السرعة القصوى للمركبة الفضائية الحديثة. المركبة الفضائية الأمريكية التي تعمل بالطاقة الأيونية تسجل رقما قياسيا في سرعة المركبات الفضائية

حقوق التأليف والنشر الصورةثينكستوك

تم تسجيل الرقم القياسي الحالي للسرعة في الفضاء لمدة 46 عامًا. وتساءل المراسل متى سيتعرض للضرب.

نحن البشر مهووسون بالسرعة. لذلك ، في الأشهر القليلة الماضية فقط ، أصبح معروفًا أن الطلاب في ألمانيا وضعوا رقمًا قياسيًا لسرعة السيارة الكهربائية ، ويخطط سلاح الجو الأمريكي لتحسين سرعة الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت بطريقة تجعلهم يطورون سرعات تبلغ خمسة أضعاف سرعة الصوت ، أي. أكثر من 6100 كم / ساعة.

لن يكون لمثل هذه الطائرات طاقم ، لكن ليس لأن الناس لا يستطيعون التحرك بهذه السرعة العالية. في الواقع ، لقد تحرك الناس بالفعل بسرعات تفوق سرعة الصوت عدة مرات.

ومع ذلك ، هل هناك حد لن تتمكن بعده أجسامنا المتدفقة بسرعة من تحمل الأحمال الزائدة؟

يتم الاحتفاظ بسجل السرعة الحالي أيضًا من قبل ثلاثة رواد فضاء شاركوا في مهمة الفضاء أبولو 10 - توم ستافورد وجون يونغ ويوجين سيرنان.

في عام 1969 ، عندما طار رواد الفضاء حول القمر وعادوا ، وصلت الكبسولة التي كانوا فيها إلى سرعة تساوي 39.897 كم / ساعة على الأرض.

يقول جيم براي من شركة لوكهيد مارتن المتخصصة في مجال الطيران: "أعتقد أنه قبل مائة عام لم يكن بإمكاننا أن نتخيل أن شخصًا يمكنه السفر في الفضاء بسرعة تقارب 40 ألف كيلومتر في الساعة".

براي هو مدير مشروع الوحدة النمطية الصالحة للسكن لمركبة أوريون الفضائية المتقدمة ، والتي يجري تطويرها وكالة الفضاءناسا الأمريكية.

وفقًا للمطورين ، يجب أن تأخذ مركبة أوريون الفضائية - متعددة الأغراض وقابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا - رواد الفضاء إلى مدار أرضي منخفض. قد يكون من الجيد أنه بمساعدتها سيكون من الممكن تحطيم الرقم القياسي للسرعة الذي تم تحديده لشخص ما قبل 46 عامًا.

من المقرر أن يقوم الصاروخ الجديد الثقيل للغاية ، وهو جزء من نظام الإطلاق الفضائي ، بأول رحلة مأهولة في عام 2021. سيكون هذا تحليقًا لكويكب في مدار حول القمر.

يمكن للشخص العادي أن يتعامل مع حوالي خمسة جي قبل الإغماء.

ثم يجب أن تتبع ذلك الرحلات التي تستغرق أشهرًا إلى المريخ. الآن ، وفقًا للمصممين ، يجب أن تكون السرعة القصوى المعتادة للجبار حوالي 32000 كم / ساعة. ومع ذلك ، يمكن تجاوز السرعة التي طورتها أبولو 10 حتى إذا تم الحفاظ على التكوين الأساسي لمركبة أوريون الفضائية.

يقول براي: "صُمم أوريون للطيران إلى مجموعة متنوعة من الأهداف طوال حياته. يمكن أن يكون أسرع بكثير مما نخطط له حاليًا".

ولكن حتى "Orion" لن يمثل ذروة السرعة البشرية المحتملة. يقول براي: "في الأساس ، لا يوجد حد آخر للسرعة التي يمكننا السفر بها بخلاف سرعة الضوء".

سرعة الضوء مليار كم / ساعة. هل هناك أي أمل في أن نكون قادرين على سد الفجوة بين 40000 كم / ساعة وهذه القيم؟

والمثير للدهشة أن السرعة باعتبارها كمية متجهة تشير إلى سرعة الحركة واتجاه الحركة ليست مشكلة بالنسبة للأشخاص بالمعنى المادي ، طالما أنها ثابتة نسبيًا وموجهة في اتجاه واحد.

لذلك ، لا يمكن للناس - نظريًا - التحرك في الفضاء إلا بشكل أبطأ قليلاً من "حد سرعة الكون" ، أي سرعة الضوء.

ولكن حتى بافتراض أننا تغلبنا على العقبات التكنولوجية الكبيرة المرتبطة ببناء مركبة فضائية سريعة ، فإن أجسامنا الهشة ، ومعظمها من المياه ، ستواجه أخطارًا جديدة من تأثيرات السرعة العالية.

يمكن أن تظهر فقط مخاطر خيالية ، وحتى الآن ، إذا كان الناس يستطيعون التحرك. سرعة أكبرالضوء من خلال استخدام الثغرات في الفيزياء الحديثةأو من خلال الفتحات التي تكسر النمط.

كيفية تحمل الحمل الزائد

ومع ذلك ، إذا كنا نعتزم السفر بسرعة تزيد عن 40000 كم / ساعة ، فسيتعين علينا الوصول إليها ثم الإبطاء ببطء وبصبر.

تسارع سريع وتباطؤ سريع بنفس القدر خطر مميتلجسم الإنسان. ويدل على ذلك خطورة الإصابات الجسدية الناتجة عن حوادث السيارات ، حيث تنخفض السرعة من عدة عشرات من الكيلومترات في الساعة إلى الصفر.

ما هو سبب ذلك؟ في تلك الخاصية للكون ، والتي تسمى القصور الذاتي أو قدرة الجسم المادي ذي الكتلة على مقاومة التغيير في حالة الراحة أو الحركة في غياب أو تعويض التأثيرات الخارجية.

تمت صياغة هذه الفكرة في قانون نيوتن الأول ، الذي ينص على أن: "كل جسد يستمر في حالة الراحة أو الحركة المنتظمة والمستقيمة ، حتى يتم إجباره من قبل القوى المطبقة على تغيير هذه الحالة".

نحن البشر قادرون على تحمل قوى G الضخمة دون إصابات خطيرة ، ولكن للحظات قليلة فقط.

"حالة الراحة والحركة مع سرعة ثابتةيوضح براي: "هذا أمر طبيعي بالنسبة لجسم الإنسان". "يجب علينا بالأحرى أن نهتم بحالة الإنسان في لحظة التسارع."

منذ ما يقرب من قرن من الزمان ، أدى تطوير طائرة متينة يمكنها المناورة بسرعة إلى قيام الطيارين بالإبلاغ عن أعراض غريبة ناجمة عن التغيرات في سرعة واتجاه الرحلة. تضمنت هذه الأعراض فقدان البصر المؤقت والشعور بالثقل أو انعدام الوزن.

والسبب هو قوة الج ، مقاسة بوحدات G ، وهي نسبة التسارع الخطي إلى التسارع السقوط الحرعلى سطح الأرض تحت تأثير الجاذبية أو الجاذبية. تعكس هذه الوحدات تأثير تسارع السقوط الحر على كتلة جسم الإنسان على سبيل المثال.

يساوي الحمل الزائد 1 جي وزن الجسم الموجود في مجال الجاذبية الأرضية وينجذب إلى مركز الكوكب بسرعة 9.8 م / ثانية (عند مستوى سطح البحر).

تعتبر قوى G التي يواجهها الشخص عموديًا من الرأس إلى أخمص القدمين أو العكس أخبارًا سيئة حقًا للطيارين والركاب.

مع الأحمال الزائدة السلبية ، أي تباطؤ ، يندفع الدم من أصابع القدم إلى الرأس ، هناك شعور بالتشبع الزائد ، كما هو الحال في الوقوف على اليدين.

يحدث "الحجاب الأحمر" (الشعور الذي يشعر به الشخص عندما يندفع الدم إلى الرأس) عندما يرتفع الجفون السفلية الشفافة المنتفخة بالدم وتغلق بؤبؤ العين.

على العكس من ذلك ، أثناء التسارع أو قوى التسارع الإيجابية ، ينزف الدم من الرأس إلى الساقين ، تبدأ العين والدماغ في تجربة نقص الأكسجين ، حيث يتراكم الدم في الأطراف السفلية.

في البداية ، تصبح الرؤية غائمة ، أي. هناك فقدان في رؤية الألوان ويتدحرج ، كما يقولون ، "حجاب رمادي" ، ثم يحدث فقدان كامل للرؤية أو "حجاب أسود" ، ولكن يبقى الشخص واعيًا.

تؤدي الأحمال الزائدة المفرطة إلى فقدان الوعي التام. تسمى هذه الحالة بالإغماء الناجم عن الاحتقان. لقي العديد من الطيارين حتفهم بسبب سقوط "حجاب أسود" على أعينهم - وتحطمت أعينهم.

يمكن للشخص العادي أن يتعامل مع حوالي خمسة جي قبل الإغماء.

إن الطيارين ، الذين يرتدون وزرة خاصة مضادة لـ G ويتم تدريبهم بطريقة خاصة على شد عضلات الجذع وإرخائها حتى لا يتسرب الدم من الرأس ، قادرون على التحكم في الطائرة بأحمال زائدة تبلغ حوالي تسعة جيغا.

عند الوصول إلى سرعة إبحار ثابتة تبلغ 26000 كم / ساعة في المدار ، لا يختبر رواد الفضاء سرعة تفوق سرعة مسافري الخطوط الجوية التجارية.

"ل فترات قصيرةالوقت جسم الانسانيمكن أن تتحمل قوى تسارع أعلى بكثير من تسعة جي جي ، كما يقول جيف سفينتيك ، المدير التنفيذيجمعية طب الفضاء ، وتقع في الإسكندرية ، فيرجينيا. - ولكن تحمل الأحمال الزائدة ل فترة طويلةقلة قليلة من الناس قادرة على قضاء الوقت ".

نحن البشر قادرون على تحمل قوى G الهائلة دون إصابات خطيرة ، ولكن فقط لحظات قليلة.

سجل كابتن القوات الجوية الأمريكية إيلي بيدنج جونيور الرقم القياسي للتحمل قصير المدى في قاعدة هولومان الجوية في نيو مكسيكو. في عام 1958 ، عند الكبح على مزلجة خاصة تعمل بالطاقة الصاروخية ، بعد تسارعه إلى 55 كم / ساعة في 0.1 ثانية ، واجه حمولة زائدة قدرها 82.3 جم.

تم تسجيل هذه النتيجة بواسطة مقياس تسارع متصل بصدره. كانت عيون بيدينغ مغطاة أيضًا بـ "حجاب أسود" ، لكنه نجا من كدمات فقط خلال هذا العرض الرائع لقدرة جسم الإنسان على التحمل. صحيح ، بعد وصوله ، أمضى ثلاثة أيام في المستشفى.

والآن إلى الفضاء

كما شهد رواد الفضاء ، اعتمادًا على المركبة ، قوى تسارع عالية جدًا - من ثلاثة إلى خمسة جي - أثناء الإقلاع وأثناء العودة إلى الغلاف الجوي ، على التوالي.

من السهل نسبيًا تحمل قوى التسارع هذه ، وذلك بفضل الفكرة الذكية المتمثلة في ربط مسافري الفضاء بمقاعد في وضعية الانبطاح المواجهة لاتجاه الرحلة.

بمجرد وصولهم إلى سرعة إبحار ثابتة تبلغ 26000 كم / ساعة في المدار ، لا يختبر رواد الفضاء سرعة أكبر من سرعة ركاب الرحلات التجارية.

إذا لم تكن الأحمال الزائدة مشكلة بالنسبة للبعثات طويلة المدى على مركبة أوريون الفضائية ، فعندئذٍ مع الصخور الفضائية الصغيرة - النيازك الدقيقة - كل شيء يكون أكثر صعوبة.

يمكن أن تصل هذه الجزيئات بحجم حبة الأرز إلى سرعات مذهلة ولكنها مدمرة تصل إلى 300000 كم / ساعة. لضمان سلامة السفينة وسلامة طاقمها ، تم تجهيز Orion بطبقة حماية خارجية ، يتراوح سمكها من 18 إلى 30 سم.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير دروع حماية إضافية ، فضلاً عن وضع بارع للمعدات داخل السفينة.

يقول جيم براي: "لكي لا نفقد أنظمة الطيران التي تعتبر حيوية للمركبة الفضائية بأكملها ، يجب أن نحسب بدقة زوايا الاقتراب من النيازك الدقيقة".

كن مطمئنًا ، فإن النيازك الدقيقة ليست هي العائق الوحيد أمام المهمات الفضائية ، حيث ستلعب سرعات الطيران البشرية العالية في الفضاء الخالي من الهواء دورًا متزايد الأهمية.

أثناء الرحلة الاستكشافية إلى المريخ ، سيتعين أيضًا حل المهام العملية الأخرى ، على سبيل المثال ، تزويد الطاقم بالطعام ومواجهة الخطر المتزايد سرطانبسبب التأثير على جسم الانسانإشعاع الفضاء.

سيقلل تقليل وقت السفر من خطورة مثل هذه المشكلات ، بحيث تصبح سرعة السفر مرغوبة بشكل متزايد.

الجيل القادم من رحلات الفضاء

ستضع هذه الحاجة للسرعة عقبات جديدة في طريق مسافري الفضاء.

ستظل مركبة الفضاء الجديدة التابعة لوكالة ناسا التي تهدد بتحطيم الرقم القياسي لسرعة أبولو 10 تعتمد على اختبار الزمن أنظمة كيميائيةمحركات الصواريخ المستخدمة منذ الرحلات الفضائية الأولى. لكن هذه الأنظمة لها حدود سرعة شديدة بسبب إطلاق كميات صغيرة من الطاقة لكل وحدة وقود.

مصدر الطاقة الأكثر تفضيلاً ، وإن كان بعيد المنال ، لمركبة فضائية سريعة هو المادة المضادة ، وهي توأم ومضاد للمادة العادية.

لذلك ، من أجل زيادة سرعة الطيران بشكل كبير للأشخاص المتجهين إلى المريخ وما بعده ، يدرك العلماء أن هناك حاجة إلى أساليب جديدة تمامًا.

يقول براي: "الأنظمة التي لدينا اليوم قادرة تمامًا على إيصالنا إلى هناك ، لكننا جميعًا نود أن نشهد ثورة في المحركات".

إريك ديفيس ، عالم الفيزياء البحثي الرئيسي في معهد الدراسات المتقدمة في أوستن ، تكساس ، وعضو برنامج اختراق فيزياء الحركة التابع لوكالة ناسا ، البالغ من العمر ست سنوات مشروع البحث، التي انتهت في عام 2002 ، حددت الوسائل الثلاث الواعدة ، من وجهة نظر الفيزياء التقليدية ، التي يمكن أن تساعد البشرية على تحقيق سرعات كافية بشكل معقول للسفر بين الكواكب.

بالمختصر، نحن نتكلمحول ظاهرة إطلاق الطاقة أثناء انقسام المادة ، اندماج نووي حراريوإبادة المادة المضادة.

الطريقة الأولى هي الانشطار الذري وتستخدم في المفاعلات النووية التجارية.

والثاني ، الاندماج الحراري النووي ، هو تكوين ذرات أثقل من ذرات أبسط ، وهو نوع من التفاعلات التي تمد الشمس بالطاقة. هذه تقنية مبهرة ولكنها لا تُمنح للأيدي ؛ قبل أن تكون "دائمًا على بعد 50 عامًا" - وستظل كذلك دائمًا ، كما يقول الشعار القديم لهذه الصناعة.

يقول ديفيس: "هذه تقنيات متقدمة جدًا ، لكنها تستند إلى الفيزياء التقليدية وتم ترسيخها منذ فجر العصر الذري". وبحسب تقديرات متفائلة ، أنظمة الدفع، بناءً على مفاهيم الانشطار الذري والاندماج الحراري النووي ، نظريًا ، قادرون على تسريع السفينة إلى 10 ٪ من سرعة الضوء ، أي تصل إلى 100 مليون كم / ساعة.

مصدر الطاقة الأكثر تفضيلاً ، وإن كان بعيد المنال ، لمركبة فضائية سريعة هو المادة المضادة ، التوأم والمضاد للمادة العادية.

عندما يتلامس نوعان من المادة ، فإنهما يبيدان بعضهما البعض ، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة نقية.

توجد اليوم تقنيات إنتاج وتخزين كميات صغيرة جدًا من المادة المضادة.

في الوقت نفسه ، سيتطلب إنتاج المادة المضادة بكميات مفيدة قدرات خاصة جديدة من الجيل التالي ، وسيتعين على الهندسة الدخول في سباق تنافسي لإنشاء مركبة فضائية مناسبة.

ولكن ، كما يقول ديفيس ، هناك الكثير أفكار رائعةيجري العمل بالفعل على لوحات الرسم.

ستكون السفن الفضائية التي تدفعها طاقة المادة المضادة قادرة على التسارع لأشهر وحتى سنوات والوصول إلى نسب أكبر من سرعة الضوء.

في الوقت نفسه ، ستظل الأحمال الزائدة على متن السفن مقبولة لسكان السفن.

في الوقت نفسه ، ستكون هذه السرعات الجديدة الرائعة محفوفة بأخطار أخرى على جسم الإنسان.

حائل الطاقة

عند سرعات تصل إلى عدة مئات من ملايين الكيلومترات في الساعة ، فإن أي ذرة من الغبار في الفضاء ، من ذرات الهيدروجين المتناثرة إلى النيازك الدقيقة ، تصبح حتمًا رصاصة عالية الطاقة قادرة على اختراق هيكل السفينة.

يقول آرثر إدلشتاين: "عندما تتحرك بسرعة عالية جدًا ، فهذا يعني أن الجسيمات التي تطير نحوك تتحرك بنفس السرعة".

جنبا إلى جنب مع والده الراحل ، ويليام إدلشتاين ، أستاذ الأشعة في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز ، عمل على ورقة علمية فحصت آثار ذرات الهيدروجين الكونية (على الأشخاص والمعدات) أثناء السفر الفضائي فائق السرعة.

سيبدأ الهيدروجين في التحلل إلى الجسيمات دون الذرية، والتي سوف تخترق داخل السفينة وتعريض كل من الطاقم والمعدات للإشعاع.

سيحملك محرك Alcubierre مثل راكب أمواج على قمة موجة ، عالم الفيزياء البحثي إريك ديفيز

عند 95٪ من سرعة الضوء ، فإن التعرض لمثل هذا الإشعاع يعني الموت الفوري تقريبًا.

سيتم تسخين المركبة الفضائية إلى درجات حرارة ذوبان لا يمكن أن تتحملها أي مادة يمكن تصورها ، وسيغلي الماء الموجود في أجسام أفراد الطاقم على الفور.

يعلق إدلشتاين بروح الدعابة: "هذه كلها مشاكل سيئة للغاية".

قدر هو ووالده أنه من أجل إنشاء نظام درع مغناطيسي افتراضي قادر على حماية السفينة وأفرادها من أمطار الهيدروجين القاتلة ، يمكن لمركبة فضائية السفر بسرعة لا تتجاوز نصف سرعة الضوء. ثم يحصل الأشخاص الموجودون على متنها على فرصة للبقاء على قيد الحياة.

مارك ميليس ، فيزيائي مشكلة التحرك إلى الأمام، والرئيس السابق لبرنامج فيزياء الحركة التخريبية التابع لوكالة ناسا ، يحذر من أن حدود السرعة المحتملة لرحلات الفضاء تظل مشكلة للمستقبل البعيد.

"قائم على المعرفة الجسديةحتى الآن ، يمكننا القول أنه سيكون من الصعب للغاية تطوير سرعة تزيد عن 10٪ من سرعة الضوء ، كما يقول ميليس. "نحن لسنا في خطر بعد. تشبيه بسيط: لماذا القلق من أننا قد نغرق إذا لم ندخل المياه بعد. "

أسرع من الضوء؟

إذا افترضنا أننا ، إذا جاز التعبير ، تعلمنا السباحة ، فهل يمكننا بعد ذلك تعلم الانزلاق عبر الزمكان - إذا طورنا هذا التشبيه أكثر - ونطير بسرعة فائقة؟

إن فرضية القدرة الفطرية على البقاء في بيئة فائقة اللمعان ، على الرغم من الشك ، لا تخلو من لمحات معينة من التنوير المتعلم في ظلام دامس.

تعتمد إحدى طرق السفر المثيرة للاهتمام على التكنولوجيا ، مواضيع مماثلة، والتي يتم استخدامها في "محرك الاعوجاج" أو "محرك الاعوجاج" من Star Trek.

مبدأ التشغيل لهذا محطة توليد الكهرباء، المعروف أيضًا باسم "محرك Alcubierre" * (سمي على اسم الفيزيائي المكسيكي ميغيل ألكوبيير) ، هو أنه يسمح للسفينة بضغط الزمكان الطبيعي الذي وصفه ألبرت أينشتاين أمامها وتوسيعه خلفه.

من حيث الجوهر ، تتحرك السفينة في حجم معين من الزمكان ، وهو نوع من "فقاعة الانحناء" ، التي تتحرك أسرع من سرعة الضوء.

وهكذا ، تظل السفينة ثابتة في الزمكان العادي في هذه "الفقاعة" دون أن تتشوه وتجنب انتهاكات الحد الأقصى للسرعة العالمية للضوء.

يقول ديفيس: "بدلاً من أن تطفو في مياه الزمكان العادي ، سيحملك محرك Alcubierre مثل راكب أمواج على قمة موجة."

هناك أيضًا خدعة معينة هنا. لتنفيذ هذه الفكرة ، هناك حاجة إلى شكل غريب من المادة ، له كتلة سالبة من أجل ضغط وتوسيع الزمكان.

يقول ديفيس: "لا تحتوي الفيزياء على أي موانع فيما يتعلق بالكتلة السالبة ، لكن لا توجد أمثلة عليها ، ولم نرها في الطبيعة مطلقًا".

هناك خدعة أخرى. في ورقة بحثية نُشرت في عام 2012 ، تكهن باحثون في جامعة سيدني بأن "فقاعة الاعوجاج" ستتراكم جسيمات كونية عالية الطاقة لأنها بدأت حتماً في التفاعل مع محتويات الكون.

سوف تدخل بعض الجسيمات داخل الفقاعة نفسها وتضخ السفينة بالإشعاع.

عالق في سرعات الضوء الفرعي؟

هل حقاً محكوم علينا أن نتعثر في مرحلة سرعات الضوء الفرعي بسبب حساسيتنا البيولوجية ؟!

لا يتعلق الأمر بوضع رقم قياسي لسرعة العالم الجديد (المجرة؟) لشخص ما ، بل يتعلق باحتمالية تحويل البشرية إلى مجتمع بين النجوم.

بنصف سرعة الضوء - وهو الحد الذي يشير بحث إيدلشتاين إلى أن أجسامنا يمكن أن تتحمله - فإن رحلة ذهابًا وإيابًا إلى أقرب نجم ستستغرق أكثر من 16 عامًا.

(لن تؤدي تأثيرات تمدد الوقت ، الذي بموجبه يمر طاقم المركبة الفضائية في نظامها الإحداثيات وقتًا أقل من الأشخاص الباقين على الأرض في نظام الإحداثيات الخاص بهم ، إلى عواقب وخيمة عند نصف سرعة الضوء).

مارك ميليس مليء بالأمل. بالنظر إلى أن البشرية طورت بدلات مضادة للأكسدة وحماية ضد النيازك الدقيقة ، مما يسمح للناس بالسفر بأمان في المسافة الزرقاء العظيمة وسواد الفضاء المرصع بالنجوم ، فهو واثق من أنه يمكننا إيجاد طرق للبقاء على قيد الحياة ، بغض النظر عن السرعة التي نصل إليها فى المستقبل.

"إن التقنيات نفسها التي يمكن أن تساعدنا في تحقيق سرعات سفر جديدة لا تصدق ، ستزودنا" ميليس ميوزز "بقدرات جديدة ، غير معروفة حتى الآن ، لحماية الأطقم."

ملاحظات المترجم:

*جاء ميغيل ألكوبيير بفكرة "فقاعته" في عام 1994. وفي عام 1995 ، اقترح الفيزيائي الروسي سيرجي كراسنيكوف مفهوم جهاز للسفر عبر الفضاء أسرع من سرعة الضوء. كانت الفكرة تسمى "أنابيب كراسنيكوف".

هذا انحناء اصطناعي للزمكان وفقًا لمبدأ ما يسمى بالثقب الدودي. من الناحية الافتراضية ، ستتحرك السفينة في خط مستقيم من الأرض إلى نجم معين عبر الزمكان المنحني ، مروراً بأبعاد أخرى.

وفقًا لنظرية كراسنيكوف ، سيعود مسافر الفضاء في نفس الوقت الذي انطلق فيه.

للتغلب على قوة الجاذبية ووضع المركبة الفضائية في مدار الأرض ، يجب أن يطير الصاروخ بسرعة لا تقل عن 8 كيلومترات في الثانية. هذه هي السرعة الفضائية الأولى. الجهاز ، الذي يُعطى السرعة الكونية الأولى ، بعد انفصاله عن الأرض ، يصبح قمرًا صناعيًا ، أي أنه يتحرك حول الكوكب في مدار دائري. إذا تم إخبار المركبة بسرعة أقل من السرعة الكونية الأولى ، فسوف تتحرك على طول مسار يتقاطع مع السطح العالم. بمعنى آخر ، سوف يسقط على الأرض.

لكن مثل هذه الرحلة تتطلب الكثير من الوقود. إنها طائرة نفاثة لبضع دقائق ، ويأكل المحرك خزانًا كاملًا لخزان السكك الحديدية ، ومن أجل إعطاء الصاروخ التسارع اللازم ، يلزم تكوين سكك حديدية ضخم للوقود.

لا توجد محطات تعبئة في الفضاء ، لذلك عليك أن تأخذ كل الوقود معك.

خزانات الوقود كبيرة جدًا وثقيلة. عندما تكون الدبابات فارغة ، تصبح حمولة إضافية للصاروخ. توصل العلماء إلى طريقة للتخلص من الوزن الزائد. يتم تجميع الصاروخ كمنشئ ويتكون من عدة مستويات أو خطوات. كل مرحلة لها محركها الخاص وإمدادات الوقود الخاصة بها.

الخطوة الأولى هي الأصعب. هنا هو الأكثر محرك قويومعظم الوقود. عليها أن تحرك الصاروخ من مكانه وتعطيه التسارع اللازم. عند استهلاك وقود المرحلة الأولى ، ينفصل عن الصاروخ ويسقط على الأرض ، ويصبح الصاروخ أخف وزناً ولا يحتاج إلى استخدام وقود إضافي لحمل خزانات فارغة.

ثم يتم تشغيل محركات المرحلة الثانية ، وهي أصغر من الأولى ، لأنها تحتاج إلى إنفاق طاقة أقل لرفع المركبة الفضائية. عندما تكون خزانات الوقود فارغة ، وهذه المرحلة "تنفتح" من الصاروخ. ثم الثالث والرابع ...

بعد نهاية المرحلة الأخيرة ، تكون المركبة الفضائية في المدار. يمكن أن تطير حول الأرض لفترة طويلة جدًا دون إنفاق قطرة واحدة من الوقود.

بمساعدة هذه الصواريخ ، يتم إرسال رواد الفضاء والأقمار الصناعية والمحطات الآلية بين الكواكب في رحلة جوية.

هل تعرف...

تعتمد السرعة الكونية الأولى على كتلة الجسم السماوي. بالنسبة لعطارد ، الذي تقل كتلته 20 مرة عن كتلة الأرض ، فهو 3.5 كيلومتر في الثانية ، وبالنسبة للمشتري ، الذي تبلغ كتلته 318 مرة كتلة الأرض ، فهو يقارب 42 كيلومترًا في الثانية!

مدة الإقامة البشرية المستمرة في ظروف الرحلات الفضائية:

أثناء تشغيل محطة مير ، تم تعيين الأرقام القياسية العالمية المطلقة لمدة الإقامة البشرية المستمرة في ظروف الرحلات الفضائية:
1987 - يوري رومانينكو (326 يومًا 11 ساعة و 38 دقيقة) ؛
1988 - فلاديمير تيتوف ، موسى ماناروف (365 يومًا 22 ساعة و 39 دقيقة) ؛
1995 - فاليري بولياكوف (437 يوم 17 ساعة 58 دقيقة).

إجمالي الوقت الذي يقضيه الشخص في ظروف رحلة الفضاء:

تم تعيين الأرقام القياسية العالمية لمدة إجمالي الوقت الذي يقضيه الشخص في ظروف رحلة الفضاء في محطة مير:
1995 - فاليري بولياكوف - 678 يومًا 16 ساعة و 33 دقيقة (لرحلتين) ؛
1999 - سيرجي أفدييف - 747 يومًا 14 ساعة و 12 دقيقة (لمدة 3 رحلات).

المشي في الفضاء:

على نظام التشغيل Mir ، تم إجراء 78 نشاطًا خارج المركبة (بما في ذلك ثلاث إيفا إلى وحدة Spektr المنسدلة الضغط) بمدة إجمالية قدرها 359 ساعة و 12 دقيقة. وحضر المخارج: 29 رائد فضاء روسي ، و 3 رواد فضاء أمريكيين ، ورائد فضاء فرنسيان ، ورائد فضاء من وكالة الفضاء الأوروبية (مواطن ألماني). سونيتا ويليامز رائدة فضاء في وكالة ناسا تحمل الرقم القياسي العالمي لأطول وقت عمل للمرأة. مساحة مفتوحة. عمل الأمريكي في محطة الفضاء الدولية لأكثر من نصف عام (9 نوفمبر 2007) مع طاقمين وقام بأربع عمليات سير في الفضاء.

الناجي من الفضاء:

وفقًا للملخص العلمي الموثوق ، قضى العالم الجديد ، سيرجي كونستانتينوفيتش كريكاليف ، اعتبارًا من يوم الأربعاء 17 أغسطس 2005 ، 748 يومًا في المدار ، وبذلك حطم الرقم القياسي السابق الذي سجله سيرجي أفدييف خلال رحلاته الثلاث إلى محطة مير (747 يومًا و 14 ساعة) 12 دقيقة). تميزه الأحمال الجسدية والعقلية المختلفة التي تحملها كريكاليف بأنه أحد رواد الفضاء الأكثر ديمومةً وتكييفًا بنجاح في تاريخ رواد الفضاء. تم انتخاب ترشيح كريكاليف مرارًا وتكرارًا للقيام بمهام صعبة إلى حد ما. يصف ديفيد ماسون ، الطبيب وعالم النفس بجامعة ولاية تكساس ، رائد الفضاء بأنه أفضل ما يمكنك العثور عليه.

مدة رحلة الفضاء بين النساء:

بين النساء ، تم تحديد الأرقام القياسية العالمية لمدة رحلة الفضاء في إطار برنامج مير من قبل:
1995 - إيلينا كونداكوفا (169 يومًا و 5 ساعات و 1 دقيقة) ؛ 1996 - شانون لوسيد ، الولايات المتحدة الأمريكية (188 يومًا 04 ساعات 00 دقيقة ، بما في ذلك محطة مير - 183 يومًا 23 ساعة 00 دقيقة).

الأطول رحلات الفضاء مواطنين أجانب:

من المواطنين الأجانب ، أكثر من غيرهم الرحلات الطويلةفي إطار برنامج "مير" ملتزمة:
جان بيير هينيري (فرنسا) - 188 يوم 20 ساعة و 16 دقيقة ؛
شانون لوسيد (الولايات المتحدة الأمريكية) - 188 يومًا 04 ساعة 00 دقيقة ؛
توماس رايتر (وكالة الفضاء الأوروبية ، ألمانيا) - 179 يومًا 01 ساعة و 42 دقيقة

رواد الفضاء الذين قاموا بست عمليات سير في الفضاء أو أكثر في محطة مير:

أناتولي سولوفيوف - 16 (77 ساعة و 46 دقيقة) ،
سيرجي أفديف - 10 (41 ساعة و 59 دقيقة) ،
الكسندر سيريبروف - 10 (31 ساعة و 48 دقيقة) ،
نيكولاي بودارين - 8 (44 ساعة 00 دقيقة) ،
Talgat Musabaev - 7 (41 ساعة و 18 دقيقة) ،
فيكتور أفاناسييف - 7 (38 ساعة و 33 دقيقة) ،
سيرجي كريكاليف - 7 (36 ساعة و 29 دقيقة) ،
موسى ماناروف - 7 (34 ساعة و 32 دقيقة) ،
أناتولي أرتسبارسكي - 6 (32 ساعة و 17 دقيقة) ،
يوري أونوفرينكو - 6 (30 ساعة و 30 دقيقة) ،
يوري أوساتشيف - 6 (30 ساعة و 30 دقيقة) ،
جينادي ستريكالوف - 6 (21 ساعة و 54 دقيقة) ،
ألكسندر فيكتورنكو - 6 (19 ساعة و 39 دقيقة) ،
فاسيلي تسيبلييف - 6 (19:11).

أول مركبة فضائية مأهولة:

تم إجراء أول رحلة فضائية مأهولة مسجلة من قبل الاتحاد الدولي للملاحة الجوية (تأسست IFA في عام 1905) على متن مركبة فوستوك الفضائية في 12 أبريل 1961 من قبل رائد فضاء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية الرائد في القوات الجوية السوفياتية يوري ألكسيفيتش غاغارين (1934 ... 1968) ). ويترتب على الوثائق الرسمية لـ IFA أن المركبة الفضائية انطلقت من قاعدة بايكونور كوزمودروم في الساعة 6:07 بتوقيت جرينتش وهبطت بالقرب من قرية سميلوفكا ، مقاطعة تيرنوفسكي ، منطقة ساراتوف. اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في 108 دقيقة. كان أقصى ارتفاع طيران لمركبة فوستوك الفضائية بطول 40868.6 كم 327 كم ثانية السرعة القصوى 28260 كم / ساعة.

أول امرأة في الفضاء:

كانت أول امرأة تدور حول الأرض في مدار فضائي ملازمًا مبتدئًا في سلاح الجو اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن مقدم أول مهندس رائد فضاء لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) فالنتينا فلاديميروفنا تيريشكوفا (ولدت في 6 مارس 1937) ، التي أطلقت على مركبة فوستوك 6 الفضائية من بايكونور كوزمودروم كازاخستان اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، في الساعة 9:30 دقيقة بتوقيت جرينتش يوم 16 يونيو 1963 وهبط في الساعة 08:16 يوم 19 يونيو بعد رحلة استغرقت 70 ساعة و 50 دقيقة. خلال هذا الوقت ، قامت بأكثر من 48 ثورة كاملة حول الأرض (1971000 كم).

أقدم وأصغر رواد الفضاء:

كان كارل جوردون هينيتز (الولايات المتحدة الأمريكية) أقدم رواد فضاء من 228 رائد فضاء على الأرض ، وشارك في الرحلة التاسعة عشرة للمركبة الفضائية عن عمر يناهز 58 عامًا. قابلة لإعادة الاستخدام"تشالنجر" في 29 يوليو 1985. كان أصغرهم رائدًا في سلاح الجو اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (حاليًا اللفتنانت جنرال طيار رائد فضاء لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) الألماني ستيبانوفيتش تيتوف (من مواليد 11 سبتمبر 1935) والذي تم إطلاقه على متن السفينة "فوستوك 2" في 6 أغسطس 1961 م عن عمر 25 سنة 329 يوماً.

أول سير في الفضاء:

أول من فتح الفراغفي 18 مارس 1965 ، غادر اللفتنانت كولونيل من القوات الجوية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن اللواء ، طيار رائد فضاء لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) أليكسي أركييبوفيتش ليونوف (من مواليد 20 مايو 1934) مركبة الفضاء فوسخود 2. الفضاء خارج غرفة القفل 12 دقيقة 9 ثوانٍ .

أول سير امرأة في الفضاء:

في عام 1984 ، كانت سفيتلانا سافيتسكايا أول امرأة تذهب إلى الفضاء الخارجي ، بعد أن عملت خارج محطة ساليوت 7 لمدة 3 ساعات و 35 دقيقة. قبل أن تصبح رائدة فضاء ، سجلت سفيتلانا ثلاثة أرقام قياسية عالمية في القفز بالمظلات في قفزات جماعية من طبقة الستراتوسفير و 18 رقماً قياسياً في الطائرات النفاثة.

تسجيل مدة سير المرأة في الفضاء:

سجلت رائدة فضاء ناسا سونيتا لين ويليامز الرقم القياسي لأطول سير في الفضاء لامرأة. أمضت 22 ساعة و 27 دقيقة فوق المحطة متجاوزة الإنجاز السابق بأكثر من 21 ساعة. تم تعيين الرقم القياسي أثناء العمل على الجزء الخارجي من محطة الفضاء الدولية في 31 يناير و 4 فبراير 2007. عمل ويليامز مع مايكل لوبيز أليجريا لإعداد المحطة لمواصلة البناء.

أول سير في الفضاء مستقل:

كان الكابتن بالبحرية الأمريكية بروس ماكاندلز الثاني (من مواليد 8 يونيو 1937) أول رجل يعمل في مساحة مفتوحة بدون حبل. تكلفة تطوير هذه البدلة الفضائية 15 مليون دولار.

أطول رحلة مأهولة:

تم إطلاق العقيد في القوات الجوية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية فلاديمير جورجيفيتش تيتوف (من مواليد 1 يناير 1951) ومهندس الطيران موسى هيرامانوفيتش ماناروف (من مواليد 22 مارس 1951) على متن المركبة الفضائية Soyuz-M4 في 21 ديسمبر 1987 إلى محطة فضاء"مير" وهبطت على متن المركبة الفضائية Soyuz-TM6 (مع رائد الفضاء الفرنسي جان لو كريتيان) في موقع هبوط بديل بالقرب من جيزكازجان ، كازاخستان ، الاتحاد السوفياتي ، في 21 ديسمبر 1988 ، بعد أن أمضوا 365 يومًا في الفضاء 22 ساعة و 39 دقيقة 47 ثواني.

ابعد رحلة في الفضاء:

قضى رائد الفضاء السوفيتي فاليري ريومين ما يقرب من عام كامل في المركبة الفضائية ، والتي قامت بـ 5750 دورة حول الأرض في تلك الـ 362 يومًا. في الوقت نفسه ، قطع Ryumin 241 مليون كيلومتر. هذا يساوي المسافة من الأرض إلى المريخ والعودة إلى الأرض.

المسافر الفضائي الأكثر خبرة:

أكثر مسافر الفضاء خبرة هو عقيد القوات الجوية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، رائد فضاء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية يوري فيكتوروفيتش رومانينكو (من مواليد 1944) ، الذي أمضى 430 يومًا 18 ساعة و 20 دقيقة في 3 رحلات في 1977 ... 1978 ، في 1980 و في 1987 ز.

أكبر طاقم:

يتكون أكبر طاقم من 8 رواد فضاء (من بينهم امرأة واحدة) ، الذين أطلقوا في 30 أكتوبر 1985 على متن مركبة الفضاء تشالنجر القابلة لإعادة الاستخدام.

معظم الناس في الفضاء:

أكبر عدد من رواد الفضاء على الإطلاق في الفضاء في نفس الوقت هو 11: 5 أمريكيين على متن تشالنجر و 5 روس وهندي واحد على متنها المحطة المداريةساليوت 7 في أبريل 1984 ، 8 أمريكيين على متن تشالنجر و 3 روس على متن محطة ساليوت 7 المدارية في أكتوبر 1985 ، 5 أمريكيين على متن مكوك الفضاء ، 5 روس وفرنسي واحد على متن المحطة المدارية مير في ديسمبر 1988

أعلى سرعة:

تم تطوير أعلى سرعة تحرك بها أي شخص (39897 كم / ساعة) بواسطة الوحدة الرئيسية لأبولو 10 على ارتفاع 121.9 كم من سطح الأرض أثناء عودة الرحلة الاستكشافية في 26 مايو 1969. كانت المركبة الفضائية قائد الطاقم العقيد في سلاح الجو الأمريكي (العميد الآن) توماس باتن ستافورد (ب. ويذرفورد ، أوكلاهوما ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 17 سبتمبر 1930) ، قائد البحرية الأمريكية الرتبة الثالثة يوجين أندرو سيرنان (ب. شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 14 مارس 1934) وكابتن البحرية الأمريكية الرتبة الثالثة (كابتن متقاعد الآن في المرتبة الأولى) جون وات يونغ (ولد في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 24 سبتمبر 1930).
من النساء السرعة القصوىتم الوصول إلى (28115 كم / ساعة) من قبل ملازم أول من سلاح الجو اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن مقدم مهندس ، رائد فضاء لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) فالنتينا فلاديميروفنا تيريشكوفا (من مواليد 6 مارس 1937) على المركبة الفضائية السوفيتية فوستوك 6 في 16 يونيو ، 1963.

أصغر رائد فضاء:

أصغر رائدة فضاء اليوم هي ستيفاني ويلسون. ولدت في 27 سبتمبر 1966 وتبلغ من العمر 15 يومًا أصغر من أنيوشا أنصاري.

أول كائن حي يسافر إلى الفضاء:

كان الكلب لايكا ، الذي تم وضعه في مدار حول الأرض على القمر الصناعي السوفيتي الثاني في 3 نوفمبر 1957 ، أول كائن حي في الفضاء. ماتت لايكا من الاختناق عندما نفد الأكسجين.

الوقت القياسي الذي يقضيه على سطح القمر:

جمع طاقم أبولو 17 وزنًا قياسيًا (114.8 كجم) من عينات الصخور والأرطال خلال عمل لمدة 22 ساعة و 5 دقائق خارج المركبة الفضائية. ضم الطاقم الكابتن بالبحرية الأمريكية من الرتبة الثالثة يوجين أندرو سيرنان (مواليد شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 14 مارس 1934) والدكتور هاريسون شميت (مواليد سايتا روز ، نيو مكسيكو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 3 يوليو 1935) ، الذي أصبح الثاني عشر شخص يمشي على القمر. ظل رواد الفضاء على سطح القمر لمدة 74 ساعة و 59 دقيقة خلال أطول رحلة استكشافية قمرية ، والتي استمرت 12 يومًا و 13 ساعة و 51 دقيقة من 7 إلى 19 ديسمبر 1972.

أول شخص يمشي على القمر:

أصبح نيل ألدن أرمسترونج (من مواليد واباكونيتا ، أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 5 أغسطس 1930 ، أسلاف من أصل اسكتلندي وألماني) ، قائد مركبة الفضاء أبولو 11 ، أول شخص يمشي على سطح القمر في بحر منطقة الهدوء في الساعة 2 صباحًا و 56 دقيقة و 15 ثانية بتوقيت جرينتش في 21 يوليو 1969. تبعه العقيد في سلاح الجو الأمريكي الكولونيل إدوين يوجين ألدرين جونيور (ولد في مونتكلير ، نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 20 يناير 1930.

أعلى ارتفاع لطيران الفضاء:

وصل طاقم أبولو 13 إلى أعلى ارتفاع ، حيث كان في مستوطنة (أي في أبعد نقطة من مساره) على بعد 254 كم من سطح القمر على مسافة 400187 كم من سطح الأرض في ساعة و 21 دقيقة بتوقيت غرينتش في 15 أبريل. ، 1970. ضم الطاقم الكابتن بالبحرية الأمريكية جيمس آرثر لوفيل جونيور (ولد في كليفلاند ، أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 25 مارس 1928) ، فريد والاس هايز جونيور (ولد في بيلوكسي ، ميسوري ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 14 نوفمبر ، 1933) وجون إل.سويجرت (1931 ... 1982). تم تحديد الرقم القياسي للارتفاع للنساء (531 كم) من قبل رائدة الفضاء الأمريكية كاثرين سوليفان (ولدت في باترسون ، نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 3 أكتوبر 1951) خلال رحلة مكوكية في 24 أبريل 1990.

أعلى سرعة للمركبة الفضائية:

أصبحت بايونير 10 أول مركبة فضائية تصل إلى سرعة الفضاء 3 ، مما يسمح لها بتجاوز النظام الشمسي. الصاروخ الحامل "Atlas-SLV ZS" بالمرحلة الثانية المعدلة "Tsentavr-D" والمرحلة الثالثة "Tiokol-Te-364-4" في 2 مارس 1972 غادرا الأرض بسرعة غير مسبوقة في ذلك الوقت 51682 كم / ح. تم تعيين سجل سرعة المركبة الفضائية (240 كم / ساعة) بواسطة المسبار الشمسي الأمريكي الألماني هيليوس-بي الذي تم إطلاقه في 15 يناير 1976.

أقصى اقتراب للمركبة الفضائية من الشمس:

16 أبريل 1976 بحث محطة أوتوماتيكيةاقترب "هيليوس- بي" (الولايات المتحدة - ألمانيا) من الشمس على مسافة 43.4 مليون كيلومتر.

أولاً قمر اصطناعيالأراضي:

تم إطلاق أول قمر صناعي أرضي بنجاح ليلة 4 أكتوبر 1957 في مدار بارتفاع 228.5 / 946 كم وسرعة تزيد عن 28565 كم / ساعة من قاعدة بايكونور الفضائية ، شمال تيوراتام ، كازاخستان ، اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ( 275 كم شرق بحر آرال). تم تسجيل القمر الصناعي الكروي رسميًا كجسم "1957 alpha 2" ، ووزنه 83.6 كجم ، ويبلغ قطره 58 سم ، وبعد أن ظل موجودًا لمدة 92 يومًا ، تم إحراقه في 4 يناير 1958. مركبة الإطلاق ، المعدلة R 7 ، 29.5 m long ، تم تطويره تحت إشراف كبير المصممين S.P. Korolev (1907 ... 1966) ، الذي قاد أيضًا المشروع بأكمله لإطلاق IS3.

أبعد شيء من صنع الإنسان:

تم إطلاق بايونير 10 من مركز الفضاء في كيب كانافيرال. كينيدي ، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، في 17 أكتوبر 1986 ، عبرت مدار بلوتو ، على بعد 5.9 مليار كيلومتر من الأرض. بحلول أبريل 1989 كانت تقع خارج أبعد نقطة في مدار بلوتو وتستمر في الانحسار في الفضاء بسرعة 49 كم / ساعة. في عام 1934 ن. ه. ستقترب من الحد الأدنى للمسافة إلى النجم Ross-248 ، الذي يبعد عنا 10.3 سنة ضوئية. حتى قبل عام 1991 ، كانت المركبة الفضائية فوييجر 1 الأسرع بعيدة عن بايونير 10.

ابتعدت إحدى المركبتين الفضائيتين "ترافيلرز" فوييجر ، التي انطلقت من الأرض في عام 1977 ، عن الشمس بمقدار 97 وحدة فلكية في 28 عامًا من الطيران. هـ. (14.5 مليار كيلومتر) وهي اليوم أبعد جسم اصطناعي عن بعد. عبرت Voyager-1 حدود الغلاف الجوي للشمس ، أي المنطقة التي يوجد فيها رياح مشمسةيلتقي بالوسط النجمي في عام 2005. الآن يقع مسار السيارة التي تطير بسرعة 17 كم / ثانية في المنطقة هزة أرضية. سيتم تشغيل فوييجر 1 حتى عام 2020. ومع ذلك ، فمن المحتمل جدًا أن المعلومات الواردة من Voyager-1 ستتوقف عن الوصول إلى الأرض في نهاية عام 2006. والحقيقة أنه من المقرر أن تخفض وكالة ناسا 30٪ من الميزانية فيما يتعلق بالبحوث حول الأرض والنظام الشمسي.

أثقل وأكبر جسم فضائي:

كان أثقل جسم تم إطلاقه في مدار قريب من الأرض هو المرحلة الثالثة من صاروخ ساتورن 5 الأمريكي بمركبة الفضاء أبولو 15 ، والتي كانت تزن 140512 كجم قبل دخولها إلى المدار الوسيط المركز. تم إطلاق القمر الصناعي الأمريكي إكسبلورر 49 لعلم الفلك الراديوي في 10 يونيو 1973 ، وكان وزنه 200 كجم فقط ، لكن امتداد هوائيه كان 415 مترًا.

أقوى صاروخ:

الفضاء السوفياتي نظام النقلتم إطلاق Energia لأول مرة في 15 مايو 1987 من قاعدة بايكونور الفضائية ، ويبلغ وزن حمولته الكاملة 2400 طن ويطور قوة دفع تزيد عن 4 آلاف طن. والصاروخ قادر على إطلاق حمولة تصل إلى 140 مترًا بالقرب من- مدار أرضي ، يبلغ قطره الأقصى 16 مترًا ، وهو عبارة عن تركيب معياري مستخدم في الاتحاد السوفياتي. يتم توصيل 4 مسرعات بالوحدة الرئيسية ، كل منها به محرك 1 RD 170 يعمل بالأكسجين السائل والكيروسين. تعديل الصاروخ مع 6 معززات ومرحلة عليا قادر على إطلاق حمولة تصل إلى 180 طنًا في مدار قريب من الأرض ، ونقل حمولة 32 طنًا إلى القمر و 27 طنًا إلى كوكب الزهرة أو المريخ.

سجل نطاق الرحلة بين مركبات البحث على طاقة شمسية:

حقق المسبار الفضائي ستاردست نوعًا من الأرقام القياسية لمدى رحلات جميع مركبات الأبحاث التي تعمل بالطاقة الشمسية - فهو يقع حاليًا على مسافة 407 ملايين كيلومتر من الشمس. الغرض الرئيسي من الجهاز الأوتوماتيكي هو الاقتراب من المذنب وجمع الغبار.

أول مركبة ذاتية الدفع على أجسام فضائية خارج كوكب الأرض:

أول مركبة ذاتية الدفع مصممة للعمل على الكواكب الأخرى وأقمارها الصناعية في الوضع التلقائي هي Lunokhod 1 السوفيتي (الوزن - 756 كجم ، الطول بغطاء مفتوح - 4.42 مترًا ، العرض - 2.15 مترًا ، الارتفاع - 1 ، 92 مترًا) ، تم تسليمها إلى القمر بواسطة المركبة الفضائية لونا 17 وبدأت في التحرك في بحر الأمطار بأمر من الأرض في 17 نوفمبر 1970. في المجموع ، قطعت 10 كيلومترات و 540 مترًا ، وتغلبت على ارتفاعات تصل إلى 30 درجة ، حتى توقفت في 4 أكتوبر 1971 ، بعد أن عملت 301 يوم 6 ساعات و 37 دقيقة. نتج توقف العمل عن استنفاد موارد مصدره الحراري النظيري "لونوخود -1" الذي فحص بالتفصيل سطح القمر بمساحة 80 ألف م 2 ، تم نقله إلى الأرض أكثر من 20 ألف صورة و 200 صورة. telepanoramas.

سجل السرعة ومدى الحركة على القمر:

تم تعيين الرقم القياسي لسرعة ومدى الحركة على القمر بواسطة المركبة الفضائية القمرية الأمريكية ذات العجلات ، والتي تم تسليمها هناك بواسطة مركبة الفضاء أبولو 16. طور سرعة 18 كم / ساعة أسفل المنحدر وسافر مسافة 33.8 كم.

أغلى مشروع مساحة:

بلغت التكلفة الإجمالية لبرنامج رحلات الفضاء البشرية الأمريكية ، بما في ذلك أحدث مهمة أبولو 17 إلى القمر ، حوالي 25.541.400.000 دولار. بلغت تكلفة البرنامج الفضائي للاتحاد السوفياتي من عام 1958 إلى سبتمبر 1973 ، وفقًا للتقديرات الغربية ، 45 مليار دولار.

ما مدى سرعة صاروخ يطير في الفضاء؟

1. العلم المجرد - يخلق أوهامًا في المشاهد
2. إذا كنت في مدار أرضي منخفض ، فحينئذٍ 8 كيلومترات في الثانية.
   إذا كنت بالخارج ثم 11 كم في الثانية. أكثر أو أقل من هذا القبيل.
3. 33000 كم / ساعة
4. دقيق - ترك بسرعة 7.9 كم / ثانية ، سوف يدور (الصاروخ) حول الأرض ، إذا كانت بسرعة 11 كم / ثانية ، فهذا بالفعل قطع مكافئ ، أي أنه سيأكل قليلاً ، هناك احتمال ألا يعود
5. 3-5 كم / ث ، يراعى سرعة دوران الأرض حول الشمس
6. تم تعيين سجل سرعة المركبة الفضائية (240.000 كم / ساعة) بواسطة المسبار الشمسي الأمريكي الألماني Helios-B ، الذي تم إطلاقه في 15 يناير 1976.

   تم تطوير أعلى سرعة قطعها رجل (39897 كم / ساعة) بواسطة الوحدة الرئيسية لأبولو 10 على ارتفاع 121.9 كم من سطح الأرض أثناء عودة البعثة في 26 مايو 1969. على متن المركبة الفضائية كانت قائد الطاقم ، العقيد في سلاح الجو الأمريكي (العميد الآن) توماس باتن ستافورد (ولد في ويذرفورد ، أوكلاهوما ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 17 سبتمبر 1930) ، قائد البحرية الأمريكية الرتبة الثالثة يوجين أندرو سيرنان (ولد في شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 14 مارس 1934 م) وقبطان الرتبة الثالثة في البحرية الأمريكية (الآن قائد متقاعد من الرتبة الأولى) جون وات يونغ (ولد في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 24 سبتمبر 1930).

   من بين النساء ، تم الوصول إلى أعلى سرعة (28115 كم / ساعة) من قبل الملازم الصغير في سلاح الجو اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن ملازم أول مهندس ، رائد فضاء لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) فالنتينا فلاديميروفنا تيريشكوفا (من مواليد 6 مارس 1937) في المركبة الفضائية السوفيتية فوستوك 6 في 16 يونيو 1963.

7. 8 كم / ثانية للتغلب على جاذبية الأرض
8. في الثقب الأسود ، يمكنك الإسراع من سرعة الضوء الفرعي
9. هراء تعلمه طائش من المدرسة.
   8 أو أكثر بدقة 7.9 كم / ثانية - هذه هي السرعة الفضائية الأولى - سرعة الحركة الأفقية للجسم مباشرة فوق سطح الأرض ، حيث لا يسقط الجسم ، لكنه يظل قمرًا صناعيًا للأرض بمدار دائري عند هذا الارتفاع بالذات ، أي فوق سطح الأرض (وهذا لا يأخذ في الاعتبار مقاومة الهواء. وبالتالي ، فإن PCS هي كمية مجردة تربط بين معلمات الجسم الكوني: نصف قطر وتسارع السقوط الحر على سطح الجسم ، وليس لها أهمية عملية. على ارتفاع 1000 كم ، ستكون سرعة الحركة المدارية الدائرية مختلفة.

   الصاروخ يزداد سرعته تدريجياً. على سبيل المثال ، تبلغ سرعة مركبة الإطلاق Soyuz 1.8 كم / ثانية في 117.6 ثانية بعد الإطلاق على ارتفاع 47.0 كم ، و 3.9 كم / ثانية في 286.4 ثانية من الرحلة على ارتفاع 171.4 كم. 8.8 دقيقة تقريبًا بعد الإطلاق على ارتفاع 198.8 كم ، كانت سرعة المركبة الفضائية 7.8 كم / ث.
   ويتم بالفعل إطلاق السفينة المدارية إلى مدار قريب من الأرض من النقطة العليا لرحلة الصاروخ الحامل عن طريق المناورة النشطة لـ OK نفسها. وتعتمد سرعته على معلمات المدار.

10. كل هذا هراء. لا تلعب السرعة دورًا مهمًا ، بل من خلال دفع الصاروخ. على ارتفاع 35 كم ، يبدأ تسارع كامل لـ PKS (السرعة الكونية الأولى) حتى ارتفاع 450 كم ، مما يعطي مسارًا تدريجيًا لاتجاه دوران الأرض. وبالتالي ، يتم الحفاظ على الارتفاع وقوة الدفع مع التغلب على الكلمات الكثيفة للغلاف الجوي. باختصار - لا تحتاج إلى تسريع كل من السرعات الأفقية والرأسية في نفس الوقت ، يحدث انحراف كبير في الاتجاه الأفقي عند 70٪ من الارتفاع المطلوب.
11. أيّ
    سفينة الفضاء تحلق عاليا.

لطالما كان استكشاف الفضاء شيئًا شائعًا للبشرية. لكن الرحلات إلى مدار قريب من الأرض ونجوم أخرى لا يمكن تصورها بدون أجهزة تسمح لك بالتغلب على جاذبية الأرض - الصواريخ. كم منا يعرف: كيف يتم ترتيب مركبة الإطلاق ووظائفها ، ومن أين يأتي الإطلاق وما هي سرعتها ، مما يسمح بالتغلب على جاذبية الكوكب حتى في الفضاء الخالي من الهواء. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه القضايا.

جهاز

لفهم كيفية عمل مركبة الإطلاق ، عليك أن تفهم هيكلها. لنبدأ وصف العقد من الأعلى إلى الأسفل.

كاك

يختلف الجهاز الذي يضع قمرًا صناعيًا في المدار أو حجرة الشحن دائمًا عن الناقل ، المصمم لنقل الطاقم ، من خلال تكوينه. يحتوي الأخير على نظام إنقاذ خاص للطوارئ في الأعلى ، والذي يعمل على إخلاء المقصورة من رواد الفضاء في حالة تعطل مركبة الإطلاق. هذه شكل غير قياسيالبرج ، الموجود في الجزء العلوي ، هو صاروخ صغير يسمح لك "بسحب" الكبسولة مع الأشخاص لأعلى في ظل ظروف غير عادية ونقلها إلى مسافة آمنة من نقطة الانهيار. المرحلة الأوليةالرحلة ، حيث لا يزال من الممكن القيام بهبوط الكبسولة بالمظلة. في الفضاء الخالي من الهواء ، يصبح دور SAS أقل أهمية. في الفضاء القريب من الأرض ، ستسمح الوظيفة التي تجعل من الممكن فصل مركبة الهبوط عن مركبة الإطلاق بإنقاذ رواد الفضاء.

مقصورة الشحن

يوجد أسفل SAS مقصورة تحمل الحمولة: مركبة مأهولة ، قمر صناعي ، حجرة شحن. بناءً على نوع وفئة مركبة الإطلاق ، يمكن أن تتراوح كتلة الشحنة الموضوعة في المدار من 1.95 إلى 22.4 طنًا. جميع البضائع المنقولة بالسفينة محمية بغطاء رأس يتم إسقاطه بعد المرور طبقات الغلاف الجوي.

محرك الرزاق

بعيدًا عن الفضاء الخارجي ، يعتقد الناس أنه إذا كان الصاروخ في فراغ ، على ارتفاع مائة كيلومتر ، حيث يبدأ انعدام الوزن ، تكون مهمته قد انتهت. في الواقع ، اعتمادًا على المهمة ، يمكن أن يكون المدار المستهدف للبضائع التي يتم إطلاقها في الفضاء أبعد من ذلك بكثير. على سبيل المثال ، يجب نقل أقمار الاتصالات السلكية واللاسلكية إلى مدار يقع على ارتفاع يزيد عن 35 ألف كيلومتر. لتحقيق الإزالة اللازمة ، هناك حاجة إلى محرك رئيسي ، أو كما يطلق عليه بطريقة أخرى - المرحلة العليا. للدخول إلى المسار بين الكواكب أو مسار المغادرة المخطط له ، يجب على المرء تغيير سرعة الرحلة أكثر من مرة ، وتنفيذ إجراءات معينة ، لذلك يجب تشغيل هذا المحرك وإيقاف تشغيله بشكل متكرر ، وهذا هو اختلافه مع مكونات صاروخية أخرى مماثلة.

متعدد المراحل

في مركبة الإطلاق ، تشغل الحمولة الصافية المنقولة جزءًا صغيرًا فقط من كتلتها ، وكل شيء آخر هو المحركات وخزانات الوقود ، والتي تقع في مراحل مختلفة من السيارة. ميزة التصميممن هذه العقد إمكانية فصلها بعد تطوير الوقود. ثم يحترقون في الغلاف الجوي قبل أن يصلوا إلى الأرض. صحيح ، كما يقولون بوابة الأخبارمفاعل.فضاء ، في السنوات الاخيرةتم تطوير تقنية تسمح بإعادة الخطوات المنفصلة دون أن تتضرر إلى النقطة المخصصة لذلك وإعادة إطلاقها في الفضاء. في علم الصواريخ ، عند إنشاء سفن متعددة المراحل ، يتم استخدام مخططين:

• الأول ، الطولي ، يسمح لك بوضع عدة محركات متطابقة مع الوقود حول الهيكل ، والتي يتم تشغيلها في نفس الوقت وإعادة ضبطها بشكل متزامن بعد الاستخدام.


• الثاني - عرضي ، يجعل من الممكن ترتيب الخطوات بترتيب تصاعدي ، واحدة فوق الأخرى. في هذه الحالة ، لا يتم إدراجها إلا بعد إعادة تعيين المرحلة السفلية المستنفدة.

لكن غالبًا ما يفضل المصممون مزيجًا من النمط العرضي الطولي. يمكن أن يكون للصاروخ مراحل عديدة ، لكن زيادة عددها أمر منطقي حتى حد معين. يستلزم نموها زيادة كتلة المحركات والمحولات التي تعمل فقط في مرحلة معينة من الرحلة. لذلك ، فإن مركبات الإطلاق الحديثة ليست مجهزة بأكثر من أربع مراحل. تتكون خزانات الوقود في المراحل بشكل أساسي من خزانات يتم فيها ضخ مكونات مختلفة: مؤكسد (أكسجين سائل ، رباعي أكسيد النيتروجين) ووقود (هيدروجين سائل ، هيبتيل). فقط من خلال تفاعلهم يمكن تسريع الصاروخ إلى السرعة المطلوبة.

ما السرعة التي يطير بها الصاروخ في الفضاء؟

اعتمادًا على المهام التي يجب أن تؤديها مركبة الإطلاق ، قد تختلف سرعتها وتنقسم إلى أربع قيم:

• الفضاء الأول. يسمح لك بالصعود إلى المدار حيث يصبح قمرًا صناعيًا للأرض. إذا تمت ترجمتها إلى القيم المعتادة ، فإنها تساوي 8 كم / ثانية.


• الفضاء الثاني. السرعة 11.2 كم / ثانية. يجعل من الممكن للسفينة التغلب على الجاذبية لدراسة كواكبنا النظام الشمسي.


• الفضاء الثالث. التمسك بسرعة 16.650 كم / ث. من الممكن التغلب على جاذبية النظام الشمسي وترك حدوده.


• الفضاء الرابع. بعد أن طورت سرعة 550 كم / ث. الصاروخ قادر على الطيران خارج المجرة.

ولكن بغض النظر عن سرعة المركبات الفضائية ، فهي صغيرة جدًا بالنسبة للسفر بين الكواكب. بهذه القيم ، سيستغرق الوصول إلى أقرب نجم 18000 سنة.

ما هو اسم المكان الذي تنطلق فيه الصواريخ إلى الفضاء؟

من أجل غزو الفضاء بنجاح ، هناك حاجة إلى منصات إطلاق خاصة ، حيث يمكن إطلاق الصواريخ إلى الفضاء الخارجي. في الاستخدام اليومي يطلق عليهم اسم موانئ الفضاء. لكن هذا الاسم البسيط يتضمن مجموعة كاملة من المباني التي تحتل مناطق شاسعة: منصة الإطلاق ، والمباني للاختبار النهائي للصاروخ وتجميعه ، ومباني الخدمات ذات الصلة. كل هذا يقع على مسافة من بعضها البعض ، بحيث لا تتضرر الهياكل الأخرى في الكوزمودروم في حالة وقوع حادث.

خاتمة

كلما تحسنوا تكنولوجيا الفضاء، كلما أصبح هيكل الصاروخ وتشغيله أكثر تعقيدًا. ربما في غضون سنوات قليلة ، سيتم إنشاء أجهزة جديدة للتغلب على خطورة الأرض. وستخصص المقالة التالية لمبادئ تشغيل صاروخ أكثر تقدمًا.