Космічний корабель… це словосполучення змушує тремтіти серце будь-якого любителя фантастики: шанувальники «StarTreck» одразу представляють «Ентерпарйз», фанати « Зоряних Воріт» – «Дедал» та «Прометей», а любителі творчості І.Єфремова згадають «Темне полум'я». І звичайно, всі ці кораблі розвивають субсвітлову швидкість, входять у гіперпростір і витворюють інші чудові речі, що дозволяють землянам досягати віддалених галактик… На жаль, це людству поки що далеко. Тож спустимося з небес на… навколоземну орбіту і подивимося, що ми маємо зараз.
На сьогоднішній день космічні кораблі – це вид космічних апаратів, завдання яких – доставляти вантажі та людей на навколоземну орбіту. Для автоматичних вантажних кораблів, який доставляють на космічні станції паливо, наукове обладнання, воду, повітря) на цьому все й закінчується, а ось пілотовані кораблі, які доставляють туди людей, ще й повертають їх назад на Землю. До речі, К. Е. Ціолковський, говорячи про створення таких апаратів, дав їм більш поетичну назву – «небесні кораблі».
Виходячи з покладених на нього завдань, космічний корабельскладається із двох частин. Перша частина - апарат, що спускається, являє собою невелику кабіну з вхідним люком і ілюмінаторами (і те, і інше закривається наглухо). Хоча ця частина і називається апаратом, що спускається, повернення космонавтів на Землю – не єдине її призначення. Тут вони знаходяться під час зльоту. Це найменша частина корабля, адже в ньому мають поміститися лише самі космонавти та невеликий багаж: записи результатів досліджень, плівки зі знятими матеріалами, лабораторне обладнання та особисті речі членів екіпажу.
Інша частина корабля, яка на Землю не повертається, включає орбітальний відсік і приладовий відсік. В орбітальному відсіку космонавти проводять більшу частинучасу, вони працюють та відпочивають. Він більше, ніж апарат, що спускається, і все ж тут дуже тісно.
Приладовий відсік можна назвати "мозком" корабля. Тут знаходиться комп'ютер, що допомагає керувати кораблем – людині це складно робити на такій швидкості. Спеціальні прилади- Гіроскопи - підтримують орієнтацію корабля. Тут же знаходиться система життєзабезпечення, яка підтримує температуру в кораблі, забирає з повітря надмірну вологу та вуглекислий газта виділяє кисень.
Є в космічному кораблі та двигуни. На перший погляд, вони йому не потрібні – злітає космічний корабель не сам собою, його виводить ракета-носій, що діє за принципом реактивного руху, і далі корабель рухається рахунок того прискорення, яке вона йому додала, і земного тяжіння. Двигуни за допомогою коротких імпульсів коригують його орбіту. Особливий вигляддвигуна - гальмівна рухова установка. Чому установка гальмівна? Щоб повернутися на Землю, швидкість, яку надала кораблю ракета-носій, треба погасити, і для цього потрібно чимало, ось це і робить рухове гальмівне встановлення. Щоправда, пального при цьому витрачається на порядок менше, ніж при зльоті, оскільки корабель певною мірою «гальмують» щільні шари атмосфери, а от якби атмосфери не було – пального знадобилося стільки ж, скільки для зльоту. І все ж корабель, проходячи через атмосферу, нагрівається так, що тільки апарат, що спускається і залишається - решта згоряє.
Це, можна сказати, "класична" схема космічного корабля. Слід зауважити, що такий корабель не позбавлений недоліків: по-перше, він одноразовий (що дуже марнотратно), по-друге, посадка апарату, що спускається, некерована - його потім потрібно шукати. Тому в США та СРСР створили новий виглядпілотованих космічних кораблів – багаторазові. У таким кораблем став «Шаттл», нашій країні – «Буран». І той, і інший здатні маневрувати в атмосфері і приземлятися в заданому місці, так що апарат, що спускається, таким кораблям не потрібен. Радянський «Буран» здійснив перший та єдиний політ у безпілотному режимі – ним керував бортовий комп'ютер – і вдало приземлився, але з економічних міркувань проект було закрито. Що ж до «Шаттла», то він служив вірою та правдою багато років.
Повнорозмірний макет пілотованого транспортного космічного корабля нового покоління (ПТКК НП) розрахований на комфортний політ чотирьох людей із великим запасом продовольства та води.
Розглянемо його ближче.
Це як би корабель класу luxury, призначений для обльоту Місяця. Є й інший варіант, оснащений шістьма ложементами "Казбек" попереднього покоління: він літатиме до МКС. Таким чином, РКК «Енергія» пропонує варіанти корабля для далекого та короткострокового польотів», - каже президент Центру промислового дизайну та інновацій університету МІСіС Володимир Пирожков.
Розроблений у Росії пілотований транспортний космічний корабель нового покоління оснащений комфортабельним туалетом, а астронавти НАСА під час польоту на своєму новому кораблі «Оріон» будуть змушені користуватися памперсами.
«Важливий момент, який вигідно відрізняє новий російський космічний корабель від американського, - це наявність АСУ (асенізаційно-санітарний пристрій). Напевно, не треба пояснювати, наскільки комфортніше користуватися АСУ, аніж памперсами, передбаченими для астронавтів «Оріона».
Туалет ховатиметься за шторкою у правому нижньому кутку. Поки там порожньо, адже це макет:
Крім того, зараз на російському сегменті Міжнародної космічної станції(МКС) обмежена кількість санвузлів, тому оснащений додатковим « космічним туалетом» корабель зайвим точно не буде:
Новий корабель дозволить космонавтам вставати в повне зростання. Це важлива відмінність від нового американського космічного корабля «Оріон», який випробовує зараз компанія «Локхід Мартін» на замовлення НАСА, в якому астронавти змушені перебувати в напівзігнутому стані, що зовсім некомфортно.
І «Оріон», і наш корабель мають форму зрізаного конуса, проте американський варіантнижче за висотою, тому астронавти можуть летіти в ньому тільки напівлежачи. Під час роботи авіакосмічного салону МАКС-2013 фахівці «Локхід Мартін» оглянули нову російську розробку і підтвердили, що в «Оріоні» не можна розпрямитися на повне зростання.
За словами Пірожкова, наразі розроблено дві основні версії нового космічного корабля.
Повномасштабний макет ПТКК НП уже не концепт, а практично готовий корабель, перший випробувальний запуск якого в безпілотному режимі планується провести у 2017 – на початку 2018 року, а пілотований – ближче до 2020 року.
Корабель нового покоління - багаторазовий і розрахований на проведення до десяти польотів, як до МКС, так і на орбіту Місяця. Головний розробник – РКК «Енергія» за участю університету «МІСіС».
Небагато деталей:
Утримувач для ніг регулюється двома кнопками з боків - просто і зручно.
Кріплення для туалету. Спеціальний бачок під час процесу буде прикритий щільною шумоізоляційною шторкою:
Пульт керування кораблем:
Російський корабель отримав також нові польотні крісла з вуглепластика. У цьому напрямі дизайнер щільно попрацював із підмосковним НВО «Зірка» - відомим на весь світ розробником та виробником ложементів «Казбек» та польотних скафандрів «Сокіл» для космічних кораблів «Союз».
«Завдяки застосуванню композитних матеріалів, нам вдалося заощадити на кожному кріслі від 15 до 20 кілограмів ваги, внаслідок чого на борт можна взяти додатковий запасводи чи продуктів харчування».
На відміну від ложементів «Казбек» попереднього покоління, нові крісла розраховані на людину будь-якої комплекції та регулюються за всіма антропометричними напрямками. Конструкція крісел така, що ложемент, як і раніше, що виготовляється індивідуально для кожного космонавта, вкладається всередину їх багаторазового корпусу, що дуже зручно. На етапі зльоту космонавтам у будь-якому разі треба буде знаходитись у польотних скафандрах, а після виведення на орбіту їх можна буде зняти.
Ось така краса!
Людство освоює космічний простір пілотованими кораблями вже понад півстоліття. На жаль, за цей час воно, образно кажучи, недалеко попливло. Якщо порівняти Всесвіт з океаном, ми лише бродимо біля кромки прибою по щиколотку у воді. Якось, щоправда, зважилися поплавати трохи глибше ( місячна програма"Аполлон"), і з тих пір живемо спогадами про цю подію як про найвище досягнення.
До цих пір космічні кораблі в основному служать транспортом доставки на та назад на Землю. Максимальна тривалість автономного польоту, досяжна багаторазовим човником "Спейс Шаттл", становить лише 30 днів, та й те теоретично. Але, можливо, космічні кораблі майбутнього стануть набагато досконалішими і універсальнішими?
Вже місячні експедиції"Аполлонів" наочно показали, що вимоги до майбутніх космольотів можуть разюче відрізнятися від завдань для "космічних таксі". Місячна кабіна "Аполлона" мала дуже мало спільного з обтічними кораблями і не була розрахована на політ у планетній атмосфері. Деяке уявлення про те, як виглядатимуть космічні кораблі майбутнього. американських астронавтівдають більш ніж наочно.
Самий серйозний фактор, який стримує епізодичне дослідження людиною Сонячна система, не кажучи вже про організацію на планетах та їх супутниках наукових баз, - Радіація. Проблеми виникають навіть з місячними місіями, що тривають від сили тиждень. А півторарічний політ на Марс, який, здавалося, ось-ось відбудеться, відсувається дедалі далі. Дослідження автоматами показали смертельно небезпечний для людини по всій трасі міжпланетного перельоту. Тож космічні кораблі майбутнього неминуче мають серйозний протирадіаційний захист у поєднанні зі спеціальними медико-біологічними заходами для екіпажу.
Зрозуміло, що чим швидше він дістанеться місця призначення, тим краще. Але для швидкого польоту потрібні потужні двигуни. А для них, у свою чергу, високоефективне паливо, яке не займало б багато місця. Тому хімічні маршеві двигуни вже найближчим часом поступляться місцем ядерним. Якщо ж ученим вдасться приборкання антиречовини, тобто переведення маси в світлове випромінювання, космічні кораблі майбутнього знайдуть У цьому випадку мова підевже про досягнення релятивістських швидкостейта міжзоряних експедиціях.
Ще однією серйозною перешкодою на шляху освоєння людиною Всесвіту стане тривале забезпечення її життєдіяльності. Лише за добу людський організмспоживає чимало кисню, води та їжі, виділяє тверді та рідкі відходи, видихає вуглекислий газ. Брати з собою на борт повний запас кисню та продуктів безглуздо через їхню величезну вагу. Проблему вирішує бортова замкнута Проте досі всі експерименти на цю тему не мали успіху. А без замкнутої СЖО немислимі космічні кораблі майбутнього, що роками летять крізь простір; картинки художників, звичайно, вражають уяву, але не відображають реального стану справ.
Отже, всі проекти космольотів та зорельотів поки що далекі від реального втілення. І людству доведеться змиритися з вивченням Всесвіту космонавтами під прикриттям та отриманням інформації від автоматичних зондів. Але це, звичайно, тимчасово. Космонавтика не стоїть на місці, і непрямі ознакипоказують, що у цій сфері діяльності людства назріває великий прорив. Отже, можливо, космічні кораблі майбутнього будуть побудовані та здійснять перші польоти вже у XXI столітті.
Про нього багато хто чув, але майже нічого не бачив. На нього покладають надії і з ним пов'язують майбутнє російської пілотованої космонавтики. У цьому космічному кораблі будуть застосовані найкращі інженерні розробки та технічні рішення– це буде справжній витвір інженерної та дизайнерської думки. Подібного космічна вітчизняна галузь ще не створювала. Настав час поглянути на «Федерацію» і вибрати місце для майбутнього польоту. Опис корабля та велике фотоексклюзив.
Новий космічний корабель «Федерація», який має прийти на зміну пілотованим кораблям серії «Союз», також раніше відомий як Перспективна пілотована транспортна система(ППТС), в даний моментзнаходиться в активній розробці, але вже зараз можна переглянути повноцінний стендовий екземпляр.
Детальна інформація про космічний корабель «Федерація»
Призначений для доставки людей і вантажів на орбітальні станції, що знаходяться на навколоземній орбіті, і до Місяця. Для «Федерації» прийнято модульна побудовабазового корабля у вигляді функціонально закінчених елементів - апарату, що повертається, і рухового відсіку. Корабель буде безкрилим, з багаторазовою частиною, що повертається, усічено-конічної форми і одноразовим циліндричним агрегатно-руховим відсіком, і буде широко використовувати системи, що проектувалися в РКК «Енергія» для «Кліпера» (багатоцільового пілотованого космічного корабля). Максимальний екіпаж "Федерації" складе 6 осіб (при польотах до Місяця – до 4 осіб).
Загальний опис та технічні характеристики
Маса вантажу, що доставляється на орбіту - 500 кг, маса вантажу, що повертається на Землю, - 500 кг і більше, при меншому екіпажі. Довжина корабля - 6,1 м, максимальний діаметр корпусу - 4,4 м, маса при навколоземних орбітальних польотах - 12 т (при польотах на навколомісячну орбіту - 16,5 т), маса частини, що повертається - 4,23 т (включаючи системи м'якої посадки- 7,77 т), Об'єм герметичного відсіку - 18 м³. Тривалість автономного польоту корабля – до 30 днів.
Нові конструкційні матеріали, з поліпшеними характеристиками міцності, і вуглепластики знизять масу конструкції космічного корабля на 20-30 % і дозволять продовжити термін його експлуатації. Побутові відсіки просто пристиковуватимуться, залежно від того завдання, яке стоятиме перед «Федерацією».
При зльоті на екіпаж повинні впливати навантаження не більше 4 g, а під час посадки у штатному режимі не більше 3 g. Корабель також має бути багаторазовим (до 10 польотів у космос) та мати надійність не нижче 0,995. На новому кораблі стикування з МКС може проводитися в день його запуску як на «Союз ТМА-М», який міг стикуватися через шість годин після запуску.
Система управління та зв'язок
Управління пілотованим кораблем здійснюватиметься за допомогою сучасних пультів керування на основі рідкокристалічних дисплеїв із «гнучкими» меню та форматами відображення даних. Забезпечення зв'язку, пеленгації та навігації виконуватиметься в режимі реального часу через супутниковий контур. Обладнання «Федерації» для зв'язку працюватиме через багатофункціональну космічну системуретрансляції «Промінь», де використовуються супутники-ретранслятори.
Двигуни та стикувальний вузол
Корабель буде оснащений твердопаливними двигунами тягою 22.5 тс та однокомпонентними двигунами на перекисі водню тягою 75 кгс. "Федерація" отримає систему стикування від "Союзів". Враховуючи вимоги до корабля, а також досвід розробки всіх існуючих системстикування, для нового корабля було обрано модифіковану стикувальну систему «штир-конус». Ця система використовується тільки на «Союзах», «Прогресах» та російських модулях МКС, а також на європейському вантажному кораблі ATV.
Термозахист
Комбіноване терморегулювальне покриття «Термалокс» підтримуватиме заданий тепловий баланс, а також забезпечить електростатичний захист космічного апарату. Нанесення терморегулюючого покриття на зовнішню поверхню космічного апарату здійснюватиметься методом газотермічного напилення.
Санвузол
"Федерація" буде оснащена асенізаційно-санітарним пристроєм (АСУ), тоді як астронавти НАСА на кораблі "Оріон" будуть користуватися підгузками. Спеціальний бачок під час польоту кріпитиметься чотирма болтами до поверхні корабля, прикритий щільною шумоізоляційною шторкою.
Ракета-носій
Спочатку планувалося, що запускатимуть «Федерацію» на РН «Русь-М», але у 2011 році проект закрили. Виникла потреба у створенні нової надважкої ракети. У 2014 році ідею створення такої ракети схвалив Володимир Путін і її включили до Федерального проекту космічної програмина 2016–2025 роки. на початковому етапіпланується використовувати для запусків ракету-носій "Ангара-А5".
Система посадки
Апарат, що спускається, приземлятиметься за допомогою трьох парашутів і реактивної системи м'якої посадки. Парашути розкриватимуться на висоті ~1 км, твердопаливні ракетні двигуни зменшуватимуть швидкість зниження з висоти ~50 м. Посадка здійснюватиметься на амортизовані опори, за рахунок чого виключається падіння апарата, що спускається на бік після торкання ґрунту, характерне для космічного корабля «Союз».
Фотографії. Марина Лисцева
Ніхто не може з упевненістю підтвердити чи спростувати факт існування позаземних цивілізацій. Скептики переконані, що якби у Всесвіті існували заселені світи з могутніми технологіями, їхні представники вже давно б відвідали Сонячну систему і дали б знати про себе. Залишається лише чекати на братів по розуму, які прилетять на Землю на своїх надшвидкісних зорельотах.
Інші дослідники вважають, що в найближчому майбутньому чекати на приліт інопланетних гостей не доводиться. Більше того, земляни за нинішнього стану науки та техніки також не зможуть вийти далеко за межі Сонячної системи. Справа в тому, що найближчі до Землі зірки, в районі яких можна було б очікувати зустрічі з інопланетним розумом, знаходяться на відстані кількох десятків світлових років від Сонця.
Подолати відстань навіть за час життя кількох поколінь, що змінюють один одного, найсучасніший космічний корабель землян не в змозі. Принципи реактивного руху, покладені в основу нинішнього ракетобудування, дозволяють переміщатися з прийнятною швидкістю лише в межах домашньої зіркової системи. Та й такі подорожі можуть розтягнутися на роки і навіть десятиліття.
Міжзоряний безпілотний апарат Voyager, що вже залишив межі Сонячної системи, зможе дістатися найближчої зіркилише за 17 тис. років.
І все ж таки фахівці в галузі дослідження космічного просторувже зараз цілеспрямовано працюють над проектами космічних кораблів, здатних здійснити міжзоряні подорожі. Ніхто досконально не знає, як конкретно виглядатиме перший керований людиною апарат, який вирушить до інших зірок. Сьогодні можна говорити лише про загальних принципахпобудови міжзоряних кораблів, ґрунтуючись на досягнутому рівнірозвитку технологій.
Космічний корабель майбутнього
Очевидно, головним елементом міжзоряного корабля стане енергетична установка. Найбільш перспективними конструкціями фахівці досі вважають ракетні двигуни, які використовують термоядерні реакції. Ще в 70-х роках минулого століття було розроблено такого корабля під назвою «Дедал». Передбачалося, що він візьме на борт близько 50 тисяч тонн палива. Габарити корабля мали перевищити розміри високих хмарочосів.
На пілотованому міжзоряному транспорті буде передбачено частину, придатну для проживання людини. У ході тривалого перельоту екіпажу та можливим пасажирам доведеться вести звичайнісіньке життя. Існують проекти, які передбачають створення на кораблі стану штучної гравітації.
Цілком можливо, що частина корисної площікосмічного корабля займатимуть оранжереї, де зростатимуть рослини, придатні для споживання.
Зовнішній вигляд міжзоряного корабля зовсім не повинен нагадувати сучасну космічну ракетуабо орбітальну станцію. Це буде функціональний комплекс, що складається з безлічі частин, що мають саму химерну форму. Очевидно, такому масивному кораблю не доведеться стартувати з поверхні планети. Його зручніше збирати на навколоземній орбіті, звідки він і вирушить у подорож.
Зовнішній вигляд корабля не залишиться незмінним під час перельоту до зірок. Закони розвитку техніки свідчать, що рано чи пізно настає етап створення динамічних систем, що саморозвиваються. Це означає, що міжзоряний корабель буде здатний змінювати свій вигляд протягом польоту, відкидаючи системи, що відпрацювали, і пристосовуючись до умов, що змінюються. Але будівництво подібного технологічного «чуда», мабуть, відбудеться лише у віддаленому майбутньому.