمركبة الفضائية وSC من خلال دبابيس توجيه مثبتة على جسم المركبة الفضائية، ويتم ضمان إحكام الاتصال بواسطة حشية مطاطية مثبتة على SC على طول محيط فتحة. من الخارج، يتم إغلاق SC بحزم العزل الحراري للشاشة المفرغة (SVTI).

يتم إطلاق النار على SC من جسم المركبة الفضائية في الوقت المقدر بعد سد الفجوة في مسار سحب الفيلم، وإسقاط حزم المواد المحمولة جواً وتحويل المركبة الفضائية إلى زاوية ميل توفر المسار الأمثل لنزول SC إلى منطقة الهبوط. بناءً على أمر الكمبيوتر الرقمي الموجود على متن المركبة الفضائية، يتم تنشيط الأقفال 9 (الشكل 2) ويتم فصل SC، بمساعدة أربعة دافعات زنبركية 10، عن جسم المركبة الفضائية. يكون تسلسل تفعيل أنظمة التحكم في الطوارئ في قسمي الهبوط والهبوط كما يلي (الشكل 3):

دوران الكبسولة بالنسبة للمحور X (الشكل 2) من أجل الحفاظ على الاتجاه المطلوب لمتجه الدفع لمحرك الفرامل أثناء تشغيله، يتم الدوران بواسطة وحدة تثبيت هوائية (PS)؛

تشغيل محرك الفرامل.

التبريد باستخدام PAS السرعة الزاويةدوران SC؛

إطلاق محرك الكبح ونظام PAS (إذا فشلت أشرطة الشد في العمل، فإن SC يدمر نفسه ذاتيًا بعد 128 ثانية)؛

إزالة غطاء نظام المظلة، وتفعيل مظلة الكبح والعاكسات ثنائية القطب، وتحرير الحماية الحرارية الأمامية (لتقليل وزن السيارة)؛

تحييد وسائل التدمير الذاتي لـ SK؛

إطلاق مظلة الكبح وتشغيل المظلة الرئيسية؛

ضغط أسطوانة حاوية "Peleng VHF" وتشغيل أجهزة إرسال KB وVHF؛

تفعيل محرك الهبوط الناعم بواسطة إشارة من مقياس الارتفاع النظائري، الهبوط؛

يتم التشغيل ليلاً بناءً على إشارة من مستشعر الصور الخاص بمنارة نبض الضوء.



يتكون جسم SK (الشكل 4) من الأجزاء الرئيسية التالية: جسم الجزء المركزي 2، والجزء السفلي 3، وغطاء نظام المظلة I، المصنوع من سبائك الألومنيوم.

يشكل جسم الجزء المركزي، مع الجزء السفلي، حجرة مغلقة مصممة لاستيعاب وسائط ومعدات تخزين المعلومات الخاصة. يتم توصيل الجسم بالأسفل باستخدام المسامير 6 باستخدام الحشيات 4، 5 المصنوعة من المطاط الفراغي.

يتم توصيل غطاء نظام المظلة بجسم الجزء المركزي عن طريق أقفال دافعة 9.

جسم الجزء المركزي (الشكل 5) عبارة عن هيكل ملحوم ويتكون من المحول I والقشرة 2 والإطارات 3,4 والغلاف 5.


المحول الأول مصنوع من جزأين، ملحوم بعقب. على سطح النهايةيحتوي المحول على أخدود للحشية المطاطية 7، ويوجد على السطح الجانبي رؤوس ذات فتحات ملولبة عمياء مخصصة لتثبيت نظام المظلة. يعمل الإطار 3 على توصيل جسم الجزء المركزي بالجزء السفلي باستخدام الأزرار 6 ولتثبيت إطار الأداة.

الإطار 4 هو جزء الطاقة من الإطار، وهو مصنوع من المطروقات وله هيكل وافل. يوجد في الإطار، على جانب الجزء المحكم، على الرؤوس فتحات ملولبة عمياء مخصصة لأجهزة التثبيت، من خلال الفتحات "C" لتثبيت الموصلات المضغوطة 9 والثقوب "F" لتثبيت دافعات القفل لغطاء نظام المظلة . بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الإطار على أخدود لخرطوم نظام سد الفجوة 8. تم تصميم العروات "K" لتوصيل SC بالإطار الانتقالي باستخدام الأقفال II.

على جانب حجرة المظلة، يتم إغلاق المحول I بغلاف 5، وهو مثبت بمسامير 10.

توجد أربعة فتحات 12 على جسم الجزء المركزي تستخدم لتثبيت آلية إعادة ضبط الحماية الحرارية الأمامية.

يتكون الجزء السفلي (الشكل 6) من الإطار الأول والقشرة الكروية 2، بعقب ملحوم معًا. يحتوي الإطار على اثنين من الأخاديد الحلقية للحشيات المطاطية، والثقوب "A" لتوصيل الجزء السفلي بجسم الجزء المركزي، وثلاثة رؤوس "K" مع فتحات ملولبة عمياء، مخصصة لتزوير العمل على SK. للتحقق من ضيق SC، يتم عمل ثقب ملولب في الإطار مع قابس مثبت فيه 6. في وسط الغلاف 2، باستخدام البراغي 5، يتم تثبيت المناسب 3، والذي يعمل على اختبار الهيدرونيوماتيك لـ SC عند الشركة المصنعة.

يتكون غطاء نظام المظلة (الشكل 7) من الإطار الأول والغلاف 2، الملحوم بعقب. يوجد في الجزء القطبي من الغطاء فتحة يمر من خلالها ساق المحول الخاص بمبيت الجزء المركزي. على السطح الخارجي للغطاء، يتم تثبيت الأنابيب 3 من كتلة الباروريل ويتم لحام الأقواس 6، المخصصة لتثبيت الموصلات الممزقة 9. C داخليتم لحام الأغطية بالهيكل باستخدام أقواس 5، والتي تعمل على تثبيت المظلة. تقوم الطائرات 7 بربط تجويف حجرة المظلة بالجو.


يهدف الطلاء الواقي الحراري (HPC) إلى حماية الجسم المعدني للمركبة الفضائية والمعدات الموجودة فيه من التسخين الديناميكي الهوائي أثناء الهبوط من المدار.

من الناحية الهيكلية، يتكون SK TZP من ثلاثة أجزاء (الشكل 8): غطاء TZP لنظام المظلة I، وTZP لجسم الجزء المركزي 2 وTZP للجزء السفلي 3، وتمتلئ الفجوات بينهما بمادة Viksint. مانع التسرب.


غطاء TZP I عبارة عن غلاف من الأسبستوس والنسيج بسماكة متغيرة، مرتبط بطبقة فرعية عازلة للحرارة من مادة TIM. يتم توصيل الطبقة الفرعية بالمعدن وصفائح الأسبستوس باستخدام الغراء. السطح الداخليالأغطية والسطح الخارجي لمحول سحب الفيلم مغطى بمادة TIM والبلاستيك الرغوي. تحتوي أغطية TZP على:

أربع فتحات للوصول إلى أقفال التثبيت للحماية من الحرارة الأمامية، موصولة بمقابس لولبية 13؛

أربع فتحات للوصول إلى البيرولوك التي تثبت الغطاء على جسم الجزء المركزي من SC، موصولة بمقابس 14؛

ثلاثة جيوب تستخدم لتثبيت SC على الإطار الانتقالي ومغلقة ببطانات 5؛

فتحات للموصلات الكهربائية الممزقة، مغطاة بأغطية.

يتم تثبيت الوسادات على المادة المانعة للتسرب ويتم تثبيتها بمسامير من التيتانيوم. يتم ملء المساحة الحرة في أماكن تركيب البطانات بمادة TIM، حيث يتم تغطية سطحها الخارجي بطبقة من قماش الأسبستوس وطبقة مانعة للتسرب.

يتم وضع سلك رغوي في الفجوة بين ساق قناة سحب الفيلم ونهاية فتحة غطاء TZP، حيث يتم وضع طبقة من مادة مانعة للتسرب.

يتكون TZP لجسم الجزء المركزي 2 من حلقتين نصفيتين من الأسبستوس-تيكستوليت مثبتتين على الغراء ومتصلتين بواسطة وسادتين II. يتم تثبيت الحلقات النصفية والبطانات على الجسم بمسامير من التيتانيوم. يوجد في مبيت TZP ثماني لوحات 4 مخصصة لتثبيت المنصات.

TZP Bottom 3 (الحماية الحرارية الأمامية) عبارة عن غلاف أسبستوس-تكستوليت كروي بسماكة متساوية. من الداخل، يتم ربط حلقة من التيتانيوم بـ TZP بواسطة براغي من الألياف الزجاجية، والتي تعمل على توصيل TZP بجسم الجزء المركزي باستخدام آلية إعادة الضبط. يتم ملء الفجوة بين الجزء السفلي من TZP والمعدن بمادة مانعة للتسرب مع التصاق بـ TZP. من الداخل، الجزء السفلي مغطى بطبقة من مادة عازلة للحرارة TIM بسمك 5 مم.

2.3 وضع المعدات والوحدات

يتم وضع المعدات في SC بطريقة تضمن سهولة الوصول إلى كل جهاز، والحد الأدنى لطول شبكة الكابل، والموضع المطلوب لمركز كتلة SC، والموضع المطلوب للجهاز بالنسبة إلى ناقلات الزائد

لقد أثارت أعماق الفضاء غير المستكشفة اهتمام البشرية لعدة قرون. لقد اتخذ المستكشفون والعلماء دائمًا خطوات نحو فهم الأبراج والفضاء الخارجي. كانت هذه هي الإنجازات الأولى، ولكنها مهمة في ذلك الوقت، والتي عملت على مواصلة تطوير البحث في هذه الصناعة.

كان أحد الإنجازات المهمة هو اختراع التلسكوب، الذي تمكنت البشرية من خلاله من النظر إلى الفضاء الخارجي بشكل أكبر والتعرف على الأجسام الفضائية التي تحيط بكوكبنا عن كثب. في زمن بحثنا الفضاء الخارجييتم تنفيذها بشكل أسهل بكثير مما كانت عليه في تلك السنوات. يقدم لك موقع البوابة الخاص بنا الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام و حقائق رائعةعن الفضاء وأسراره.

أول مركبة فضائية والتكنولوجيا

بدأ الاستكشاف النشط للفضاء الخارجي بإطلاق أول قمر صناعي لكوكبنا. ويعود تاريخ هذا الحدث إلى عام 1957، عندما تم إطلاقه في مدار الأرض. أما الجهاز الأول الذي ظهر في المدار فكان بسيطاً للغاية في تصميمه. تم تجهيز هذا الجهاز بجهاز إرسال راديو بسيط إلى حد ما. عند إنشائه، قرر المصممون الاكتفاء بالحد الأدنى من المجموعة التقنية. ومع ذلك، كان أول قمر صناعي بسيط بمثابة بداية لتطور عصر جديد تكنولوجيا الفضاءوالمعدات. اليوم يمكننا القول أن هذا الجهاز أصبح إنجاز ضخممن أجل الإنسانية وتطوير العديد من الفروع العلمية للبحث. بالإضافة إلى ذلك، كان وضع قمر صناعي في مداره بمثابة إنجاز للعالم أجمع، وليس فقط للاتحاد السوفييتي. أصبح هذا ممكنًا بفضل العمل الجاد الذي قام به المصممون لإنشاء صواريخ باليستية عابرة للقارات.

لقد كانت الإنجازات العالية في علم الصواريخ هي التي مكنت المصممين من إدراك أنه من خلال تقليل الحمولة الصافية لمركبة الإطلاق، يمكن تحقيق سرعات طيران عالية جدًا، والتي ستتجاوز سرعة الهروب البالغة 7.9 كم / ثانية. كل هذا جعل من الممكن إطلاق أول قمر صناعي في مدار الأرض. تعتبر المركبات الفضائية والتكنولوجيا مثيرة للاهتمام لأنه تم اقتراح العديد من التصاميم والمفاهيم المختلفة.

في مفهوم واسع، المركبة الفضائية هي جهاز ينقل المعدات أو الأشخاص إلى الحدود حيث تنتهي الجزء العلويالغلاف الجوي للأرض. ولكن هذا هو الخروج فقط إلى الفضاء القريب. عند حل المشكلات الفضائية المختلفة، يتم تقسيم المركبات الفضائية إلى الفئات التالية:

شبه مداري

المدارية أو القريبة من الأرض، والتي تتحرك في مدارات مركزية الأرض؛

بين الكواكب.

على الكواكب.

تم إنشاء أول صاروخ لإطلاق قمر صناعي إلى الفضاء من قبل مصممي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، واستغرق إنشائه وقتًا أقل من ضبط وتصحيح جميع الأنظمة. كما أثر عامل الوقت على التكوين البدائي للقمر الصناعي، حيث كان الاتحاد السوفييتي هو الذي سعى إلى تحقيق السرعة الكونية الأولى لإنشائه. علاوة على ذلك، فإن حقيقة إطلاق صاروخ خارج الكوكب كانت إنجازًا أكثر أهمية في ذلك الوقت من كمية ونوعية المعدات المثبتة على القمر الصناعي. كل العمل الذي تم إنجازه توج بانتصار البشرية جمعاء.

كما تعلمون، كان غزو الفضاء الخارجي قد بدأ للتو، ولهذا السبب حقق المصممون المزيد والمزيد في علم الصواريخ، مما مكن من إنشاء مركبات فضائية وتكنولوجيا أكثر تقدمًا ساعدت في تحقيق قفزة هائلة في استكشاف الفضاء. أيضًا مزيد من التطويروتحديث الصواريخ ومكوناتها جعل من الممكن تحقيق سرعة إفلات ثانية وزيادة كتلة الحمولة على متنها. ونتيجة لكل هذا، أصبح الإطلاق الأول لصاروخ يحمل شخصًا على متنه ممكنًا في عام 1961.

يمكن لموقع البوابة أن يخبرك بالكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام حول تطور المركبات الفضائية والتكنولوجيا على مر السنين وفي جميع دول العالم. قليل من الناس يعرفون ما هو حقا أبحاث الفضاءبدأ العلماء قبل عام 1957. تم إرسال أول معدات علمية للدراسة إلى الفضاء الخارجي في أواخر الأربعينيات. كانت الصواريخ المحلية الأولى قادرة على رفع المعدات العلمية إلى ارتفاع 100 كيلومتر. بالإضافة إلى ذلك، لم يكن هذا إطلاقا واحدا، فقد تم تنفيذه في كثير من الأحيان، و أقصى ارتفاعوصل ارتفاعها إلى 500 كيلومتر، مما يعني أن الأفكار الأولى حول الفضاء الخارجي كانت موجودة بالفعل من قبل عصر الفضاء. وفي أيامنا هذه، وباستخدام أحدث التقنيات، قد تبدو تلك الإنجازات بدائية، لكنها هي التي جعلت من الممكن تحقيق ما لدينا في الوقت الحالي.

تتطلب المركبة الفضائية والتكنولوجيا التي تم إنشاؤها حل عدد كبير من المشاكل المختلفة. وكانت أهم المشاكل:

  1. اختيار مسار الرحلة الصحيح للمركبة الفضائية وإجراء مزيد من التحليل لحركتها. لحل هذه المشكلة، كان من الضروري تطوير الميكانيكا السماوية بشكل أكثر نشاطا، والتي أصبحت علما تطبيقيا.
  2. لقد فرض فراغ الفضاء وانعدام الوزن تحدياتهما الخاصة على العلماء. وهذا لا يقتصر فقط على إنشاء علبة محكمة الغلق يمكن الاعتماد عليها والتي يمكنها تحمل صلابة شديدة ظروف الفضاءولكن أيضًا تطوير المعدات التي يمكنها أداء مهامها في الفضاء بشكل فعال كما هو الحال على الأرض. نظرًا لأنه لا يمكن لجميع الآليات أن تعمل بشكل مثالي في ظروف انعدام الوزن والفراغ وكذلك في الظروف الأرضية. كانت المشكلة الرئيسية هي استبعاد الحمل الحراري في الأحجام المختومة، كل هذا انتهك المسار الطبيعي للعديد من العمليات.

  1. كما تعطل تشغيل المعدات الإشعاع الحراريمن الشمس. وللقضاء على هذا التأثير، كان من الضروري التفكير في طرق حسابية جديدة للأجهزة. كما تم التفكير في العديد من الأجهزة للحفاظ على ظروف درجة الحرارة الطبيعية داخل المركبة الفضائية نفسها.
  2. أصبح مصدر الطاقة للأجهزة الفضائية مشكلة كبيرة. كان الحل الأمثل للمصممين هو تحويل الطاقة الشمسية التعرض للإشعاعفي الكهرباء.
  3. لقد استغرق حل مشكلة الاتصالات الراديوية والتحكم في المركبات الفضائية وقتا طويلا، حيث أن أجهزة الرادار الأرضية لا يمكن أن تعمل إلا على مسافة تصل إلى 20 ألف كيلومتر، وهذا لا يكفي للفضاء الخارجي. إن تطور الاتصالات اللاسلكية بعيدة المدى في عصرنا يجعل من الممكن الحفاظ على الاتصال مع المجسات والأجهزة الأخرى على مسافة ملايين الكيلومترات.
  4. حتى الآن أكبر مشكلةكل ما تبقى هو الضبط الدقيق للمعدات التي تم تجهيزهم بها أجهزة الفضاء. بادئ ذي بدء، يجب أن تكون المعدات موثوقة، لأن الإصلاحات في الفضاء، كقاعدة عامة، كانت مستحيلة. كما تم التفكير في طرق جديدة لنسخ المعلومات وتسجيلها.

وأثارت المشاكل التي نشأت اهتمام الباحثين والعلماء من مختلف مجالات المعرفة. التعاون المشترك جعل من الممكن الحصول عليها نتائج إيجابيةعند حل المهام المعينة. وبسبب كل هذا بدأت تظهر منطقة جديدةالمعرفة، وهي تكنولوجيا الفضاء. وانفصل ظهور هذا النوع من التصميم عن الطيران وغيره من الصناعات بسبب تفرده، معرفة خاصةومهارات العمل.

مباشرة بعد إنشاء أول قمر صناعي للأرض وإطلاقه بنجاح، حدث تطور تكنولوجيا الفضاء في ثلاثة اتجاهات رئيسية، وهي:

  1. تصميم وتصنيع الأقمار الصناعية الأرضية لأداء المهام المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، تعمل الصناعة على تحديث هذه الأجهزة وتحسينها، مما يجعل من الممكن استخدامها على نطاق أوسع.
  2. إنشاء أجهزة لاستكشاف الفضاء بين الكواكب وأسطح الكواكب الأخرى. عادةً ما تقوم هذه الأجهزة بتنفيذ مهام مبرمجة ويمكن أيضًا التحكم فيها عن بعد.
  3. ويجري العمل على تكنولوجيا الفضاء نماذج مختلفةخلق محطات فضاء، والتي من الممكن القيام بها الأنشطة البحثيةالعلماء. تقوم هذه الصناعة أيضًا بتصميم وتصنيع المركبات الفضائية المأهولة.

العديد من مجالات تكنولوجيا الفضاء وتحقيق سرعة الهروب سمحت للعلماء بالوصول إلى أماكن أبعد الأجسام الفضائية. هذا هو السبب في أنه في نهاية الخمسينيات كان من الممكن إطلاق قمر صناعي نحو القمر، بالإضافة إلى ذلك، فإن تكنولوجيا ذلك الوقت جعلت من الممكن بالفعل إرسال أقمار صناعية بحثية إلى أقرب الكواكب القريبة من الأرض. وهكذا، فإن الأجهزة الأولى التي تم إرسالها لدراسة القمر سمحت للبشرية بالتعرف لأول مرة على معالم الفضاء الخارجي ورؤية الجانب البعيد من القمر. ومع ذلك، فإن تكنولوجيا الفضاء في بداية عصر الفضاء كانت لا تزال غير كاملة ولا يمكن السيطرة عليها، وبعد الانفصال عن مركبة الإطلاق الجزء الرئيسيتدور بشكل فوضوي للغاية حول مركز كتلتها. لم يسمح الدوران غير المنضبط للعلماء بإجراء الكثير من الأبحاث، الأمر الذي حفز بدوره المصممين على إنشاء مركبات وتقنيات فضائية أكثر تقدمًا.

لقد كان تطوير المركبات الخاضعة للرقابة هو الذي سمح للعلماء بتنفيذ المزيد المزيد من الأبحاثومعرفة المزيد عن الفضاء الخارجي وخصائصه. كما أن الطيران المتحكم والمستقر للأقمار الصناعية والأجهزة الأوتوماتيكية الأخرى التي يتم إطلاقها في الفضاء يسمح بنقل المعلومات بشكل أكثر دقة وعالية الجودة إلى الأرض بسبب اتجاه الهوائيات. وبفضل التحكم المتحكم فيه، يمكن إجراء المناورات اللازمة.

في أوائل الستينيات، تم تنفيذ عمليات إطلاق الأقمار الصناعية إلى أقرب الكواكب بنشاط. أتاحت عمليات الإطلاق هذه التعرف بشكل أكبر على الظروف الموجودة على الكواكب المجاورة. ولكن لا يزال أعظم نجاح في هذا الوقت للبشرية جمعاء على كوكبنا هو رحلة Yu.A. جاجارين. بعد إنجازات اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في بناء المعدات الفضائية، أولت معظم دول العالم أيضًا اهتمامًا خاصًا لعلوم الصواريخ وإنشاء تكنولوجيا الفضاء الخاصة بها. ومع ذلك، كان الاتحاد السوفييتي رائدًا في هذه الصناعة، لأنه كان أول من ابتكر جهازًا نفذ هبوطًا سلسًا على سطح القمر. بعد الهبوط الناجح الأول على القمر والكواكب الأخرى، تم تعيين مهمة إجراء دراسة أكثر تفصيلاً لأسطح الأجسام الكونية باستخدام الأجهزة الأوتوماتيكية لدراسة الأسطح ونقل الصور ومقاطع الفيديو إلى الأرض.

كانت المركبة الفضائية الأولى، كما ذكرنا أعلاه، خارجة عن السيطرة ولم تتمكن من العودة إلى الأرض. عند إنشاء أجهزة التحكم، واجه المصممون مشكلة الهبوط الآمن للأجهزة والطاقم. نظرًا لأن الدخول السريع جدًا للجهاز إلى الغلاف الجوي للأرض يمكن أن يحرقه ببساطة درجة حرارة عاليةأثناء الاحتكاك. بالإضافة إلى ذلك، عند العودة، كان على الأجهزة أن تهبط وتتناثر بأمان في مجموعة واسعة من الظروف.

مزيد من التطوير لتكنولوجيا الفضاء جعل من الممكن إنتاجها محطات مداريةوالتي يمكن استخدامها لسنوات عديدة، مع تغيير تركيبة الباحثين الموجودين على متن الطائرة. أول مركبة مدارية من هذا النوعأصبح المحطة السوفيتية"الألعاب النارية". وكان إنشائها قفزة هائلة أخرى للبشرية في معرفة الفضاء الخارجي والظواهر.

أعلاه جزء صغير جدًا من جميع الأحداث والإنجازات في إنشاء واستخدام المركبات الفضائية والتكنولوجيا التي تم إنشاؤها في العالم لدراسة الفضاء. ولكن لا يزال العام الأكثر أهمية هو عام 1957، الذي بدأ منه عصر الصواريخ النشطة واستكشاف الفضاء. لقد كان إطلاق المسبار الأول هو الذي أدى إلى التطور الهائل لتكنولوجيا الفضاء في جميع أنحاء العالم. وقد أصبح هذا ممكنا بفضل إنشاء مركبة إطلاق من الجيل الجديد في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، والتي كانت قادرة على رفع المسبار إلى ارتفاع مدار الأرض.

للتعرف على كل هذا وأكثر من ذلك بكثير، يقدم لك موقع البوابة الخاص بنا الكثير من المقالات ومقاطع الفيديو والصور الفوتوغرافية الرائعة لتكنولوجيا الفضاء والأشياء.

المركبة الفضائية بين الكواكب "المريخ"

"المريخ" هو اسم المركبة الفضائية السوفيتية بين الكواكب التي تم إطلاقها إلى كوكب المريخ منذ عام 1962.

تم إطلاق المريخ 1 في 1 نوفمبر 1962؛ الوزن 893.5 كجم، الطول 3.3 م، القطر 1.1 م، يحتوي "Mars-1" على جزأين محكمين: جزء مداري مزود بالمعدات الرئيسية الموجودة على متن الطائرة والتي تضمن الطيران إلى المريخ؛ كوكبي مزود بأدوات علمية مصممة لدراسة المريخ أثناء تحليقه بالقرب منه. أهداف الرحلة: استكشاف الفضاء الخارجي، والتحقق من وصلات الراديو على المسافات بين الكواكب، وتصوير المريخ. تم إطلاق المرحلة الأخيرة من مركبة الإطلاق مع المركبة الفضائية في المدار المتوسط ​​لقمر صناعي للأرض ووفرت الإطلاق وزيادة السرعة اللازمة للرحلة إلى المريخ.

يحتوي نظام التوجيه السماوي النشط على أجهزة استشعار للتوجيه الأرضي والنجمي والشمسي، وهو نظام الهيئات التنفيذيةمع فوهات تحكم تعمل على الغاز المضغوط، بالإضافة إلى أجهزة جيروسكوبية وكتل منطقية. في معظم أوقات الرحلة، تم الحفاظ على التوجه نحو الشمس لإضاءة الألواح الشمسية. ولتصحيح مسار الرحلة، تم تجهيز المركبة الفضائية بمحرك صاروخي سائل ونظام تحكم. للاتصالات، كانت هناك معدات راديوية على متن الطائرة (الترددات 186، 936، 3750 و6000 ميجا هرتز)، والتي توفر قياس معلمات الطيران، واستقبال الأوامر من الأرض، ونقل معلومات القياس عن بعد في جلسات الاتصال. حافظ نظام التحكم الحراري على درجة حرارة ثابتة تتراوح بين 15-30 درجة مئوية. خلال الرحلة، تم إجراء 61 جلسة اتصال لاسلكي من Mars-1، وتم نقل أكثر من 3000 أمر لاسلكي على متن الطائرة. ولقياسات المسار، بالإضافة إلى المعدات الراديوية، تم استخدام تلسكوب بقطر 2.6 متر من شبه جزيرة القرم المرصد الفيزيائي الفلكي. قدمت رحلة المريخ-1 بيانات جديدة عن الخواص الفيزيائية للفضاء الخارجي بين مداري الأرض والمريخ (على مسافة من الشمس 1-1.24 وحدة فلكية)، وعن شدتها الإشعاع الكونيوقوة المجالات المغناطيسية للأرض والوسط الكوكبي، وتدفقات الغاز المتأين القادمة من الشمس، وتوزيع المادة النيزكية (عبرت المركبة الفضائية 2 دش نيزك). وعقدت الجلسة الأخيرة في 21 مارس 1963، عندما كان الجهاز على بعد 106 مليون كيلومتر من الأرض. حدث الاقتراب من المريخ في 19 يونيو 1963 (حوالي 197 ألف كيلومتر من المريخ)، وبعد ذلك دخل المريخ-1 إلى مدار مركزي الشمس مع الحضيض الشمسي ~ 148 مليون كيلومتر والأوج ~ 250 مليون كيلومتر.

تم إطلاق المريخ 2 والمريخ 3 في 19 و28 مايو 1971، وقاما برحلة مشتركة واستكشاف متزامن للمريخ. تم الإطلاق في مسار الرحلة إلى المريخ من المدار المتوسط ​​لقمر صناعي للأرض بواسطة المراحل الأخيرة لمركبة الإطلاق. يختلف تصميم وتكوين معدات Mars-2 وMars-3 بشكل كبير عن Mars-1. تبلغ كتلة "المريخ-2" ("المريخ-3") 4650 كجم. من الناحية الهيكلية، فإن "المريخ-2" و"المريخ-3" متشابهان، ولديهما مقصورة مدارية ووحدة هبوط. الأجهزة الرئيسية للمقصورة المدارية: حجرة الأدوات، وكتلة خزانات نظام الدفع، ومحرك صاروخي تصحيحي مع وحدات التشغيل الآلي، والألواح الشمسية، وأجهزة تغذية الهوائي، ومشعات نظام التحكم الحراري. وقد تم تجهيز مركبة الهبوط بأنظمة وأجهزة تضمن فصل المركبة عن المقصورة المدارية، وانتقالها إلى مسار الاقتراب من الكوكب، والكبح، والهبوط في الغلاف الجوي، والهبوط الناعم على سطح المريخ. تم تجهيز مركبة الهبوط بحاوية أداة المظلة ومخروط الكبح الديناميكي الهوائي وإطار التوصيل الذي تم وضع محرك الصاروخ عليه. قبل الرحلة، تم تعقيم وحدة الهبوط. كان لدى المركبة الفضائية عدد من الأنظمة لدعم الطيران. يتضمن نظام التحكم، على عكس Mars-1، بالإضافة إلى ذلك: منصة جيروسكوبية مستقرة وجهاز كمبيوتر رقمي على متن الطائرة ونظام ملاحة فضائي مستقل. بالإضافة إلى التوجه نحو الشمس، مع كافية مسافة كبيرةمن الأرض (حوالي 30 مليون كم)، تم تنفيذ التوجه المتزامن نحو الشمس والنجم كانوب والأرض. تم تشغيل مجمع الراديو الموجود على متن الطائرة للاتصال بالأرض في نطاقات الديسيمتر والسنتيمتر، وكان اتصال مركبة الهبوط بالمقصورة المدارية في نطاق العدادات. كان مصدر الطاقة عبارة عن لوحين شمسيين وبطارية عازلة. تم تركيب بطارية كيميائية مستقلة على وحدة الهبوط. نظام التحكم الحراري نشط، مع دوران الغاز لملء حجرة الأدوات. تحتوي مركبة الهبوط على عازل حراري مفرغ من الهواء، وسخان إشعاعي بسطح قابل للتعديل وسخان كهربائي، ونظام دفع قابل لإعادة الاستخدام.

تحتوي الحجرة المدارية على معدات علمية مخصصة للقياسات في الفضاء بين الكواكب، وكذلك لدراسة محيط المريخ والكوكب نفسه من مدار قمر صناعي؛ مقياس المغنطيسية ذو بوابة التدفق ومقياس إشعاعي يعمل بالأشعة تحت الحمراء للحصول على خريطة لتوزيع درجات الحرارة على سطح المريخ؛ مقياس الضوء بالأشعة تحت الحمراء لدراسة تضاريس السطح عن طريق امتصاص الإشعاع ثاني أكسيد الكربون; أداة بصريةلتحديد محتوى بخار الماء بالطريقة الطيفية. مقياس الضوء المرئي لدراسة الانعكاس السطحي والغلاف الجوي؛ جهاز لتحديد درجة حرارة السطوع الراديوي لسطح ما عن طريق الإشعاع بطول موجة 3.4 سم، وتحديد ثابت العزل الكهربائي ودرجة حرارة الطبقة السطحية على عمق 30-50 سم؛ مقياس الضوء فوق البنفسجي لتحديد الكثافة الغلاف الجوي العلويالمريخ، محتوى الغلاف الجوي من الأكسجين الذري والهيدروجين والأرجون؛ عداد جسيمات الأشعة الكونية؛
مطياف طاقة الجسيمات المشحونة؛ مقياس الطاقة لتدفق الإلكترون والبروتون من 30 فولت إلى 30 كيلو فولت. على المريخ-2 والمريخ-3 كانت هناك كاميرتان للصور التلفزيونية بأطوال بؤرية مختلفة لتصوير سطح المريخ، وعلى المريخ-3 كان هناك أيضًا معدات استريو لإجراء تجربة سوفيتية فرنسية مشتركة لدراسة الانبعاث الراديوي للكوكب. الشمس على التردد 169 ميجاهيرتز. تحتوي وحدة الهبوط على معدات لقياس درجة الحرارة والضغط الجوي وتحديد قياس الطيف الكتلي التركيب الكيميائيالغلاف الجوي وقياس سرعة الرياح وتحديد التركيب الكيميائي والخواص الفيزيائية والميكانيكية للطبقة السطحية وكذلك الحصول على بانوراما باستخدام الكاميرات التلفزيونية. استغرقت رحلة المركبة الفضائية إلى المريخ أكثر من 6 أشهر، وتم إجراء 153 جلسة اتصال لاسلكي بمركبة مارس-2، وتم تنفيذ 159 جلسة اتصال لاسلكي بمركبة مارس-3، وكمية كبيرة من معلومات علمية. وعلى مسافة تم تركيب الحجرة المدارية، وانتقلت المركبة الفضائية مارس-2 إلى مدار القمر الاصطناعي للمريخ بفترة مدارية مدتها 18 ساعة، وفي 8 يونيو و14 نوفمبر و2 ديسمبر 1971، تم تصحيح المريخ - تم تنفيذ 3 مدارات . تم تنفيذ فصل وحدة الهبوط في 2 ديسمبر الساعة 12:14 بتوقيت موسكو على مسافة 50 ألف كيلومتر من المريخ. وبعد 15 دقيقة، عندما لم تكن المسافة بين الحجرة المدارية ومركبة الهبوط أكثر من كيلومتر واحد، تحول الجهاز إلى مسار الالتقاء بالكوكب. تحركت وحدة الهبوط لمدة 4.5 ساعة باتجاه المريخ وفي 16 ساعة و44 دقيقة دخلت الغلاف الجوي للكوكب. استمر الهبوط في الغلاف الجوي إلى السطح ما يزيد قليلاً عن 3 دقائق. هبطت مركبة النزول نصف الكرة الجنوبيالمريخ في المنطقة بإحداثيات 45 درجة جنوبا. ث. و 158 درجة غربا. د- تم تركيب راية بالصورة على متن الجهاز شعار الدولةالاتحاد السوفييتي. تحركت المقصورة المدارية لـ Mars-3، بعد فصل وحدة الهبوط، على طول مسار يمر على مسافة 1500 كيلومتر من سطح المريخ. يضمن نظام دفع الكبح انتقاله إلى مدار القمر الصناعي المريخي بفترة مدارية تبلغ حوالي 12 يومًا. الساعة 19:00 يوم 2 ديسمبر، الساعة 16:50:35، بدأ إرسال إشارة فيديو من سطح الكوكب. تم استقبال الإشارة بواسطة أجهزة الاستقبال الخاصة بالمقصورة المدارية وتم إرسالها إلى الأرض في جلسات اتصال يومي 2 و 5 ديسمبر.

تم تنفيذ المقصورات المدارية للمركبة الفضائية برنامج شاملاستكشاف المريخ من مدارات أقماره الصناعية. خلال هذا الوقت، قامت المقصورة المدارية لـ Mars-2 بـ 362 دورة، وMars-3 - 20 دورة حول الكوكب. إن دراسات خصائص سطح المريخ والغلاف الجوي بناءً على طبيعة الإشعاع في النطاقات الطيفية المرئية والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وفي نطاق الموجات الراديوية مكنت من تحديد درجة حرارة الطبقة السطحية وإثبات اعتمادها على خطوط العرض و وقت اليوم؛ تم الكشف عن الشذوذات الحرارية على السطح. الموصلية الحرارية، والجمود الحراري، ثابت العزل الكهربائيوانعكاس التربة. تم قياس درجة حرارة الغطاء القطبي الشمالي (أقل من -110 درجة مئوية). واستنادا إلى البيانات المتعلقة بامتصاص ثاني أكسيد الكربون للأشعة تحت الحمراء، تم الحصول على ملامح الارتفاع للسطح على طول مسارات الرحلة. محتوى بخار الماء في مناطق مختلفةالكواكب (حوالي 5 آلاف مرة أقل من الغلاف الجوي للأرض). قدمت قياسات الأشعة فوق البنفسجية المتناثرة معلومات حول بنية الغلاف الجوي للمريخ (المدى والتكوين ودرجة الحرارة). تم تحديد الضغط ودرجة الحرارة على سطح الكوكب عن طريق السبر الراديوي. واستنادا إلى التغيرات في شفافية الغلاف الجوي، تم الحصول على بيانات عن ارتفاع سحب الغبار (حتى 10 كيلومترات) وحجم جزيئات الغبار (أشير إلى محتوى رائع جسيمات دقيقة- حوالي 1 ميكرون). أتاحت الصور توضيح الضغط البصري للكوكب، وإنشاء ملفات تعريف بارزة بناءً على صورة حافة القرص والحصول على صور ملونة للمريخ، واكتشاف التوهج الجوي على بعد 200 كيلومتر من الخط الفاصل، وتغير اللون بالقرب من الخط الفاصل، وتتبع البنية الطبقية للغلاف الجوي للمريخ.

تم إطلاق المريخ 4، مارس 5، مارس 6، ومارس 7 في 21 يوليو، 25 يوليو، 5 و9 أغسطس 1973. ولأول مرة، حلقت أربع مركبات فضائية في وقت واحد على طول طريق بين الكواكب. كان الهدف من "المريخ-4" و"المريخ-5" هو استكشاف المريخ من مدار قمر اصطناعي للمريخ؛ يتضمن "Mars-6" و"Mars-7" وحدات نزول. تم إطلاق المركبة الفضائية على مسار الرحلة إلى المريخ من المدار المتوسط ​​لقمر صناعي للأرض. تم إجراء جلسات اتصالات لاسلكية بانتظام على طول مسار الرحلة من المركبة الفضائية لقياس معلمات الحركة ومراقبة حالة الأنظمة الموجودة على متن الطائرة ونقل المعلومات العلمية. بالإضافة إلى المعدات العلمية السوفيتية، تم تركيب أجهزة فرنسية على متن محطتي مارس-6 ومارس-7، المصممة لإجراء تجارب سوفيتية-فرنسية مشتركة لدراسة الانبعاث الراديوي من الشمس (معدات ستيريو)، لدراسة البلازما الشمسيةوالأشعة الكونية. لضمان إطلاق المركبة الفضائية إلى النقطة المحسوبة للفضاء المحيطي أثناء الرحلة، تم إجراء تصحيحات على مسار حركتها. وصل "المريخ-4" و"المريخ-5"، بعد أن قطعا مسارًا يبلغ حوالي 460 مليون كيلومتر، إلى ضواحي المريخ في 10 و12 فبراير 1974. نظرًا لعدم تشغيل نظام دفع الكبح، مرت المركبة الفضائية Mars-4 بالقرب من الكوكب على مسافة 2200 كيلومتر من سطحه.

وفي الوقت نفسه، تم الحصول على صور للمريخ باستخدام جهاز تلفزيون ضوئي. في 12 فبراير 1974، تم تشغيل نظام دفع الكبح التصحيحي (KTDU-425A) على المركبة الفضائية Mars-5، ونتيجة للمناورة دخل الجهاز إلى مدار القمر الاصطناعي للمريخ. وصلت المركبة الفضائية Mars-6 وMars-7 إلى محيط كوكب المريخ في 12 و9 مارس 1974 على التوالي. عند الاقتراب من الكوكب، قامت المركبة الفضائية Mars-6 بشكل مستقل، باستخدام نظام الملاحة السماوية الموجود على متن الطائرة، بإجراء التصحيح النهائي لحركتها، وتم فصل وحدة الهبوط عن المركبة الفضائية. ومن خلال تشغيل نظام الدفع، تم نقل مركبة الهبوط إلى مسار اللقاء مع المريخ. دخلت مركبة الهبوط الغلاف الجوي للمريخ وبدأت في الكبح الديناميكي الهوائي. عندما يتم الوصول إلى حمل زائد معين، يتم إسقاط المخروط الديناميكي الهوائي ويتم تشغيل نظام المظلة. تلقت المركبة الفضائية Mars-6 المعلومات من وحدة الهبوط أثناء هبوطها، والتي استمرت في التحرك في مدار مركزي الشمس على مسافة لا تقل عن 1600 كيلومتر تقريبًا من سطح المريخ، وتم نقلها إلى الأرض. من أجل دراسة المعلمات الجوية، تم تركيب أدوات لقياس الضغط ودرجة الحرارة والتركيب الكيميائي وأجهزة استشعار الحمل الزائد على وحدة الهبوط. وصلت وحدة الهبوط للمركبة الفضائية Mars-6 إلى سطح الكوكب في المنطقة بإحداثيات 24° جنوبًا. ث. و 25 درجة غربا. د- تعذر نقل وحدة الهبوط للمركبة الفضائية Mars-7 (بعد الانفصال عن المحطة) إلى مسار الالتقاء بالمريخ، ومرت بالقرب من الكوكب على مسافة 1300 كيلومتر من سطحه.

تم تنفيذ عمليات إطلاق المركبات الفضائية من سلسلة Mars بواسطة مركبة الإطلاق Molniya (Mars-1) ومركبة الإطلاق Proton مع مرحلة رابعة إضافية (Mars-2 - Mars-7).

عندما تطير المركبات الفضائية في مدارات قريبة من الأرض، تنشأ ظروف على متنها لا يواجهها البشر عادة على الأرض. الأول منهم هو انعدام الوزن على المدى الطويل.

كما تعلم، فإن وزن الجسم هو القوة التي يؤثر بها على الدعامة. إذا تحرك كل من الجسم والدعامة بحرية تحت تأثير الجاذبية بنفس التسارع، أي السقوط الحر، فإن وزن الجسم يختفي. تم إنشاء خاصية الأجسام المتساقطة بحرية بواسطة جاليليو. كتب: «نشعر بثقل على اكتافنا عندما نحاول منعه من السقوط بحرية. ولكن إذا بدأنا في التحرك للأسفل بنفس سرعة الحمل الموجود على ظهرنا، فكيف يمكن أن يضغط علينا ويثقل كاهلنا؟ "وكأننا أردنا أن نضرب بالرمح شخصًا يركض أمامنا بنفس السرعة التي يتحرك بها الرمح".

عندما تتحرك مركبة فضائية في مدار الأرض، فهي في حالة سقوط حر. يسقط الجهاز طوال الوقت، لكنه لا يستطيع الوصول إلى سطح الأرض، لأنه يعطى مثل هذه السرعة التي تجعله يدور حوله إلى ما لا نهاية (الشكل 1). وهذا ما يسمى بسرعة الهروب الأولى (7.8 كم/ثانية). وبطبيعة الحال، تفقد جميع الأشياء الموجودة على متن الجهاز وزنها، وبعبارة أخرى، تبدأ حالة من انعدام الوزن.

أرز. 1. ظهور انعدام الوزن على متن مركبة فضائية


يمكن تكرار حالة انعدام الوزن على الأرض، ولكن لفترات زمنية قصيرة فقط. ولهذا يستخدمون، على سبيل المثال، أبراج انعدام الجاذبية - أبنية عاليةالتي تقع داخلها حاوية البحث بحرية. تحدث نفس الحالة على متن الطائرات التي تحلق مع إيقاف تشغيل المحركات على طول مسارات بيضاوية خاصة. في الأبراج، تستمر حالة انعدام الوزن عدة ثوان، على الطائرات - عشرات الثواني. وعلى متن المركبة الفضائية، يمكن أن تستمر هذه الحالة إلى أجل غير مسمى.

تعتبر حالة انعدام الوزن الكاملة هذه بمثابة تجسيد مثالي للظروف الموجودة بالفعل أثناء الرحلات الفضائية. في الواقع، يتم انتهاك هذه الحالة بسبب التسارعات الصغيرة المختلفة التي تعمل على المركبة الفضائية أثناء الرحلة المدارية. وفقا لقانون نيوتن الثاني، فإن ظهور مثل هذه التسارع يعني أن قوى الكتلة الصغيرة تبدأ في التصرف على جميع الكائنات الموجودة على المركبة الفضائية، وبالتالي، تنتهك حالة انعدام الوزن.

يمكن تقسيم التسارعات الصغيرة المؤثرة على المركبة الفضائية إلى مجموعتين. تتضمن المجموعة الأولى تسارعات مرتبطة بالتغيرات في سرعة حركة الجهاز نفسه. على سبيل المثال، بسبب مقاومة الطبقات العليا من الغلاف الجوي، عندما تتحرك السيارة على ارتفاع حوالي 200 كيلومتر، فإنها تواجه تسارعًا يتراوح بين 10 –5 جم 0 (g 0 هو تسارع الجاذبية بالقرب من سطح الأرض تساوي 981 سم/ث2). وعندما يتم تشغيل محركات المركبة الفضائية لنقلها إلى مدار جديد، فإنها تتعرض أيضًا للتسارع.

تتضمن المجموعة الثانية التسارع المرتبط بالتغيرات في الاتجاه سفينة فضائيةفي الفضاء أو مع الحركات الجماعية على متن الطائرة. تحدث هذه التسارعات أثناء تشغيل محركات نظام التوجيه، أثناء تحركات رواد الفضاء، وما إلى ذلك. عادةً ما يكون حجم التسارع الناتج عن محركات التوجيه 10 –6 - 10 –4 جم 0. التسارع الناتج عن نشاطات متنوعةرواد الفضاء يقعون في النطاق 10 –5 – 10 –3 جم 0 .

يتحدث عن انعدام الوزن، مؤلفو البعض المواد شعبية، مخلص تكنولوجيا الفضاءاستخدم مصطلحات "الجاذبية الصغرى" و"عالم بلا جاذبية" وحتى "صمت الجاذبية". وبما أنه في حالة انعدام الوزن لا يوجد وزن، ولكن توجد قوى الجاذبية، فيجب اعتبار هذه المصطلحات خاطئة.

دعونا الآن نفكر في الظروف الأخرى الموجودة على متن المركبات الفضائية أثناء رحلتها حول الأرض. بادئ ذي بدء، إنه فراغ عميق. يبلغ ضغط الغلاف الجوي العلوي على ارتفاع 200 كيلومتر حوالي 10-6 ملم زئبق. الفن، وعلى ارتفاع 300 كم - حوالي 10-8 ملم زئبق. فن. ويمكن أيضًا الحصول على مثل هذا الفراغ على الأرض. ومع ذلك، يمكن تشبيه الفضاء الخارجي المفتوح بمضخة فراغ ذات سعة هائلة، قادرة على ضخ الغاز بسرعة كبيرة من أي حاوية مركبة فضائية (للقيام بذلك، يكفي تقليل الضغط عليه). ولكن في هذه الحالة لا بد من الأخذ في الاعتبار تأثير بعض العوامل التي تؤدي إلى تدهور الفراغ بالقرب من المركبة الفضائية: تسرب الغاز من الأجزاء الداخليةوتدمير قذائفها تحت تأثير الإشعاع الشمسي وتلوث الفضاء المحيط بسبب تشغيل محركات أنظمة التوجيه والتصحيح.

مخطط نموذجي العملية التكنولوجيةإنتاج أي مادة هو توفير الطاقة للمادة الخام، مما يضمن مرور تحولات مرحلة معينة أو التفاعلات الكيميائيةمما يؤدي إلى الحصول على المنتج المطلوب. المصدر الأكثر طبيعية للطاقة لمعالجة المواد في الفضاء هو الشمس. في المدار الأرضي المنخفض، تبلغ كثافة طاقة الإشعاع الشمسي حوالي 1.4 كيلووات/م2، مع حدوث 97% من هذه القيمة في نطاق الطول الموجي من 3103 إلى 2104 أ. الاستخدام المباشريطرح استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المواد عددًا من الصعوبات. أولاً، طاقة شمسيةلا يمكن استخدامها في منطقة مظلمة من مسار المركبة الفضائية. ثانيا، من الضروري ضمان التوجيه المستمر لمستقبلات الإشعاع نحو الشمس. وهذا بدوره يؤدي إلى تعقيد عمل نظام توجيه المركبة الفضائية ويمكن أن يؤدي إلى زيادة غير مرغوب فيها في التسارع الذي ينتهك حالة انعدام الوزن.

أما عن الشروط الأخرى التي يمكن تنفيذها على متن المركبات الفضائية ( درجات الحرارة المنخفضة، استخدام مكون جامد اشعاع شمسيوما إلى ذلك)، فإن استخدامها لصالح الإنتاج الفضائي غير متصور حاليًا.

ملحوظات:

القوى الكتلية أو الحجمية هي القوى التي تؤثر على جميع الجسيمات (الأحجام الأولية) الجسم المعطىوالتي يتناسب حجمها مع الكتلة.


2 يناير 1959 السوفييتي صاروخ فضائيولأول مرة في التاريخ، وصلت إلى سرعة الإفلات الثانية المطلوبة للرحلات بين الكواكب، وأطلقت المحطة الآلية بين الكواكب "لونا-1" على المسار القمري. كان هذا الحدث بمثابة بداية "السباق القمري" بين القوتين العظميين - الاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة الأمريكية.

"لونا-1"


في 2 يناير 1959، أطلق الاتحاد السوفييتي مركبة الإطلاق فوستوك-L، التي أطلقت محطة الكواكب الأوتوماتيكية لونا-1 على المسار القمري. طارت AWS على مسافة 6 آلاف كيلومتر. من سطح القمر ودخلت في مدار شمسي المركز. كان الهدف من الرحلة هو وصول لونا 1 إلى سطح القمر. عملت جميع المعدات الموجودة على متن الطائرة بشكل صحيح، ولكن حدث خطأ ما في مخطط الرحلة الدائري، ولم يصل AMP إلى سطح القمر. هذا لم يؤثر على فعالية التجارب على متن الطائرة. أثناء رحلة Luna-1، كان من الممكن تسجيل خارجي حزام الإشعاعالأرض، تم قياس المعلمات لأول مرة الرياح الشمسية، إثبات غياب القمر حقل مغناطيسيوإجراء تجربة لإنشاء مذنب اصطناعي. بالإضافة إلى ذلك، أصبحت Luna-1 مركبة فضائية تمكنت من الوصول إلى السرعة الكونية الثانية، وتم التغلب عليها الجاذبية الأرضيةوأصبح قمرًا اصطناعيًا للشمس.

"بايونير -4"


في 3 مارس 1959، انطلقت المركبة الفضائية الأمريكية بايونير 4 من قاعدة كيب كانافيرال الفضائية، والتي كانت أول مركبة تحلق حول القمر. تم تركيب عداد جيجر ومستشعر كهروضوئي على متن الطائرة لتصوير سطح القمر. وحلقت المركبة الفضائية على مسافة 60 ألف كيلومتر من القمر بسرعة 7230 كيلومترا في الثانية. لمدة 82 ساعة، نقل بايونير 4 بيانات عن حالة الإشعاع إلى الأرض: لم يتم اكتشاف أي إشعاع في المناطق المحيطة بالقمر. أصبحت بايونير 4 أول مركبة فضائية أمريكية تتغلب على الجاذبية.

"لونا-2"


في 12 سبتمبر 1959، آلي محطة بين الكواكبلونا 2 والتي أصبحت أول محطة في العالم تصل إلى سطح القمر. لم يكن لدى AMK نظام الدفع الخاص بها. من المعدات العلمية على لونا-2، تم تركيب عدادات جيجر، عدادات الوميضوأجهزة قياس المغناطيسية وكاشفات النيزك الصغير. تم تسليم لونا 2 إلى سطح القمرراية عليها صورة شعار النبالة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. نسخة من هذا الراية N.S. قدمها خروتشوف إلى الرئيس الأمريكي أيزنهاور. ومن الجدير بالذكر أن الاتحاد السوفييتي عرض نموذج لونا-2 في مختلف المعارض الأوروبية، وتمكنت وكالة المخابرات المركزية من الحصول عليه وصول غير محدودإلى النموذج لدراسة الخصائص المحتملة.

"لونا-3"


في 4 أكتوبر 1959، انطلقت المركبة الفضائية لونا-3 من بايكونور، وكان الغرض منها دراسة الفضاء الخارجي والقمر. خلال هذه الرحلة، ولأول مرة في التاريخ، تم الحصول على صور للجانب البعيد من القمر. تبلغ كتلة جهاز Luna-3 278.5 كجم. تم تركيب أنظمة القياس عن بعد والهندسة الراديوية والقياس الضوئي على متن المركبة الفضائية، مما جعل من الممكن التنقل بالنسبة للقمر والشمس، وهو نظام إمداد بالطاقة مزود الألواح الشمسيةومجمع من المعدات العلمية مع معمل للصور.


قام لونا 3 بـ 11 دورة حول الأرض، ثم دخل الغلاف الجوي للأرض ولم يعد له وجود. بالرغم من جودة منخفضةالصور الفوتوغرافية، أعطت الصور الناتجة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية الأولوية في تسمية الأشياء الموجودة على سطح القمر. هكذا ظهرت سيرك وحفر لوباتشيفسكي وكورشاتوف وهيرتز ومندليف وبوبوف وسكلودوفسكايا كوري وبحر موسكو القمري على خريطة القمر.

"الحارس 4"


في 23 أبريل 1962، انطلقت محطة رينجر 4 الأمريكية لرصد الكواكب الأوتوماتيكية من كيب كانافيرال. حملت المركبة الفضائية كبسولة يبلغ وزنها 42.6 كجم تحتوي على مقياس زلازل مغناطيسي ومقياس طيف أشعة جاما. خطط الأمريكيون لإسقاط الكبسولة في منطقة محيط العواصف وإجراء الأبحاث لمدة 30 يومًا. لكن المعدات الموجودة على متن الطائرة تعطلت، ولم يتمكن Ranger 4 من معالجة الأوامر الواردة من الأرض. مدة رحلة رينجر 4 هي 63 ساعة و57 دقيقة.

"لونا-4S"


في 4 يناير 1963، أطلقت مركبة الإطلاق مولنيا المركبة الفضائية لونا-4 إس إلى المدار، وهو ما كان من المفترض أن يكون لأول مرة في التاريخ. رحلات الفضاءالقيام بهبوط سلس على سطح القمر. لكن الإطلاق نحو القمر لم يحدث لأسباب فنية، وفي 5 يناير 1963، دخل Luna-4C إلى الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي وتوقف عن الوجود.

الحارس -9


في 21 مارس 1965، أطلق الأمريكيون مركبة رينجر 9، وكان الغرض منها الحصول على صور تفصيلية لسطح القمر. آخر الدقائققبل الهبوط الصعب. تم توجيه الجهاز بهذه الطريقة المحور المركزيتزامنت الكاميرات تمامًا مع ناقل السرعة. وكان من المفترض أن يتم ذلك لتجنب "ضبابية الصورة".


وقبل 17.5 دقيقة من السقوط (كانت المسافة إلى سطح القمر 2360 كيلومترا)، أمكن الحصول على 5814 صورة تلفزيونية لسطح القمر. حصل عمل Ranger 9 على أعلى الدرجات من المجتمع العلمي العالمي.

"لونا-9"


في 31 يناير 1966، انطلقت المركبة الفضائية السوفيتية لونا 9 من قاعدة بايكونور، والتي قامت بأول هبوط سلس على سطح القمر في 3 فبراير. هبطت AMS على سطح القمر في محيط العواصف. وتمت 7 جلسات تواصل مع المحطة، مدتها أكثر من 8 ساعات. خلال جلسات الاتصال، نقلت لونا 9 صورًا بانورامية لسطح القمر بالقرب من موقع الهبوط.

"أبولو 11"


في الفترة من 16 إلى 24 يوليو 1969، وقعت المركبة الفضائية الأمريكية المأهولة لسلسلة أبولو. تشتهر هذه الرحلة في المقام الأول بحقيقة أن أبناء الأرض هبطوا على السطح لأول مرة في التاريخ. الجسم الكوني. في 20 يوليو 1969، الساعة 20:17:39، هبطت الوحدة القمرية للسفينة التي كانت على متنها مع قائد الطاقم نيل أرمسترونج والطيار إدوين ألدرين على سطح القمر في الجزء الجنوبي الغربي من بحر الهدوء. خرج رواد الفضاء إلى سطح القمر، واستمر ساعتين و31 دقيقة و40 ثانية. كان طيار وحدة القيادة مايكل كولينز ينتظرهم في مدار القمر. وقام رواد الفضاء بغرس العلم الأمريكي في موقع الهبوط. وضع الأمريكيون مجموعة على سطح القمر الأجهزة العلميةوجمعت 21.6 كجم من عينات التربة القمرية وتم تسليمها إلى الأرض. ومن المعروف أنه بعد العودة، خضع أفراد الطاقم والعينات القمرية لحجر صحي صارم، ولم يكشف عن أي كائنات دقيقة على سطح القمر.


أدت أبولو 11 إلى تحقيق الهدف الذي حدده الرئيس الأمريكي جون كينيدي - الهبوط على سطح القمر، وتجاوز الاتحاد السوفياتي في السباق القمري. تجدر الإشارة إلى أن حقيقة هبوط الأمريكيين على سطح القمر تثير الشكوك بين العلماء المعاصرين.

"لونوخود-1"



10 نوفمبر 1970 من قاعدة بايكونور الفضائية AMS Luna-17. في 17 نوفمبر، هبطت AMS في بحر الأمطار، وما بعده التربة القمريةانطلقت أول مركبة استكشاف كوكبية في العالم - المركبة السوفيتية ذاتية الدفع التي يتم التحكم فيها عن بعد "Lunokhod-1"، والتي كانت مخصصة لاستكشاف القمر وعملت على القمر لمدة 10.5 شهرًا (11 يومًا قمريًا).

وخلال تشغيله، قطع لونوخود-1 مساحة 10540 مترا، وتحرك بسرعة 2 كم/ساعة، ومسح مساحة 80 ألف متر مربع. نقل 211 صورة بانورامية للقمر و25 ألف صورة إلى الأرض. خلال 157 جلسة مع الأرض، تلقى لونوخود-1 24820 أمرًا لاسلكيًا وأصدر تحليل كيميائيالتربة عند 25 نقطة.


في 15 سبتمبر 1971، تم استنفاد مصدر الحرارة النظائري، وبدأت درجة الحرارة داخل الحاوية المغلقة للمركبة القمرية في الانخفاض. وفي 30 سبتمبر/أيلول، لم يتصل الجهاز، وفي 4 أكتوبر/تشرين الأول، توقف العلماء عن محاولة الاتصال به.

تجدر الإشارة إلى أن المعركة من أجل القمر مستمرة اليوم: تعمل القوى الفضائية على تطوير التقنيات والتخطيط الأكثر روعة.