1. Koncept og funktioner ved nedstigningskapslen
1.1 Formål og layout
1.2 Nedstigning fra kredsløb
2. SK design
2.1 Bolig
2.2 Termisk beskyttelsesbelægning
Liste over brugt litteratur
Nedstigningskapslen (DC) af et rumfartøj (SC) er designet til hurtig levering af speciel information fra kredsløb til Jorden. To nedstigningskapsler er installeret på rumfartøjet (fig. 1).
Billede 1.
SC er en beholder til en informationsbærer, forbundet til rumfartøjets film-strækcyklus og udstyret med et sæt systemer og enheder, der sikrer informationssikkerhed, nedstigning fra kredsløb, blød landing og detektering af SC under nedstigning og efter landing.
Hovedkarakteristika for forsikringsselskabet
Vægt af det samlede køretøj - 260 kg
Udvendig diameter på SC - 0,7 m
Den maksimale størrelse af den samlede SC er 1,5 m
Rumfartøjets kredsløbshøjde - 140 - 500 km
Hældningen af rumfartøjets kredsløb er 50,5 - 81 grader.
SK-legemet (fig. 2) er lavet af aluminiumslegering, har en form tæt på en kugle og består af to dele: forseglet og ikke-forseglet. Den forseglede del indeholder: en speciel informationsbærerrulle, et vedligeholdelsessystem termisk regime, et system til tætning af spalten, der forbinder den forseglede del af SC med rumfartøjets filmoverførselsvej, HF-sendere, et selvdestruktionssystem og andet udstyr. Den utrykte del rummer faldskærmssystemet, dipolreflektorer og Peleng VHF-beholderen. Dipolreflektorer, HF-sendere og Peleng-UHF-beholderen giver detektering af SC i slutningen af nedstigningssektionen og efter landing.
Udefra er SC-kroppen beskyttet mod aerodynamisk opvarmning af et lag varmebeskyttende belægning.
To platforme 3, 4 med en pneumatisk stabiliseringsenhed SK 5, en bremsemotor 6 og telemetrisk udstyr 7 er installeret på nedstigningskapslen ved hjælp af spændingsremme (fig. 2).
Før installation på rumfartøjet er den sænkede kapsel forbundet med tre låse 9 i separationssystemet med overgangsrammen 8. Herefter sammenkobles rammen med rumfartøjets krop. Sammenfaldet af slidserne i rumfartøjets og SC'ens filmtrækbaner er sikret af to styrestifter installeret på rumfartøjets krop, og tætheden af forbindelsen sikres af en gummipakning installeret på SC'en langs konturen af slot. Udefra er SC lukket med skærm-vakuum termisk isolering (SVTI) pakker.
Skydningen af SC'en fra rumfartøjets krop udføres på det estimerede tidspunkt efter at have tætnet hullet i filmtrækkebanen, tabt de luftbårne materialepakker og drejet rumfartøjet til en pitch-vinkel, der giver den optimale bane for SC's nedstigning til landingsområdet. Ved kommando af den indbyggede digitale computer på rumfartøjet aktiveres låsene 9 (fig. 2), og SC'en adskilles ved hjælp af fire fjederskubbere 10 fra rumfartøjets krop. Sekvensen for aktivering af nødkontrolsystemerne i nedstignings- og landingssektionerne er som følger (fig. 3):
Spinning af kapslen i forhold til X-aksen (fig. 2) for at opretholde den nødvendige retning af bremsemotorens trykvektor under dens drift udføres spinding af en pneumatisk stabiliseringsenhed (PS);
Tænd for bremsemotoren;
Slukning ved hjælp af PAS Vinkelhastighed SC rotation;
Skydning af bremsemotoren og PAS (hvis strammestropperne ikke fungerer, destruerer SC selv efter 128 s);
Fjernelse af faldskærmssystemets dæksel, aktivering af bremseskærmen og dipolreflektorerne, udløsning af den frontale termiske beskyttelse (for at reducere køretøjets vægt);
Neutralisering af midler til selvdestruktion af SK;
Afskydning af bremsefaldskærmen og idriftsættelse af den vigtigste;
Tryk på cylinderen i "Peleng VHF"-beholderen og tænd for KB- og VHF-sendere;
Aktivering af blødlandingsmotoren ved et signal fra isotophøjdemåleren, landing;
Tænd om natten baseret på et signal fra fotosensoren på lysimpulsfyret.
SK-legemet (fig. 4) består af følgende hoveddele: kroppen af den centrale del 2, bunden 3 og dækslet til faldskærmssystemet I, lavet af aluminiumslegering.
Kroppen af den centrale del danner sammen med bunden et forseglet rum designet til at rumme specielle informationslagringsmedier og udstyr. Forbindelsen af kroppen til bunden udføres ved hjælp af stifter 6 ved hjælp af pakninger 4, 5 lavet af vakuumgummi.
Faldskærmssystemets dæksel er forbundet til den centrale dels krop ved hjælp af skubbelåse 9.
Kroppen af den centrale del (fig. 5) er en svejset struktur og består af adapter I, skal 2, rammer 3,4 og kappe 5.
Adapter I er lavet af to dele, stødsvejset. På endefladen Adapteren har en rille til gummipakning 7, på sidefladen er der nasser med blindgevindhuller beregnet til montering af et faldskærmssystem. Rammen 3 tjener til at forbinde den centrale dels krop med bunden ved hjælp af stifter 6 og til at fastgøre instrumentrammen.
Stel 4 er kraftdelen af rammen, er lavet af smedegods og har en vaffelstruktur. I rammen, på siden af den forseglede del, på knasterne er der huller med blindgevind beregnet til fastgørelsesanordninger, gennem huller "C" til montering af trykforbindelser 9 og huller "F" til montering af låseskubbere til faldskærmssystemets dæksel . Derudover har rammen en rille til slangen i spalteforseglingssystemet 8. "K"-tapperne er designet til at forbinde SC med overgangsrammen ved hjælp af låse II.
På siden af faldskærmsrummet er adapter I lukket af et hus 5, som er fastgjort med skruer 10.
Der er fire huller 12 på kroppen af den centrale del, som bruges til at installere en mekanisme til nulstilling af frontal termisk beskyttelse.
Bunden (fig. 6) består af ramme I og sfærisk skal 2, stødsvejset sammen. Rammen har to ringformede riller til gummipakninger, huller "A" til at forbinde bunden med kroppen af den centrale del, tre fremspring "K" med huller med blindgevind, beregnet til rigningsarbejde på SK. For at kontrollere tætheden af SC'en laves der et gevindhul i rammen med en prop 6 installeret i. I midten af skallen 2, ved hjælp af skruer 5, er en fitting 3 fastgjort, som bruges til hydropneumatisk test af SC hos producenten.
Faldskærmssystemets dæksel (fig. 7) består af ramme I og skal 2, stødsvejset. I dækslets poldel er der en slids, gennem hvilken adapterskaftet på det centrale delhus passerer. På den ydre overflade af dækslet er rør 3 af barorelblokken installeret, og beslag 6 er svejset, beregnet til fastgørelse af afrivningsforbindelser 9. C inde Dækslerne er svejset til skallen med beslag 5, som tjener til at fastgøre drogue-faldskærmen. Jets 7 forbinder faldskærmsrummets hulrum med atmosfæren.
Termisk beskyttende belægning (TPC) er beregnet til at beskytte rumfartøjets metallegeme og det udstyr, der er placeret i det, mod aerodynamisk opvarmning under nedstigning fra kredsløb.
Strukturelt består SK TZP af tre dele (fig. 8): TZP af faldskærmssystemets dæksel I, TZP af kroppen af den centrale del 2 og TZP af bunden 3, hvor mellemrummene er fyldt med Viksint tætningsmiddel.
TZP cover I er en asbest-tekstolitskal af variabel tykkelse, bundet til et varmeisolerende underlag af TIM-materiale. Underlaget forbindes til metal- og asbestlaminatet ved hjælp af lim. Indvendig overflade dækslerne og den ydre overflade af den filmtrækkende kanaladapter er dækket med TIM-materiale og skumplast. TZP-coverne indeholder:
Fire huller til adgang til fastgørelseslåsene på frontvarmebeskyttelsen, tilstoppet med skruepropper 13;
Fire huller til adgang til pyrolåsene, der fastgør dækslet til kroppen af den centrale del af SC, tilstoppet med propper 14;
Tre lommer brugt til montering af SC på overgangsrammen og lukket med foringer 5;
Huller til afrivning af elektriske stik, dækket med dæksler.
Puderne monteres på tætningsmidlet og fastgøres med titaniumskruer. Det frie rum på de steder, hvor foringen er installeret, er fyldt med TIM-materiale, hvis ydre overflade er dækket af et lag asbeststof og et lag fugemasse.
En skumsnor anbringes i mellemrummet mellem skaftet på filmtrækkanalen og enden af udskæringen af TZP-dækslet, hvorpå der påføres et lag fugemasse.
TZP af kroppen af den centrale del 2 består af to asbest-tekstolit halvringe monteret på lim og forbundet med to puder II. De halve ringe og foringer er fastgjort til kroppen med titaniumskruer. På TZP-huset er der otte plader 4 beregnet til installation af platforme.
TZP bund 3 (frontal termisk beskyttelse) er en kugleformet asbest-tekstolitskal af samme tykkelse. På indersiden er en titaniumring fastgjort til TZP med glasfiberskruer, som tjener til at forbinde TZP til kroppen af den centrale del ved hjælp af en nulstillingsmekanisme. Mellemrummet mellem den nederste TZP og metallet er fyldt med tætningsmiddel med vedhæftning til TZP. På indersiden er bunden dækket af et lag varmeisolerende materiale TIM 5 mm tykt.
2.3 Placering af udstyr og enheder
Udstyret placeres i SC på en sådan måde, at det sikrer let adgang til hver enhed, minimumslængden af kabelnettet, den påkrævede placering af SC'ens massecenter og den nødvendige placering af enheden i forhold til overbelastningsvektor.
De uudforskede dybder af rummet har interesseret menneskeheden i mange århundreder. Udforskere og videnskabsmænd har altid taget skridt til at forstå stjernebillederne og det ydre rum. Dette var de første, men betydelige resultater på det tidspunkt, som tjente til at videreudvikle forskningen i denne industri.
En vigtig bedrift var opfindelsen af teleskopet, ved hjælp af hvilket menneskeheden var i stand til at se meget længere ud i det ydre rum og lære de rumobjekter, der omgiver vores planet nærmere at kende. I vores forskningstid ydre rum udføres meget lettere end i de år. Vores portalside tilbyder dig en masse interessant og fascinerende fakta om rummet og dets mysterier.
Det første rumfartøj og teknologi
Aktiv udforskning af det ydre rum begyndte med lanceringen af vores planets første kunstigt skabte satellit. Denne begivenhed går tilbage til 1957, hvor den blev sendt i kredsløb om Jorden. Hvad angår den første enhed, der dukkede op i kredsløb, var den ekstremt enkel i sit design. Denne enhed var udstyret med en ret simpel radiosender. Da de skabte det, besluttede designerne at nøjes med det mest minimale tekniske sæt. Ikke desto mindre tjente den første simple satellit som starten på udviklingen af en ny æra rumteknologi og udstyr. I dag kan vi sige, at denne enhed er blevet en kæmpe præstation for menneskeheden og udviklingen af mange videnskabelige forskningsgrene. Derudover var det en præstation for hele verden at sætte en satellit i kredsløb, og ikke kun for USSR. Dette blev muligt på grund af designeres hårde arbejde for at skabe interkontinentale ballistiske missiler.
Det var de høje resultater inden for raketvidenskab, der gjorde det muligt for designere at indse, at ved at reducere løfterakettens nyttelast kunne man opnå meget høje flyvehastigheder, som ville overstige flugthastigheden på ~7,9 km/s. Alt dette gjorde det muligt at opsende den første satellit i kredsløb om Jorden. Rumfartøjer og teknologi er interessante, fordi mange forskellige designs og koncepter er blevet foreslået.
I et bredt begreb er et rumfartøj en enhed, der transporterer udstyr eller mennesker til grænsen, hvor det ender øverste del jordens atmosfære. Men dette er kun en udgang til det nære rum. Når man løser forskellige rumproblemer, er rumfartøjer opdelt i følgende kategorier:
Suborbital;
Orbital eller nær-Jorden, som bevæger sig i geocentriske baner;
Interplanetarisk;
På planeten.
Oprettelsen af den første raket til at lancere en satellit i rummet blev udført af USSR-designere, og selve skabelsen af den tog mindre tid end finjustering og fejlfinding af alle systemer. Tidsfaktoren påvirkede også den primitive konfiguration af satellitten, da det var Sovjetunionen, der forsøgte at opnå den første kosmiske hastighed af dens skabelse. Desuden var selve det faktum at opsende en raket ud over planeten en mere betydningsfuld præstation på det tidspunkt end mængden og kvaliteten af udstyr installeret på satellitten. Alt det udførte arbejde blev kronet med triumf for hele menneskeheden.
Som bekendt var erobringen af det ydre rum lige begyndt, og derfor opnåede designere mere og mere inden for raketvidenskab, som gjorde det muligt at skabe mere avancerede rumfartøjer og teknologi, der var med til at tage et stort spring i udforskningen af rummet. Også videre udvikling og modernisering af raketter og deres komponenter gjorde det muligt at opnå en anden flugthastighed og øge massen af nyttelast om bord. På grund af alt dette blev den første opsendelse af en raket med en person om bord mulig i 1961.
Portalsiden kan fortælle dig en masse interessante ting om udviklingen af rumfartøjer og teknologi gennem alle år og i alle lande i verden. De færreste ved hvad egentlig rumforskning videnskabsmænd startede før 1957. Det første videnskabelige udstyr til undersøgelse blev sendt ud i det ydre rum tilbage i slutningen af 40'erne. De første indenlandske raketter var i stand til at løfte videnskabeligt udstyr til en højde på 100 kilometer. Derudover var dette ikke en enkelt lancering, de blev udført ret ofte, og maksimal højde deres stigning nåede 500 kilometer, hvilket betyder, at de første ideer om det ydre rum allerede var der før rumalderen. I dag, ved at bruge de nyeste teknologier, kan disse præstationer virke primitive, men det er dem, der gjorde det muligt at opnå det, vi har i øjeblikket.
Det skabte rumfartøj og teknologi krævede at løse en lang række forskellige problemer. De vigtigste problemer var:
- Valg af den korrekte flyvebane for rumfartøjet og yderligere analyse af dets bevægelse. For at løse dette problem var det nødvendigt mere aktivt at udvikle himmelmekanik, som blev en anvendt videnskab.
- Vakuum af plads og vægtløshed har stillet deres egne udfordringer for videnskabsmænd. Og dette er ikke kun skabelsen af en pålidelig forseglet sag, der kunne modstå ganske hårde pladsforhold, men også udvikling af udstyr, der kunne udføre sine opgaver i rummet lige så effektivt som på Jorden. Da ikke alle mekanismer kunne fungere perfekt i vægtløshed og vakuum såvel som under terrestriske forhold. Hovedproblemet var udelukkelsen af termisk konvektion i forseglede volumener; alt dette forstyrrede det normale forløb af mange processer.
- Driften af udstyret blev også afbrudt termisk stråling fra solen. For at eliminere denne indflydelse var det nødvendigt at gennemtænke nye beregningsmetoder for enheder. En masse enheder var også tænkt ud til at opretholde normale temperaturforhold inde i selve rumfartøjet.
- Strømforsyning til rumenheder er blevet et stort problem. Den mest optimale løsning af designerne var konverteringen af solenergi strålingseksponering til elektricitet.
- Det tog ret lang tid at løse problemet med radiokommunikation og kontrol af rumfartøjer, da jordbaserede radarenheder kun kunne fungere i en afstand på op til 20 tusinde kilometer, og dette er ikke nok til det ydre rum. Udviklingen af ultra-langrækkende radiokommunikation i vores tid gør det muligt at opretholde kommunikation med sonder og andre enheder i en afstand af millioner af kilometer.
- Endnu største problem tilbage var blot finjusteringen af det udstyr, som de var udstyret med rumenheder. Først og fremmest skal udstyret være pålideligt, da reparationer i rummet som regel var umulige. Der blev også tænkt på nye måder at kopiere og registrere information på.
De problemer, der opstod, vakte interesse hos forskere og videnskabsfolk fra forskellige vidensområder. Fælles samarbejde gjorde det muligt at opnå positive resultater ved løsning af tildelte problemer. På grund af alt dette begyndte det at dukke op nyt område viden, nemlig rumteknologi. Fremkomsten af denne type design blev adskilt fra luftfart og andre industrier på grund af dets unikke karakter, særlig viden og arbejdsevner.
Umiddelbart efter oprettelsen og den vellykkede opsendelse af den første kunstige jordsatellit fandt udviklingen af rumteknologi sted i tre hovedretninger, nemlig:
- Design og fremstilling af jordsatellitter til at udføre forskellige opgaver. Derudover er industrien ved at modernisere og forbedre disse enheder, hvilket gør det muligt at bruge dem mere bredt.
- Oprettelse af enheder til at udforske det interplanetariske rum og andre planeters overflader. Typisk udfører disse enheder programmerede opgaver og kan også fjernstyres.
- Der arbejdes på rumteknologi forskellige modeller skabelse rumstationer, hvorpå det er muligt at udføre forskningsaktiviteter videnskabsmænd. Denne industri designer og fremstiller også bemandede rumfartøjer.
Mange områder inden for rumteknologi og opnåelse af flugthastighed har gjort det muligt for forskere at få adgang til fjernere rumobjekter. Derfor var det i slutningen af 50'erne muligt at opsende en satellit mod Månen, desuden gjorde den tids teknologi det allerede muligt at sende forskningssatellitter til de nærmeste planeter i nærheden af Jorden. Således tillod de første enheder, der blev sendt for at studere Månen, menneskeheden for første gang at lære om parametrene i det ydre rum og se den fjerne side af Månen. Ikke desto mindre var rumteknologien fra begyndelsen af rumalderen stadig ufuldkommen og ukontrollerbar, og efter adskillelse fra løftefartøjet hoveddel roterede ret kaotisk omkring midten af sin masse. Ukontrolleret rotation tillod ikke videnskabsmænd at udføre meget forskning, hvilket igen stimulerede designere til at skabe mere avancerede rumfartøjer og teknologi.
Det var udviklingen af kontrollerede køretøjer, der gjorde det muligt for videnskabsmænd at udføre mere mere forskning og lær mere om det ydre rum og dets egenskaber. Også den kontrollerede og stabile flyvning af satellitter og andre automatiske enheder, der sendes ud i rummet, giver mulighed for mere nøjagtig og højkvalitets transmission af information til Jorden på grund af antennernes orientering. På grund af kontrolleret kontrol kan de nødvendige manøvrer udføres.
I begyndelsen af 60'erne blev der aktivt udført satellitopsendelser til de nærmeste planeter. Disse opsendelser gjorde det muligt at blive mere fortrolig med forholdene på naboplaneter. Men alligevel er den største succes i denne tid for hele menneskeheden på vores planet Yu.A. Gagarin. Efter USSR's resultater i konstruktionen af rumudstyr lagde de fleste lande i verden også særlig opmærksomhed på raketvidenskab og skabelsen af deres egen rumteknologi. Ikke desto mindre var USSR førende i denne industri, da det var den første til at skabe en enhed, der udførte en blød landing på Månen. Efter de første vellykkede landinger på Månen og andre planeter var opgaven sat til en mere detaljeret undersøgelse af overfladerne af kosmiske kroppe ved hjælp af automatiske enheder til at studere overflader og sende fotos og videoer til Jorden.
De første rumfartøjer, som nævnt ovenfor, var ukontrollerbare og kunne ikke vende tilbage til Jorden. Ved oprettelse af kontrollerede enheder stod designere over for problemet med sikker landing af enheder og besætning. Da en meget hurtig indtræden af enheden i Jordens atmosfære simpelthen kunne brænde den ud fra høj temperatur under friktion. Derudover skulle apparaterne ved hjemkomst lande og sprøjte sikkert ned under en lang række forhold.
Yderligere udvikling af rumteknologi gjorde det muligt at producere orbital stationer, som kan bruges i mange år, samtidig med at sammensætningen af forskerne ombord ændres. Det første orbitale køretøj af denne type blev til sovjetisk station"Fyrværkeri". Dets skabelse var endnu et stort spring for menneskeheden i viden om det ydre rum og fænomener.
Ovenfor er en meget lille del af alle begivenheder og resultater i skabelsen og brugen af rumfartøjer og teknologi, der blev skabt i verden til studiet af rummet. Men alligevel var det mest betydningsfulde år 1957, hvorfra æraen med aktiv raketry og rumudforskning begyndte. Det var opsendelsen af den første sonde, der gav anledning til den eksplosive udvikling af rumteknologi i hele verden. Og dette blev muligt på grund af oprettelsen i USSR af en ny generation af løfteraket, som var i stand til at løfte sonden til højden af jordens kredsløb.
For at lære om alt dette og meget mere, tilbyder vores portalwebsted dig en masse fascinerende artikler, videoer og fotografier af rumteknologi og objekter.
Interplanetarisk rumfartøj "Mars"
"Mars" er navnet på det sovjetiske interplanetariske rumfartøj, der er opsendt til planeten Mars siden 1962.
Mars 1 blev opsendt den 1. november 1962; vægt 893,5 kg, længde 3,3 m, diameter 1,1 m. "Mars-1" havde 2 hermetiske rum: et orbitalt med det primære udstyr ombord, der sikrer flyvning til Mars; planetarisk med videnskabelige instrumenter designet til at studere Mars under en tæt forbiflyvning. Flyvemål: udforskning af det ydre rum, kontrol af radioforbindelser på interplanetariske afstande, fotografering af Mars. Den sidste fase af løfteraketten med rumfartøjet blev opsendt i mellemkredsløbet af en kunstig jordsatellit og sørgede for opsendelsen og den nødvendige hastighedsforøgelse for flyvningen til Mars.
Det aktive himmelske orienteringssystem havde sensorer til terrestrisk, stjerne- og solorientering, et system udøvende organer med kontroldyser, der fungerer på komprimeret gas, samt gyroskopiske enheder og logiske blokke. Det meste af tiden under flyvning blev orienteringen til Solen opretholdt for at oplyse solpanelerne. For at rette flyvevejen var rumfartøjet udstyret med en flydende raketmotor og et kontrolsystem. Til kommunikation var der ombord radioudstyr (frekvenser 186, 936, 3750 og 6000 MHz), som leverede måling af flyveparametre, modtagelse af kommandoer fra Jorden og transmission af telemetrisk information i kommunikationssessioner. Det termiske kontrolsystem holdt en stabil temperatur på 15-30°C. Under flyvningen blev der udført 61 radiokommunikationssessioner fra Mars-1, og mere end 3.000 radiokommandoer blev transmitteret om bord. Til banemålinger blev der udover radioudstyr brugt et teleskop med en diameter på 2,6 m fra Krim Astrofysisk Observatorium. Mars-1-flyvningen gav nye data om de fysiske egenskaber af det ydre rum mellem Jordens og Mars kredsløb (i en afstand fra Solen på 1-1,24 AU), om intensiteten kosmisk stråling, styrken af Jordens magnetfelter og det interplanetariske medium, strømmene af ioniseret gas, der kommer fra Solen, og fordelingen af meteorisk stof (rumfartøjet krydsede 2 meteor regn). Den sidste session fandt sted den 21. marts 1963, da enheden var 106 millioner km væk fra Jorden. Tilgangen til Mars fandt sted den 19. juni 1963 (ca. 197 tusinde km fra Mars), hvorefter Mars-1 kom ind i en heliocentrisk bane med perihelion ~148 millioner km og aphelion ~250 millioner km.
Mars 2 og Mars 3 blev opsendt den 19. og 28. maj 1971 og udførte en fælles flyvning og samtidig udforskning af Mars. Opsendelsen ind i flyvevejen til Mars blev udført fra den mellemliggende bane af en kunstig jordsatellit af løfterakettens sidste etaper. Designet og sammensætningen af udstyret til Mars-2 og Mars-3 adskiller sig væsentligt fra Mars-1. Massen af "Mars-2" ("Mars-3") er 4650 kg. Strukturelt er "Mars-2" og "Mars-3" ens, de har et orbitalrum og et nedstigningsmodul. De vigtigste enheder i orbitalrummet: et instrumentrum, en blok af fremdriftssystemtanke, en korrigerende raketmotor med automatiseringsenheder, solpaneler, antenneføderenheder og radiatorer til det termiske kontrolsystem. Nedstigningskøretøjet er udstyret med systemer og enheder, der sikrer adskillelsen af køretøjet fra orbitalrummet, dets overgang til en bane for tilgang til planeten, bremsning, nedstigning i atmosfæren og en blød landing på overfladen af Mars. Nedstigningskøretøjet var udstyret med en instrument-faldskærmsbeholder, en aerodynamisk bremsekegle og en forbindelsesramme, hvorpå raketmotoren var placeret. Inden flyvningen blev nedstigningsmodulet steriliseret. Rumfartøjer havde en række systemer til at understøtte flyvning. Kontrolsystemet, i modsætning til Mars-1, inkluderede desuden: en gyroskopisk stabiliseret platform, en indbygget digital computer og et autonomt rumnavigationssystem. Ud over orientering mod Solen, med tilstrækkelig stor afstand fra Jorden (~30 millioner km) blev der udført samtidig orientering mod Solen, stjernen Canopus og Jorden. Driften af det indbyggede radiokompleks til kommunikation med Jorden blev udført i decimeter- og centimeterområdet, og forbindelsen af nedstigningskøretøjet med orbitalrummet var i meterområdet. Strømkilden var 2 solpaneler og et bufferbatteri. Et autonomt kemisk batteri blev installeret på nedstigningsmodulet. Det termiske kontrolsystem er aktivt, med cirkulation af gas, der fylder instrumentrummet. Nedstigningskøretøjet havde skærm-vakuum termisk isolering, en strålevarmer med en justerbar overflade og en elektrisk varmelegeme og et genanvendeligt fremdriftssystem.
Orbitalrummet indeholdt videnskabeligt udstyr beregnet til målinger i interplanetarisk rum, samt til at studere Mars' omgivelser og selve planeten fra en kunstig satellits kredsløb; fluxgate magnetometer; et infrarødt radiometer til at få et kort over temperaturfordelingen på Mars' overflade; infrarødt fotometer til undersøgelse af overfladeaflastning ved strålingsabsorption carbondioxid; optisk instrument at bestemme indholdet af vanddamp ved den spektrale metode; synligt fotometer til undersøgelse af overflade- og atmosfærisk reflektivitet; en anordning til bestemmelse af en overflades radiolysstyrketemperatur ved stråling ved en bølgelængde på 3,4 cm, bestemmelse af dens dielektriske konstant og overfladelagets temperatur i en dybde på 30-50 cm; ultraviolet fotometer til bestemmelse af massefylde øvre atmosfære Mars, indholdet af atomart oxygen, brint og argon i atmosfæren; kosmisk stråle partikeltæller; 
ladede partikel energi spektrometer; energimåler for elektron- og protonstrøm fra 30 eV til 30 keV. På Mars-2 og Mars-3 var der 2 foto-tv-kameraer med forskellige brændvidder til at fotografere Mars overflade, og på Mars-3 var der også stereoudstyr til at udføre et fælles sovjetisk-fransk eksperiment for at studere radioemissionen af Solen på frekvensen 169 MHz. Nedstigningsmodulet indeholdt udstyr til måling af temperatur og tryk i atmosfæren, massespektrometrisk bestemmelse kemisk sammensætning atmosfære, måling af vindhastighed, bestemmelse af overfladelagets kemiske sammensætning og fysiske og mekaniske egenskaber, samt opnåelse af et panorama ved hjælp af tv-kameraer. Rumfartøjets flyvning til Mars varede mere end 6 måneder, 153 radiokommunikationssessioner blev udført med Mars-2, 159 radiokommunikationssessioner blev udført med Mars-3, og en stor mængde af videnskabelig information. På afstand blev kredsløbsrummet installeret, og Mars-2-rumfartøjet bevægede sig ind i kredsløbet om den kunstige Mars-satellit med en omløbsperiode på 18 timer.Den 8. juni, 14. november og 2. december 1971, korrektioner af Mars -3 kredsløb blev udført. Adskillelsen af nedstigningsmodulet blev udført den 2. december kl. 12:14 Moskva-tid i en afstand af 50 tusinde km fra Mars. Efter 15 minutter, da afstanden mellem orbitalrummet og nedstigningskøretøjet ikke var mere end 1 km, skiftede enheden til banen for at møde planeten. Nedstigningsmodulet bevægede sig i 4,5 timer mod Mars og kom ved 16 timer og 44 minutter ind i planetens atmosfære. Nedstigningen i atmosfæren til overfladen varede lidt mere end 3 minutter. Nedstigningskøretøjet landede i sydlige halvkugle Mars i området med koordinaterne 45° S. w. og 158° V. d. En vimpel med billedet blev installeret ombord på enheden Statens emblem USSR. Orbitalrummet af Mars-3, efter adskillelse af nedstigningsmodulet, bevægede sig langs en bane, der passerede i en afstand af 1500 km fra overfladen af Mars. Bremsefremdrivningssystemet sikrede dets overgang til Mars-satellittens kredsløb med en omløbsperiode på ~12 dage. 19:00 Den 2. december klokken 16:50:35 begyndte transmissionen af et videosignal fra planetens overflade. Signalet blev modtaget af de modtagende enheder i orbitalrummet og blev sendt til Jorden i kommunikationssessioner den 2.-5. december.
De orbitale rum af rumfartøjer har udført omfattende program udforskning af Mars fra dens satellitters kredsløb. I løbet af denne tid lavede Mars-2's orbitale rum 362 omdrejninger og Mars-3 - 20 omdrejninger rundt om planeten. Undersøgelser af egenskaberne af overfladen og atmosfæren på Mars baseret på arten af stråling i de synlige, infrarøde, ultraviolette spektralområder og i radiobølgeområdet gjorde det muligt at bestemme temperaturen af overfladelaget og fastslå dets afhængighed af breddegrad og tid på dagen; termiske anomalier blev påvist på overfladen; termisk ledningsevne, termisk inerti, den dielektriske konstant og jordens refleksionsevne; Temperaturen på den nordlige polarkappe blev målt (under -110 °C). Baseret på data om absorption af infrarød stråling af kuldioxid blev højdeprofiler af overfladen langs flyvestierne opnået. Indholdet af vanddamp i forskellige områder planeter (ca. 5 tusind gange mindre end i jordens atmosfære). Målinger af spredt ultraviolet stråling gav information om strukturen af Mars-atmosfæren (omfang, sammensætning, temperatur). Trykket og temperaturen på planetens overflade blev bestemt ved radiosound. Baseret på ændringer i atmosfærisk gennemsigtighed blev der opnået data om højden af støvskyer (op til 10 km) og størrelsen af støvpartikler (noteret fantastisk indhold fine partikler- omkring 1 mikron). Fotografierne gjorde det muligt at tydeliggøre den optiske komprimering af planeten, konstruere reliefprofiler baseret på billedet af kanten af disken og opnå farvebilleder af Mars, detektere atmosfærisk glød 200 km ud over terminatorlinjen, farveændringer nær terminatoren, og spor den lagdelte struktur af Mars-atmosfæren.
Mars 4, Mars 5, Mars 6 og Mars 7 blev opsendt 21. juli, 25. juli, 5. og 9. august 1973. For første gang fløj fire rumfartøjer ad en interplanetarisk rute samtidigt. "Mars-4" og "Mars-5" var beregnet til at udforske Mars fra kredsløbet om en kunstig Mars-satellit; "Mars-6" og "Mars-7" inkluderede nedstigningsmoduler. Rumfartøjet blev opsendt på flyvestien til Mars fra en kunstig jordsatellits mellembane. Radiokommunikationssessioner blev regelmæssigt gennemført langs flyveruten fra rumfartøjet for at måle bevægelsesparametre, overvåge tilstanden af ombordsystemer og transmittere videnskabelig information. Ud over sovjetisk videnskabeligt udstyr blev der installeret franske instrumenter om bord på Mars-6- og Mars-7-stationerne, designet til at udføre fælles sovjetisk-franske eksperimenter om undersøgelse af radioemission fra Solen (stereoudstyr) for at studere solplasma og kosmiske stråler. For at sikre opsendelsen af rumfartøjet til det beregnede punkt i det cirkumplanetære rum under flyvningen, blev der foretaget korrektioner af deres bevægelsesbane. "Mars-4" og "Mars-5", efter at have tilbagelagt en sti på ~460 millioner km, nåede udkanten af Mars den 10. og 12. februar 1974. På grund af det faktum, at bremsefremdrivningssystemet ikke tændte, passerede Mars-4-rumfartøjet nær planeten i en afstand af 2200 km fra dens overflade.
Samtidig blev der taget fotografier af Mars ved hjælp af et foto-tv-apparat. Den 12. februar 1974 blev det korrigerende bremsefremdrivningssystem (KTDU-425A) tændt på Mars-5 rumfartøjet, og som et resultat af manøvren kom enheden ind i kredsløbet om den kunstige Mars satellit. Mars-6 og Mars-7 rumfartøjerne nåede i nærheden af planeten Mars henholdsvis 12. marts og 9. marts 1974. Når man nærmede sig planeten, udførte Mars-6-rumfartøjet autonomt ved hjælp af det indbyggede himmelske navigationssystem den endelige korrektion af dens bevægelse, og nedstigningsmodulet adskilt fra rumfartøjet. Ved at tænde for fremdriftssystemet blev nedstigningskøretøjet overført til banen for mødet med Mars. Nedstigningskøretøjet kom ind i Mars atmosfære og begyndte aerodynamisk opbremsning. Da en given overbelastning var nået, blev den aerodynamiske kegle droppet, og faldskærmssystemet blev sat i drift. Information fra nedstigningsmodulet under dets nedstigning blev modtaget af Mars-6 rumfartøjet, som fortsatte med at bevæge sig i en heliocentrisk bane med en minimumsafstand fra Mars overflade på ~1600 km, og blev videresendt til Jorden. For at studere atmosfæriske parametre blev der installeret instrumenter til måling af tryk, temperatur, kemisk sammensætning og overbelastningssensorer på nedstigningsmodulet. Mars-6-rumfartøjets nedstigningsmodul nåede planetens overflade i området med koordinaterne 24° S. w. og 25°V. d. Mars-7-rumfartøjets nedstigningsmodul (efter adskillelse fra stationen) kunne ikke overføres til banen for mødet med Mars, og det passerede nær planeten i en afstand af 1300 km fra dens overflade.
Opsendelserne af Mars-seriens rumfartøjer blev udført af Molniya løfteraket (Mars-1) og Proton løftefartøjet med en yderligere 4. etape (Mars-2 - Mars-7).
Når rumfartøjer flyver i kredsløb nær Jorden, opstår der forhold om bord, som mennesker normalt ikke møder på Jorden. Den første af dem er langvarig vægtløshed.
Som du ved, er vægten af en krop den kraft, hvormed den virker på støtten. Hvis både kroppen og støtten bevæger sig frit under påvirkning af tyngdekraften med samme acceleration, dvs. falder frit, så forsvinder kroppens vægt. Denne egenskab med frit faldende kroppe blev etableret af Galileo. Han skrev: "Vi mærker en vægt på vores skuldre, når vi forsøger at forhindre den i at falde frit. Men hvis vi begynder at bevæge os ned i samme hastighed som den byrde, der ligger på ryggen, hvordan kan den så presse og belaste os? Det er det samme, som hvis vi ville ramme en med et spyd, der løber foran os i samme hastighed, som spydet bevæger sig."
Når et rumfartøj bevæger sig i kredsløb om Jorden, er det i frit fald. Enheden falder hele tiden, men kan ikke nå jordens overflade, fordi den får en sådan hastighed, der gør, at den roterer uendeligt rundt om den (fig. 1). Dette er den såkaldte første flugthastighed (7,8 km/s). Naturligvis taber alle genstande om bord på apparatet deres vægt, med andre ord indtræder en tilstand af vægtløshed.
Ris. 1. Fremkomsten af vægtløshed på et rumfartøj
Tilstanden af vægtløshed kan reproduceres på Jorden, men kun i korte perioder. Til dette bruger de for eksempel nul-tyngdekraftstårne - høje bygninger, hvori forskningsbeholderen falder frit. Samme tilstand opstår om bord på fly, der flyver med slukkede motorer langs specielle elliptiske baner. I tårne varer vægtløshedstilstanden flere sekunder, på fly - titusinder af sekunder. Om bord på et rumfartøj kan denne tilstand vare på ubestemt tid.
Denne tilstand af fuldstændig vægtløshed er en idealisering af de forhold, der faktisk eksisterer under rumflyvning. Faktisk er denne tilstand forstyrret på grund af forskellige små accelerationer, der virker på rumfartøjet under orbitalflyvning. I overensstemmelse med Newtons 2. lov betyder udseendet af sådanne accelerationer, at små massekræfter begynder at virke på alle objekter, der er placeret på rumfartøjet, og følgelig bliver vægtløshedstilstanden overtrådt.
Små accelerationer, der virker på et rumfartøj, kan opdeles i to grupper. Den første gruppe omfatter accelerationer forbundet med ændringer i selve apparatets bevægelseshastighed. For eksempel, på grund af modstanden fra de øvre lag af atmosfæren, når køretøjet bevæger sig i en højde af ca. 200 km, oplever det en acceleration af størrelsesordenen 10-5 g 0 (g 0 er tyngdeaccelerationen nær Jordens overflade, lig med 981 cm/s 2). Når rumfartøjets motorer tændes for at overføre det til en ny bane, oplever det også acceleration.
Den anden gruppe omfatter accelerationer forbundet med ændringer i orientering rumskib i rummet eller med massebevægelser om bord. Disse accelerationer opstår under driften af orienteringssystemmotorerne, under astronauters bevægelser osv. Typisk er størrelsen af accelerationerne skabt af orienteringsmotorerne 10 –6 - 10 –4 g 0. Accelerationer som følge af forskellige aktiviteter astronauter, ligger i området 10 –5 - 10 –3 g 0 .
Taler om vægtløshed, forfatterne af nogle populære artikler, dedikeret rumteknologi, brug udtrykkene "mikrogravitation", "verden uden tyngdekraft" og endda "tyngdekraftsstilhed". Da der i en tilstand af vægtløshed ikke er nogen vægt, men der er gravitationskræfter til stede, bør disse udtryk betragtes som fejlagtige.
Lad os nu overveje andre forhold, der eksisterer om bord på rumfartøjer under deres flyvning rundt om Jorden. Først og fremmest er det et dybt vakuum. Trykket af den øvre atmosfære i en højde af 200 km er omkring 10-6 mm Hg. Art., og i en højde af 300 km - omkring 10-8 mm Hg. Kunst. Et sådant vakuum kan også opnås på Jorden. Det åbne ydre rum kan dog sammenlignes med en vakuumpumpe med enorm kapacitet, der meget hurtigt kan pumpe gas ud af enhver rumfartøjsbeholder (for at gøre dette er det nok at tage trykket af den). I dette tilfælde er det dog nødvendigt at tage højde for virkningen af nogle faktorer, der fører til forringelse af vakuumet nær rumfartøjet: gaslækage fra dets indvendige dele, ødelæggelse af dens skaller under påvirkning af solstråling, forurening af det omgivende rum på grund af driften af motorer af orienterings- og korrektionssystemer.
Typisk ordning teknologisk proces produktion af ethvert materiale består i, at der tilføres energi til råmaterialet, hvilket sikrer passage af visse fasetransformationer eller kemiske reaktioner, som fører til opnåelse af det ønskede produkt. Den mest naturlige energikilde til forarbejdning af materialer i rummet er Solen. I lav kredsløb om Jorden er solstrålingens energitæthed omkring 1,4 kW/m2, hvor 97 % af denne værdi forekommer i bølgelængdeområdet fra 3 10 3 til 2 10 4 A. direkte brug Brug af solenergi til at opvarme materialer udgør en række vanskeligheder. For det første, solenergi kan ikke bruges i et mørklagt område af rumfartøjets bane. For det andet er det nødvendigt at sikre konstant orientering af strålingsmodtagere mod Solen. Og dette komplicerer til gengæld driften af rumfartøjets orienteringssystem og kan føre til en uønsket stigning i accelerationer, der krænker tilstanden af vægtløshed.
Hvad angår andre forhold, der kan implementeres om bord på rumfartøjer ( lave temperaturer, brug af stiv komponent solstråling osv.), så er deres anvendelse i forbindelse med rumproduktion ikke på nuværende tidspunkt forudset.
Bemærkninger:
Masse eller volumetriske kræfter er kræfter, der virker på alle partikler (elementære volumener) givet krop og hvis størrelse er proportional med massen.
2. januar 1959 Sovjet rumraket for første gang i historien nåede den den anden flugthastighed, der kræves for interplanetariske flyvninger, og lancerede den automatiske interplanetariske station "Luna-1" på månens bane. Denne begivenhed markerede begyndelsen på "måneræset" mellem de to supermagter - USSR og USA.
"Luna-1"
Den 2. januar 1959 lancerede USSR Vostok-L løfteraket, som lancerede Luna-1 automatisk interplanetarisk station på månens bane. AWS fløj i en afstand af 6 tusinde km. fra månens overflade og gik ind i en heliocentrisk bane. Målet med flyvningen var, at Luna 1 skulle nå Månens overflade. Alt udstyr ombord fungerede korrekt, men en fejl sneg sig ind i flyvecyklogrammet, og AMP nåede ikke Månens overflade. Dette påvirkede ikke effektiviteten af eksperimenter ombord. Under flyvningen af Luna-1 var det muligt at registrere en ekstern strålingsbælte Jorden, parametre målt for første gang solvind, fastslå fraværet af Månen magnetfelt og udføre et eksperiment for at skabe en kunstig komet. Derudover blev Luna-1 et rumfartøj, der formåede at nå den anden kosmiske hastighed, overvandt Jordens tyngdekraft og blev en kunstig solsatellit.
"Pioneer-4"
Den 3. marts 1959 blev det amerikanske rumfartøj Pioneer 4 opsendt fra Cape Canaveral Cosmodrome, som var det første, der fløj rundt om Månen. En geigertæller og en fotoelektrisk sensor blev installeret om bord til fotografering af månens overflade. Rumfartøjet fløj i en afstand af 60 tusinde kilometer fra Månen med en hastighed på 7.230 km/s. I 82 timer transmitterede Pioneer 4 data om strålingssituationen til Jorden: ingen stråling blev opdaget i månens omgivelser. Pioneer 4 blev det første amerikanske rumfartøj til at overvinde tyngdekraften.
"Luna-2"
Den 12. september 1959 blev en automat interplanetarisk station Luna 2, som blev den første station i verden, der nåede Månens overflade. AMK havde ikke sit eget fremdriftssystem. Af det videnskabelige udstyr på Luna-2 blev Geiger-tællere installeret, scintillationstællere, magnetometre og mikrometeoritdetektorer. Luna 2 leveret til månens overflade vimpel med billedet af USSR's våbenskjold. En kopi af denne vimpel N.S. Khrusjtjov præsenterede det for den amerikanske præsident Eisenhower. Det er værd at bemærke, at USSR demonstrerede Luna-2-modellen på forskellige europæiske udstillinger, og CIA var i stand til at opnå ubegrænset adgang til modellen for at studere mulige egenskaber.
"Luna-3"
Den 4. oktober 1959 blev rumfartøjet Luna-3 opsendt fra Baikonur, hvis formål var at studere det ydre rum og Månen. Under denne flyvning blev der for første gang i historien opnået fotografier af den anden side af Månen. Massen af Luna-3-apparatet er 278,5 kg. Telemetriske, radiotekniske og fototelemetriske orienteringssystemer blev installeret om bord på rumfartøjet, hvilket gjorde det muligt at navigere i forhold til Månen og Solen, et strømforsyningssystem med solpaneler og et kompleks af videnskabeligt udstyr med et fotolaboratorium.
Luna 3 lavede 11 omdrejninger rundt om Jorden, og kom derefter ind i Jordens atmosfære og ophørte med at eksistere. På trods af lav kvalitet fotografier, gav de resulterende fotografier USSR prioritet ved navngivning af objekter på Månens overflade. Sådan optrådte cirkusene og kraterne fra Lobachevsky, Kurchatov, Hertz, Mendeleev, Popov, Sklodovskaya-Curie og Moskvas månehav på månekortet.
"Ranger 4"
Den 23. april 1962 blev den amerikanske automatiske interplanetariske station Ranger 4 opsendt fra Cape Canaveral. Rumfartøjet bar en 42,6 kg kapsel indeholdende et magnetisk seismometer og et gamma-strålespektrometer. Amerikanerne planlagde at droppe kapslen i Ocean of Storms-området og forske i 30 dage. Men udstyret ombord svigtede, og Ranger 4 var ude af stand til at behandle de kommandoer, der kom fra Jorden. Flyvevarigheden af Ranger 4 er 63 timer og 57 minutter.
"Luna-4S"
Den 4. januar 1963 lancerede Molniya løfteraket rumfartøjet Luna-4S i kredsløb, hvilket skulle være for første gang i historien rumflyvninger lav en blød landing på Månens overflade. Men opsendelsen mod Månen skete ikke af tekniske årsager, og den 5. januar 1963 trådte Luna-4C ind i atmosfærens tætte lag og ophørte med at eksistere.
Ranger-9
Den 21. marts 1965 opsendte amerikanerne Ranger 9, hvis formål var at opnå detaljerede fotografier af månens overflade på sidste minutter før en hård landing. Enheden var orienteret på en sådan måde, at centrale akse kameraer faldt fuldstændig sammen med hastighedsvektoren. Dette skulle undgå "billedsløring".
17,5 minutter før faldet (afstanden til månens overflade var 2360 km) var det muligt at opnå 5814 tv-billeder af månens overflade. Arbejdet fra Ranger 9 modtog de højeste karakterer fra verdens videnskabelige samfund.
"Luna-9"
Den 31. januar 1966 blev det sovjetiske rumfartøj Luna-9 opsendt fra Baikonur, som foretog den første bløde landing på Månen den 3. februar. AMS landede på Månen i Stormehavet. Der var 7 kommunikationssessioner med stationen, hvis varighed var mere end 8 timer. Under kommunikationssessioner transmitterede Luna 9 panoramabilleder af månens overflade nær landingsstedet.
"Apollo 11"
Den 16.-24. juli 1969 fandt det amerikanske bemandede rumfartøj af Apollo-serien sted. Denne flyvning er først og fremmest berømt for det faktum, at jordboere landede på overfladen for første gang i historien. kosmisk krop. Den 20. juli 1969 kl. 20:17:39 landede månemodulet på skibet om bord med besætningschef Neil Armstrong og pilot Edwin Aldrin på månen i den sydvestlige del af Sea of Tranquility. Astronauterne foretog en udgang til månens overflade, som varede 2 timer 31 minutter og 40 sekunder. Kommandomodulpiloten Michael Collins ventede på dem i månens kredsløb. Astronauterne plantede det amerikanske flag ved landingsstedet. Amerikanerne placerede et sæt på Månens overflade videnskabelige instrumenter og indsamlede 21,6 kg månens jordprøver, som blev leveret til Jorden. Det er kendt, at besætningsmedlemmerne og måneprøverne efter hjemkomsten gennemgik streng karantæne, som ikke afslørede nogen månemikroorganismer.
Apollo 11 førte til opnåelsen af målet sat af den amerikanske præsident John Kennedy - at lande på Månen og overhale USSR i måneløbet. Det er værd at bemærke, at det faktum, at amerikanere landede på Månens overflade, rejser tvivl blandt moderne videnskabsmænd.
"Lunokhod-1"
10. november 1970 fra Baikonur Cosmodrome AMS Luna-17. Den 17. november landede AMS i Regnhavet og videre månejord Verdens første planetariske rover flyttede afsted - det sovjetiske fjernstyrede selvkørende køretøj "Lunokhod-1", som var beregnet til udforskningen af Månen og arbejdede på Månen i 10,5 måneder (11 månedage).
Under driften dækkede Lunokhod-1 10.540 meter, bevægede sig med en hastighed på 2 km/t og undersøgte et område på 80 tusinde kvadratmeter. Han transmitterede 211 månepanoramaer og 25 tusind billeder til jorden. I løbet af 157 sessioner med Jorden modtog Lunokhod-1 24.820 radiokommandoer og producerede kemisk analyse jord på 25 punkter.
Den 15. september 1971 var isotopvarmekilden opbrugt, og temperaturen inde i den forseglede beholder på månerovereren begyndte at falde. Den 30. september tog enheden ikke kontakt, og den 4. oktober holdt forskerne op med at forsøge at kontakte den.
Det er værd at bemærke, at kampen om Månen fortsætter i dag: rummagter udvikler de mest utrolige teknologier, planlægning.