рефераты, курсовые, дипломы >>> астрономия, авиация, космонавтика

 

Практическое применение космонавтики

 

Реферат

по астрономии

на тему:

Практическое

применение космонавтики

[pic]

Выполнила: ученица Репина Вера класс 11 "В" школа №25 учитель:

Сахарова

Светлана Юрьевна

Кострома 2001 год

Содержание:

Начало космической эпохи 3


Космическое исследование Венеры 4

Исследования Венеры с помощью АМС 5
АМС первого поколения 5
АМС второго поколения 6
Программа "Магеллан" 9

Космические исследования Сатурна 9


Практическое внедрение космоса 10

Голоса из космоса 10
Космическая метеорология 11
исследование Земли из космоса 12
Координатно-временное обеспечение 13
Дистанционное зондирование Земли 14
Программа пилотируемых полетов 14
главные направления научных исследований на ДОС «Мир»: астрофизика, геофизика, космическая разработка, медицина, биология, биотехнология. 15

интернациональная КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ 16

Совместные полеты как первый этап сотворения интернациональной станции. 17
Функционально–грузовой блок "Заря" 18
Компоновка 19
Стыковочные агрегаты 19
Система энергоснабжения 19
Схема полета 20
Полет STS-88 предстоит совершить кораблю "Индевор" (Endeavour). 20
Экипаж корабля "Индевор" STS-88/ 21

перечень литературы: 23

Начало космической эпохи

4 октября 1957 г. СССР произвел запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Первый русский спутник дозволил в первый раз измерить плотность верхней атмосферы, получить данные о распространении радиосигналов в ионосфере, отработать вопросы выведения на орбиту, тепловой режим и др. Спутник представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четырьмя штыревыми антеннами длинной 2,4-2,9 м. В герметичном корпусе спутника располагались аппаратура и источники электропитания. Начальные характеристики орбиты составляли: высота перигея 228 км, высота апогея 947 км, наклонение 65,1 гр. 3 Ноября русский альянс сказал о выведении на орбиту второго русского спутника. В отдельной герметической кабине находились собака Лайка и телеметрическая система для регистрации её поведении в невесомости. Спутник был также обеспечен научными устройствами для исследования излучения Солнца и космических лучей.

6 декабря 1957 г. В США была предпринята попытка запустить спутник
«Авангард-1» с помощью ракеты-носителя, разработанной Исследовательской лабораторией ВМФ. После зажигания ракета поднялась над пусковым столом, но через секунду, двигатели выключились, и ракета упала на столик, взорвавшись от удара.

31 января 1958 г. Был выведен на орбиту спутник «Эксплорер-1», американский ответ на запуск русских спутников. По размерам и массе он не был кандидатом в рекордсмены. Будучи длинной менее 1 м и диаметром лишь
~15,2 см, он имел массу всего только 4,8 кг. Но его нужный груз был присоединен к четвертой, последней ступени ракеты-насителя «Юнона-1».
Спутник совместно с ракетой на орбите имел длину 205 см и массу 14 кг. На нем были установлены датчики наружной и внутренней температур, датчики эрозии и ударов для определения потоков микрометеоритов и счетчик Гейгера-Мюллера для регистрации проникающих космических лучей. Принципиальный научный итог полета спутника состоял в открытии окружающих Земля радиационных поясов.
Счетчик Гейгера-Мюллера прекратил счет, когда аппарат находился в апогее на высоте 2530 км, высота перигея составляла 360 км.

5 февраля 1958 г. В США была предпринята вторая попытка запустить спутник «Авангард-1», но она также закончилась аварией, таки первая попытка. Наконец 17 марта спутник был выведен на орбиту. В период с декабря
1957 г. По сентябрь 1959 г. Было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард-1», лишь три из них были успешными. Оба спутника внесли много нового в космическую науку и технику (солнечные батареи, новейшие данные о плотности верхний атмосферы, чёткое картирование островов в Тихом океане и т. Д.).

17 августа 1958 г. В США была предпринята первая попытка послать с мыса
Канаверал в окрестности Луны зонд с научной аппаратурой. Она оказалась неудачной. Ракета поднялась и пролетела всего 16 км. Первая ступень ракеты взорвалась на 77 с полета. 11 Октября 1958 г. Была предпринята вторая попытка запуска лунного зонда «Пионер-1», также оказалась неудачной.
следующие несколько запусков также оказались плохими, только 3 марта
1959 г. «Пионер-4», массой 6,1 кг частично выполнил поставленную задачку: пролетел мимо Луны на расстоянии 60000 км (заместо планируемых 24000 км).
Так же как и при запуске спутника Земли, ценность в запуске первого зонда принадлежит СССР, 2 января 1959 г. Был запущен первый созданный руками человека объект, который был выведен на траекторию, проходящую довольно близко от Луны, на орбиту спутника Солнца. Таковым образом «Луна-1» в первый раз достигла второй космической скорости. «Луна-1» имела массу 361,3 кг и пролетела мимо Луны на расстоянии 5500 км. На расстоянии 113000 км от Земли с ракетной ступени, пристыкованной к «Луне-1», было выпущено скопление паров натрия, образовавшее искусственную комету. Солнечное излучение вызвало колоритное свечение паров натрия, и оптические системы на Земле сфотографировали скопление на фоне созвездия Водолея. «Луна-2» запущенная 12 сентября 1959 г. Сделала первый в мире полет на другое небесное тело. В 390,2 килограммовой сфере располагались приборы, показавшие, что Луна не имеет магнитного поля и радиационного пояса. Автоматическая межпланетная станция
(АМС) «Луна-3» была запущена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг.
Основной целью запуска был облет Луны и фотографирование её обратной, невидимой с Земли, стороны. Фотографирование производилось 7октября в течение 40 мин с высоты 6200 км над Луной.

Космическое исследование Венеры

Венера - вторая по расстоянию от Солнца и наиблежайшая к Земле планета
Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца - 108 млн. Км. Венера видна на небе или после Захода Солнца (вечерняя звезда), или незадолго до его восхода (утренняя звезда). Венера - самое колоритное светило на небе после
Солнца и Луны, и при благоприятных условиях можно даже следить тень от предметов, создаваемую светом Венеры. Эта планета известна людям с глубочайшей древности. Уже в 1610 году Галилей произвел первые телескопические наблюдения небесных светил и следил смену фаз у Венеры, т.Е. Изменение её видимой формы от диска до узенького серпа.

Существование атмосферы Венеры было найдено в 1761 году М.В.
Ломоносовым при наблюдениях прохождения её по диску Солнца.

Вращение хоть какой планеты и ориентирование оси вращения в пространстве традиционно изучались по наблюдениям разных деталей, видимых на её поверхности. Но поверхность Венеры постоянно укрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты и вращающимся еще быстрее, чем сама планета. Поэтому характеристики вращения
Венеры были определены лишь после возникновения в 30-х годах нашего столетия и развития радиолокационных наблюдений. Интересно, что Венера вращается в обратную сторону по сравнению с Землей н другими планетами с наклоном оси вращения к плоскости орбиты практически 90°. Из-за такового необыкновенного сочетания направлений и периодов вращения и обращения вокруг Солнца смена дня и ночи на Венере происходит за 117 суток, поэтому день и ночь длятся по 58.5 суток.

В XX в. С помощью спектральных исследований в атмосфере Венеры найден углекислый газ, который оказался главным газом её атмосферы (96,5 %), в состав которой входит также около 3% азота и небольшие количества инертных газов, кислорода, окиси углерода, хлороводорода и фтороводорода. Не считая того, с её атмосфере содержится около 0,1% водяного пара. Углекислый пар и водяной пар создают в атмосфере Венеры парниковый эффект (предпосылкой которого является мощное поглощение этими газами теплового излучения), приводящий к сильному разогреванию поверхности планеты. Температура её поверхности около
500°С.

Заметим, что великолепное представление о дикой "природе" Венеры - планеты бурь, адской жары и ядовитых туч - дает один из ранешних умопомрачительных романов братьев Стругацких "Страна Багровых Туч" об экспедиции землян на Венеру.

набросок Венеры, сделанный А. Дольфюсом на обсерватории Пик Меди, содержит огромные подробности, чем неважно какая фото, полученная с Земли, но детали видимой поверхности так неясны, что их тяжело зарисовать точно. К тому же облачный покров меняется совсем скоро.

Новая эпоха в астрономии - исследования планет с помощью космических аппаратов - дозволила аккумулировать большой размер новой информации о природе Венеры, уточните наши представления о ней.

Исследования Венеры с помощью АМС

К концу 50-х годов стало ясно, что наземные способы исследования Венеры не могут дать значительно новой информации. Способы оптической, инфракрасной и ультрафиолетовой астрономии оказались непригодными для исследования подоблачной атмосферы планеты. Запуск первых искусственных спутников Земли, а потом посылка первых АМС к Луне проявили возможность исследования Венеры с близких расстояний.

АМС первого поколения

Первым исследовательским аппаратом, направленным земляками к другой планете, стала русская автоматическая станция "Венера-1", стартовавшая 12 февраля 1961 года. Через три месяца ока прошла на расстояний около 100 тыщ км от Венеры и вышла на орбиту спутника Солнца. Радиосвязь с данной станцией длилась до тех пор, пока расстояние до Земли не превысило 3 млн. Км. И потом прекратилась из-за выхода из строя бортовой аппаратуры. Основными задачками станции "Венера-1" являлись проверка способов вывода космических объектов на межпланетную трассу, проверка сверхдальней радиосвязи и управления станцией, проведение физических исследований в космосе.

В декабре 1962 года американский зонд "Маринер-2" пролетел на расстоянии 35 тыщ км от Венеры, имея на борту радиометр сантиметрового спектра, магнитометр и ряд устройств для исследования заряженных частиц в космической пыли. Результаты магнитных измерений проявили, что собственное магнитное поле планеты невелико (магнитный момент
Венеры не "превосходит 5- 10% магнитного- поля Земли). С точностью на 1,5 порядка большей, чем ранее с поверхности Земли, удалось найти отношение масс Солнца и Венеры. По данным радиометра был сделан вывод, что, радиоизлучение формируется в нижней атмосфере Венеры, а не в ионосфере, как это допускалось ранее.

В 1965 году к "прекраснейшей из звезд небесных", так назвал Венеру
Гомер, ушла "Венера-2", которая провела так называемые полетные исследования. АМС пролетела па расстоянии 24 000 км от поверхности планеты.
Надежно работали приборы для измерения космических лучей, магнитных полей, потоков заряженных частиц и микрометеоритов, радиопередатчики и вся система передачи результатов научных наблюдении. Расправленные крылья солнечных батарей питали приборы и аппаратуру электроэнергией. Основная техно неувязка, стоявшая перед конструкторами межпланетной станции, заключалась в обеспечении её работы во время спуска в атмосфере Венеры в условиях больших температур и давления, а также в период аэродинамического торможения.

Первые полеты АМС к Венере дозволили выявить различия в подходе СССР и
США к решению задач исследования Венеры с помощью космических аппаратов.
Если мастера США в качестве основной схемы на первом этапе избрали схему пролета вблизи планеты, то конструкторы АМС в СССР поставили основной задачей посадку автоматических станций на поверхность планеты.

И вот наступил отменно новый этап: в 1965 году "Венера-3" в первый раз достигла поверхности планеты, а в 1967 году "Венера-4" в первый раз выполнила плавный спуск в её атмосфере и провела непосредственные физико-химические исследования. АМС "Венера-4" несла спускаемый аппарат, который отделился перед входом автоматической станции в атмосферу. АМС сгорела в плотных слоях атмосферы, а спускаемый аппарат на парашюте плавно погрузился в плотные слои атмосферы. Первый в истории человечества сеанс межпланетной радиосвязи длился 93 минуты. Были измерены в зависимости от высоты плотность, давление и температура атмосферы, проведен химический анализ состава атмосферы. Спускаемый аппарат был рассчитан на давление до 20 атмосфер, и передача данных прекратилась до посадки на твердую поверхность
Венеры. Было установлено, что углекислый газ является основной компонентой атмосферы (не менее 95%), получены пределы содержания ряда остальных компонентов, однозначно установлено существование больших давлении и температур в атмосфере планеты. На пролетном аппарате измерена водородная корона Венеры, проведены наблюдения заряженных частиц и микрометеоритов.

В 1967 г. Через день после посадки "Венеры-4" мимо планеты на расстоянии 4000 км пролетел американский "Маринер-5", с помощью которого было изучено прохождение радиосигнала через атмосферу и ионосферу
(радио просвечивание) и проведены измерения водородной короны. По данным радио просвечивания были получены зависимости температуры и давления от высоты в пределах 35-90 км и концентрация электронов ионосфере.

Существование менее плотной, чем земная, водородной короны у Венеры было найдено измерениями на космических аппаратах "Венера-4" и "Мзринер-
5". Для верхних областей Венеры характерен ряд особенностей, определяемых фотохимией С02 с вероятным ролью в комплексе реакций воды и галогенов, в условиях атомных и молекулярных взаимодействий и взаимодействия с солнечным ветром.

Основная мишень запуска в 1969 году двух станций "Венера-5" и "Венера-6"
- увеличение проникания в атмосферу Венеры, повышение точности измерений химического состава, характеристик атмосферы и соответствующих им высот.
Корпус спускаемого аппарата был несколько упрочен, что позволило провести измерения подоблачной атмосферы на более низких высотах (до 19 км над поверхностью планеты).

Спускаемый аппарат новой конструкции был создан и вошел в состав станции "Венера-7", которая достигла окружностей планеты в декабре 1970 года. Её аппаратура проводила измерения не лишь во время спуска во всей толще атмосферы, но и в течение 53 минут на самой поверхности планеты.
Условия оказались необыкновенно жестокими: давление достигало 90 атмосфер, а температура - до 5000С; в облачном покрове, окутывающем планету, совсем много углекислого газа и не достаточно кислорода. Получены данные о характере пород поверхностного слоя Венеры.

На повестку дня встала задачка разработки венерианской автоматической станции, способной проводить более широкий круг научных исследований. Таковой автоматической станцией нового поколения стала АМС "Венера-8". С помощью спускаемого аппарата станции "Венера-8" в 1972 году были проведены разносторонние исследования атмосферы и поверхности Венеры. Не считая измерений атмосферного давления, плотности и температуры были измерены освещенность и вертикальная структура аэрозольной среды, в том числе и облачного слоя, определены скорости ветра на разных высотах в атмосфере по доплеровскому сдвигу частоты радиопередатчика, проведена палитра-спектроскопия поверхностных пород. Фотометрические измерения проявили, что облачный слой простирается до высот около 40 км, оценена его оптическая толщина и прозрачность; освещенность на поверхности дневной стороны Венеры оказалась достаточной для съемки изображения места посадки. В первый раз получен высотный профиль скорости ветра, который характеризуется возрастанием скорости от
0,5 м/сек у поверхности до 100 м/сек у верхней границы туч. По содержанию естественных радиоактивных частей (уран, торий, калий) поверхностные породы на Венере занимают промежуточное положение меж базальтами и гранитами.

В феврале 1974 года на расстоянии 6000 км от Венеры прошел американский пролетный зонд "Маринер-10", на котором были установлены телевизионная камера, ультрафиолетовый спектрометр и инфракрасный радиометр. Полученные телевизионные изображения облачного слоя использовались для исследования динамики атмосферы. С помощью ультрафиолетового спектрометра обнаружены и измерены количества гелия в атмосфере.

АМС второго поколения

Станции нового поколения "Венера-9" и "Венера-10", достигшие планеты в октябре 1975 года. Стали первыми искусственными спутниками Венеры, а их спускаемые аппараты --свершили мягкую посадку на освещенной стороне планеты. На станциях второго поколения информация со спускаемых аппаратов передавалась на орбитальный аппарат, а потом ретранслировалась на Землю.
Это привело к значительному увеличению количества получаемой информации.
в первый раз были переданы панорамные телевизионные изображения с другой планеты, измерены на спускаемых аппаратах плотность, давление, температура атмосферы, количество водяного пара, проведены нефелометрические измерения частиц туч, измерения освещенности в разных участках диапазона. Для измерений черт грунта кроме палитра - спектрометра употреблялся радиационный плотномер. Искусственные спутники дозволили получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе туч, диапазоны ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, многократное радио просвечивание атмосферы и ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. Огромное внимание завлекло обнаружение гроз и молний в слое облачности на планете.
Данные оптических измерений проявили, что энерго свойства венерианских молний в 25 раз превосходят характеристики земных молний.

В 1978 году по межпланетной трассе прошли и достигли заданной цели еще два посланца - "Венера-11" и "Венера-12", основной задачей которых было детализированное исследование химического состава нижней атмосферы способами масс- спектрометрии, газовой хроматографии, оптической и рентгеновской спектроскопии. Были измерены количества азота, окиси углерода, двуокиси серы, водяного пара, серы, аргона, неона и определены изотопные дела аргона, неона, кислорода, углерода, обнаружены хлор и сера в частицах туч, получены детальные данные по поглощению солнечного излучения на разных высотах в атмосфере, нужные для исследования его теплового режима. Особым приемником были зарегистрированы импульсы электромагнитного излучения, указывающие на существование электрических зарядов в атмосфере наподобие земных молний. На пролетных аппаратах были установлены ультрафиолетовые спектрометры для исследования состава верхней атмосферы.

Основная составляющая атмосферы Венеры - углекислый газ (96% по размеру), азот (4%), окись углерода, двуокись серы, кислорода фактически нет, содержание водяного пара, по-видимому, колеблется от 0,1 - 0,4% под облачными слоями до 15-30% выше них. Наземными спектроскопическими исследованиями найдены также молекулы HCl.

Температура атмосферы Венеры у поверхности планеты (на уровне, соответствующем радиусу 6052 км) 735 К, давление 9 МПа, плотность газа в 60 раз больше, чем в земной атмосфере.

Атмосфера Венеры до 50 км от поверхности сохраняется близкой к адиабатической, а выше 50 км температурный градиент миниатюризируется приблизительно вдвое. Дневные колебания температуры у поверхности 1 К, а на высоте 50-80 км достигают 15-20 К.

Температура верхней границы облачного слоя в приполярной зоне на 5-10 К выше, чем у экватора, что, видимо, связано с конфигурацией высоты расположения туч. Высокая температура атмосферы у поверхности разъясняется действием парникового эффекта: согласно данным прямых измерений значимая часть солнечного излучения (3 - 4%) достигает поверхности и нагревает её, а мощная непрозрачность для собственного инфракрасного излучения плотной углекислой атмосферы с примесью водяного пара препятствует остыванию поверхности.

найдена высокая грозовая, активность Венеры : интенсивность электрических разрядов, регистрировавшаяся по частоте следования низкочастотных импульсов на спускаемых аппаратах "Венера-11" и "Венера-12", оказалась во много раз выше, чем на Земле. Разумеется, вблизи поверхности
Венеры появляются электрические поля с напряженностью в сотни кВ/м. Высокая грозовая активность предположительно разъясняется наличием работающих вулканов на поверхности Венеры.

Космические исследования проявили, что собственное магнитное поле планеты невелико (магнитный момент Венеры не превосходит 5 - 10 % магнитного поля Земли).

сразу с "Венерой-11" и "Венерой-12" проходила работа американского проекта "Пионер-Венера", который включал спутник и четыре атмосферных зонда с аппаратурой для измерения давления, плотности, температуры, оптической толщины туч и теплового излучения в атмосфере.
На одном из зондов были дополнительно установлены масс-спектрометр, газовый хроматограф, спектрометр размеров аэрозольных частиц и два фотометра. На борту спутника находились масс-спектрометры нейтронного и ионного состава, ультрафиолетовый спектрометр, инфракрасный радиометр, поляриметр, магнитометр, анализаторы плазмы и электрических полей радар для исследования рельефа. 4 Декабря 1978 года на околопланетную орбиту выведен американский космический аппарат "Пионер-Венера - 1", а 9 декабря на Венере в четырех точках планеты сделали посадку один большой и три малых зонда
(большой и один малый на дневную сторону, 2 остальных малых - на ночную поверхность), доставленные космическим аппаратом "Пиоиер-Венера-2" (сам космический аппарат сгорел в атмосфере Венеры). Во время этих экспериментов были проведены исследования структуры, химического состава, оптических параметров и теплового режима атмосферы, параметров туч. Проведены также измерения нейтрального и ионного состава верхней атмосферы: плазменные и магнитные измерения; способом радиовысотометрии изучен рельеф значимой части планеты.

Один из самых сложных за всю историю исследований Венеры полный опыт был осуществлен с помощью АМС "Венера-13" и "Веиера-14" (1982 год). На спускаемых аппаратах была установлена усовершенствованная аппаратура химического анализа атмосферы (масс-спектрометры, газовые хроматографы, оптические и рентгеновские спектрометры) для исследования частиц облачной слоя. На этих станциях в первый раз были получены Цветные панорамы поверхности планеты. Спускаемые аппараты провели бурение грунта
(при температуре 470° С и давлении у поверхности 93,5*105 Па.). Раскаленный грунт, добытый буровой установкой, транспортировался по сложной системе трубопроводов вовнутрь прочного корпуса спускаемого аппарата, где был проведен его химический анализ. Анализ дозволил найти содержание в грунте окислов магния, алюминия, кремния, железа, калия, кальция, титана и магния. В первый раз измерены электропроводность и механическая крепкость грунта, а также выполнен простой сейсмический опыт. Программа атмосферных измерений дозволила провести измерение содержания инертных газов - аргона, неона, криптона, ксенона - и большинства их изотопов, что совсем принципиально для понимания процесса формирования атмосферы Венеры. Ведь большая часть изотопов являются реликтовыми, т. Е. Их содержание не изменялось со времени формирования атмосферы. Не считая того, был выполнен комплекс измерений содержания серосодержащих и остальных малых компонентов атмосферы. Эти измерения подтвердили, что сера является главным элементом, определяющим состав венерианских туч.

Главной целью космического опыта на искусственных спутниках
Венеры автоматических межпланетных станциях "Венера-15" и "Вепера-16" (1983 год) являлось радиолокационное картографирование поверхности северного полушария с помощью радиолокаторов бокового обзора. В первый раз получены радиолокационные изображения северной приполярной области Венеры. На изображениях различаются кратеры, гряды, возвышенности, крупные разломы, горные хребты и детали рельефа размером 1-2 км. На спутниках были также установлены приборы для зондирования поверхности и атмосферы планеты в радиодиапазоне и инфракрасный Фурье-спектрометр, созданный учеными ГДР и
СССР для исследования химического состава, строения, теплового режима и динамики атмосферы на высотах 55-100 км.

В декабре 1984г. С интервалом в 6 суток в русском Союзе были запущены идентичные АМС "Вега-1" и "Вега-2". любая из этих станций состояла из пролетного и спускаемого аппаратов. Целью запуска явилось исследование
Венеры с помощью спускаемых аппаратов и исследование кометы Галлея пролетными аппаратами с расстояния около 10000км. Спускаемый аппарат состоял из аэростатного зонда и посадочного аппарата. За двое суток до входа в атмосферу Венеры от пролетного аппарата отделился спускаемый аппарат, который при входе в атмосферу планеты разделился на аэростатный зонд и посадочный аппарат. 11 И 15 июля 1985 года в первый раз в атмосфере Венеры наполнились гелием оболочки аэростатов диаметром 3,4 м (200 лет назад, в
1783 году, схожий опыт был выполнен на Земле братьями Жозефом и
Жакком Монгольфье). Аэростатные зонды, рассчитанные на работу в течение двух земных суток, несли комплекс метеоприборов (датчик давления, два датчика температуры, анемометр для измерения вертикального компонента скорости ветра), нефелометр для измерения плотности аэрозоля и индикатор наличия световых вспышек. По сигналам, передаваемым аэростатами на пролетные аппараты и далее на Землю, с помощью 17 наземных радиотелескопов, расположенных на местности СССР, Европы. Северной и Южной Америки,
Австралии, Африки, определялись координаты и скорость движения аэростатов.
На каждом посадочном аппарате имелся комплекс из девяти устройств для исследования черт атмосферы и поверхности Венеры. Воплощение программы АМС "Вега 1, 2" позволило в первый раз выполнить неповторимый опыт по прямому измерению скорости ветра в верхней части облачного венерианского покрова.

Программа "Магеллан"

Хотя наши знания об атмосфере Венеры и крупномасштабных свойствах её поверхности, полученные в итоге исследовании с помощью АМС, совсем обширны, мы знаем совсем не достаточно о горах и равнинах, кратерах и потоках лавы - о деталях геологии Венеры. Мы хотели бы знать, как форма венерианской поверхности изменялась под действием вулканической и тектонической деятельности недр планеты, под влиянием аква и ветровой эрозии. Активны ли до сих пор все эти процессы? В поисках ответов на эти важнейшие вопросы американскими учеными запланирована программа "Магеллан". Эта программа в первый раз для США будет употреблять спутниковые измерения черт планеты Венера. Космический корабль с аппаратурой активной локации
"Магеллан", позволяющей получать изображения планеты и её под поверхностного слоя, будет запущен с земного космического корабля Шаттл
Антлантис. Через год и три месяца он выйдет на орбиту вокруг Венеры.

В течение следующих 243 дней (период обращения Венеры) будут проводиться радиометрические, альтиметрические измерения и картографическая съемка Венеры с помощью радара при каждом облете данной планеты за 3,5 часа.
От 70 до 90% венерианской поверхности будет охвачено радарным картированием с высоким разрешением (от 250 до 600 м), т. Е. С разрешением, которое практически в 10 раз лучше, чем все предыдущие карты Венеры. Тот факт, что "Магеллан" будет посылать данные на Землю в течение каждого облета планеты, дозволит ученым на Земле точно измерить легкие конфигурации в орбитальном движении АМС, вызванные переменами венерианского гравитационного поля. Данные этих измерений внесут значимый вклад в наши знания о природе внутренней структуры тела Венеры.

Космические исследования Сатурна

В 1979 – 1981 г. Г. Космические аппараты "Пионер – 11", "Вояджер – 1" и
"Вояджер – 2" прошли близ Сатурна. Удалось изучить планету, её кольца и спутники с расстояния 1000 раз более близких, чем при наблюдении с Земли.

С Земли в телескоп отлично видны три кольца: внешнее, средней яркости кольцо А; среднее, более колоритное кольцо В и внутреннее, неяркое полупрозрачное кольцо С, которое время от времени именуется креповым. Кольца чуток белоснежнее желтого диска Сатурна. Расположены они в плоскости экватора планеты и совсем тонки: при общей ширине в радиальном направлении приблизительно
60 тыс. Км. Они имеют толщину менее 3 км. Спектроскопически было установлено, что кольца вращаются не так, как жесткое тело, - с расстоянием от Сатурна скорость убывает. Более того, любая точка колец имеет такую скорость, какую имел бы на этом расстоянии спутник, свободно движущийся вокруг Сатурна по круговой орбите. Отсюда ясно: кольца Сатурна по существу представляют собой колоссальное скопление маленьких жестких частиц, без помощи других обращающихся вокруг планеты. Размеры частиц столь малы, что их не видно не лишь в земные телескопы, но и с борта космических аппаратов.

Характерная изюминка строения колец - черные кольцевые промежутки
(деления), где вещества совсем не достаточно. Самое обширное из них (3500 км) отделяет кольцо В от кольца А и именуется "делением Кассини" в честь астронома, в первый раз узревшего его в 1675 году. При только не плохих атмосферных условиях таковых делений с Земли видно свыше десяти. Природа их, по-видимому, резонансная. Так, деление Кассини - это область орбит, в которой период обращения каждой частицы вокруг Сатурна ровно вдвое меньше, чем у крупного наиблежайшего спутника Сатурна - Мимаса. Из-за такового совпадения Мимас своим притяжением как бы раскачивает частицы, движущиеся внутри деления, и, в конце концов, выбрасывает их оттуда.

Бортовые камеры "Вояджеров" проявили, что с близкого расстояния кольца
Сатурна похожи на граммофонную пластинку: они как бы расслоены на тыщи отдельных узеньких колечек с темными прогалинами меж ними. Прогалин так много, что объяснить их резонансами с периодами обращения спутников Сатурна уже нереально.

кроме колец А, В и С "Вояджеры" нашли еще четыре: D, E, F и G.
Все они совсем разрежены и потому неярки. Кольца D и Е с трудом видны с
Земли при особо благоприятных условиях; кольца F и G обнаружены в первый раз.

Порядок обозначения колец разъясняется историческими причинами, поэтому он не совпадает с алфавитным. Если расположить кольца по мере их удаления от Сатурна, то мы получим ряд: D, C, B, A, F, G, E.

"Вояджерам" удалось получить снимки облачного покрова Сатурна, на которых запечатлена картина атмосферной циркуляции. Найден, в частности, аналог огромного Красного Пятна Юпитера, хотя и меньших размеров. "Вояджер –
1" приблизившись к Сатурну, нашел радиоизлучение. Не считая того, было открыто окутывающие кольца газообразная атмосфера из нейтрального атомарного водорода. "Вояджерами" наблюдалась линиями Лайсан-альфа в ультрафиолетовой части диапазона.

Исследуя кольца, "Вояджеры" нашли неожиданным эффект бессчетные кратковременные всплески радиоизлучения, поступающего от колец. Это не что другое, как сигналы от электростатических разрядов - собственного рода молнии. Источник электризации частиц, по-видимому, столкновения меж ними.

Практическое внедрение космоса


Голоса из космоса

В телевизионных (ТВ) программах уже не упоминается о том, что передача ведется через спутник. Это является лишним свидетельством большого фуррора в индустриализации космоса, ставшей неотъемлемой частью нашей жизни.
Спутники связи практически опутывают мир невидимыми нитями. Мысль сотворения спутников связи родилась скоро после второй мировой войны, когда А. Кларк в номере журнальчика «Мир радио» (Wireless World) за октябрь 1945г. Представил свою концепцию ретрансляционной станции связи, расположенной на высоте
35880 км над Землей. Награда Кларка заключалась в том, что он определил орбиту, на которой спутник неподвижен относительно Земли. Таковая орбита именуется геостационарной либо орбитой Кларка. При движении по круговой орбите высотой 35880 км один виток совершается за 24 часа, т.Е. За период дневного вращения Земли. Спутник, движущийся по таковой орбите, будет постоянно находиться над определенной точкой поверхности Земли.

Первый спутник связи «Телстар-1» был запущен все же на низкую околоземную орбиту с параметрами 950*5630 км, это случилось 10 июля 1962г.
практически через год последовал запуск спутника «Телстар-2». В первой телепередаче был показан американский флаг в Новой Англии на фоне станции в
Андовере. Это изображение было передано в Великобританию, Францию и на американскую станцию в шт. Нью-Джерси через 15 часов после запуска спутника. Двумя недельками позднее миллионы европейцев и американцев следили за переговорами людей, находящихся на противоположных берегах
Атлантического океана. Они не лишь разговаривали, но и видели друг друга, общаясь через спутник. Историки могут считать этот день датой рождения космического ТВ. Наикрупнейшая в мире государственная система спутниковой связи создана в России. Её начало было положено в апреле 1965г. Запуском спутников серии «Молния», выводимых на сильно вытянутые эллиптические орбиты с апогеем над Северным полушарием. Любая серия включает четыре пары спутников, обращающихся на орбите на угловом расстоянии друг от друга 90 гр. На базе спутников «Молния» построена первая система дальней космической связи «Орбита». В декабре 1975г. Семейство спутников связи пополнилось спутником «Радуга», функционирующем на геостационарной орбите. Потом возник спутник «Экран» с более массивным передатчиком и более простыми наземными станциями. После первых разработок спутников наступил новый период в развитии техники спутниковой связи, когда спутники стали выводить на геостационарную орбиту, по которой они движутся синхронно с вращением
Земли. Это позволило установить круглосуточную связь меж наземными станциями , используя спутники нового поколения : американские «Синком»,
«Эрли берд» и «Интелсат» русские - «Радуга» и «Горизонт». Огромное будущее связывают с размещением на геостационарной орбите антенных комплексов.

кроме систем фиксированной связи в настоящее время получают развитие системы подвижной спутниковой связи. Ведется разработка схожей системы
"Марафон" на базе КА "Аркос" на геостационарном и КА "Маяк" на высокоэллиптической орбите типа "Молния" .Первым шагом в направлении обеспечения персональной связи является начало эксплуатации экспериментальных низкоорбитальных спутников типа "Горец" В наиблежайшее время космические аппараты СССВ равномерно будут заменятся на спутники нового поколения .При разработке перспективных КА связи ("Экспресс-Д", "Галс-Р16",
"Ямал-2000", "Аркос" и др.) Предполагается употреблять передовые технологии , которые разрешают повысить пропускную способность и энергетику бортовых ретрансляционных комплексов ,довести срок активного существования
КА на орбите до 10-12 лет.

Космическая метеорология

После запусков русских и американских спутников встал вопрос о практическом использовании разработанной техники. Способности аппаратуры и самих спутников завлекли внимание метеорологов с точки зрения получения обыкновенной регулярной информации о постоянно меняющейся погоде в мировом масштабе.

Первая попытка в этом направлении была предпринята американцами, создавшими семейство метеорологических спутников «Тирос». Девять таковых спутников были выведены на орбиту в период 1960-1965гг. На каждом спутнике были установлены две малогабаритные ТВ-камеры и приблизительно на половине спутников сканирующий инфракрасный радиометр для получения изображения облачного покрова Земли. В России метеорологическим космическим аппаратом стал спутник «Метеор». Два либо три спутника данной серии находятся на орбите сразу и собирают информацию о состоянии атмосферы, тепловом излучении Земли и т.Д. Нужный груз спутника состоит из оптико- механического ТВ оборудования работающего в видимой области диапазона. Не считая того, имеется сканирующая инфракрасная аппаратура для получения данных о содержании воды в атмосфере и вертикальном профиле температур.
Предупреждения о внезапных конфигурациях погоды по объединенным данным с метеорологических радиолокационных станций и спутников передаются по радио из Москвы, Санкт-Петербурга и остальных центров, а особая служба докладывает эту информацию на суда и самолеты. За последние 20 лет значительно возросли количество, качество и надежность обзора с помощью спутников.

Начиная с 1966 г. Землю регулярно фотографируют, по крайней мере, один раз в день. Фотоснимки употребляют в повседневной работе, а также помещают в архивы. Метеорологическая информация, получаемая со спутников, неприклонно приобретает все более принципиальное значение. В настоящее время она обширно употребляется метеорологами и специалистами по окружающей среде всего мира в повседневной практике, и числятся практически обязательной для проведения анализов и краткосрочных прогнозов. Метеорологическая информация со всех света поступает в Национальную службу контроля окружающей среды с помощью спутников, расположенную в Вашингтоне, перерабатывается в материалы широкой номенклатуры и распределяется по всему свету. Спутниковая информация оказалась в особенности полезной в двух сферах исследования. Во-первых, есть обширные районы Земли, из которых метеорологическая информация, обыденными средствами, недоступна. Это местности океанов северного и южного полушарий, пустынь и полярных областей. Спутниковая информация заполняет эти пробелы, выявляя крупномасштабные особенности из образований туч. К таковым особенностям относятся штормовые системы, фронты, более значимые междуволновые впадины и гребни, струйные течения, густой туман, слоистые облака, ледовая обстановка, снежный покров и отчасти направление, и скорость более мощных ветров. Во-вторых, спутниковая информация удачно употребляется для слежения за ураганами, тайфунами и тропическими штормами. Спутниковая информация включает данные о наличии и расположении атмосферных фронтов, бурь и общего облачного покрова. В итоге в настоящее время спутник стал фактически признанным инвентарем метеорологов в большинстве государств мира. Карты погоды, которые вечером возникают на наших телевизионных экранах, со всей очевидностью свидетельствуют о ценности наблюдения со спутников в обеспечении метеорологических систем.

исследование Земли из космоса

Человек в первый раз оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий, лесов и остальных природных ресурсов Земли только спустя несколько лет после пришествия космической эпохи. Начало было положено в 1960г., Когда с помощью метеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертания земного шара, лежащего под тучами. Эти первые черно-белые ТВ изображения давали очень слабое представление о деятельности человека и, тем не менее, это было первым шагом. Скоро были разработаны новейшие технические средства, позволившие повысить качество наблюдений. Информация извлекалась из много спектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях диапазона. Первыми спутниками, предназначенными для наибольшего использования этих возможностей были аппараты типа «Лэндсат». К примеру спутник «Лэндсат-D», четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чувствительных устройств, что позволило потребителям получать существенно более детализированную и своевременную информацию . Одной из первых областей внедрения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковую эру карты многих областей, даже в развитых районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», дозволили скорректировать и обновить некие имеющиеся карты США. В СССР изображения, полученные со станции «Салют», оказались незаменимыми для выверки железнодорожной трассы БАМ. В середине
70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства США приняли решение показать способности спутниковой системы в прогнозировании важнейшей сельскохозяйственной культуры пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся наредкость точными в дальнейшем были распространены на остальные сельскохозяйственные культуры. Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились со спутников серий «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».
внедрение информации со спутников выявило её неоспоримые достоинства при оценке размера строевого леса на широких территориях хоть какой страны.
Стало вероятным управлять действием вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также вероятным скоро оценивать границы лесных пожаров, в особенности «коронообразных», характерных для западных областей Северной Америки, а также районов
Приморья и южных районов Восточной Сибири в России. Большущее значение для человечества в целом имеет возможность наблюдения фактически непрерывно за широтами Мирового Океана, данной «кузницы» погоды. Конкретно над толщами океанской воды зарождаются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие бессчетные жертвы и разрушения для обитателей побережья. Раннее оповещение населения частенько имеет решающее значение для спасения жизней десятков тыщ людей. Определение запасов рыбы и остальных морепродуктов также имеет большущее практическое значение. Океанские течения частенько искривляются, меняют курс и размеры. К примеру, Эль-Нино, теплое течение в южном направлении у берегов
Эквадора в отдельные годы может распространяться вдоль берегов Перу до
12гр. Ю. Ш. Когда это происходит планктон и рыба гибнут больших количествах, нанося непоправимый вред рыбным промыслам многих государств и том числе и России. Огромные концентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, может быть из-за содержащихся в них токсинов.
Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таковых течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По неким оценкам русских и американских ученых экономия топлива в сочетании с
«дополнительным уловом» за счет использования информации со спутников, полученной в инфракрасном спектре, дает ежегодную прибыль в 2,44 млн. Долл. Внедрение спутников для целей обзора облегчило задачку прокладывания курса морских судов.

При эксплуатации русского атомного ледокола «Сибирь» была использована информация с четырех типов спутников для составления более безопасных и эконом путей в северных морях. Получаемая с навигационного спутника «Космос-1000» информация использовалась в вычислительной машине корабля для определения чёткого местоположения. Со спутников «Метеор» поступали изображения облачного покрова и прогнозы снежной и ледовой обстановки, что позволило выбирать наилучший курс. С помощью спутника «Молния» поддерживалась связь с корабля с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.

Координатно-временное обеспечение

В последнее время в мире наблюдается рост спроса на навигационную аппаратуру По данным индустрии США ежегодное увеличение размера производства приемников информации от космических навигационных систем
(КНС) составляет 100%.таковой рост потребителей навигационных данных стал вероятным благодаря созданию глобальных космический навигационных систем типа "Навстар" (США) и "Глонасс"(Россия") , обеспечивающих оперативную привязку объектов с высокой точностью, а также за счет микроминиатюризации навигационной аппаратуры потребителей до уровня ,позволяющего носить такую аппаратуру человека.

Отечественная космическая навигационная система "Глонасс" ,введенная в эксплуатацию в 1993 г. , Создает непрерывное глобальное поле навигационной информации на земле ,в воздухе и в околоземном космическом пространстве
,что обуславливает внедрение данной информации широким кругом потребителей .возможными потребителями космических навигационных систем в России является целый ряд отраслей народного хозяйства ,в которых внедрение КНС может дать значимый экономический эффект . Это, до этого всего, транспортные отрасли (все виды авиации ,морской и речной флот
, авто и железнодорожный транспорт и др.) Обширное применение навигационная информация находит в геодезии и картографии, при проведении геологических работ ,в сельском и лесном хозяйстве.

Создание и развертывание в России космической навигационной системы
"Глонасс" является массивным прорывом в области способов и средств навигации , позволяющим резко повышать качественные характеристики навигационно-временного обеспечения –точность (положение 50-100 м, скорость 15 см/с), оперативность (первое определение в течение не более 0,5-4 мин) , глобальность и ряд остальных характеристик , включая привязку шкалу времени потребителей к гос шкале одного времени с погрешностью , не более 1 мкс.

В дальнейшем КНС "Глонасс" будет совершенствоваться в направлении заслуги метровых и более больших точностей( повышение точности местоопределения в 5-10 раз к 2000-2003 гг.) , Что откроет способности для решения новейших социально-экономических задач.

Дистанционное зондирование Земли

С помощью способа дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) может решаться широкий круг социально-экономических и научных задач мониторинга природной среды в интересах гидрометеорологии, природопользования, экологии, контроля чрезвычайных ситуаций, гелиогеофизики, наук о Земле. В нашей стране для этого употребляются КА. Гидрометеорологического (типа "Метеор" и
"Электро"),оперативного (типа "Ресурс –01" и "Океан-01") и фотографического
(типа "Ресурс-Ф") наблюдения. Основными задачками мониторинга природной среды являются:
V Контроль погодообразующих и климатообразующих факторов с целью достоверного прогнозирования погоды и изменение климата, в том числе и в околоземном космическом пространстве;
V Контроль за состоянием источников загрязнения атмосферы, воды и земли с целью обеспечения природоохранных органов федерального и регионального уровней информацией для принятия управленческих решений;
V Оперативный контроль чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера с целью эффективного планирования и своевременного проведения мероприятий по ликвидации и их последствий;
V Информационное обеспечение проведение земельной реформы, оптимального землепользования и хозяйственной деятельности;
V Создание динамической модели Земли как системы с целью прогнозирования нарушений экологического баланса и разработки мероприятий по сохранению среды обитания человека;

На базе использования данных ДЗЗ достигается ощутимая повышение эффективности производственной деятельности в разных областях народного хозяйства. Важнейшее значение имеют также многолетние ряды космических данных ДЗЗ для проведения климатологических исследований, исследования Земли как целостной экологической системы, обеспечения разных изысканий и работ в интересах океанографии, океанологии, гляциологии и остальных областей науки.

Программа пилотируемых полетов

В настоящее время около 20 государств мира или имеют свою программу пилотируемых полетов, или стремятся принять роль в её осуществлении в наиблежайшее время. Неоспоримым фаворитом в этом направлении космической деятельности является Россия. Конкретно в данной области Россия имеет большой научно-технический потенциал, которым не располагает ни одна страна мира.

Развитие пилотируемых полетов у нас в стране проходило поэтапно с учетом достигнутых научно-технических результатов и появление новейших научных, хозяйственных и технических задач. От первых пилотируемых кораблей и орбитальных станций к многоцелевым космическим пилотируемым орбитальным комплексом - таков путь, пройденный нашей пилотируемой космонавтикой.

(1986) В настоящее время на орбите эксплуатируется всемирно узнаваемый научно-исследовательский орбитальный пилотируемый комплекс. При разработке орбитальной станции (ОС) "Мир" был использован предыдущий 15-летней опыт сотворения и эксплуатации станций типа "Салют", что позволило сделать неповторимый исследовательский орбитальный комплекс, не имеющей аналогов в мировой практике.

чертами станции "Мир", выгодно отличающими её от орбитальных станций типа "Салют", являются такие проектно-технические решения, как модульность построения, исследования новой элементной базы, применение завышенного уровня резервирования, малорасходной системы ориентации и стабилизации на силовых гироскопах и функционального дублирования при выполнении более ответственных режимов работы.

значимый размер наземной отработки базового блока и орбитальных модулей также способствовал процессу удачной эксплуатации станции "Мир" в течение 11 лет, что более чем в 3.5 раза превысило проектную длительность её полета.

По мере эксплуатации в состав станции были последовательно введены астрофизический модуль "Квант" (12.04.87), модуль до оснащения "Квант-2"
(08.12.89), стыковочно-технологический модуль "Кристалл" (11.06.90), что значительно расширило способности комплекса по выполнению запланированной программы исследований и использованию малорасходных режимов управления полетом. В период с 1992 по 1996 г. Г. Сборка (ОС) "Мир" была завершена с введением в её состав исследовательских модулей "диапазон" (03.06.95) и
"Природа" (27.04.96), что еще больше расширило диапазон проводимых на борту орбитального комплекса целевых исследований, в том числе с внедрением аппаратуры и оборудования иностранный разработки. Общественная масса комплексов на орбите составило около 120 тонн. Из 11 лет полета на орбитальной станции
"Мир" в общей трудности всего только 13.5 месяцев не было экипажей, а с 8 сентября 1989 г. Она постоянно является обитаемой.

главные направления научных исследований на ДОС «Мир»: астрофизика, геофизика, космическая разработка, медицина, биология, биотехнология.

Самыми значительными астрофизическими достижениями стали наблюдения с телескопами орбитальной обсерватории «Рентген», установленной на модуле
«Квант», созданной вместе специалистами СССР, Великобритании,
Нидерландов, ФРГ и ЕКА. Получен большой размер информации о рентгеновских источниках в разных районах Вселенной. Регулярно с помощью телескопов
«Глазар» и «Глазар-2» проводились обзоры небесной сферы для сотворения звездного атласа в ультрафиолетовом спектре. Совсем подфартило астрономам, что вспышка сверхновой в Большом Магеллановом Облаке произошла в тот момент, когда на орбите уже находилась станция «Мир». Это позволило следить развитие сверхновой в спектрах электромагнитных волн, недоступных для наземных устройств.

С помощью разных спектрометров в течение многих лет ведутся регулярные геофизические исследования. Проводятся измерения потоков заряженных частиц больших энергии и их взаимодействие с магнитным полем
Земли, изучается их вклад в радиационные пояса. По результатам наблюдений получена новая информация о верхних слоях атмосферы, полярных сияниях, потоках микрометеорных частиц вдоль орбиты ДОС. Материалы с плодами геофизических исследований или привозились космонавтами при возвращении, или доставлялись с помощью особых СГК. Постоянно ведутся съемки разных районов планеты (в том числе забугорных территорий на коммерческой базе) с целью исследования природных ресурсов Земли и окружающей среды.

опыты по космической технологии проводились на электронагревательных установках российского и забугорного производства.
мишень этих работ - исследование действий структурообразования металлических сплавов в условиях невесомости и получение кристаллов полупроводниковых материалов улучшенного свойства. Изучалось влияние факторов открытого космического пространства на разные материалы и элементы электрорадиосистем.

Постоянно проводятся опыты, направленные на дальнейшее улучшение космической техники, проверку конструкторско- технологических решений и тесты, новейших образцов, включая монтажно- сборочные работы. Сюда же относятся исследования динамических черт
ДОС «Мир» в различной конфигурации. Принципиальным техническим экспериментом стало испытание личного средства передвижения космонавта в открытом космосе. Испытательные полеты на «космическом кресле» удачно провели А.А.
Серебров и А.С. Викторенко в феврале 1990 г. Сейчас оно выведено в открытый космос и прикреплено к наружной поверхности модуля «Кристалл».

Был проведен уникальный опыт (на грузовом корабле «Прогресс М-
15») по развертыванию в космосе крупногабаритного бескаркасного пленочного отражателя. Такие отражатели могут употребляться в качестве солнечного паруса для сотворения тягового усилия либо для освещения районов земной поверхности отраженным солнечным светом.

Выполнены бессчетные биологические исследования жизненного цикла и конфигураций в развитии высших растений и животных в условиях космического полета. Проводились опыты по электрофоретическому разделению и очистке биологически активных веществ и лекарственных препаратов. Получены и доставлены на Землю бывалые партии монокристаллов белковых соединений для последующего использования в фармакологии.

На станции постоянно ведутся медицинские опыты, наблюдения и исследования по дальнейшей оценке влияния невесомости и остальных факторов космического полета на организм человека. Апробирована и доведена до практического использования созданная в нашей стране система профилактических предполетных, полетных и реадаптационных мероприятий, включающая режимы работы, отдыха и питания, программы проведения наземных и орбитальных занятий.

интернациональная КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

интернациональная космическая станция (МКС) - наикрупнейший научно-технический проект современности. В нем участвуют США, Россия, Европейское космическое агентство (членами которого являются 14 государств), Япония и Канада.

Хотя Россия подключилась к этому проекту позднее остальных участников, но её роль сходу же стала одной из ведущих. Ведь лишь русская космонавтика владеет опытом более чем 30-летней эксплуатации орбитальных станций.
лишь в России фактически решена неувязка долгих пилотируемых полетов
, в том числе и её медико-биологические аспекты, что дозволяет космонавтам без вреда для здоровья переносить многомесячное действие невесомости. И к тому же лишь Россия имеет в собственном распоряжении действующую постоянно обитаемую орбитальную станцию "Мир", на которой можно в настоящих условиях осуществлять практическую подготовку космонавтов к будущей работе на МКС.

главные направления использования МКС на отменно новом уровне продолжат работы, проводимые на станции "Мир" , и включат в себя фундаментальные медико-биологические исследования, создание высокотехнологичных материалов и биопрепаратов, исследование поведения организма человека в условиях долгого космического полета, фундаментальные исследования микрогравитации, астрофизические исследования, исследование атмосферы и .поверхности Земли в интересах базовых наук и прикладных целей, стройку в космосе больших сооружений для разных исследований и межпланетных перелетов .

После завершения полной сборки масса МКС превзойдет 400 тонн, а размер её герметичных отсеков составит более 1100 м3. Длительность эксплуатации МКС предполагается не менее десяти лет. При этом на станции будет постоянно находиться экипаж в количестве семи человек (из них три места выделено для
России).

На этапе сотворения экипаж МКС будет состоять из трех человек, В ноябре
1997 года РКА и ПАСА определили первые четыре экипажа для многомесячных экспедиций на МКС.

В экипаж первой экспедиции вошли: капитан 1-го ранга ВМС США Уильям
Шепперд (командир МКС и космонавт-исследователь корабля "альянс"), полковник
ВВС России Юрий Гидзенко (командир корабля "альянс" и пилот МКС) и Сергей
Крикалев (бортинженер корабля "альянс" и МКС).

Первый; экипаж отправится на МКС на русском корабле "альянс", а его смена (второй экипаж) прибудет туда; на американском корабле: "Спейс -
Шаттл".

В составе экипажа второй экспедиции русский космонавт Юрий Усачев
(командир), полковник сухопутных войск США Джеймс Восс и подполковник ВВС
США Сьюзан Хелмс.

Экипаж третьей экспедиции, как и первой, прибудет на МКС на корабле
"альянс". В составе этого экипажа капитан первого ранга ВМС США Кеннет
Бауэрсокс, полковник ВВС России Владимир Дежуров и еще один русский космонавт Михаил Тюрин (единственный из всех членов экипажей, еще не летавший в космас).

В экипаже четвертой экспедиции полковник ВВС России Юрий Онофриенко, подполковник ВМС США Карл Уолз и капитан первого ранга ВМС США Дэниел Берш.
Этот экипаж, как и второй, будет доставлен на МКС на корабле "Спейс –
Шаттл", а возратится на Землю на корабле "альянс".

таковым образом, колличество русских космонавтов и американских астронавтов в экипажах первых четырех главных экспедиций поделено поравну.
При подготовке к палетам дублером первого экипажа является третий экипаж, а дублером второго – четвертый.

Совместные полеты как первый этап сотворения интернациональной станции.

17 июня 1992 года меж Россией и США было заключено соглашение о сотрудничестве в исследовании космического пространства в мирных целях. В согласовании с этим соглашением РКА и НАСА разработали совместную программу
"Мир – Шаттл", состоящую из трех взаимосвязанных проектов: полетов русских космонавтов на американском корабле "Спейс – Шаттл", полета американских астронавтов на русской космической станции "Мир" и совместного полета, включающего сближения и стыковку корабля "Спейс –
Шаттл" со станцией "Мир". Исполнительное соглашение меж РКА и НАСА о сотрудничестве в области пилотируемых полетов было подписанно 5 октября
1992 года.

Рассмотрение дальнейших направлений возможного сотрудничества привело к перспективам объединения государственных программ по созданию н6овых орбитальных станций ("Мир – 2" в России и "Фридом" в США). В согласовании с решениями российско-американской комиссии по энергетике и космосу от 2 сентября 1993 года мастера обеих государств подготовили детализированный план работ по интернациональной космической станции (МКС), определив её общую конфигурацию, объемы и формы работ. Этот план был подписан: 1 ноября 1993 года в Москве руководителями РКА и НАСА.

План, по существу, является долгосрочной совместной российско- американской программой пилотируемых космических полетов и состоит из трех этапов (трех фаз). Первый этап предугадывал совместные полеты русских космонавтов и американских астронавтов на кораблях "Спейс - Шаттл" и станции "Мир". Второй этап - это начало сотворения принципиально новой космической станции на базе русского и американского оборудования. В ходе третьего этапа стройку МКС обязано быть полностью завершено.

Ранее разработанная программа "Мир - Шаттл" стала составной частью первого этапа (фаза 1А). В согласовании с данной программой выполнены два полета русских космонавтов на американском корабле "Дискавери" (во втором полете осуществлялось сближение со станцией "Мир" до 11 метров),
.долгий полет американского астронавта на русской станции "Мир" в составе экипажа основной экспедиции, стыковка американского корабля
"Атлантис" со станцией "Мир" и смена экипажа основной экспедиции на русской орбитальной станции.

Продолжением программы "Мир - Шаттл" стала программа "Мир - НАСА" (фаза
1 Б ). её основными задачками были:

. проведение научных исследований и экспериментов, испытание нового оборудования и технологий , отработка частей перспективных систем для МКС;

. отработка взаимодействия русских и американских средств и служб управления, а также взаимодействия интернациональных экипажей.

По данной программе совершено шесть полетов корабля "Атлантис" и по одному полету кораблей "Индевор" и "Дискавери " к станции "Мир". В первом из них на станцию был доставлен созданный в России стыковочный отсек, обеспечивающий стыковку американских кораблей с русской станцией без конфигурации её конфигурации. С 24 марта 1996 года по 8 июня 1998 года на станции "Мир", сменяя друг друга, постоянно находились американские, астронавты. Их доставка на станцию и возвращение на Землю обеспечивались кораблями "Спейс - Шаттл".

Всего в ходе фазы 1 (по программам "Мир - Шаттл" и "Мир - НАСА") на американских кораблях сделали полеты 9 русских космонавтов: Сергей
Крикалев, Владимир Титов (дважды), Анатолий Соловьев, Николай Бударин;
Владимир Дежуров, Геннадий Стрекалов, Елена Кондакова, Салижан Шарипов и
Валерий Рюмин. На станции "Мир" побывало 44 американские астронавта, в том числе трижды - Чарлз Прекорт, дважды - Терренс Уилкатт и Уэнди Лоренс.
долгие (многомесячные) полеты в составе экипажей главных экспедиций сделали 7 американских астронавтов: Норман Тагард, Шеннон Люсид, Джон
Блаха, Джерри Линенджер, Майкл Фоэл, Дэвид Вулф и Эндрю Томас. Их суммарное время пребывания на русской станции (от стыковки до расстыковки) - 942 суток 06 часов 15 минут.

таковым образом, станция "Мир" стала главным испытательным полигоном для проверки технических решений и технологий при разработке частей МКС, отработки организации и взаимодействия средств и служб управления различных государств, апробирования методик медико-биологического обеспечения долгих полетов интернациональных экипажей.

Функционально–грузовой блок "Заря"

Функционально-грузовой блок (ФГБ) "Заря" является первым элементом
интернациональной космической станции. Он разработан и изготовлен ГКНПЦ имени
М. В. Хруничева (г. Москва, Россия) в согласовании с контрактом, заключенным с генеральным субподрядчиком по проекту МКС – компании "Боинг"
(г. Хьюстон, штат Техас, США) с этого модуля начинается сборка МКС на около земной орбите. На начальной стадии сборки ФГБ обеспечивает управление полетом связки модулей, электропитания, связь, прием, хранение и перекачку топлива.
главные технические свойства

Масса на орбите 20040 кг.

Длина по корпусу 12990 мм.

наибольший диаметр 4100 мм.

размер герметичных отсеков 71, 5 м3.

Размах солнечных батарей 24400 мм.

Площадь фотоэлектрических частей 28 м2.

Гарантированные среднесуточная мощность электроснабжения напряжением 28
В3 кВт.

Мощность электроснабжения американского сегментадо 2 кВт.

Масса заправляемого топлива 3800 кг.
Ракета-носитель "Протон":

характеристики орбиты выведения:

Высота в перегеи180 км;

Высота в апогеи 340 км;

Период обращения 89,6 мин;

Наклонение 51,6 град;

Высота орбиты сборки 385км;

Высота рабочей орбиты 350-500 км;

Длительность функционирования 15 лет.

Компоновка

Компоновка ФГБ включает в себя приборно-грузовой отсек (ПГО) и герметичный адаптер (ГА), предназначенный для размещения бортовых систем, обеспечивающих механическую стыковку с другими модулями МКС и прибывающими на МКС кораблями. ГА разделен от ПГО герметичной сферической переборкой, в которой имеется люк диаметром 800 мм. На наружной поверхности ГА имеется особый узел для механического захвата ФГБ манипулятором корабля
"Шаттл". Герметичный размер ПГО составляет 64,5 м3., ГА - 7.0 м3..
Внутреннее пространство ПГО и ГА разделено на две зоны: приборную и жилую.
В приборной зоне размещены блоки бортовых систем. Жилая зона предназначена для работы экипажа. В ней находятся элементы систем контроля и управления бортовым комплексом, а также аварийного оповещения и предупреждения
Приборная зона разделена от жилой зоны панелями интерьера. ПГО функционально разделен на три отсека: ПГО-2 - это коническая секция ФГБ, ПГО-3 - примыкающая к ГА цилиндрическая секция, ПГО- 1 - цилиндрическая секция меж ПГО-2 и ПГО-3.

Стыковочные агрегаты

ФГБ обустроен тремя стыковочными агрегатами. Активный гибридный стыковочный агрегат установлен на переднем торцевом шпангоуте ПГО и употребляется для стыковки со служебным модулем. На заднем торцевом шпангоуте ГА имеется пассивный андрогинный периферийный агрегат стыковки
(АПАС), предназначенный для стыковки с герметичным американским адаптером
РМА - 1, через который ФГБ будет соединен с модулем Node - 1 "Единство"
(Unity).

На ГА находится также пассивный стыковочный агрегат типа "конус". Он установлен перпендикулярно продольной оси ФГБ и предназначен для стыковки с пилотируемыми и грузовыми кораблями и со стыковочно-складским модулем MCC-
1/DSM-1.

Система энергоснабжения

Система энергоснабжения (СЭС) ФГБ предназначена для обеспечения
'электропитанием неизменного тока всех потребителей данного модуля и модулей американскою сегмента на начальном этапе сборки МКС, а на более поздних этапах - для приема части электрической энергии от американского сегмента и служебного модуля и передачи её на русский сегмент.

Первичным источником энергии на ФГБ являются солнечные батареи (СБ). В состав СБ входят две панели. Площадь фотоэлектрических преобразователей на каждой из них составляет 28 кв.М (7 м в длину и 4 м в ширину).
Фотоэлектрические ячейки защищены с обеих сторон прозрачным покрытием из стекла и лицевой поверхностью обращены в одну сторону. 90% Солнечной энергии улавливается поверхностью батарей, обращенной к Солнцу, и 10% энергии улавливается обратной стороной, что дает возможность употреблять солнечный свет, отраженный от Земли.

Механизм раскрытия СБ дозволяет создавать их складывание и повторное раскрытие. В случае отказа электропривода панели СБ могут быть раскрыты либо сложены вручную экипажем во время выхода в открытый космос.

Системы служебного борта и станционного борта

Функционально бортовые системы ФГБ разделяются на системы служебного борта и системы станционного борта.

Системы служебного борта обеспечивают работу ФГБ во время выведения его на орбиту, автономного полета и частично, когда он находится в связке с другими модулями МКС. В состав систем служебного борта входят:

•система управления (СУ);

•двигательная установка (ДУ);

•система подачи: и перекачки топлива (СпиПТ);

•система управления бортовым комплексом (СУБК);

•система внутреннего освещения (СВО);

•командно-измерительная система (КИС) "Компарус ";

• радиотелеметрическая система БР-9ЦУ- 8;

•радиотелеметрическая система "Сириус-4";

•система электроснабжения (СЭС);

•система ориентации солнечных батарей (СОСБ);

•система обеспечения теплового режима (СОТР);

•система пожарообнаружения и пожаротушения (СПоПТ);

Системы станционного борта предусмотрены для обеспечения работы ФГБ в составе МКС. В состав станционного борта входят:

•система стыковки (СС);

•система интеграции и сопряжения (СИС);

•система обеспечения газового состава (СОГС);

•система телевидения (СТ);

•система телефонной связи (СТС),

•аппаратура сбора сообщений (АСС);

•бортовая вычислительная система (ВВС);

•оборудование телеоператорного режима управления (ТОРУ) сближением и причаливанием;

•пассивная радиотехническая система сближения и стыковки "Курс-П".

Схема полета

ФГБ "Заря" выводится на эллиптическую орбиту ракетой носителем
"Протон". малая высота данной орбиты составляет около 180 км, наибольшая около 340 км. После отделения от последней ступени ракеты- носителя на ФГБ раскрываются антенны систем "Курс" и "Компарус" и панели
СБ, переводятся в рабочий режим соответствующие бортовые системы.

Управление полетом ФГБ осуществляется из русского Центра управления полетами - ЦУП-М (г. Королев столичной обл.). Причем передача команд возможна как через наземные станции слежения, расположенные на местности
России, так и через американский Центр управления полетом - ЦУП-Х (г.
Хьюстон, штат Техас), а также через спутники-ретрансляторы.

Во вторые день полета ФГБ проводится тестовое включение одного из двух двигателей большой тяги - ДКС. После теста с помощью этого мотора дается импульс на повышение перигея орбиты до 250 км. На четвертые и пятые день включением все того же мотора формируется круговая орбита высотой около
385 км -так называемая орбита сборки, на которой ФГБ будет ждать прилета корабля "Спейс - Шаттл" STS-88 с модулем Node-1 "Единство" (Unity).

Полет STS-88 предстоит совершить кораблю "Индевор" (Endeavour).

На третий день после старта "Индевор" подходит к ФГБ и захватывает его своим манипулятором. Для этого на герметичном адаптере (ГА) ФГБ имеется особый узел. После механического захвата с помощью манипулятора ФГБ состыковывается с герметичным американским адаптером РМА- 1, который соединен с модулем Node-1. На следующий день двое, а астронавтов выходят в открытый космос для стыковки электроразъемов меж ФГБ и РМА-1.

В следующие двое суток делается наддув РМА-1, выравнивание давления в ГА и РМА-1, контроль герметичности стыка меж ГА и РМА-1, контроль характеристик атмосферы в ФГБ. Потом начинается подготовка к входу экипажа "Индевора" в ФГБ. Выравнивается давление в ГА и в приборно- агрегатном отсеке (ПГО) ФГБ. Астронавты входят поначалу в ГА, потом открывают люк в ПГО и переходят туда. Предусматривается проведение телевизионной передачи из ФГБ во время нахождения там экипажа. В тот же день экипаж возвращается в свой корабль, герметично закрыв за собой люки.

Еще приблизительно день длится полет первых модулей МКС в связке с кораблем "Индевор", потом корабль отстыковывается и, совершив облет, возвращается на Землю. МКС в составе ФГБ и Node-1 будет продолжать автономный полет. Её следующим элементом обязан стать служебный модуль, после прихода, которого на МКС уже может постоянно находиться экипаж.

Экипаж корабля "Индевор" STS-88/

Для собственного первого полета по программе МКС НАСА выделило корабль
"Индевор" (Endeavour). Этот полет получил наименование "STS-88".

В экипаж корабля "Индевор" STS-88 включены пять американских астронавтов и один русский космонавт. Командир корабля - Роберт Кабана, пилот - Фредерик Стеркоу, мастера полета - Нэнси Керри, Джерри Росс,
Джеймс Ньюман и Сергей Крикалев (Россия).

Роберт Кабана (Robert Cabana), полковник морской пехоты США, астронавт
НАСА. Появился 23 января 1949 года. За время военной службы и работы летчиком-испытателем освоил 33 разных типа самолетов, налетал свыше 5000 часов. В отряде астронавтов с 1985 года. Сделал три космических полета обшей продолжительностью более 353 часов. Дважды был пилотом (STS-41 в 1990 году и STS-53 в 1992 году) и один раз командиром (STS-65 в 1994 году).

Фредерик Стеркоу (Frederick Sturckow), майор морской пехоты США, астронавт НАСА, появился 11 августа 1961 года, К качестве летчика- истребителя участвовал в операции "Буря в пустыне" в Ираке в 1990 году, сделал 41 боевой вылет. За время военной службы и работы летчиком- испытателем освоил более 40 разных типов самолетов, налетал свыше 2500 часов. В отряде астронавтов с 1994 года.

Нэнси Керри (Nancy С urrie), майор сухопутных войск США, астронавт
НАСА. Родилась 29 декабря 1958 года. В отряде астронавтов с 1990 года.
сделала два космических полета обшей продолжительностью более 454 часов.
Оба раза была специалистом полета (STS-57 в 1993 году и STS-70 в 1995 году).

Джерри Росс (Jerry Ross), полковник военно-воздушных сил США , астронавт НАСА. Появился 20 января 1948 года. В отряде астронавтов с 1980 года . сделал пять космических полетов общей продолжительностью более 850 часов. Выполнил 4 выхода в открытый космос суммарной длительностью около 23 часов. Во всех пяти полетах участвовал в качестве специалиста (STS-61B в
1985 году, STS-27 в 1988 году, STS-37 в 1991 году, STS-55 в 1993 году и STS-
74 в 1995 году). Последний из этих полетов был к станции "Мир" (доставка стыковочною отсека).

Джеймс Ньюман (James Newman), астронавт НАСА. Появился 16 октября 1956 года. В отряде астронавтов с 1990 года. Сделал два космических полета общей продолжительностью более 496 часов. Выполнил один выход в открытый космос длительностью около 7 часов. В обоих полетах участвовал в качестве специалиста (STS-51 в 1993 году и STS-69, а 1995 году).

Сергей Константинович Крикалев, космонавт РКК "Энергия" имени С. П.
Королева (Россия). появился 27 августа 1958 года. Мастер спорта СССР по самолетному спорту. В отряде космонавтов с 1985 года. Сделал три космических полета общей продолжительностью 471 день 14 часов 18 минут.
Дважды был бортинженером долгих экспедиций на станции "Мир" (в 1988-
1989 и 1991-1992 годах), первым из русских космонавтов сделал полет на американском корабле "Спейс шаттл" (STS-60 в 1994 году). В настоящее время является заместителем управляющего полета станции "Мир" и проходит подготовку к долговременному полету в качестве бортинженера первой экспедиции на МКС.

перечень литературы:

1. Детская Энциклопедия. 2 Том. Издательство «Просвещение» Москва 1965 г.

2. О.Г. Газенко, И.Д. Пестров, В.И. Макалов: «Человечество и космос»

Москва «Наука» 1987 г.

3. В.П. Глушко «Космонавтика». Издательство «Советская энциклопедия»

1970 г.

4. Л.А. Гильберг «От самолета к орбитальному комплексу» Москва

«Просвещение» 1992 г.

5. С.В. Чекалкин «Космос - завтрашние заботы» Москва «Знание» 1992 г.

6. Научно- популярный журнальчик русской академии наук и Астрономо- геодезического общества «Земля и Вселенная» серия «Космонавтика, астрономия, геофизика» май-июнь 3/96.

7. Научно- популярный журнальчик русской академии наук и Астрономо- геодезического общества «Земля и Вселенная» серия «Космонавтика, астрономия, геофизика» май-июнь 3/97.

8. Научно- популярный журнальчик русской академии наук и Астрономо- геодезического общества «Земля и Вселенная» серия «Космонавтика, астрономия, геофизика» март-апрель 2/97.

9. «Космическая техника» под редакцией К. Гэтланда.
Издательство «Мир». 1986 Г. Москва.

10. "Вега" – интернациональный проект "Венера – Галлей", Центр Управления

Полетом, 1985 г.

11. Энциклопедический Словарь молодого Астронома (сост. Н. П. Ерпылев),

Москва, Педагогика, 1986 год.


 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Околополярные созвездия
Созвездие крупная Медведица (латинское заглавие Ursa Major) понятно, наверняка, даже дошкольнику. Отыскать на ясном небе большой ковш из семи звёзд ни для кого не составит...

Темные дыры
СОДЕРЖАНИЕ. ВВЕДЕНИЕ. _ 3 ОБРАЗОВАНИЕ темных ДЫР. ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС. ГРАВИТАЦИОННЫЙ РАДИУС. 4 КВАНТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ темных ДЫР. 7 ТЕРМОДИНАМИКА темных ДЫР. _ 9 ...

Солнце и звёзды
Звёзды. Что такое звезда. Они восходили над динозаврами, над Великим Оледенением, над строящимися египетскими пирамидами. Одни и те же звёзды указывали путь финикийским...

Спутниковая система ГЛОНАСС
Содержание 1. Исторические сведения…………………………………….……… 3 2. Структура спутниковых радионавигационных систем…………6 2.1. Подсистема...

Ме163В. Германский реактивный самолет
столичный Государственный Авиационный Институт им. Серго Орджоникидзе (технический институт) РЕФЕРАТ по курсу «Введение в специальность» Ме 163В «Комета»...