Anatomy ya satelaiti. Vyombo vya anga na teknolojia

Kina cha anga ambacho hakijachunguzwa kimevutia ubinadamu kwa karne nyingi. Wachunguzi na wanasayansi daima wamechukua hatua kuelekea kuelewa makundi ya nyota na anga za juu. Haya yalikuwa mafanikio ya kwanza, lakini muhimu wakati huo, ambayo yalisaidia kukuza zaidi utafiti katika tasnia hii.

Mafanikio muhimu yalikuwa uvumbuzi wa darubini, kwa msaada ambao ubinadamu uliweza kutazama zaidi ulimwenguni. anga ya nje na upate kujua vitu vya angani vinavyoizunguka sayari yetu kwa ukaribu zaidi. Siku hizi, uchunguzi wa nafasi ni rahisi zaidi kuliko miaka hiyo. Tovuti yetu ya lango hukupa ukweli mwingi wa kuvutia na wa kuvutia kuhusu Nafasi na mafumbo yake.

Chombo cha kwanza cha anga na teknolojia

Ugunduzi amilifu wa anga za juu ulianza kwa kuzinduliwa kwa satelaiti ya kwanza iliyoundwa kwa njia ya bandia ya sayari yetu. Tukio hili lilianza 1957, wakati lilizinduliwa kwenye mzunguko wa Dunia. Kama kifaa cha kwanza kilichoonekana kwenye obiti, kilikuwa rahisi sana katika muundo wake. Kifaa hiki kilikuwa na kisambaza sauti rahisi cha redio. Wakati wa kuunda, wabunifu waliamua kufanya na seti ndogo zaidi ya kiufundi. Walakini, satelaiti ya kwanza rahisi ilitumika kama mwanzo wa maendeleo enzi mpya teknolojia ya anga na vifaa. Leo tunaweza kusema kwamba kifaa hiki kimekuwa mafanikio makubwa kwa ubinadamu na maendeleo ya wengi viwanda vya kisayansi utafiti. Kwa kuongezea, kuweka satelaiti kwenye obiti ilikuwa mafanikio kwa ulimwengu wote, na sio kwa USSR tu. Hii iliwezekana kwa sababu ya kazi ngumu ya wabunifu kuunda makombora ya masafa marefu.

Ilikuwa ni mafanikio ya juu katika sayansi ya roketi ambayo yalifanya iwezekane kwa wabunifu kutambua kuwa kwa kupunguza mzigo wa gari la uzinduzi inawezekana kufikia kasi ya juu sana ya ndege ambayo itazidi. kasi ya kutoroka kwa ~7.9 km/s. Yote hii ilifanya iwezekane kurusha satelaiti ya kwanza kwenye mzunguko wa Dunia. Vyombo vya angani na teknolojia vinavutia kwa sababu miundo na dhana nyingi tofauti zimependekezwa.

Katika dhana pana, chombo cha anga ni kifaa kinachosafirisha vifaa au watu hadi kwenye mpaka ambapo sehemu ya juu ya angahewa ya dunia inaishia. Lakini hii ni njia ya kutoka kwa nafasi ya karibu tu. Wakati wa kutatua anuwai kazi za nafasi vyombo vya anga imegawanywa katika makundi yafuatayo:

Suburbital;

Orbital au karibu-Dunia, ambayo huhamia katika obiti za geocentric;

Interplanetary;

Kwenye sayari.

Uundaji wa roketi ya kwanza ya kurusha satelaiti angani ulifanywa na wabunifu wa USSR, na uundaji wake yenyewe ulichukua muda kidogo kuliko urekebishaji mzuri na urekebishaji wa mifumo yote. Pia, sababu ya wakati iliathiri usanidi wa zamani wa satelaiti, kwani ilikuwa USSR ambayo ilitaka kufikia kasi ya kwanza ya ulimwengu ya uumbaji wake. Kwa kuongezea, ukweli wa kurusha roketi zaidi ya sayari ilikuwa mafanikio muhimu zaidi wakati huo kuliko idadi na ubora wa vifaa vilivyowekwa kwenye satelaiti. Kazi yote iliyofanywa ilitawazwa ushindi kwa wanadamu wote.

Kama unavyojua, ushindi wa anga za juu ulikuwa umeanza, ndiyo sababu wabunifu walipata mafanikio zaidi na zaidi katika sayansi ya roketi, ambayo ilifanya iwezekane kuunda vyombo vya juu zaidi vya anga na teknolojia ambayo ilisaidia kufanya msukumo mkubwa katika uchunguzi wa anga. Pia, maendeleo zaidi na kisasa ya roketi na vipengele vyake ilifanya iwezekanavyo kufikia kasi ya pili ya kutoroka na kuongeza wingi wa malipo kwenye bodi. Kwa sababu ya haya yote, uzinduzi wa kwanza wa roketi na mtu kwenye bodi uliwezekana mnamo 1961.

Tovuti ya portal inaweza kukuambia mambo mengi ya kuvutia kuhusu maendeleo ya vyombo vya anga na teknolojia kwa miaka yote na katika nchi zote za dunia. Watu wachache wanajua kwamba utafiti wa anga ulianzishwa na wanasayansi kabla ya 1957. Vifaa vya kwanza vya kisayansi vya utafiti vilitumwa kwenye anga ya mbali nyuma katika miaka ya 40. Roketi za kwanza za ndani ziliweza kuinua vifaa vya kisayansi hadi urefu wa kilomita 100. Kwa kuongeza, hii haikuwa uzinduzi mmoja, ulifanyika mara nyingi, na urefu wa juu wa kupanda kwao ulifikia kilomita 500, ambayo ina maana kwamba mawazo ya kwanza kuhusu anga ya nje tayari yalikuwepo kabla ya mwanzo wa umri wa nafasi. Siku hizi, kwa kutumia teknolojia za hivi punde, mafanikio hayo yanaweza kuonekana kuwa ya zamani, lakini ndiyo yaliyowezesha kufikia kile tulicho nacho kwa sasa.

Chombo kilichoundwa na teknolojia ilihitaji kutatua idadi kubwa ya shida tofauti. Maswala muhimu zaidi yalikuwa:

Uteuzi wa trajectory sahihi ya ndege ya spacecraft na uchambuzi zaidi wa harakati zake. Ili kutatua tatizo hili, ilikuwa ni lazima kuendeleza kikamilifu mechanics ya mbinguni, ambayo ikawa sayansi iliyotumika.
Utupu wa nafasi na kutokuwa na uzito umetoa changamoto zao wenyewe kwa wanasayansi. Na hii sio tu uundaji wa nyumba ya kuaminika iliyotiwa muhuri ambayo inaweza kuhimili hali mbaya ya nafasi, lakini pia ukuzaji wa vifaa ambavyo vinaweza kufanya kazi zake kwenye Nafasi kwa ufanisi kama vile Duniani. Kwa kuwa sio mifumo yote ingeweza kufanya kazi kikamilifu katika kutokuwa na uzito na utupu na vile vile katika hali ya nchi kavu. Shida kuu ilikuwa kutengwa kwa ubadilishaji wa mafuta katika viwango vilivyotiwa muhuri; yote haya yalivuruga mwendo wa kawaida wa michakato mingi.

Uendeshaji wa vifaa pia ulitatizwa na mionzi ya joto kutoka kwa Jua. Ili kuondoa ushawishi huu, ilikuwa ni lazima kufikiri kupitia njia mpya za hesabu za vifaa. Vifaa vingi pia vilifikiriwa kudumisha hali ya joto ya kawaida ndani ya chombo chenyewe.
Ugavi wa nguvu kwa vifaa vya nafasi umekuwa tatizo kubwa. Suluhisho bora zaidi la wabunifu lilikuwa ubadilishaji wa mionzi ya jua kuwa umeme.
Ilichukua muda mrefu kutatua tatizo la mawasiliano ya redio na udhibiti wa vyombo vya anga, kwani vifaa vya rada vilivyo chini ya ardhi vinaweza kufanya kazi kwa umbali wa hadi kilomita elfu 20, na hii haitoshi kwa anga ya nje. Mageuzi ya mawasiliano ya redio ya masafa marefu katika wakati wetu hufanya iwezekanavyo kudumisha mawasiliano na probes na vifaa vingine kwa umbali wa mamilioni ya kilomita.
Bado, tatizo kubwa lilibaki kuwa urekebishaji mzuri wa vifaa vilivyo na vifaa vya nafasi. Kwanza kabisa, vifaa lazima viwe vya kuaminika, kwani ukarabati katika nafasi, kama sheria, haukuwezekana. Njia mpya za kunakili na kurekodi habari pia zilifikiriwa.

Matatizo yaliyotokea yaliamsha shauku ya watafiti na wanasayansi maeneo mbalimbali maarifa. Ushirikiano wa pamoja ulifanya iwezekane kupata matokeo chanya katika kutatua kazi ulizopewa. Kutokana na hayo yote, uwanja mpya wa ujuzi ulianza kujitokeza, yaani teknolojia ya anga. Kuibuka kwa aina hii ya muundo kulitenganishwa na anga na tasnia zingine kwa sababu ya upekee wake, maarifa maalum na ujuzi wa kazi.

Mara tu baada ya uundaji na uzinduzi uliofanikiwa wa satelaiti ya kwanza ya bandia ya Dunia, ukuzaji wa teknolojia ya anga ulifanyika katika pande kuu tatu, ambazo ni:

Kubuni na kutengeneza satelaiti za Dunia kufanya kazi mbalimbali. Kwa kuongeza, sekta hiyo inaboresha kisasa na kuboresha vifaa hivi, na kuifanya iwezekanavyo kutumia kwa upana zaidi.
Uundaji wa vifaa vya kuchunguza nafasi ya sayari na nyuso za sayari zingine. Kwa kawaida, vifaa hivi hufanya kazi zilizopangwa na pia vinaweza kudhibitiwa kwa mbali.
Teknolojia ya nafasi inafanya kazi kwa mifano mbalimbali kwa ajili ya kujenga vituo vya nafasi ambayo inawezekana kufanya shughuli za utafiti wanasayansi. Sekta hii pia husanifu na kutengeneza vyombo vya anga vya juu vilivyo na mtu.

Maeneo mengi ya teknolojia ya anga na mafanikio ya kasi ya kutoroka yameruhusu wanasayansi kupata ufikiaji wa vitu vya mbali zaidi vya anga. Ndio maana mwisho wa miaka ya 50 iliwezekana kuzindua satelaiti kuelekea Mwezi; kwa kuongezea, teknolojia ya wakati huo tayari ilifanya iwezekane kutuma satelaiti za utafiti kwa sayari za karibu karibu na Dunia. Kwa hivyo, vifaa vya kwanza vilivyotumwa kusoma Mwezi viliruhusu ubinadamu kujifunza kwa mara ya kwanza juu ya vigezo vya anga ya nje na kuona. upande wa nyuma Miezi. Bado, teknolojia ya nafasi ya mwanzo wa enzi ya nafasi bado haikuwa kamilifu na haiwezi kudhibitiwa, na baada ya kujitenga na gari la uzinduzi, sehemu kuu ilizunguka kwa machafuko katikati ya misa yake. Mzunguko usio na udhibiti haukuruhusu wanasayansi kufanya utafiti mwingi, ambao, kwa upande wake, ulichochea wabunifu kuunda vyombo vya juu zaidi vya anga na teknolojia.

Ilikuwa ni maendeleo ya magari yaliyodhibitiwa ambayo yaliruhusu wanasayansi kufanya utafiti zaidi na kujifunza zaidi kuhusu nafasi ya nje na mali zake. Pia, ndege iliyodhibitiwa na thabiti ya satelaiti na vifaa vingine vya kiotomatiki vilivyozinduliwa angani huruhusu upitishaji sahihi zaidi na wa hali ya juu wa habari kwa Dunia kutokana na mwelekeo wa antena. Kwa sababu ya udhibiti unaodhibitiwa ujanja muhimu unaweza kufanywa.

Katika miaka ya 60 ya mapema, uzinduzi wa satelaiti kwa sayari za karibu ulifanyika kikamilifu. Uzinduzi huu ulifanya iwezekane kufahamiana zaidi na hali kwenye sayari jirani. Lakini bado, mafanikio makubwa zaidi ya wakati huu kwa wanadamu wote kwenye sayari yetu ni kukimbia kwa Yu.A. Gagarin. Baada ya mafanikio ya USSR katika ujenzi wa vifaa vya anga, nchi nyingi za ulimwengu pia zililipa kipaumbele maalum kwa sayansi ya roketi na uundaji wa teknolojia yao ya anga. Walakini, USSR ilikuwa kiongozi katika tasnia hii, kwani ilikuwa ya kwanza kuunda kifaa ambacho kilifanya kutua laini kwenye Mwezi. Baada ya kutua kwa kwanza kwa mafanikio kwenye Mwezi na sayari zingine, kazi iliwekwa kwa uchunguzi wa kina zaidi wa nyuso. miili ya ulimwengu kutumia vifaa otomatiki kusoma nyuso na kusambaza picha na video duniani.

Chombo cha kwanza cha anga, kama ilivyotajwa hapo juu, kilikuwa kisichoweza kudhibitiwa na hakikuweza kurudi Duniani. Wakati wa kuunda vifaa vilivyodhibitiwa, wabunifu walikabiliwa na shida ya kutua salama kwa vifaa na wafanyakazi. Kwa kuwa kuingia kwa haraka sana kwa kifaa kwenye angahewa ya Dunia kunaweza kuichoma tu kutokana na joto la juu kutokana na msuguano. Kwa kuongezea, baada ya kurudi, vifaa vililazimika kutua na kumwagika chini kwa usalama katika hali anuwai.

Uendelezaji zaidi wa teknolojia ya nafasi ilifanya iwezekanavyo kutengeneza vituo vya orbital ambavyo vinaweza kutumika kwa miaka mingi, huku kubadilisha muundo wa watafiti kwenye bodi. Gari la kwanza la orbital wa aina hii ikawa kituo cha Soviet"Firework". Uumbaji wake ulikuwa hatua nyingine kubwa kwa wanadamu katika ujuzi wa anga ya nje na matukio.

Hapo juu ni sehemu ndogo sana ya matukio na mafanikio yote katika uumbaji na matumizi ya vyombo vya anga na teknolojia ambayo iliundwa ulimwenguni kwa ajili ya utafiti wa Anga. Lakini bado, mwaka muhimu zaidi ulikuwa 1957, ambayo enzi ya roketi hai na utafutaji wa nafasi ilianza. Ilikuwa ni kuzinduliwa kwa uchunguzi wa kwanza ambao ulisababisha maendeleo ya kulipuka ya teknolojia ya anga ulimwenguni kote. Na hii iliwezekana kwa sababu ya kuundwa kwa USSR ya gari la uzinduzi wa kizazi kipya, ambacho kiliweza kuinua uchunguzi hadi urefu wa mzunguko wa Dunia.

Ili kujifunza kuhusu haya yote na mengi zaidi, tovuti yetu ya tovuti inakupa makala nyingi za kuvutia, video na picha za teknolojia ya anga na vitu.

Uainishaji wa vyombo vya anga

Msingi wa kukimbia kwa vyombo vyote vya anga ni kuongeza kasi yao kwa kasi sawa na au kuzidi kasi ya kwanza ya ulimwengu, ambayo nishati ya kinetic Chombo hicho husawazisha mvuto wake na uwanja wa mvuto wa Dunia. Chombo cha anga kinaruka kwenye obiti, sura ambayo inategemea kasi ya kasi na umbali wa kituo cha kuvutia. Vyombo vya angani huharakishwa kwa kutumia magari ya uzinduzi (LV) na viboreshaji vingine Gari, ikijumuisha zinazoweza kutumika tena.

Vyombo vya anga vimegawanywa katika vikundi viwili kulingana na kasi ya ndege:

karibu-Dunia, kuwa na kasi chini ya kasi ya pili ya ulimwengu, kusonga katika obiti za kijiografia na sio kwenda zaidi ya wigo wa hatua. uwanja wa mvuto Dunia;

interplanetary, ndege ambayo hutokea kwa kasi juu ya kasi ya pili ya cosmic.

Kulingana na madhumuni yao, vyombo vya anga vimegawanywa katika:

Satelaiti za Ardhi Bandia (AES);

Satelaiti za Bandia za Mwezi (ISL), Mihiri (ISM), Venus (ISV), Jua (ISS), nk;

Vituo vya moja kwa moja vya sayari (AMS);

Chombo cha anga za juu (SC);

Vituo vya Orbital (OS).

Kipengele cha vyombo vingi vya anga ni uwezo wao wa kufanya kazi kwa kujitegemea kwa muda mrefu katika hali ya anga ya nje. Kwa kusudi hili, chombo kina mifumo ya usambazaji wa nguvu (betri za jua, seli za mafuta, isotopu na nyuklia mitambo ya nguvu nk), mifumo ya udhibiti wa joto, na kwenye vyombo vya anga vya juu - mifumo ya msaada wa maisha (LCS) yenye udhibiti wa angahewa, joto, unyevu, maji na usambazaji wa chakula. Vyombo vya angani kwa kawaida huwa na mifumo ya udhibiti wa uelekeo wa anga na mwendo ambayo hufanya kazi katika hali ya kiotomatiki, ilhali vile vilivyo na mtu hufanya kazi kwa njia ya mwongozo. Kuruka kwa spacecraft ya kiotomatiki na ya mtu inahakikishwa na mawasiliano ya mara kwa mara ya redio na Dunia, usambazaji wa habari za telemetric na runinga.

Muundo wa chombo cha angani hutofautiana katika vipengele kadhaa vinavyohusiana na hali ya anga. Utendaji kazi wa vyombo vya anga unahitaji kuwepo kwa uhusiano njia za kiufundi, kutengeneza nafasi tata. Mchanganyiko wa nafasi kawaida ni pamoja na: cosmodrome iliyo na vifaa vya kiufundi na vya kupima uzinduzi, kituo cha kudhibiti ndege, kituo cha mawasiliano ya anga ya kina, pamoja na mifumo ya ardhini na meli, utaftaji na uokoaji na mifumo mingine inayohakikisha utendakazi wa tata ya nafasi na miundombinu yake.

Ubunifu wa vyombo vya anga na uendeshaji wa mifumo yao, makusanyiko na vitu vinaathiriwa sana na:

Uzito;

Utupu wa kina;

Athari za mionzi, sumakuumeme na kimondo;

Mizigo ya joto;

Kupakia kupita kiasi wakati wa kuongeza kasi na kuingia kwenye tabaka mnene za anga ya sayari (kwa magari ya asili), nk.

Kutokuwa na uzito inayojulikana na hali ambayo hakuna shinikizo la pamoja la chembe za kati na vitu kwa kila mmoja. Kama matokeo ya kutokuwa na uzito, utendaji wa kawaida wa mwili wa mwanadamu unasumbuliwa: mtiririko wa damu, kupumua, digestion, shughuli za vifaa vya vestibular; mvutano wa mfumo wa misuli hupungua, na kusababisha atrophy ya misuli, kimetaboliki ya madini na protini katika mabadiliko ya mifupa, nk. Uzito pia huathiri muundo wa spacecraft: uhamisho wa joto huharibika kutokana na ukosefu wa kubadilishana joto la convective, uendeshaji wa wote. mifumo yenye maji ya kioevu na gesi ya kazi inakuwa ngumu zaidi, na usambazaji wa vipengele vya mafuta kwenye chumba cha injini na kuanza kwake. Hii inahitaji matumizi ya ufumbuzi maalum wa kiufundi kwa utendaji wa kawaida wa mifumo ya spacecraft katika hali ya sifuri-mvuto.

Athari ya utupu wa kina huathiri sifa za baadhi ya vifaa wakati wa kukaa kwao kwa muda mrefu katika nafasi ya nje kama matokeo ya uvukizi wa vipengele vya mtu binafsi, hasa mipako; kutokana na uvukizi wa mafuta na kuenea kwa nguvu, utendaji wa jozi za kusugua (katika bawaba na fani) huharibika sana; nyuso safi za pamoja zinakabiliwa na kulehemu baridi. Kwa hiyo, wengi wa redio-elektroniki na Vifaa vya umeme na mifumo wakati wa kufanya kazi katika utupu inapaswa kuwekwa katika vyumba vilivyofungwa kwa hermetically na anga maalum, ambayo wakati huo huo huwawezesha kudumisha utawala uliopewa wa joto.

Mfiduo wa mionzi, iliyoundwa na mionzi ya corpuscular ya jua, mikanda ya mionzi Dunia na mionzi ya cosmic, inaweza kuwa na athari kubwa juu ya mali ya kimwili na kemikali, muundo wa vifaa na nguvu zao, kusababisha ionization ya mazingira katika compartments muhuri, na kuathiri usalama wa wafanyakazi. Kwa ndege za muda mrefu za anga, ni muhimu kutoa maalum ulinzi wa mionzi sehemu za meli au makazi ya mionzi.

Ushawishi wa sumakuumeme huathiri mkusanyiko umeme tuli juu ya uso wa spacecraft, ambayo huathiri usahihi wa uendeshaji wa vyombo na mifumo ya mtu binafsi, pamoja na usalama wa moto wa mifumo ya msaada wa maisha yenye oksijeni. Suala la utangamano wa umeme katika uendeshaji wa vifaa na mifumo hutatuliwa wakati wa kuunda chombo cha anga kwa misingi ya utafiti maalum.

Hatari ya kimondo inahusishwa na mmomonyoko wa uso wa spacecraft, kama matokeo ambayo mali ya macho ya madirisha hubadilika, ufanisi wa paneli za jua na ukali wa vyumba hupungua. Ili kuizuia, vifuniko mbalimbali, shells za kinga na mipako hutumiwa.

Athari za joto, iliyoundwa na mionzi ya jua na uendeshaji wa mifumo ya mafuta ya spacecraft, huathiri uendeshaji wa vyombo na wafanyakazi. Ili kudhibiti utawala wa joto, mipako ya kuhami joto au vifuniko vya kinga hutumiwa kwenye uso wa spacecraft, hali ya joto ya nafasi ya ndani hufanyika, na kubadilishana joto maalum huwekwa.

Taratibu maalum za mkazo wa joto hutokea kwenye vyombo vya anga vinavyoshuka wakati vinapunguzwa kasi katika angahewa ya sayari. Katika kesi hiyo, mizigo ya mafuta na inertial kwenye muundo wa spacecraft ni ya juu sana, ambayo inahitaji matumizi ya mipako maalum ya insulation ya mafuta. Ya kawaida kwa sehemu za kushuka kwa chombo cha anga ni kile kinachojulikana kama mipako iliyochukuliwa, iliyofanywa kwa nyenzo ambazo huchukuliwa na mtiririko wa joto. "Beba" ya nyenzo inaambatana na yake mabadiliko ya awamu na uharibifu, ambao hutumia kiasi kikubwa cha joto kinachotolewa kwenye uso wa muundo, na kwa sababu hiyo, mtiririko wa joto hupungua kwa kiasi kikubwa. Yote hii inakuwezesha kulinda muundo wa kifaa ili joto lake halizidi inaruhusiwa. Ili kupunguza wingi wa ulinzi wa mafuta kwenye magari ya kushuka, mipako ya multilayer hutumiwa, ambayo safu ya juu inakabiliwa na joto la juu na mizigo ya aerodynamic, na tabaka za ndani zina sifa nzuri za kuzuia joto. Nyuso zilizolindwa za SA zinaweza kuvikwa na vifaa vya kauri au glasi, grafiti, plastiki, nk.

Kwa kupungua mizigo ya inertial Magari ya mteremko hutumia njia za mteremko wa kupanga, na wafanyakazi hutumia suti maalum za anti-g na viti ambavyo vinazuia mtazamo wa nguvu za g kwa mwili wa binadamu.

Hivyo, chombo hicho lazima kiwe na mifumo ifaayo ili kuhakikisha kuegemea juu uendeshaji wa vitengo na miundo yote, pamoja na wafanyakazi wakati wa uzinduzi, kutua na kukimbia kwa nafasi. Ili kufanya hivyo, muundo na mpangilio wa chombo cha anga hufanywa kwa njia fulani, njia za kukimbia, uendeshaji na kushuka huchaguliwa, mifumo na vyombo vinavyofaa hutumiwa, na upungufu wa mifumo muhimu zaidi na vyombo vya uendeshaji wa chombo cha anga. inatumika.

Muhtasari mfupi wa mkutano na Viktor Hartov, mbunifu mkuu Roscosmos kwenye muundo na mifumo ya nafasi otomatiki, hapo awali mkurugenzi mkuu wa NPO aliyepewa jina lake. S.A. Lavochkina. Mkutano ulifanyika katika Jumba la Makumbusho la Cosmonautics huko Moscow, kama sehemu ya mradi " Nafasi bila fomula ”.

Muhtasari kamili wa mazungumzo.

Kazi yangu ni kutekeleza sera ya umoja ya kisayansi na kiufundi. Nilijitolea maisha yangu yote kwa nafasi otomatiki. Nina mawazo fulani, nitashiriki nawe, na kisha ninavutiwa na maoni yako.

Nafasi otomatiki ina sehemu nyingi, na ningeangazia sehemu 3.

1 - kutumika, nafasi ya viwanda. Hizi ni mawasiliano, hisia za mbali za Dunia, hali ya hewa, urambazaji. GLONASS, GPS ni uwanja wa urambazaji bandia wa sayari. Mwenye kukiumba hapati faida yoyote, wale wanaoitumia hufaidika.

Upigaji picha wa dunia ni uwanja wa kibiashara sana. Kila mtu anafanya kazi katika eneo hili sheria za kawaida soko. Satelaiti zinahitaji kutengenezwa haraka, kwa bei nafuu na kwa ubora zaidi.

Sehemu ya 2 - nafasi ya kisayansi. Makali ya kukata sana ya ujuzi wa wanadamu wa Ulimwengu. Kuelewa jinsi iliunda miaka bilioni 14 iliyopita, sheria za maendeleo yake. Taratibu ziliendeleaje kwenye sayari za jirani, tunawezaje kuhakikisha kwamba Dunia haifanani nazo?

Jambo la baryonic ambalo liko karibu nasi - Dunia, Jua, nyota za karibu, galaksi - yote haya ni 4-5% tu ya molekuli jumla Ulimwengu. Kuna nishati ya giza jambo la giza. Sisi ni wafalme wa aina gani, ikiwa sheria zote zinazojulikana za fizikia ni 4% tu. Sasa "wanachimba handaki" kwa shida hii kutoka pande mbili. Kwa upande mmoja: Kubwa Hadron Collider, kwa upande mwingine - astrofizikia, kupitia utafiti wa nyota na galaxi.

Maoni yangu ni kwamba sasa kusukuma uwezo na rasilimali za ubinadamu kuelekea kukimbia sawa kwa Mars, sumu ya sayari yetu na wingu la uzinduzi, kuchoma safu ya ozoni, sio hatua sahihi zaidi. Inaonekana kwangu kuwa tuko haraka, tukijaribu na vikosi vyetu vya treni kutatua shida ambayo inahitaji kufanyiwa kazi bila mabishano, kwa ufahamu kamili wa asili ya Ulimwengu. Pata safu inayofuata ya fizikia, sheria mpya za kushinda haya yote.

Je, itadumu kwa muda gani? Haijulikani, lakini tunahitaji kukusanya data. Na hapa jukumu la nafasi ni kubwa. Hubble hiyo hiyo, ambayo imekuwa ikifanya kazi kwa miaka mingi, ni ya faida; James Webb atabadilishwa hivi karibuni. Kilicho tofauti kimsingi kuhusu nafasi ya kisayansi ni kwamba ni kitu ambacho mtu anaweza tayari kufanya; hakuna haja ya kukifanya mara ya pili. Tunahitaji kufanya mambo mapya na yanayofuata. Kila wakati kuna udongo mpya wa bikira - matuta mapya, matatizo mapya. Nadra miradi ya kisayansi hufanyika kwa wakati kama ilivyopangwa. Ulimwengu ni shwari juu ya hili, isipokuwa sisi. Tuna sheria 44-FZ: ikiwa mradi haujawasilishwa kwa wakati, basi kutakuwa na faini mara moja, kuharibu kampuni.

Lakini tayari tunayo ndege ya Radioastron, ambayo itakuwa na umri wa miaka 6 mnamo Julai. Mwenzi wa kipekee. Ina antena ya usahihi wa mita 10. Kipengele chake kuu ni kwamba inafanya kazi pamoja na darubini za redio za msingi, katika hali ya interferometer, na kwa usawazishaji sana. Wanasayansi wanalia tu kwa furaha, haswa msomi Nikolai Semenovich Kardashev, ambaye mnamo 1965 alichapisha nakala ambayo alithibitisha uwezekano wa jaribio hili. Walimcheka, lakini sasa yeye mtu mwenye furaha, ambaye alitunga hii na sasa anaona matokeo.

Ningependa unajimu wetu kuwafurahisha wanasayansi mara nyingi zaidi na kuzindua miradi ya hali ya juu zaidi.

"Spektr-RG" inayofuata iko kwenye warsha, kazi inaendelea. Itaruka umbali wa kilomita milioni moja na nusu kutoka duniani hadi sehemu ya L2, tutafanya kazi huko kwa mara ya kwanza, tunasubiri kwa hofu fulani.

Sehemu ya 3 " nafasi mpya" Kuhusu kazi mpya angani za otomatiki katika obiti ya Chini ya Dunia.

Huduma kwenye obiti. Hii ni pamoja na ukaguzi, uboreshaji wa kisasa, ukarabati na kuongeza mafuta. Kazi hiyo ni ya kuvutia sana kutoka kwa mtazamo wa uhandisi, na ni ya kuvutia kwa kijeshi, lakini ni ya kiuchumi ya gharama kubwa sana, wakati uwezekano wa matengenezo unazidi gharama ya kifaa kilichotumiwa, hivyo hii inashauriwa kwa misioni ya kipekee.

Wakati satelaiti zinaruka kadri unavyotaka, shida mbili hutokea. Ya kwanza ni kwamba vifaa vinakuwa vya kizamani. Satelaiti bado iko hai, lakini duniani viwango tayari vimebadilika, itifaki mpya, michoro, na kadhalika. Tatizo la pili ni kukosa mafuta.

Upakiaji kamili wa kidijitali unatengenezwa. Kwa kupanga inaweza kubadilisha urekebishaji, itifaki, na madhumuni. Badala ya satelaiti ya mawasiliano, kifaa kinaweza kuwa relay satellite. Mada hii inavutia sana, sizungumzii matumizi ya kijeshi. Pia inapunguza gharama za uzalishaji. Huu ndio mwelekeo wa kwanza.

Mwelekeo wa pili ni kuongeza mafuta na huduma. Majaribio sasa yanafanywa. Miradi inahusisha kuhudumia satelaiti ambazo zilifanywa bila kuzingatia jambo hili. Mbali na kuongeza mafuta, uwasilishaji wa mzigo wa ziada ambao una uhuru wa kutosha pia utajaribiwa.

Mwelekeo unaofuata ni satelaiti nyingi. Mitiririko inakua kila wakati. M2M inaongezwa - Mtandao huu wa vitu, mifumo ya uwepo pepe, na mengi zaidi. Kila mtu anataka kutumia mitiririko nayo vifaa vya simu, na ucheleweshaji mdogo. Katika obiti ya chini, mahitaji ya nguvu ya satelaiti yanapunguzwa na kiasi cha vifaa hupunguzwa.

SpaceX imetuma maombi kwa Tume ya Shirikisho ya Mawasiliano kuunda mfumo wa vyombo vya anga 4,000 kwa mtandao wa kasi wa kimataifa. Mnamo 2018, OneWeb inaanza kusambaza mfumo unaojumuisha satelaiti 648. Mradi huo ulipanuliwa hivi karibuni hadi satelaiti 2000.

Takriban picha hiyo hiyo inazingatiwa katika eneo la kuhisi kwa mbali - unahitaji kuona hatua yoyote kwenye sayari wakati wowote, katika idadi ya juu ya spectra, na maelezo ya juu. Tunahitaji kuweka wingu kubwa la satelaiti ndogo kwenye obiti ya chini. Na unda kumbukumbu bora ambapo habari itatupwa. Hii sio kumbukumbu, lakini ni mfano uliosasishwa wa Dunia. Na idadi yoyote ya wateja wanaweza kuchukua kile wanachohitaji.

Lakini picha ni hatua ya kwanza. Kila mtu anahitaji data iliyochakatwa. Hili ni eneo ambalo kuna wigo wa ubunifu - jinsi ya "kukusanya" data iliyotumika kutoka kwa picha hizi, katika maonyesho tofauti.

Lakini mfumo wa satelaiti nyingi unamaanisha nini? Satelaiti lazima iwe nafuu. Satelaiti lazima iwe nyepesi. Kiwanda kilicho na vifaa bora kina jukumu la kuzalisha vipande 3 kwa siku. Sasa wanatengeneza satelaiti moja kila mwaka au kila mwaka na nusu. Unahitaji kujifunza jinsi ya kutatua tatizo lengwa kwa kutumia athari ya satelaiti nyingi. Wakati kuna setilaiti nyingi, zinaweza kutatua tatizo kama setilaiti moja, kwa mfano, kuunda tundu la sintetiki, kama Radioastron.

Mwelekeo mwingine ni uhamisho wa kazi yoyote kwa ndege ya kazi za computational. Kwa mfano, rada iko kwenye mgongano mkali na wazo hilo mapafu madogo satellite, inahitaji nguvu kutuma na kupokea ishara, na kadhalika. Kuna njia moja tu: Dunia inawaka na wingi wa vifaa - GLONASS, GPS, satelaiti za mawasiliano. Kila kitu kinang'aa juu ya Dunia na kitu kinaonyeshwa kutoka kwake. Na yule anayejifunza kuosha data muhimu kutoka kwa takataka hii atakuwa mfalme wa kilima katika suala hili. Hili ni tatizo gumu sana la kimahesabu. Lakini yeye ni thamani yake.

Na kisha, fikiria: sasa satelaiti zote zinadhibitiwa kama toy ya Kijapani [Tomagotchi]. Kila mtu anapenda sana mbinu ya usimamizi wa tele-command. Lakini katika kesi ya nyota nyingi za satelaiti, uhuru kamili na akili ya mtandao inahitajika.

Kwa kuwa satelaiti ni ndogo, swali linatokea mara moja: "je, tayari kuna uchafu mwingi karibu na Dunia"? Sasa kuna kamati ya kimataifa ya takataka, ambayo imepitisha pendekezo linalosema kwamba satelaiti lazima iondoke kwenye obiti ndani ya miaka 25. Hii ni kawaida kwa satelaiti zilizo kwenye mwinuko wa kilomita 300-400; hupunguzwa polepole na anga. Na vifaa vya OneWeb vitaruka kwa urefu wa kilomita 1200 kwa mamia ya miaka.

Mapambano dhidi ya takataka ni maombi mapya ambayo ubinadamu umejiundia yenyewe. Ikiwa takataka ni ndogo, basi inahitaji kusanyiko katika aina fulani ya wavu kubwa au katika kipande cha porous ambacho kinaruka na kunyonya uchafu mdogo. Na ikiwa kuna takataka kubwa, basi inaitwa takataka bila kustahili. Ubinadamu umetumia pesa, oksijeni ya sayari, na kuzindua nyenzo muhimu zaidi angani. Nusu ya furaha ni kwamba tayari imechukuliwa, hivyo unaweza kuitumia huko.

Kuna utopia ambayo mimi huzunguka nayo, mfano fulani wa mwindaji. Kifaa kinachofikia nyenzo hii muhimu huigeuza kuwa dutu kama vumbi kwenye kinu fulani, na sehemu ya vumbi hili hutumiwa katika kichapishi kikubwa cha 3D kuunda sehemu ya aina yake katika siku zijazo. Hii bado ni wakati ujao wa mbali, lakini wazo hili linatatua tatizo, kwa sababu ufuatiliaji wowote wa takataka ni laana kuu - ballistics.

Hatuhisi kila wakati kuwa ubinadamu ni mdogo sana katika suala la ujanja karibu na Dunia. Kubadilisha mwelekeo wa obiti na urefu ni matumizi makubwa ya nishati. Maisha yetu yaliharibiwa sana na taswira ya wazi ya anga. Katika filamu, katika vinyago, katika "Star Wars", ambapo watu huruka na kurudi kwa urahisi na ndivyo, hewa haiwasumbui. Udhalilishaji tasnia yetu imefaidika na taswira hii "inayoaminika".

Nimefurahiya sana kusikia maoni yako juu ya hayo hapo juu. Kwa sababu sasa tunafanya kampeni kwenye taasisi yetu. Nilikusanya vijana na kusema kitu kimoja, na nikaalika kila mtu kuandika insha juu ya mada hii. Nafasi yetu ni dhaifu. Tumepata uzoefu, lakini sheria zetu, kama minyororo kwenye miguu yetu, wakati mwingine huingia njiani. Kwa upande mmoja, zimeandikwa kwa damu, kila kitu ni wazi, lakini kwa upande mwingine: miaka 11 baada ya uzinduzi wa satelaiti ya kwanza, mtu aliweka mguu kwenye Mwezi! Kuanzia 2006 hadi 2017 hakuna kilichobadilika.

Sasa kuna sababu za kusudi - sheria zote za mwili zimetengenezwa, mafuta yote, vifaa, sheria za kimsingi na maendeleo yote ya kiteknolojia kulingana nao yalitumika katika karne zilizopita, kwa sababu. fizikia mpya Hapana. Mbali na hili, kuna sababu nyingine. Wakati Gagarin aliruhusiwa kuingia, hatari ilikuwa kubwa. Wakati Wamarekani waliporuka hadi Mwezini, wao wenyewe walikadiria kuwa kulikuwa na hatari ya 70%, lakini mfumo ulikuwa wa ...

Imetoa nafasi kwa makosa

Ndiyo. Mfumo ulitambua kuwa kulikuwa na hatari, na kulikuwa na watu ambao waliweka maisha yao ya baadaye kwenye mstari. "Ninaamua kuwa Mwezi ni imara" na kadhalika. Hakukuwa na utaratibu juu yao ambao ungewazuia kufanya maamuzi hayo. Sasa NASA inalalamika: "Urasimu umekandamiza kila kitu." Tamaa ya kuegemea 100% imeinuliwa hadi kwa fetish, lakini hii ni makadirio yasiyo na mwisho. Na hakuna mtu anayeweza kufanya uamuzi kwa sababu: a) hakuna wasafiri kama hao isipokuwa Musk, b) mifumo imeundwa ambayo haitoi haki ya kuchukua hatari. Kila mtu anazuiliwa na uzoefu uliopita, ambao unafanywa kwa namna ya kanuni na sheria. Na katika mtandao huu, nafasi inasonga. Mafanikio ya wazi yaliyo nyuma miaka iliyopita- huyu ni Elon Musk sawa.

Nadhani yangu kulingana na data fulani: ilikuwa uamuzi wa NASA kukuza kampuni ambayo haitaogopa kuchukua hatari. Elon Musk wakati mwingine hudanganya, lakini anapata kazi na kusonga mbele.

Kutoka kwa yale uliyosema, ni nini kinachoendelezwa nchini Urusi sasa?

Tunayo Mpango wa Shirikisho wa Nafasi na una malengo mawili. Ya kwanza ni kukidhi mahitaji ya mamlaka kuu ya shirikisho. Sehemu ya pili ni nafasi ya kisayansi. Hii ni Spektr-RG. Na katika miaka 40 lazima tujifunze kurudi kwenye Mwezi tena.

Kwa Mwezi kwa nini mwamko huu? Ndiyo, kwa sababu kiasi fulani cha maji kimeonekana kwenye Mwezi karibu na miti. Kuangalia kama kuna maji huko - kazi muhimu zaidi. Kuna toleo ambalo comets wameifundisha zaidi ya mamilioni ya miaka, basi hii inavutia sana, kwa sababu comets hufika kutoka kwa mifumo mingine ya nyota.

Pamoja na Wazungu, tunatekeleza mpango wa ExoMars. Misheni ya kwanza ilikuwa imeanza, tulikuwa tayari tumefika, na Schiaparelli ilianguka kwa usalama hadi kwa washambuliaji. Tunasubiri misheni namba 2 ifike hapo. 2020 kuanza. Wakati maendeleo mawili yanapogongana katika "jikoni" iliyopunguzwa ya kifaa kimoja, kuna matatizo mengi, lakini tayari imekuwa rahisi. Kujifunza kufanya kazi katika timu.

Kwa ujumla, nafasi ya kisayansi ni uwanja ambapo ubinadamu unahitaji kufanya kazi pamoja. Ni ghali sana, haitoi faida, na kwa hivyo ni muhimu sana kujifunza jinsi ya kuchanganya nguvu za kifedha, kiufundi na kiakili.

Inabadilika kuwa shida zote za FKP zinatatuliwa ndani dhana ya kisasa uzalishaji wa teknolojia ya anga.

Ndiyo. Sawa kabisa. Na hadi 2025 - hii ni kipindi cha uhalali wa programu hii. Hakuna miradi maalum ya darasa jipya. Kuna makubaliano na uongozi wa Roscosmos, ikiwa mradi utaletwa katika kiwango kinachokubalika, basi tutazungumza juu ya suala la ushirikishwaji. programu ya shirikisho. Lakini ni tofauti gani: sote tuna hamu ya kupata mikono yetu juu ya pesa za bajeti, lakini huko USA kuna watu ambao wako tayari kuwekeza pesa zao katika kitu kama hicho. Ninaelewa kuwa hii ni sauti ya kilio jangwani: wako wapi oligarchs wetu wanaowekeza katika mifumo kama hii? Lakini bila kuwasubiri, tunafanya kazi ya kuanzia.

Ninaamini kuwa hapa unahitaji tu kubofya simu mbili. Kwanza, tafuta miradi kama hiyo ya mafanikio, timu ambazo ziko tayari kuzitekeleza na zile ambazo ziko tayari kuwekeza ndani yake.

Najua kuna timu kama hizi. Tunashauriana nao. Kwa pamoja tunawasaidia ili waweze kufikia malengo yao.

Je, kuna darubini ya redio iliyopangwa kwa ajili ya Mwezi? Na swali la pili kuhusu uchafu wa nafasi na athari ya Kesler. Je, kazi hii inafaa, na kuna hatua zozote zinazopangwa kuchukuliwa katika suala hili?

Nitaanza na swali la mwisho. Nilikuambia kuwa ubinadamu unachukulia jambo hili kwa uzito mkubwa, kwa sababu imeunda kamati ya takataka. Satelaiti zinahitaji kuwa na uwezo wa kupunguzwa au kupelekwa mahali salama. Na kwa hivyo unahitaji kutengeneza satelaiti za kuaminika ili "zisife." Na mbele ni miradi kama hiyo ya siku zijazo ambayo nilizungumza juu yake hapo awali: Sponge Kubwa, "mwindaji", nk.

"Mgodi" unaweza kufanya kazi katika tukio la aina fulani ya migogoro, ikiwa shughuli za kijeshi hufanyika katika nafasi. Kwa hiyo, lazima tupiganie amani katika nafasi.

Sehemu ya pili ya swali ni kuhusu Mwezi na darubini ya redio.

Ndiyo. Luna - kwa upande mmoja ni baridi. Inaonekana kuwa katika utupu, lakini kuna aina ya exosphere ya vumbi karibu nayo. Vumbi la huko ni kali sana. Ni aina gani ya shida zinaweza kutatuliwa kutoka kwa Mwezi - hii bado inahitaji kuzingatiwa. Sio lazima kufunga kioo kikubwa. Kuna mradi - meli inashushwa na watu wanaikimbia. pande tofauti"mende" ambao huburuta nyaya, na kusababisha antena kubwa ya redio. Miradi kadhaa ya darubini ya redio ya mwezi inaelea, lakini kwanza kabisa unahitaji kusoma na kuielewa.

Miaka michache iliyopita, Rosatom ilitangaza kwamba ilikuwa ikitayarisha muundo wa awali wa mfumo wa nyuklia wa kusukuma ndege, pamoja na Mars. Je, mada hii inaendelezwa kwa namna fulani au imeganda?

Ndiyo, anakuja. Huu ni uundaji wa moduli ya usafiri na nishati, TEM. Kuna Reactor hapo na mfumo huibadilisha nishati ya joto ndani ya umeme, na injini za ioni zenye nguvu sana zinahusika. Kuna dazeni teknolojia muhimu, na kazi inaendelea juu yao. Maendeleo makubwa sana yamepatikana. Ubunifu wa mtambo ni karibu wazi kabisa; injini za ioni za 30 kW zenye nguvu sana zimeundwa kivitendo. Hivi majuzi niliziona kwenye seli; zinafanyiwa kazi. Lakini laana kuu ni joto, tunahitaji kushuka 600 kW - hiyo ni kazi kabisa! Radiators chini ya 1000 sq. M. Kwa sasa wanafanya kazi katika kutafuta mbinu nyingine. Hizi ni friji za matone, lakini bado ziko katika awamu ya awali.

Je, una tarehe zozote za majaribio?

Mwandamanaji atazinduliwa mahali pengine kabla ya 2025. Hii ni kazi yenye thamani. Lakini hii inategemea teknolojia kadhaa muhimu ambazo ziko nyuma.

Swali linaweza kuwa la utani, lakini nini maoni yako kuhusu ndoo maarufu ya sumakuumeme?

Najua kuhusu injini hii. Nilikuambia kwamba tangu nilipojifunza kwamba kuna nishati ya giza na jambo la giza, nimeacha kutegemea kabisa kitabu cha fizikia. sekondari. Wajerumani walifanya majaribio, ni watu sahihi, na waliona kuwa kulikuwa na athari. Na hii inapingana kabisa na elimu yangu ya juu. Huko Urusi, mara moja walifanya majaribio kwenye satelaiti ya Yubileiny na injini bila kupoteza kwa wingi. Kulikuwa na kwa, kulikuwa na dhidi ya. Baada ya vipimo, pande zote mbili zilipata uthibitisho thabiti kwamba walikuwa sahihi.

Wakati Elektro-L ya kwanza ilizinduliwa, kulikuwa na malalamiko katika vyombo vya habari, kutoka kwa wataalam wa hali ya hewa sawa, kwamba satellite haikukidhi mahitaji yao, i.e. Satelaiti hiyo ilikemewa hata kabla ya kukatika.

Ilitakiwa kufanya kazi katika spectra 10. Kwa upande wa spectra, katika 3, kwa maoni yangu, ubora wa picha haukuwa sawa na ule unaotoka kwa satelaiti za Magharibi. Watumiaji wetu wamezoea bidhaa za bidhaa kabisa. Ikiwa hakuna picha zingine, wataalamu wa hali ya hewa wangefurahi. Satelaiti ya pili imeboreshwa kwa kiasi kikubwa, hisabati imeboreshwa, kwa hiyo sasa wanaonekana kuridhika.

Kuendelea kwa "Phobos-Grunt" "Boomerang" - itakuwa mradi mpya au itakuwa ni marudio?

Wakati Phobos-Grunt ilipokuwa ikitengenezwa, nilikuwa mkurugenzi wa NPO jina lake. S.A. Lavochkina. Huu ni mfano wakati kiasi cha mpya kinazidi kikomo kinachokubalika. Kwa bahati mbaya, hakukuwa na akili ya kutosha kuzingatia kila kitu. Ujumbe unapaswa kurudiwa, haswa kwa sababu inaleta karibu kurudi kwa udongo kutoka Mars. Msingi utatumika, mahesabu ya kiitikadi, ballistic, nk. Na hivyo, teknolojia lazima iwe tofauti. Kulingana na malimbikizo haya ambayo tutapokea kwa Mwezi, kwa kitu kingine ... Ambapo tayari kutakuwa na sehemu ambazo zitapunguza hatari za kiufundi za mpya kabisa.

Kwa njia, unajua kwamba Wajapani wataenda kutekeleza "Phobos-Grunt" yao?

Bado hawajui kuwa Phobos ni sana mahali pa kutisha, kila mtu anakufa huko.

Walikuwa na uzoefu na Mars. Na mambo mengi yalikufa huko pia.

Mirihi sawa. Kabla ya 2002, Mataifa na Ulaya zilionekana kuwa na 4 majaribio yasiyofanikiwa kufika Mars. Lakini walionyesha tabia ya Marekani, na kila mwaka walipiga risasi na kujifunza. Sasa wanatengeneza vitu vya kupendeza sana. Nilikuwa katika Maabara ya Jet Propulsion kwenye kutua kwa Curiosity rover. Kufikia wakati huo tayari tulikuwa tumeharibu Phobos. Hapa ndipo nilipolia: satelaiti zao zimekuwa zikiruka karibu na Mirihi kwa muda mrefu. Waliunda misheni hii kwa njia ambayo walipokea picha ya parachuti iliyofunguliwa wakati wa kutua. Wale. Waliweza kupata data kutoka kwa satelaiti yao. Lakini njia hii sio rahisi. Walikuwa na misheni kadhaa iliyofeli. Lakini waliendelea na sasa wamepata mafanikio fulani.

Misheni waliyoanguka, Mars Polar Lander. Sababu yao ya kushindwa kwa misheni ilikuwa "ufadhili duni." Wale. Huduma za serikali ziliiangalia na kusema, hatukukupa pesa, ni kosa letu. Inaonekana kwangu kwamba hii ni karibu haiwezekani katika hali halisi yetu.

Sio neno hilo. Tunahitaji kupata mhalifu maalum. Kwenye Mirihi tunahitaji kupatana. Bila shaka, pia kuna Venus, ambayo hadi sasa ilikuwa kuchukuliwa kuwa sayari ya Kirusi au Soviet. Sasa mazungumzo mazito yanaendelea na Marekani kuhusu kufanya misheni kwa Venus. Marekani inataka watuaji wenye vifaa vya elektroniki vya halijoto ya juu ambavyo vitafanya kazi kawaida kwa viwango vya juu, bila ulinzi wa joto. Unaweza kutengeneza baluni au ndege. Mradi wa kuvutia.

Tunatoa shukrani zetu

Vyombo vya angani katika utofauti wao wote ni fahari na wasiwasi wa ubinadamu. Uumbaji wao ulitanguliwa na historia ya karne nyingi ya maendeleo ya sayansi na teknolojia. Umri wa Nafasi, ambayo iliruhusu watu kutazama ulimwengu ambao wanaishi kutoka nje, ilitupeleka kwenye ngazi mpya ya maendeleo. Roketi katika nafasi leo sio ndoto, lakini suala la wasiwasi kwa wataalam waliohitimu sana ambao wanakabiliwa na kazi ya kuboresha teknolojia zilizopo. Ni aina gani za spacecraft zinazotofautishwa na jinsi zinavyotofautiana kutoka kwa kila mmoja zitajadiliwa katika kifungu hicho.

Ufafanuzi

Chombo cha anga ni jina la jumla la kifaa chochote kilichoundwa kufanya kazi angani. Kuna chaguzi kadhaa kwa uainishaji wao. Katika kesi rahisi zaidi, vyombo vya anga vimegawanywa katika watu na moja kwa moja. Ya kwanza, kwa upande wake, imegawanywa katika spaceships na vituo. Tofauti katika uwezo wao na madhumuni, wao ni sawa katika mambo mengi katika muundo na vifaa vya kutumika.

Vipengele vya Ndege

Baada ya uzinduzi, chombo chochote cha anga kinapitia hatua tatu kuu: kuingizwa kwenye obiti, kukimbia yenyewe na kutua. Hatua ya kwanza inahusisha kifaa kuendeleza kasi muhimu kuingia anga ya nje. Ili kuingia kwenye obiti, thamani yake lazima iwe 7.9 km / s. Kushinda kamili ya mvuto kunahusisha maendeleo ya pili sawa na 11.2 km / s. Hivi ndivyo roketi inavyosonga angani wakati lengo lake ni maeneo ya mbali ya Ulimwengu.

Baada ya ukombozi kutoka kwa kivutio, hatua ya pili inafuata. Inaendelea ndege ya obiti Mwendo wa spacecraft hutokea kwa inertia, kutokana na kuongeza kasi waliyopewa. Hatimaye, hatua ya kutua inahusisha kupunguza kasi ya meli, satelaiti au kituo hadi karibu sifuri.

"Kujaza"

Kila chombo cha anga kina vifaa vinavyolingana na kazi ambazo kimeundwa kutatua. Walakini, tofauti kuu inahusiana na kile kinachojulikana kama vifaa vya lengo, ambayo ni muhimu kwa kupata data na anuwai. utafiti wa kisayansi. Vinginevyo, vifaa vya chombo ni sawa. Inajumuisha mifumo ifuatayo:

usambazaji wa nishati - mara nyingi hutolewa kwa spacecraft nishati muhimu betri za jua au radioisotopu, betri za kemikali, mitambo ya nyuklia;
mawasiliano - yanayofanywa kwa kutumia ishara ya wimbi la redio; kwa umbali mkubwa kutoka kwa Dunia, kuashiria sahihi kwa antenna inakuwa muhimu sana;
msaada wa maisha - mfumo ni wa kawaida kwa spacecraft iliyo na mtu, shukrani kwa hiyo inakuwa inawezekana kwa watu kukaa kwenye bodi;
mwelekeo - kama meli nyingine yoyote, meli za anga zina vifaa vya kuamua kila wakati msimamo wao katika nafasi;
harakati - injini za spacecraft huruhusu mabadiliko katika kasi ya kukimbia, na vile vile katika mwelekeo wake.

Uainishaji

Moja ya vigezo kuu vya kugawanya spacecraft katika aina ni hali ya uendeshaji ambayo huamua uwezo wao. Kulingana na kipengele hiki, vifaa vinajulikana:

iko katika obiti ya geocentric, au satelaiti za bandia Dunia;
wale ambao madhumuni yao ni kusoma maeneo ya mbali ya nafasi - vituo vya moja kwa moja vya interplanetary;
kutumika kutoa watu au mizigo muhimu katika obiti ya sayari yetu, wanaitwa spaceships, inaweza kuwa moja kwa moja au manned;
iliyoundwa kwa ajili ya watu kukaa katika nafasi muda mrefu, - Hii;
kushiriki katika utoaji wa watu na mizigo kutoka kwa obiti hadi kwenye uso wa sayari, wanaitwa asili;
wale wenye uwezo wa kuchunguza sayari, moja kwa moja iko juu ya uso wake, na kuzunguka karibu nayo ni rovers za sayari.

Hebu tuangalie kwa karibu aina fulani.

AES (satelaiti za ardhi bandia)

Vifaa vya kwanza vilivyorushwa angani vilikuwa satelaiti bandia za Dunia. Fizikia na sheria zake hufanya kurusha kifaa chochote kama hicho kwenye obiti kuwa kazi ngumu. Kifaa chochote lazima kishinde mvuto wa sayari na kisha si kuanguka juu yake. Ili kufanya hivyo, satelaiti inahitaji kusogea au kwa kasi kidogo. Juu ya sayari yetu, kikomo cha chini cha masharti cha eneo linalowezekana la satelaiti ya bandia hutambuliwa (hupita kwa urefu wa kilomita 300). Uwekaji wa karibu utasababisha kupungua kwa kasi kwa kifaa katika hali ya anga.

Hapo awali, magari ya kurusha pekee ndiyo yangeweza kutoa satelaiti bandia za Dunia kwenye obiti. Fizikia, hata hivyo, haisimama, na leo mbinu mpya zinatengenezwa. Kwa hivyo, moja ya njia zinazotumiwa mara nyingi hivi karibuni ni kurusha kutoka kwa satelaiti nyingine. Kuna mipango ya kutumia chaguzi zingine.

Mizunguko ya chombo cha angani inayozunguka Dunia inaweza kulala katika miinuko tofauti. Kwa kawaida, wakati unaohitajika kwa lap moja pia inategemea hii. Satelaiti, ambazo kipindi cha obiti ni sawa na siku, huwekwa kwenye kinachojulikana Inachukuliwa kuwa ya thamani zaidi, kwani vifaa vilivyo juu yake vinaonekana bila kusonga kwa mwangalizi wa kidunia, ambayo ina maana hakuna haja ya kuunda mifumo ya antenna zinazozunguka. .

AMS (vituo vya moja kwa moja vya sayari)

Kiasi kikubwa cha habari kuhusu vitu mbalimbali mfumo wa jua wanasayansi huipokea kwa kutumia vyombo vya anga vilivyotumwa zaidi ya obiti ya geocentric. Vitu vya AMS ni sayari, asteroidi, kometi, na hata galaksi zinazoweza kufikiwa kwa uchunguzi. Kazi zinazotolewa kwa vifaa kama hivyo zinahitaji maarifa na bidii kubwa kutoka kwa wahandisi na watafiti. Misheni za AWS zinawakilisha mfano halisi wa maendeleo ya kiteknolojia na wakati huo huo ni kichocheo chake.

Chombo cha anga za juu

Vifaa vilivyoundwa ili kuwapeleka watu kulengwa na kuwarejesha si duni kwa vyovyote katika masharti ya kiteknolojia kwa aina zilizoelezwa. Vostok-1, ambayo Yuri Gagarin alifanya ndege yake, ni ya aina hii.

Kazi ngumu zaidi kwa waundaji wa chombo cha anga cha juu ni kuhakikisha usalama wa wafanyakazi wakati wa kurudi duniani. Pia sehemu muhimu ya vifaa vile ni mfumo wa uokoaji wa dharura, ambayo inaweza kuwa muhimu wakati meli inapozinduliwa kwenye nafasi kwa kutumia gari la uzinduzi.

Vyombo vya anga, kama wanaanga zote, vinaboreshwa kila mara. Hivi majuzi, vyombo vya habari mara nyingi vimeona ripoti kuhusu shughuli za uchunguzi wa Rosetta na lander wa Philae. Zinajumuisha mafanikio yote ya hivi karibuni katika uwanja wa ujenzi wa anga za juu, hesabu ya mwendo wa gari, na kadhalika. Kutua kwa uchunguzi wa Philae kwenye comet inachukuliwa kuwa tukio linalolinganishwa na kukimbia kwa Gagarin. Jambo la kuvutia zaidi ni kwamba hii sio taji ya uwezo wa wanadamu. Ugunduzi mpya na mafanikio bado yanatungoja katika suala la uchunguzi wa anga na muundo

Fikiria kuwa ulipewa kuandaa safari ya anga ya juu. Ni vifaa gani, mifumo, vifaa vitahitajika mbali na Dunia? Mara moja nakumbuka injini, mafuta, spacesuits, oksijeni. Baada ya kufikiria kidogo, unaweza kukumbuka paneli za jua na mfumo wa mawasiliano ... Kisha jambo pekee linalokuja akilini ni awamu za kupambana kutoka kwa mfululizo wa TV " Safari ya Nyota" Wakati huo huo, vyombo vya anga vya kisasa, haswa vilivyo na watu, vina vifaa vya mifumo mingi, bila ambayo wao kazi yenye mafanikio, lakini umma kwa ujumla haujui chochote juu yao.

Utupu, kutokuwa na uzito, mionzi ngumu, athari za micrometeorites, ukosefu wa usaidizi na maelekezo yaliyowekwa katika nafasi - yote haya ni mambo ya kukimbia kwa nafasi ambayo kwa kweli haipatikani duniani. Ili kukabiliana nao, spacecraft ina vifaa vingi, ambavyo vimeelezewa ndani maisha ya kila siku hakuna hata anayefikiria juu yake. Dereva, kwa mfano, kwa kawaida hawana haja ya kuwa na wasiwasi juu ya kuweka gari katika nafasi ya usawa, na kugeuka ni ya kutosha kugeuza usukani. Katika nafasi, kabla ya ujanja wowote, lazima uangalie mwelekeo wa kifaa pamoja na shoka tatu, na zamu hufanywa na injini - baada ya yote, hakuna barabara ambayo unaweza kusukuma na magurudumu yako. Au, kwa mfano, mfumo wa propulsion - ni rahisi kuwakilisha mizinga na mafuta na chumba cha mwako ambacho moto ulipuka. Wakati huo huo, inajumuisha vifaa vingi, bila ambayo injini katika nafasi haitafanya kazi, au hata kulipuka. Yote hii hufanya teknolojia ya anga kuwa ngumu bila kutarajia ikilinganishwa na wenzao wa nchi kavu.

Sehemu za injini ya roketi

Vyombo vingi vya anga vya kisasa vina injini za roketi za kioevu. Hata hivyo, katika mvuto wa sifuri si rahisi kuwapa ugavi imara wa mafuta. Kwa kutokuwepo kwa mvuto, kioevu chochote, chini ya ushawishi wa nguvu za mvutano wa uso, huwa na kuchukua sura ya nyanja. Kawaida, mipira mingi ya kuelea itaunda ndani ya tanki. Ikiwa vipengele vya mafuta vinapita kwa usawa, vinabadilishana na gesi kujaza voids, mwako hautakuwa imara. Katika hali bora, injini itasimama - "itasonga" kwenye Bubble ya gesi, na katika hali mbaya zaidi, kutakuwa na mlipuko. Kwa hiyo, ili kuanza injini, unahitaji kushinikiza mafuta dhidi ya vifaa vya ulaji, kutenganisha kioevu kutoka kwa gesi. Njia moja ya "kuwasha" mafuta ni kuwasha injini za msaidizi, kwa mfano, mafuta madhubuti au injini za gesi zilizoshinikizwa. Washa muda mfupi wataunda kuongeza kasi, na kioevu kitasisitizwa dhidi ya ulaji wa mafuta na inertia, wakati huo huo kujikomboa kutoka kwa Bubbles za gesi. Njia nyingine ni kuhakikisha kwamba sehemu ya kwanza ya kioevu daima inabakia katika ulaji. Kwa kufanya hivyo, unaweza kuweka skrini ya mesh karibu nayo, ambayo, kutokana na athari ya capillary itashikilia sehemu ya mafuta ili kuanza injini, na itakapoanza, iliyobaki "itatulia" kwa hali, kama ilivyo kwenye chaguo la kwanza.

Lakini kuna njia kali zaidi: mimina mafuta kwenye mifuko ya elastic iliyowekwa ndani ya tanki, na kisha pampu gesi kwenye mizinga. Kwa shinikizo, nitrojeni au heliamu hutumiwa kawaida, kuhifadhiwa kwenye mitungi shinikizo la juu. Bila shaka ndivyo ilivyo uzito kupita kiasi, lakini kwa nguvu ya chini ya injini unaweza kuondokana na pampu za mafuta - shinikizo la gesi litahakikisha ugavi wa vipengele kupitia mabomba kwenye chumba cha mwako. Kwa injini zenye nguvu zaidi, pampu zilizo na umeme au hata gari la turbine ya gesi ni muhimu sana. Katika kesi ya mwisho, turbine hupigwa na jenereta ya gesi - chumba kidogo cha mwako ambacho huwaka vipengele kuu au mafuta maalum.

Kuendesha angani kunahitaji usahihi wa hali ya juu, ambayo inamaanisha unahitaji kidhibiti ambacho hurekebisha matumizi ya mafuta kila wakati, kuhakikisha nguvu ya kubuni mvuto. Ni muhimu kudumisha uwiano sahihi wa mafuta na oxidizer. Vinginevyo, ufanisi wa injini utashuka, na kwa kuongeza, moja ya vipengele vya mafuta yataisha kabla ya nyingine. Mtiririko wa vipengele hupimwa kwa kuweka vishawishi vidogo kwenye mabomba, kasi ya mzunguko ambayo inategemea kasi ya mtiririko wa maji. Na katika injini za nguvu za chini, kiwango cha mtiririko kinawekwa kwa ukali na washers zilizowekwa zilizowekwa kwenye mabomba.

Kwa usalama, mfumo wa propulsion una vifaa vya ulinzi wa dharura ambao huzima injini mbovu kabla ya kulipuka. Inadhibitiwa moja kwa moja, kwa kuwa katika hali ya dharura joto na shinikizo katika chumba cha mwako vinaweza kubadilika haraka sana. Kwa ujumla, injini na vifaa vya mafuta na bomba ni kitu cha kuongezeka kwa tahadhari katika spacecraft yoyote. Mara nyingi, hifadhi ya mafuta huamua maisha ya satelaiti za mawasiliano ya kisasa na uchunguzi wa kisayansi. Mara nyingi hali ya kitendawili huundwa: kifaa kinafanya kazi kikamilifu, lakini haiwezi kufanya kazi kwa sababu ya uchovu wa mafuta au, kwa mfano, uvujaji wa gesi ili kushinikiza mizinga.

Mwanga badala ya juu

Kuchunguza Dunia na miili ya mbinguni, kutumia paneli za jua na radiators za baridi, kufanya vikao vya mawasiliano na uendeshaji wa docking, kifaa lazima kielekezwe kwa njia fulani katika nafasi na kuimarishwa katika nafasi hii. Njia iliyo wazi zaidi ya kuamua mwelekeo ni kutumia vifuatiliaji nyota, darubini ndogo zinazotambua nyota kadhaa za marejeleo angani mara moja. Kwa mfano, kihisi cha uchunguzi wa New Horizons kikiruka kuelekea Pluto ( Horizons Mpya) Inapiga picha sehemu ya anga yenye nyota mara 10 kwa sekunde, na kila fremu inalinganishwa na ramani iliyohifadhiwa kwenye kompyuta iliyo kwenye ubao. Ikiwa sura na ramani zinalingana, basi kila kitu kiko sawa na mwelekeo; ikiwa sivyo, ni rahisi kuhesabu kupotoka kutoka kwa nafasi inayotaka.

Zamu za chombo hicho pia hupimwa kwa kutumia gyroscopes - ndogo na wakati mwingine tu magurudumu madogo madogo yaliyowekwa kwenye gimbal na kusokota kwa kasi ya takriban 100,000 rpm! Gyroscopes vile ni ngumu zaidi kuliko sensorer za nyota, lakini haifai kwa kupima mzunguko wa digrii zaidi ya 90: muafaka wa gimbal. Laser gyroscopes - pete na fiber-optic - hawana drawback hii. Katika kwanza, mawimbi mawili ya mwanga yanayotolewa na laser yanazunguka kwa kila mmoja pamoja na mzunguko uliofungwa, unaoonyeshwa kutoka kwa vioo. Kwa kuwa mawimbi yana mzunguko sawa, huongeza hadi kuunda muundo wa kuingilia kati. Lakini wakati kasi ya kuzunguka kwa vifaa (pamoja na vioo) inabadilika, masafa ya mawimbi yaliyoonyeshwa hubadilika kwa sababu ya athari ya Doppler na pindo za kuingilia kati huanza kusonga. Kwa kuzihesabu, unaweza kupima kwa usahihi jinsi kasi ya angular imebadilika. Katika gyroscope ya fiber-optic, mihimili miwili ya laser husafiri kuelekea kila mmoja kwa njia ya mviringo, na inapokutana, tofauti ya awamu ni sawa na kasi ya mzunguko wa pete (hii ndiyo inayoitwa athari ya Sagnac). Faida ya gyroscopes ya laser ni kutokuwepo kwa sehemu zinazohamia mitambo - mwanga hutumiwa badala yake. Gyroscopes kama hizo ni za bei rahisi na nyepesi kuliko zile za kawaida za mitambo, ingawa kwa kweli sio duni kwao kwa usahihi. Lakini gyroscopes ya laser haipimi mwelekeo, lakini kasi ya angular tu. Kuwajua, kompyuta ya bodi inafupisha zamu kwa kila sehemu ya sekunde (mchakato huu unaitwa ushirikiano) na huhesabu nafasi ya angular ya gari. Hii ni njia rahisi sana ya kufuatilia uelekeo, lakini bila shaka data kama hiyo iliyokokotwa daima haiaminiki kuliko vipimo vya moja kwa moja na inahitaji urekebishaji na uboreshaji wa mara kwa mara.

Kwa njia, mabadiliko katika kasi ya mbele ya kifaa yanafuatiliwa kwa njia ile ile. Ili kupima moja kwa moja, rada nzito ya Doppler inahitajika. Imewekwa duniani, na inapima sehemu moja tu ya kasi. Lakini sio shida kupima kasi yake kwenye bodi ya kifaa kwa kutumia accelerometers za usahihi wa juu, kwa mfano, piezoelectric. Ni sahani za quartz zilizokatwa kwa ukubwa wa pini ya usalama, ambazo zimeharibika chini ya ushawishi wa kuongeza kasi, na kusababisha athari ya tuli inayoonekana kwenye uso wao. malipo ya umeme. Kwa kuipima kwa kuendelea, wanafuatilia kasi ya kifaa na, kuunganisha (tena, huwezi kufanya bila kompyuta ya bodi), kuhesabu mabadiliko katika kasi. Kweli, vipimo vile havizingatii ushawishi wa mvuto wa mvuto wa miili ya mbinguni juu ya kasi ya vifaa.

Usahihi wa ujanja

Kwa hivyo, mwelekeo wa kifaa umeamua. Ikiwa inatofautiana na ile inayohitajika, amri hutolewa mara moja kwa "miili ya watendaji", kwa mfano, micromotors zinazoendesha kwenye gesi iliyoshinikizwa au mafuta ya kioevu. Kwa kawaida, injini hizo zinafanya kazi katika hali ya pulse: kushinikiza fupi kuanza zamu, na kisha mpya mara moja. mwelekeo kinyume, ili "usizidi" nafasi inayotaka. Kinadharia, inatosha kuwa na motors 8-12 (jozi mbili kwa kila mhimili wa mzunguko), lakini kwa kuegemea zimewekwa zaidi. Kwa usahihi zaidi unahitaji kudumisha mwelekeo wa kifaa, mara nyingi unapaswa kuwasha injini, ambayo huongeza matumizi ya mafuta.

Uwezo mwingine wa kudhibiti mwelekeo hutolewa na gyroscopes ya nguvu - gyrodynes. Kazi yao inategemea sheria ya uhifadhi wa kasi ya angular. Ikiwa chini ya ushawishi mambo ya nje kituo kilianza kugeuka kwa mwelekeo fulani, inatosha "kupotosha" flywheel ya gyrodine kwa mwelekeo huo huo, "itachukua mzunguko" na mzunguko usiohitajika wa kituo utaacha.

Kwa msaada wa gyrodynes, huwezi tu kuimarisha satelaiti, lakini pia kubadilisha mwelekeo wake, na wakati mwingine hata kwa usahihi zaidi kuliko kutumia injini za roketi. Lakini kwa gyrodynes kuwa na ufanisi, lazima iwe na wakati mkubwa wa inertia, ambayo inahitaji wingi na ukubwa mkubwa. Kwa satelaiti kubwa, gyroscopes ya nguvu inaweza kuwa kubwa sana. Kwa mfano, gyroscopes tatu za nguvu za kituo cha Skylab cha Marekani zilikuwa na uzito wa kilo 110 kila moja na zilifanya kuhusu 9000 rpm. Katika Kimataifa kituo cha anga(ISS) gyrodynes ni vifaa vya ukubwa wa mashine kubwa ya kuosha, kila moja ina uzito wa kilo 300. Licha ya ukali wao, kuzitumia bado kuna faida zaidi kuliko kusambaza mafuta kila wakati kwenye kituo.

Walakini, gyrodyne kubwa haiwezi kuharakishwa haraka kuliko mia chache au kwa maelfu ya mapinduzi kwa dakika. Ikiwa machafuko ya nje yanazunguka kila mara vifaa kwa mwelekeo huo huo, basi baada ya muda flywheel hufikia kasi yake ya juu na inapaswa "kupakuliwa" kwa kuwasha injini za mwelekeo.

Ili kuleta utulivu wa vifaa, gyrodynes tatu na pande zote shoka za perpendicular. Lakini kawaida kuna zaidi yao: kama bidhaa yoyote ambayo ina sehemu zinazohamia, gyrodynes inaweza kuvunjika. Kisha wanapaswa kutengenezwa au kubadilishwa. Mnamo 2004, ili kukarabati gyrodynes iliyo "juu" ya ISS, wafanyakazi wake walilazimika kufanya safari kadhaa kwenda. nafasi ya wazi. Wanaanga wa NASA walibadilisha gyrodynes zilizokwisha muda wake na kushindwa walipotembelea darubini ya Hubble katika obiti. Operesheni inayofuata kama hiyo imepangwa mwisho wa 2008. Bila yeye darubini ya anga, uwezekano mkubwa, itashindwa mwaka ujao.

Milo ya ndani ya ndege

Ili kuendesha vifaa vya elektroniki, ambavyo satelaiti yoyote imejaa hadi ukingo, nishati inahitajika. Kama sheria, mtandao wa umeme wa bodi hutumiwa D.C. voltage 27-30 V. Mtandao wa cable wa kina hutumiwa kwa usambazaji wa nguvu. Microminiaturization ya umeme inafanya uwezekano wa kupunguza sehemu ya msalaba wa waya, kwani vifaa vya kisasa havihitaji sasa kubwa, lakini haiwezekani kupunguza kwa kiasi kikubwa urefu wao - inategemea hasa ukubwa wa kifaa. Kwa satelaiti ndogo hii ni makumi na mamia ya mita, na kwa spacecraft na vituo vya orbital - makumi na mamia ya kilomita!

Kwenye vifaa ambavyo maisha ya huduma hayazidi wiki kadhaa, betri za kemikali zinazoweza kutumika hutumiwa kama vyanzo vya nguvu. Setilaiti za muda mrefu za mawasiliano ya simu au vituo vya interplanetary kawaida huwa na paneli za jua. Kila mita ya mraba katika mzunguko wa Dunia hupokea mionzi kutoka kwa Jua yenye nguvu ya jumla ya 1.3 kW. Hii ndio kinachojulikana kama nishati ya jua. Seli za kisasa za jua hubadilisha 15-20% ya nishati hii kuwa umeme. Paneli za jua zilitumiwa kwanza kwenye satelaiti ya Avangard-1 ya Amerika, iliyozinduliwa mnamo Februari 1958. Walimruhusu huyu mdogo kuishi na kufanya kazi kwa tija hadi katikati ya miaka ya 1960, wakati Soviet Sputnik 1, ambayo ilikuwa na betri tu kwenye bodi, ilikufa ndani ya wiki chache.

Ni muhimu kutambua kwamba paneli za jua kawaida hufanya kazi tu kwa kushirikiana na betri za bafa, ambazo huchajiwa tena kwenye upande wa jua wa obiti na kutolewa nishati kwenye kivuli. Betri hizi pia ni muhimu katika kesi ya kupoteza mwelekeo kuelekea Jua. Lakini ni nzito, na kwa hiyo mara nyingi ni muhimu kupunguza uzito wa kifaa kutokana na wao. Wakati mwingine hii husababisha shida kubwa. Kwa mfano, mwaka wa 1985, wakati wa ndege isiyo na rubani ya kituo cha Salyut-7, paneli zake za jua ziliacha kurejesha betri kutokana na kushindwa. Haraka sana, mifumo ya ubaoni ilipunguza juisi yote kutoka kwao, na kituo kikazimwa. "Muungano" maalum uliweza kumuokoa, kutumwa kwa tata ambayo ilikuwa kimya na haijibu amri kutoka kwa Dunia. Baada ya kutia nanga kwenye kituo hicho, wanaanga Vladimir Dzhanibekov na Viktor Savinykh waliripoti Duniani: "Ni baridi, huwezi kufanya kazi bila glavu. Frost juu ya nyuso za chuma. Inanuka kama hewa iliyochakaa. Hakuna kinachofanya kazi kituoni. Kweli ukimya wa ulimwengu ..." Vitendo vya ustadi vya wafanyakazi viliweza kupumua maisha ndani " nyumba ya barafu" Lakini katika hali kama hiyo, haikuwezekana kuokoa moja ya satelaiti mbili za mawasiliano wakati wa uzinduzi wa kwanza wa jozi ya Yamalov-100 mnamo 1999.

Katika maeneo ya nje ya Mfumo wa Jua, zaidi ya mzunguko wa Mirihi, paneli za jua hazifanyi kazi. Nguvu kwa ajili ya uchunguzi baina ya sayari hutolewa na jenereta za umeme za radioisotopu (RTGs). Kwa kawaida hizi ni mitungi ya chuma isiyoweza kuondolewa, iliyofungwa ambayo jozi ya waya zinazoishi hutoka. Fimbo iliyofanywa kwa mionzi na kwa hiyo nyenzo za moto huwekwa kando ya mhimili wa silinda. Thermocouple vijiti nje yake, kama kutoka massage brashi-comb. Viungo vyao vya "moto" vinaunganishwa na fimbo ya kati, na vifungo vyao vya "baridi" vinaunganishwa na mwili, baridi kupitia uso wake. Tofauti ya joto huzaa umeme. Joto lisilotumiwa linaweza "kurudishwa" ili joto la vifaa. Hii ilifanyika, haswa, kwenye Lunokhods za Soviet na kuendelea Vituo vya Marekani Pioneer na Voyager.

Chanzo cha nishati kinachotumika katika RTGs ni isotopu za mionzi, zote mbili za muda mfupi na nusu ya maisha kutoka miezi kadhaa hadi mwaka (polonium-219, cerium-144, curium-242), na za muda mrefu, ambazo hudumu kwa miongo kadhaa (plutonium-238, promethium-147, cobalt- 60, strontium-90). Kwa mfano, jenereta ya uchunguzi wa New Horizons iliyotajwa tayari "imeshtakiwa" na kilo 11 za dioksidi ya plutonium-238 na inatoa nguvu ya pato la 200-240 W. Mwili wa RTG umetengenezwa kwa muda mrefu sana - katika tukio la ajali, lazima uhimili mlipuko wa gari la uzinduzi na kuingia kwenye anga ya Dunia; kwa kuongeza, hutumika kama skrini ya kulinda vifaa vya bodi kutoka kwa mionzi ya mionzi.

Kwa ujumla, RTG ni jambo rahisi na la kuaminika sana; hakuna chochote cha kuvunja ndani yake. Hasara zake mbili muhimu ni: gharama kubwa ya kutisha, kwani vitu muhimu vya fissile havitokei kwa asili, lakini hutolewa kwa miaka katika vinu vya nyuklia, na nguvu ndogo ya pato kwa kila kitengo. Ikiwa, pamoja na operesheni ya muda mrefu, nguvu zaidi zinahitajika, basi kinachobakia ni kutumia kinu cha nyuklia. Walisimama, kwa mfano, kwenye satelaiti za rada akili ya majini US-A iliyotengenezwa na OKB V.N. Chelomeya. Lakini kwa hali yoyote, utumiaji wa vifaa vya mionzi unahitaji hatua kali zaidi za usalama, haswa katika hali ya dharura wakati wa kuzindua kwenye obiti.

Epuka kiharusi cha joto

Takriban nishati zote zinazotumiwa kwenye bodi hatimaye hubadilika kuwa joto. Imeongezwa kwa hii inapokanzwa na mionzi ya jua. Juu ya satelaiti ndogo, ili kuzuia overheating, hutumia skrini za joto zinazoonyesha mwanga wa jua, pamoja na insulation ya mafuta ya skrini-utupu - mifuko ya multilayer iliyofanywa kwa tabaka zinazobadilishana za fiberglass nyembamba sana na filamu ya polymer iliyofunikwa na alumini, fedha au hata dhahabu. Kutoka nje, kifuniko kilichofungwa kinawekwa kwenye "keki ya safu", ambayo hewa hupigwa nje. Ili kufanya joto la jua kuwa sawa zaidi, satelaiti inaweza kuzungushwa polepole. Lakini njia hizo za passiv zinatosha tu ndani katika matukio machache, wakati nguvu ya vifaa vya onboard ni ndogo.

Kwenye spacecraft kubwa zaidi au chini, ili kuzuia joto kupita kiasi, ni muhimu kuondoa kikamilifu joto kupita kiasi. Katika hali ya nafasi, kuna njia mbili tu za kufanya hivyo: kwa uvukizi wa mionzi ya kioevu na ya joto kutoka kwenye uso wa kifaa. Evaporators hutumiwa mara chache, kwa sababu kwao unahitaji kuchukua ugavi wa "friji" na wewe. Mara nyingi zaidi, radiators hutumiwa kusaidia "kuangaza" joto kwenye nafasi.

Uhamisho wa joto kwa mionzi ni sawia na eneo la uso na, kwa mujibu wa sheria ya Stefan-Boltzmann, kwa nguvu ya nne ya joto lake. Kifaa kikubwa na ngumu zaidi, ni vigumu zaidi kukifanya baridi. Ukweli ni kwamba kutolewa kwa nishati hukua kwa uwiano wa wingi wake, yaani, mchemraba wa ukubwa wake, na eneo la uso ni sawia tu na mraba. Wacha tuseme kwamba kutoka kwa safu hadi safu satelaiti iliongezeka mara 10 - za kwanza zilikuwa saizi ya sanduku la TV, zilizofuata zikawa saizi ya basi. Wakati huo huo, wingi na nishati ziliongezeka kwa mara 1000, lakini eneo la uso liliongezeka tu kwa 100. Hii ina maana kwamba mara 10 zaidi ya mionzi inapaswa kutoroka kwa eneo la kitengo. Ili kuhakikisha hili, joto kabisa uso wa satelaiti (katika Kelvin) unapaswa kuwa juu mara 1.8 (4√-10). Kwa mfano, badala ya 293 K (20 ° C) - 527 K (254 ° C). Ni wazi kwamba kifaa hakiwezi kuwashwa kwa njia hii. Ndiyo maana satelaiti za kisasa, baada ya kuingia kwenye obiti, huwa na bristle sio tu na paneli za jua na antena zinazoweza kupanuliwa, lakini pia na radiators, kama sheria, inayojitokeza kwa uso wa kifaa, inayolenga Jua.

Lakini radiator yenyewe ni kipengele kimoja tu cha mfumo wa udhibiti wa joto. Baada ya yote, joto la kuruhusiwa bado linahitaji kutolewa kwake. Mifumo inayotumika ya kioevu na gesi ya aina iliyofungwa imeenea zaidi. Baridi inapita karibu na vitengo vya kupokanzwa vya vifaa, kisha huingia kwenye radiator kwenye uso wa nje wa kifaa, hutoa joto na kurudi kwenye vyanzo vyake tena (mfumo wa baridi katika gari hufanya kazi kwa njia sawa). Mfumo wa udhibiti wa joto hujumuisha aina mbalimbali za kubadilishana joto la ndani, mifereji ya gesi na mashabiki (katika vifaa vilivyo na nyumba ya hermetic), madaraja ya joto na bodi za joto (katika usanifu usio na hermetic).

Kwenye chombo cha anga za juu, hasa joto jingi lazima litolewe, na halijoto lazima ihifadhiwe katika safu nyembamba sana - kutoka 15 hadi 35 ° C. Ikiwa radiators itashindwa, matumizi ya nguvu kwenye ubao itabidi kupunguzwa sana. Kwa kuongeza, katika mmea wa muda mrefu, vipengele vyote muhimu vya vifaa vinahitajika kudumisha. Hii ina maana kwamba inapaswa kuwezekana kuzima vipengele vya mtu binafsi na mabomba kipande kwa kipande, kukimbia na kuchukua nafasi ya baridi. Ugumu wa mfumo wa udhibiti wa joto huongezeka sana kwa sababu ya uwepo wa moduli nyingi zinazoingiliana. Hivi sasa, kila moduli ya ISS inafanya kazi mfumo mwenyewe udhibiti wa joto, na radiators kubwa za kituo kilichowekwa kwenye shamba kuu perpendicularly paneli za jua, hutumiwa kufanya kazi "chini ya mzigo mkubwa" wakati majaribio ya kisayansi na matumizi makubwa ya nishati.

Msaada na ulinzi

Wakati wa kuzungumza juu ya mifumo mingi ya spacecraft, watu mara nyingi husahau juu ya mwili ambao wote wamewekwa. Nyumba pia inachukua mizigo wakati kifaa kinazinduliwa, huhifadhi hewa, hutoa ulinzi kutoka kwa chembe za meteoric na mionzi ya cosmic.

Miundo yote ya nyumba imegawanywa katika makundi mawili makubwa - imefungwa na isiyo ya kufungwa. Satelaiti za kwanza kabisa zilifungwa kwa hermetically ili kutoa hali ya uendeshaji kwa vifaa vilivyo karibu na vile vilivyo duniani. Miili yao kwa kawaida ilikuwa na sura ya miili ya mzunguko: silinda, conical, spherical, au mchanganyiko wa haya. Fomu hii inahifadhiwa katika magari ya watu leo.

Pamoja na ujio wa vifaa vinavyopinga utupu, miundo isiyo ya hermetic ilianza kutumika, kwa kiasi kikubwa kupunguza uzito wa kifaa na kuruhusu usanidi rahisi zaidi wa vifaa. Msingi wa muundo ni sura ya anga au truss, mara nyingi hutengenezwa kwa vifaa vyenye mchanganyiko. Imefunikwa na "paneli za asali" - miundo ya gorofa ya safu tatu iliyotengenezwa na tabaka mbili za nyuzi za kaboni na msingi wa asali ya aluminium. Paneli hizo zina rigidity ya juu sana licha ya uzito wao mdogo. Vipengele vya mifumo na vifaa vya kifaa vinaunganishwa na sura na paneli.

Ili kupunguza gharama ya vyombo vya anga, vinazidi kujengwa kwa msingi wa majukwaa ya umoja. Kama sheria, ni moduli ya huduma inayounganisha mifumo ya usambazaji wa nguvu na udhibiti, pamoja na mfumo wa propulsion. Sehemu ya vifaa inayolengwa imewekwa kwenye jukwaa kama hilo - na kifaa kiko tayari. Satelaiti za mawasiliano ya simu za Marekani na Ulaya Magharibi zimejengwa kwenye majukwaa machache kama hayo. Probes za kuahidi za interplanetary za Kirusi - Phobos-Grunt, Luna-Glob - zinaundwa kwa misingi ya jukwaa la Navigator, lililotengenezwa katika NPO iliyoitwa baada. S.A. Lavochkina.

Hata kifaa kilichounganishwa kwenye jukwaa lisilofungwa hakionekani "kimevuja." Mapungufu yanafunikwa na ulinzi wa safu nyingi za kupambana na meteor na kupambana na mionzi. Wakati wa mgongano, safu ya kwanza huvukiza chembe za meteor, na tabaka zinazofuata hutawanya mtiririko wa gesi. Kwa kweli, skrini kama hizo haziwezekani kulinda dhidi ya meteorites adimu na kipenyo cha sentimita, lakini dhidi ya nafaka nyingi za mchanga hadi milimita kwa kipenyo, athari ambazo zinaonekana, kwa mfano, kwenye madirisha ya ISS, ulinzi ni. ufanisi kabisa.

Kinga ya kinga kulingana na polima hulinda kutokana na mionzi ya cosmic - mionzi ngumu na mtiririko wa chembe za kushtakiwa. Walakini, vifaa vya elektroniki vinalindwa dhidi ya mionzi kwa njia zingine. Ya kawaida ni matumizi ya microcircuits sugu ya mionzi kwenye substrate ya yakuti. Hata hivyo, kiwango cha ushirikiano wa microcircuits za kudumu ni chini sana kuliko wasindikaji wa kawaida na kumbukumbu kompyuta za mezani. Ipasavyo, vigezo vya umeme vile sio juu sana. Kwa mfano, kichakataji cha Mongoose V kinachodhibiti urushaji wa uchunguzi wa New Horizons kina mzunguko wa saa wa MHz 12 pekee, wakati kompyuta ya mezani imefanya kazi kwa muda mrefu katika gigahertz.

Ukaribu katika obiti

Roketi zenye nguvu zaidi zina uwezo wa kurusha takriban tani 100 za shehena kwenye obiti. Miundo kubwa na rahisi zaidi ya nafasi huundwa kwa kuchanganya moduli zilizozinduliwa kwa kujitegemea, ambayo inamaanisha ni muhimu kutatua shida ngumu ya "mooring" ya spacecraft. Inakaribia sana, ili usipoteze muda, inafanywa kwa kasi ya juu iwezekanavyo. Kwa Wamarekani, iko kabisa kwenye dhamiri ya "ardhi". Katika programu za ndani, "ardhi" na meli, iliyo na vifaa vya uhandisi wa redio na njia za macho za kupima vigezo vya trajectories, msimamo wa jamaa na harakati za spacecraft, zinawajibika kwa usawa. Inashangaza kwamba watengenezaji wa Kisovieti waliazima sehemu ya vifaa vya mfumo wa rendezvous... kutoka kwa vichwa vya homing vya rada vya makombora ya kuongozwa kutoka hewa hadi angani na ardhi hadi angani.

Kwa umbali wa kilomita, awamu ya uongozi wa docking huanza, na kutoka mita 200 sehemu ya mooring huanza. Ili kuongeza kuegemea, mchanganyiko wa njia za moja kwa moja na mwongozo hutumiwa. Docking yenyewe hutokea kwa kasi ya karibu 30 cm / s: kasi itakuwa hatari, chini pia haiwezekani - kufuli kwa utaratibu wa docking hauwezi kufanya kazi. Wakati wa kuweka Soyuz, wanaanga kwenye ISS hawajisikii mshtuko - inafyonzwa na muundo mzima unaobadilika wa tata. Unaweza kuiona tu kwa kutetereka kwa picha kwenye kamera ya video. Lakini wakati moduli nzito za kituo cha nafasi zinakaribia kila mmoja, hata harakati za polepole kama hizo zinaweza kusababisha hatari. Kwa hiyo, vitu vinakaribiana kwa kiwango cha chini-karibu sifuri-kasi, na kisha, baada ya kuunganishwa na vitengo vya docking, pamoja ni taabu kwa kugeuka kwenye micromotors.

Kwa muundo, vitengo vya docking vinagawanywa kuwa hai ("baba"), passive ("mama") na androgynous ("bila jinsia"). Vitengo vya docking vinavyotumika vimewekwa kwenye vifaa vinavyoendesha wakati wa kukaribia kitu cha docking, na hufanywa kulingana na mpango wa "pini". Node za passive zinafanywa kulingana na muundo wa "cone", katikati ambayo kuna shimo la majibu la "pini". "Pini", inayoingia kwenye shimo la node ya passive, inahakikisha kuimarisha vitu vya kujiunga. Vitengo vya upangaji wa Androgynous, kama jina linavyopendekeza, ni nzuri kwa vifaa vya passiv na amilifu. Zilitumiwa kwanza kwenye chombo cha anga za juu cha Soyuz-19 na Apollo wakati wa kihistoria ndege ya pamoja mwaka 1975.

Utambuzi kwa mbali

Kama sheria, madhumuni ya kukimbia angani ni kupokea au kupeana habari - kisayansi, kibiashara, kijeshi. Walakini, watengenezaji wa vyombo vya anga wanajali zaidi habari tofauti kabisa: jinsi mifumo yote inavyofanya kazi vizuri, ikiwa vigezo vyake viko ndani ya mipaka maalum, na ikiwa kumekuwa na hitilafu zozote. Habari hii inaitwa telemetry, au kwa kifupi telemetry. Inahitajika na wale wanaodhibiti kukimbia ili kujua hali ya kifaa cha gharama kubwa, na ni muhimu sana kwa wabunifu kuboresha teknolojia ya nafasi. Mamia ya vihisi hupima halijoto, shinikizo, mzigo kwenye miundo inayounga mkono chombo hicho, mabadiliko ya voltage katika mtandao wake wa umeme, hali ya betri, akiba ya mafuta na mengine mengi. Imeongezwa kwa hii ni data kutoka kwa accelerometers na gyroscopes, gyrodynes na, bila shaka, viashiria vingi vya utendaji wa vifaa vinavyolengwa - kutoka. vyombo vya kisayansi kwa mfumo wa usaidizi wa maisha katika safari za ndege za watu.

Taarifa zilizopokelewa kutoka kwa vitambuzi vya telemetry zinaweza kupitishwa duniani kupitia chaneli za redio kwa wakati halisi au kwa kujumlisha - katika pakiti zilizo na masafa fulani. Hata hivyo vifaa vya kisasa ni ngumu sana hata habari nyingi sana za telemetry mara nyingi hazituruhusu kuelewa kilichotokea kwa uchunguzi. Hii, kwa mfano, ndivyo ilivyokuwa kwa satelaiti ya kwanza ya mawasiliano ya Kazakhstan, KazSat, iliyozinduliwa mnamo 2006. Baada ya miaka miwili ya operesheni, ilishindwa, na ingawa timu ya usimamizi na watengenezaji wanajua ni mifumo gani haifanyi kazi kawaida, wanajaribu kuamua. sababu kamili malfunctions na kurejesha utendaji wa kifaa kubaki bila mafanikio.

Mahali maalum katika telemetry inachukuliwa na habari kuhusu uendeshaji wa kompyuta za bodi. Zimeundwa ili iwezekanavyo kudhibiti kikamilifu uendeshaji wa programu kutoka duniani. Kuna matukio mengi yanayojulikana wakati, tayari wakati wa kukimbia, makosa muhimu yalisahihishwa katika programu za kompyuta za bodi kwa kupanga upya kupitia njia za mawasiliano ya kina. Marekebisho ya programu yanaweza pia kuhitajika "kufanya kazi karibu" kuharibika na kushindwa kwa vifaa. Mpya katika misheni ndefu programu inaweza kupanua kwa kiasi kikubwa uwezo wa kifaa, kama ilifanyika katika majira ya joto ya 2007, wakati sasisho liliongeza kwa kiasi kikubwa "akili" ya Roho na Fursa rovers.

Bila shaka, mifumo inayozingatiwa haimalizi orodha ya "vifaa vya nafasi". Kushoto nje ya upeo wa makala ni seti ngumu zaidi ya mifumo ya usaidizi wa maisha na "vitu vidogo" vingi, kwa mfano, zana za kufanya kazi katika mvuto wa sifuri, na mengi zaidi. Lakini katika nafasi hakuna vitapeli, na katika ndege halisi hakuna kitu kinachoweza kukosa.