Na kojoj visini leti ISS? ISS orbita i brzina. Najbrže rakete na svetu
Ovaj će članak upoznati čitatelja sa tako zanimljivom temom kao što su svemirska raketa, lansirna raketa i sve to korisno iskustvo, koje je ovaj izum donio čovječanstvu. Također će se govoriti o isporučenim teretima prostor. Istraživanje svemira počelo je ne tako davno. U SSSR-u je to bila sredina trećeg petogodišnjeg plana, kada je Drugi Svjetski rat. Svemirska raketa je razvijena u mnogim zemljama, ali ni Sjedinjene Države nisu uspjele da nas preteknu u toj fazi.
Prvo
Prvo uspješno lansiranje koje je napustilo SSSR bila je svemirska lansirna raketa s umjetnim satelitom na brodu 4. oktobra 1957. godine. Satelit PS-1 uspješno je lansiran u nisku orbitu Zemlje. Treba napomenuti da je za to bilo potrebno stvaranje šest generacija, a samo je sedma generacija ruskih svemirskih raketa uspjela razviti brzinu potrebnu za ulazak u svemir blizu Zemlje - osam kilometara u sekundi. Inače je nemoguće savladati gravitaciju Zemlje.
To je postalo moguće u procesu razvoja balističkog oružja velikog dometa, gdje je korišteno pojačanje motora. Ne treba se brkati: svemirska raketa i svemirski brod su dvije različite stvari. Raketa je dostavno vozilo, a za nju je vezan brod. Umjesto toga, tu može biti bilo čega - svemirska raketa može nositi satelit, opremu i nuklearnu bojevu glavu, što je oduvijek služilo i još uvijek služi kao odvraćanje nuklearnih sila i poticaj za očuvanje mira.
Priča
Prvi koji su teoretski potkrijepili lansiranje svemirske rakete bili su ruski naučnici Meščerski i Ciolkovski, koji su već 1897. godine opisali teoriju njenog leta. Mnogo kasnije, ovu ideju su preuzeli Oberth i von Braun iz Njemačke i Goddard iz SAD-a. Upravo u ove tri zemlje počeo je rad na problemima mlaznog pogona, stvaranja mlaznih motora na čvrsto gorivo i tekućine. Ova pitanja su, barem, najbolje rešena u Rusiji motori na čvrsto gorivo već su bile široko korišćene u Drugom svetskom ratu (Katuše). Tečni mlazni motori su bolje razvijeni u Njemačkoj, koja je stvorila prvu balističku raketu, V-2.
Nakon rata, tim Wernhera von Brauna, uzimajući crteže i razvoj, našao je utočište u SAD-u, a SSSR je bio primoran da se zadovolji malim brojem pojedinačnih raketnih komponenti bez ikakve prateće dokumentacije. Ostalo smo sami smislili. Raketna tehnologija se brzo razvijala, sve više povećavajući domet i težinu nosivog tereta. Godine 1954. započeo je rad na projektu, zahvaljujući kojem je SSSR mogao biti prvi koji je poletio svemirskom raketom. Radilo se o interkontinentalnoj dvostepenoj balističkoj raketi R-7, koja je ubrzo nadograđena za svemir. Pokazalo se kao uspješan - izuzetno pouzdan, osigurao je mnoge rekorde u istraživanju svemira. Još uvijek se koristi u svom moderniziranom obliku.
"Sputnjik" i "Mesec"
Godine 1957. prva svemirska raketa - ista R-7 - lansirala je umjetni Sputnjik 1 u orbitu. Sjedinjene Države su odlučile ponoviti takvo lansiranje nešto kasnije. Međutim, u prvom pokušaju njihova svemirska raketa nije otišla u svemir, već je eksplodirala u startu - čak i na live. "Vanguard" je dizajnirao čisto američki tim i nije opravdao očekivanja. Tada je Wernher von Braun preuzeo projekat, a u februaru 1958. lansiranje svemirske rakete bilo je uspješno. U međuvremenu, u SSSR-u je R-7 moderniziran - dodata mu je treća faza. Kao rezultat toga, brzina svemirske rakete postala je potpuno drugačija - postignuta je druga kosmička brzina, zahvaljujući kojoj je postalo moguće napustiti Zemljinu orbitu. Još nekoliko godina, serija R-7 je modernizirana i poboljšana. Promijenjeni su motori svemirskih raketa, a sa trećim stepenom urađeno je mnogo eksperimenata. Naredni pokušaji su bili uspješni. Brzina svemirske rakete omogućila je ne samo napuštanje Zemljine orbite, već i razmišljanje o proučavanju drugih planeta u Sunčevom sistemu.
Ali u početku je pažnja čovječanstva bila gotovo u potpunosti usmjerena na Zemljin prirodni satelit - Mjesec. Godine 1959. sovjetski svemirska stanica Luna 1, koja je trebalo da izvrši tvrdo sletanje na površinu Meseca. Međutim, zbog nedovoljno preciznih proračuna, uređaj je prošao malo dalje (šest hiljada kilometara) i pojurio prema Suncu, gdje se smjestio u orbitu. Ovako je naša zvijezda dobila svoj prvi umjetni satelit - slučajnim poklonom. Ali naše prirodni satelit Nije dugo bio sam, a iste 1959. Luna-2 je doletjela do njega, potpuno ispravno izvršivši svoj zadatak. Mjesec dana kasnije Luna-3 nam je dostavila fotografije poleđina naše noćno svetlo. A 1966., Luna 9 je lagano sletjela pravo u Okean oluja, i dobili smo panoramski pogledi lunarne površine. Lunarni program nastavljeno dugo, sve do vremena kada su na njega sletjeli američki astronauti.
Jurij Gagarin
12. april je postao jedan od najznačajnijih dana u našoj zemlji. Nemoguće je preneti snagu narodnog veselja, ponosa i istinske sreće kada je najavljen prvi let čoveka u svemir. Jurij Gagarin postao je ne samo nacionalni heroj, već mu je aplaudirao cijeli svijet. I zato je 12. april 1961. godine, dan koji je trijumfalno ušao u istoriju, postao Dan kosmonautike. Amerikanci su hitno pokušali odgovoriti na ovaj korak bez presedana kako bi s nama podijelili svemirsku slavu. Mjesec dana kasnije, Alan Shepard je poletio, ali brod nije otišao u orbitu; to je bio suborbitalni let u luku, a Sjedinjene Države su uspjele u orbitalnom letu tek 1962. godine.
Gagarin je leteo u svemir na letelici Vostok. Riječ je o specijalnoj mašini u kojoj je Koroljev stvorio izuzetno uspješnu svemirsku platformu koja rješava mnoge različite praktične probleme. Istovremeno, na samom početku šezdesetih nije se razvijala samo verzija s ljudskom posadom let u svemir, ali je završen i projekat foto-izviđanja. "Vostok" je općenito imao mnogo modifikacija - više od četrdeset. A danas su u funkciji sateliti iz serije Bion - to su direktni potomci broda na kojem je napravljen prvi let s ljudskom posadom u svemir. Iste 1961. godine znatno složeniju ekspediciju imao je German Titov, koji je cijeli dan proveo u svemiru. Sjedinjene Države su uspjele ponoviti ovo postignuće tek 1963. godine.
"istok"
Za kosmonaute na svim svemirskim letjelicama Vostok obezbeđeno je katapultirano sedište. Ovo je bila mudra odluka, jer je jedan uređaj obavljao zadatke i na startu (spašavanje posade) i meko sletanje vozilo za spuštanje. Dizajneri su svoje napore usmjerili na razvoj jednog uređaja umjesto dva. Ovo je smanjeno tehnički rizik, u vazduhoplovstvu je sistem katapulta u to vreme već bio dobro razvijen. S druge strane, postoji ogroman dobitak u vremenu nego ako dizajnirate potpuno novi uređaj. Nakon svega svemirska trka nastavio, a SSSR je osvojio s prilično velikom razlikom.
Titov je sletio na isti način. Imao je sreće što je skakao padobranom željeznica, kojim je išao voz, a novinari su ga odmah fotografisali. Sistem za slijetanje, koji je postao najpouzdaniji i najmekši, razvijen je 1965. godine i koristi gama visinomjer. Ona i danas služi. SAD nisu imale ovu tehnologiju, zbog čega sva njihova vozila za spuštanje, čak i novi SpaceX Dragons, ne slijeću, već pljušte. Izuzetak su samo šatlovi. A 1962. godine SSSR je već započeo grupne letove na svemirskim letjelicama Vostok-3 i Vostok-4. Godine 1963. prva žena pridružila se korpusu sovjetskih kosmonauta - Valentina Tereškova je otišla u svemir, postavši prva na svijetu. Istovremeno, Valery Bykovsky postavio je rekord u trajanju jednog leta koji još nije oboren - u svemiru je ostao pet dana. Godine 1964. pojavio se višesjedni brod Voskhod, a Sjedinjene Države su zaostajale cijelu godinu. A 1965. Aleksej Leonov je otišao u otvoreni prostor!
"venera"
1966. SSSR je započeo međuplanetarne letove. Svemirska letelica Venera 3 izvršila je teško sletanje na susednu planetu i tamo isporučila Zemljin globus i zastavicu SSSR-a. Godine 1975. Venera 9 je uspjela da izvrši meko sletanje i prenese sliku površine planete. A "Venera-13" je snimila panoramske fotografije i zvučne snimke u boji. AMC serija (automatski međuplanetarne stanice) za proučavanje Venere, kao i okolnog svemira, nastavlja se poboljšavati čak i sada. Uslovi na Veneri su teški i o njima praktički nije bilo pouzdanih informacija; programeri nisu znali ništa o pritisku ili temperaturi na površini planete; sve je to, naravno, zakomplikovalo istraživanje.
Prva serija vozila za spuštanje znala je čak i plivati - za svaki slučaj. Ipak, u početku letovi nisu bili uspješni, ali kasnije je SSSR bio toliko uspješan u Venerinim lutanjima da se ova planeta počela zvati ruskom. "Venera-1" - prvi od svemirska letjelica u historiji čovječanstva, namijenjen za let na druge planete i njihovo istraživanje. Lansiran je 1961. godine, ali sedmicu kasnije veza je prekinuta zbog pregrijavanja senzora. Stanica je postala nekontrolisana i uspela je da napravi prvi prelet na svetu u blizini Venere (na udaljenosti od oko sto hiljada kilometara).
U tragovima
"Venera-4" nam je pomogla da saznamo da na ovoj planeti postoji dvjesto sedamdeset jedan stepen u sjeni (noćna strana Venere), pritisak je do dvadeset atmosfera, a sama atmosfera devedeset posto ugljen-dioksid. Ova letjelica je takođe otkrila vodikovu koronu. "Venera-5" i "Venera-6" su nam mnogo govorile solarni vetar(tokovi plazme) i njena struktura u blizini planete. "Venera-7" je razjasnila podatke o temperaturi i pritisku u atmosferi. Sve se pokazalo još složenijim: temperatura bliže površini bila je 475 ± 20°C, a pritisak je bio za red veličine veći. Na sljedećoj svemirskoj letjelici bukvalno je sve preuređeno i nakon sto sedamnaest dana Venera-8 je lagano sletjela na dnevnu stranu planete. Na ovoj stanici je bio fotometar i mnogo dodatni uređaji. Glavna stvar je bila veza.
Ispostavilo se da se osvjetljenje najbližeg susjeda gotovo ne razlikuje od onog na Zemlji – baš kao i naše po oblačnom danu. Tamo nije samo oblačno, vrijeme se zaista razvedrilo. Slike onoga što je oprema videla jednostavno su zaprepastile zemljane. Osim toga, ispitano je tlo i količina amonijaka u atmosferi, te mjerena brzina vjetra. A “Venera-9” i “Venera-10” su nam uspjele pokazati “komšiju” na TV-u. Ovo su prvi snimci na svijetu prenijeti sa druge planete. I same ove stanice su sada umjetni sateliti Venere. Posljednji koji su doletjeli na ovu planetu bili su "Venera-15" i "Venera-16", koji su takođe postali sateliti, koji su ranije čovječanstvu pružili apsolutno nova i neophodna znanja. 1985. program su nastavili Vega-1 i Vega-2, koji su proučavali ne samo Veneru, već i Halejevu kometu. Sljedeći let planiran je za 2024. godinu.
Nešto o svemirskoj raketi
Budući da su parametri i specifikacije Sve rakete se razlikuju jedna od druge; uzmite u obzir lansirno vozilo nove generacije, na primjer Soyuz-2.1A. Riječ je o trostepenoj raketi srednje klase, modificiranoj verziji Sojuz-U, koja je vrlo uspješno u pogonu od 1973. godine.
Ovo lansirno vozilo je dizajnirano za lansiranje svemirskih letjelica. Potonji mogu imati vojne, ekonomske i društvena svrha. Ovaj projektil ih može odvesti različite vrste orbite - geostacionarne, geotranzicijske, sunce sinhrone, visoko eliptične, srednje, niske.
Modernizacija
Raketa je izuzetno modernizovana, ovde je kreiran fundamentalno drugačiji digitalni sistem upravljanja, razvijen na novoj domaćoj bazi elemenata, sa brzim digitalnim na brodu kompjuter sa mnogo većom zapreminom ram memorija. Digitalni sistem kontrola omogućava raketi visoko precizno lansiranje korisnog tereta.
Osim toga, ugrađeni su motori na kojima su poboljšane glave injektora prvog i drugog stepena. Na snazi je drugačiji sistem telemetrije. Tako je povećana preciznost lansiranja projektila, njegova stabilnost i, naravno, upravljivost. Masa svemirske rakete se nije povećala, ali se korisni teret povećao za tri stotine kilograma.
Specifikacije
Prva i druga faza rakete-nosača opremljene su tekućinom raketni motori RD-107A i RD-108A iz NPO Energomash nazvan po akademiku Glushku, a treća faza je opremljena četverokomornom RD-0110 iz Projektnog biroa Khimavtomatika. Raketno gorivo tečni kisik, koji je ekološki prihvatljiv oksidant, kao i niskotoksično gorivo - kerozin. Dužina rakete je 46,3 metra, težina pri lansiranju je 311,7 tona, a bez bojeve glave - 303,2 tone. Masa strukture lansirne rakete je 24,4 tone. Komponente goriva su teške 278,8 tona. Letna ispitivanja Sojuza-2.1A počela su 2004. godine na kosmodromu Pleseck i bila su uspješna. Godine 2006. raketa-nosač izvela je svoj prvi komercijalni let – lansirala je evropsku meteorološku letjelicu Metop u orbitu.
Mora se reći da rakete imaju različite mogućnosti lansiranja tereta. Postoje laki, srednji i teški nosači. Nosilica Rokot, na primjer, lansira svemirske letjelice u niske Zemljine orbite - do dvije stotine kilometara, te stoga može nositi teret od 1,95 tona. Ali Proton je teška klasa, može lansirati 22,4 tone u nisku orbitu, 6,15 tona u geostacionarnu orbitu i 3,3 tone u geostacionarnu orbitu. Lansirna raketa koju razmatramo namijenjena je svim lokacijama koje koristi Roskosmos: Kuru, Bajkonur, Pleseck, Vostočni, a djeluje u okviru zajedničkih rusko-evropskih projekata.
Evo rakete na kosmodromu, evo leti, 1. stepen, 2. i sada je brod lansiran u nisku orbitu Zemlje sa prvom kosmičkom brzinom od 8 km/s.
Čini se da formula Ciolkovskog to prilično dobro dopušta.
Iz udžbenika: " kako bi se postigla prva brzina bijegaυ = υ 1 = 7,9 10 3 m/s pri u = 3 10 3 m/s
(brzine izlaza gasa tokom sagorevanja goriva su reda 2-4 km/s) lansirna masa jednostepene rakete treba da bude približno 14 puta veća od konačne mase".
Sasvim razumna brojka, osim ako, naravno, ne zaboravite da je raketa i dalje podložna sili gravitacije, koja nije uključena u formulu Ciolkovskog.
Ali evo proračuna brzine Saturna-5 koji je izvršio S.G. Pokrovski: http://www.supernovum.ru/public/index.php?doc=5 (fajl „Dolazak na Mjesec” u prilogu) i http://supernovum .ru/public/index.php?doc=150 ( stara verzija: fajl "PROCJENA BRZINE" u prilogu). Sa takvom brzinom (manjom od 1200 m/s), raketa ne može dostići prvu izlaznu brzinu.
Sa Wikipedije: "Tokom dva i po minuta rada, pet motora F-1 pokrenulo je raketu Saturn V na visinu od 68 km, dajući joj brzinu od 9.920 km/h." To su iste one 2750 m/s koje su proglasili Amerikanci.
Procijenimo ubrzanje: a=v/t=2750/150=18,3 m/sec ²
.
Normalno trostruko preopterećenje tokom poletanja. Ali s druge strane, a=2H/t ²
=2x68000/22500=6 m/sec ²
. Sa takvim ubrzanjem nećete letjeti daleko.
Kako objasniti drugi rezultat i trostruku razliku?
Radi lakšeg izračuna, uzmimo desetu sekundu leta.
Koristeći Photoshop za mjerenje piksela na crtežu, dobijamo vrijednosti:
visina = 4,2 km;
brzina = 950 m/sec;
ubrzanje = 94 m/sec ².
U 10. sekundi ubrzanje je već padalo, pa sam uzeo prosjek sa nekom greškom od nekoliko posto (10% je jako dobra greška u fizičkim eksperimentima).
Sada provjerimo gornje formule:
a=2H/t²=84 m/sec²;
a=v/t=95 m/sec²
Kao što vidite, razlika je samo 10%. I to nimalo 300%, o čemu sam i postavio pitanje.
Pa, za one koji ne znaju reći ću vam: u fizici sve kvalitativne ocjene treba dobiti jednostavnim školskim formulama. Kao sada.
Sve složene formule potrebno samo za precizno postavljanje razni dijelovi(inače će tok elektrona proći blizu mete u ciklotronu).
Pogledajmo sada sa druge strane: prosječna brzina H/t=68000/150=450 m/sec; ako pretpostavimo da se brzina ravnomjerno povećavala od nule (kao na grafikonu amaterske rakete), onda je na visini od 68 km jednaka 900 m/sec. Rezultat je ujednačen manje od vrijednosti, izračunao Pokrovski. Ispada da vam u svakom slučaju motori ne dozvoljavaju da postignete deklariranu brzinu. Možda nećete moći čak ni postaviti satelit u orbitu.
Poteškoće potvrđuju i neuspješni testovi rakete Bulava (od 2004.): ili kvar 1. stepena, ili let u pogrešnom smjeru, ili čak samo pad pri lansiranju.
Zar zaista nema problema u svemirskim lukama?
Dobar primjer su Sjevernokorejci, koji su očigledno ukrali naše crteže, napravili raketu-nosač i lansirali satelit 04.05.2009., koji je, kako se očekivalo, pao u Tihi ocean.
A ovo je lansiranje šatla Endeavour. Što se mene tiče, ovo je putanja pada u Atlantik...
I, za kraj, o letovima pri brzini bijega 1 (7,76 km/s na visini od 500 km).
Formula Ciolkovskog se primenjuje na vertikalnu komponentu brzine. Ali da bi projektil letio u stacionarnoj orbiti, mora imati horizontalnu prvu brzinu bijega, kao što je Newton smatrao kada je izveo svoje formule:
Da bi se raketa dovela do prve brzine bijega, mora se ubrzati ne samo okomito, već i horizontalno. One. u stvari, brzina protoka gasa je jedan i po puta manja od navedenog, s obzirom da se raketa u prosjeku diže pod uglom od 45° (polovina gasa radi da se podigne prema gore). Zbog toga se u proračunima teoretičara sve konvergira - koncepti "stavljanja rakete u orbitu" i "podizanja rakete na visinu orbite" su izjednačeni. Da bi se raketa lansirala u orbitu, ona mora biti podignuta na visinu orbite i dati joj 1. izlaznu brzinu u horizontalnoj komponenti kretanja. One. obavljaju dva posla umjesto jednog (troše dvostruko više energije).
Jao, još uvijek ne mogu reći ništa određeno - ova stvar je vrlo složena: prvo postoji atmosferski otpor, zatim nema otpora, masa se smanjuje, brzina se povećava. Nemoguće je procijeniti složene teorijske proračune korištenjem jednostavne školske mehanike. Ostavimo pitanje otvorenim. Postao je samo kao starter - da pokaže da nije sve tako jednostavno kao što se na prvi pogled čini.
Činilo se da će ovo pitanje ostati neriješeno. Šta se može osporiti tvrdnji da je šatl na fotografiji ušao u nisku orbitu Zemlje i da je silazna kriva početak orbite oko Zemlje?
Ali dogodilo se čudo: 24. februara 2011. snimljeno je posljednje lansiranje Discoveryja iz letećeg aviona na visini od 9 km:
Pucnjava je počela od trenutka lansiranja (izvještaj je uočen na ekranu u kabini aviona) i trajao je 127 sekundi.
Provjerimo zvanične podatke:
Nismo stigli da vidimo ovaj trenutak (Pitam se šta je moglo prekinuti tako zanimljivo snimanje u takvom važna tačka?) . Ali ono glavno što vidimo: visina je zaista 50 km (u poređenju sa visinom aviona iznad zemlje), brzina je oko 1 km/sek.
Brzina se lako može procijeniti mjerenjem udaljenosti od jasno definirane grmbe dima na visini od oko 25 km ( njegov L stepena vertikalno prema gore ne više od 8 km). Na 79. sekundi udaljenost od njegove najviše tačke iznosi 2,78L visine i 3.24L po dužini (koristimo L, pošto trebamo normalizirati različite okvire - Zoom promjene), na 96. sekundi 3.47L odnosno 5.02L. One. za 17 sekundi šatl je porastao za 0,7L i pomerio se za 1,8L. Vektor je jednak 1,9L = 15 km (malo više, pošto je malo okrenut od nas).
Sve bi bilo u redu. Ali putanja uopće nije ista kao što je prikazano na profilu leta. Dionica na 125 sekundi (TTU odjel) je gotovo okomita, a vidimo maksimum balistički
putanja koja se trebala vidjeti na visini većoj od 100 km, kako prema profilu tako i prema
prigovori foto protivnika
Nastoj.
Pogledajmo ponovo: visina donje ivice oblaka je 57 piksela, maksimalna putanja je 344 piksela, tačno 6 puta veća. I na kojoj visini je donja ivica oblaka? Pa, ne više od 8 kilometara. One. isti plafon od 50 kilometara.
Dakle, šatl zaista leti balističkom putanjom prikazanom na fotografiji (lako se pretpostavlja da ugao poletanja ispod naoblake ne prelazi 60 stepeni) do svoje osnove, a ne u svemir.
Počelo je 1957. godine, kada je u SSSR-u lansiran prvi satelit Sputnjik 1. Od tada su ljudi uspjeli posjetiti, a svemirske sonde bez posade posjetile su sve planete, izuzev. Sateliti koji kruže oko Zemlje ušli su u naše živote. Zahvaljujući njima, milioni ljudi imaju priliku da gledaju TV (pogledajte članak „“). Slika pokazuje kako se deli svemirski brod se vraća na Zemlju pomoću padobrana.
Rakete
Istorija istraživanja svemira počinje raketama. Prve rakete korišćene su za bombardovanje tokom Drugog svetskog rata. Godine 1957. stvorena je raketa koja je dopremila Sputnjik 1 u svemir. Veći deo rakete zauzimaju rezervoari za gorivo. Samo gornji dio rakete, tzv nosivost. Raketa Ariane 4 ima tri odvojene sekcije sa rezervoarima za gorivo. Oni se nazivaju raketne faze. Svaki stepen gura raketu na određenu udaljenost, nakon čega se, kada je prazna, odvaja. Kao rezultat, od rakete ostaje samo korisni teret. Prva faza nosi 226 tona tečno gorivo. Gorivo i dva pojačivača stvaraju ogromnu masu potrebnu za poletanje. Druga etapa se odvaja na nadmorskoj visini od 135 km. Treći stepen rakete je njen, radi na tečnosti i azotu. Gorivo ovdje izgori za oko 12 minuta. Kao rezultat toga, iz europske rakete Ariane-4 svemirska agencija, ostaje samo nosivost.
U 1950-1960-im godinama. SSSR i SAD takmičili su se u istraživanju svemira. Prva svemirska letjelica s ljudskom posadom bila je Vostok. Raketa Saturn 5 prvi put je odvela ljude na Mjesec.
Rakete 1950-ih-/960-ih:
1. "Sputnjik"
2. "Avangarda"
3. Juno 1
4. "Istok"
5. "Merkur-Atlant"
6. Blizanci Titan 2
8. "Saturn-1B"
9. Saturn 5
Kosmičke brzine
Da bi ušla u svemir, raketa mora ići dalje od . Ako je njegova brzina nedovoljna, jednostavno će pasti na Zemlju zbog djelovanja sile. Brzina potrebna za ulazak u prostor naziva se prva brzina bijega. To je 40.000 km/h. U orbiti, svemirska letjelica kruži oko Zemlje orbitalna brzina. Orbitalna brzina broda zavisi od njegove udaljenosti od Zemlje. Kada svemirski brod leti u orbiti, on, u suštini, jednostavno pada, ali ne može pasti, jer gubi visinu isto onoliko koliko se Zemljina površina spušta ispod njega, zaokružujući se.
Svemirske sonde
Sonde su svemirske letjelice koje se šalju velike udaljenosti. Posjetili su sve planete osim Plutona. Sonda može da leti do svog odredišta duge godine. Kada doleti do željenog nebeskog tijela, odlazi u orbitu oko njega i šalje dobijene informacije na Zemlju. Miriner 10, jedina sonda koju treba posjetiti. "Pionir-10" je postao prvi svemirska sonda koji je napustio Sunčev sistem. Do najbliže zvijezde stići će za više od milion godina.
Neke sonde su dizajnirane da slete na površinu druge planete ili su opremljene lenderima koji se bacaju na planetu. Lender može prikupiti uzorke tla i dostaviti ih na Zemlju radi istraživanja. Godine 1966. svemirska letjelica, sonda Luna 9, prvi put je sletjela na površinu Mjeseca. Nakon sadnje otvorio se kao cvijet i počeo snimati.
Sateliti
Satelit je bespilotno vozilo, koji se lansira u orbitu, obično Zemljinu. 
Satelit ima konkretan zadatak- na primjer, za praćenje, prijenos televizijskih slika, istraživanje mineralnih naslaga: postoje čak i špijunski sateliti. Satelit se kreće u orbiti orbitalnom brzinom. Na slici vidite fotografiju ušća rijeke Humber (Engleska), koju je snimio Landset sa niske Zemljine orbite. Landset može „gledati područja na Zemlji veličine samo 1 kvadrat. m.
Stanica je isti satelit, ali dizajnirana za rad ljudi na brodu. Svemirska letjelica sa posadom i teretom može pristati na stanicu. Do sada su u svemiru radile samo tri dugoročne stanice: američki Skylab i ruski Saljut i Mir. Skylab je lansiran u orbitu 1973. godine. Na njemu su uzastopno radile tri posade. Stanica je prestala da postoji 1979.
Orbitalne stanice igraju veliku ulogu u proučavanju efekata bestežinskog stanja na ljudsko tijelo. Buduće stanice, poput Freedoma, koje Amerikanci sada grade uz učešće stručnjaka iz Evrope, Japana i Kanade, koristiće se za veoma dugotrajne eksperimente ili za industrijska proizvodnja u svemiru.
Kada astronaut napusti stanicu ili brod u svemir, on se obuče svemirsko odijelo. Unutar svemirskog odijela umjetno se stvara temperatura jednaka atmosferskom pritisku. Unutrašnji slojevi svemirskog odijela se hlade tekućinom. Uređaji prate pritisak i sadržaj kiseonika unutra. Staklo kacige je vrlo izdržljivo, može izdržati udarce sitnih kamenčića - mikrometeorita.
11.06.2010 00:10
Američka svemirska letjelica Dawn je nedavno instalirana novi rekord dobija brzinu - 25,5 hiljada km/h, ispred svog glavnog konkurenta - sonde Deep Space 1. Ovo dostignuće je omogućeno zahvaljujući ultra-snažnom jonskom motoru instaliranom na uređaju. Međutim, prema mišljenju stručnjaka NASA, ovo je daleko od granice njenih mogućnosti.
Brzina američke svemirske letjelice Dawn dostigla je rekordnu vrijednost 5. juna - 25,5 hiljada km/h. Međutim, prema naučnicima, u bliskoj budućnosti brzina broda će dostići 100 hiljada km/h.
Tako je, zahvaljujući svom jedinstvenom motoru, Dawn nadmašio svoju prethodnicu, sondu Deep Space 1, eksperimentalnu automatsku letjelicu lansiranu 24. oktobra 1998. godine lansirnom raketom. Istina, Deep Space 1 i dalje zadržava titulu stanice čiji su motori najduže izdržali. No, Dawn već u augustu može prednjačiti svog "konkurenta" u ovoj kategoriji.
Glavni zadatak letjelice, lansirane prije tri godine, je proučavanje asteroida 4 Vesta, kojem će se uređaj približiti 2011. godine, a patuljasta planeta Ceres. Naučnici se nadaju da će dobiti najtačnije podatke o obliku, veličini, masi, mineralnom i elementarnom sastavu ovih objekata koji se nalaze između orbita Jupitera i Marsa. Opšti put Udaljenost koju svemirska letjelica Dawn mora savladati je 4 milijarde 800 miliona kilometara.
Budući da u svemiru nema zraka, nakon ubrzanja brod nastavlja da se kreće istom brzinom. Na Zemlji je to nemoguće zbog usporavanja zbog trenja. Upotreba u bezzračnim okruženjima jonski motori omogućio je naučnicima da proces postepenog povećanja brzine svemirske letjelice Dawn učine što efikasnijim.
Princip rada inovativnog motora je jonizacija gasa i njegovo ubrzanje elektrostatičkim poljem. Istovremeno, zbog visokog omjera naboja i mase, postaje moguće ubrzati ione do vrlo velike brzine. Tako se u motoru može postići vrlo visok specifični impuls, što omogućava značajno smanjenje potrošnje reaktivne mase jonizovanog gasa (u poređenju sa hemijska reakcija), ali zahtijeva visoki troškovi energije.
Tri motora Dawn-a ne rade stalno, već se nakratko uključuju u određenim tačkama leta. Do danas su radili ukupno 620 dana i potrošili preko 165 kilograma ksenona. Jednostavni proračuni pokazuju da se brzina sonde povećavala za oko 100 km/h svaka četiri dana. Do kraja osmogodišnje misije Dawn (iako stručnjaci ne isključuju njeno produženje), ukupno vrijeme rada motora iznosit će 2.000 dana – skoro 5,5 godina. Takvi pokazatelji obećavaju da će brzina letjelice dostići 38,6 hiljada km/h.
Ovo može izgledati kao mala količina na pozadini barem prve kosmičke brzine kojom su lansirani umjetni sateliti Zemlja, ali za međuplanetarni svemirski brod bez ikakvih eksternih akceleratora, bez izvođenja posebnih manevara u gravitacionom polju planeta, ovaj rezultat je zaista izvanredan.
Istraživanje svemira je odavno postalo uobičajeno za čovječanstvo. Ali letovi do niske Zemljine orbite i do drugih zvijezda nezamislivi su bez uređaja koji omogućavaju savladavanje gravitacije - raketa. Koliko nas zna: kako radi i funkcionira lansirno vozilo, gdje se lansira i koja je njegova brzina, koja joj omogućava da savlada gravitaciju planete i u svemiru bez zraka. Pogledajmo pobliže ova pitanja.
Uređaj
Da biste razumjeli kako radi lansirno vozilo, morate razumjeti njegovu strukturu. Počnimo opisivati čvorove od vrha do dna.
CAC
Uređaj koji lansira u orbitu satelitski ili teretni odjeljak uvijek se razlikuje od nosača, koji je namijenjen za transport posade, po svojoj konfiguraciji. Potonji je na samom vrhu poseban sistem hitno spašavanje, koji služi za evakuaciju odjeljka od astronauta u slučaju kvara lansirne rakete. Ovo nestandardnog oblika Kupola, koja se nalazi na samom vrhu, je minijaturna raketa koja vam omogućava da u vanrednim okolnostima "povučete" kapsulu sa ljudima gore i prebacite je u bezbedna udaljenost sa mesta nesreće. Ovo je relevantno u početna faza let, gdje je još uvijek moguće izvršiti padobransko spuštanje kapsule. U bezzračnom prostoru, uloga SAS-a postaje manje važna. U svemiru blizu Zemlje, kosmonauti se mogu spasiti funkcijom koja omogućava odvajanje modula za spuštanje od lansirne rakete.
Teretni odeljak
Ispod SAS-a nalazi se odjeljak u kojem se nalazi korisni teret: vozilo s posadom, satelit, odjeljak za teret. U zavisnosti od tipa i klase rakete-nosača, masa tereta lansiranog u orbitu može se kretati od 1,95 do 22,4 tone. Sav teret koji se prevozi brodom je zaštićen prednjim poklopcem koji se nakon prolaska odbacuje atmosferskih slojeva.
Glavni motor
Ljudi daleko od svemira misle da ako raketa završi u svemiru bez vazduha, na visini od sto kilometara, gde počinje bestežinsko stanje, onda je njena misija završena. Zapravo, u zavisnosti od zadatka, ciljna orbita tereta lansiranog u svemir može biti mnogo dalje. Na primjer, telekomunikacioni sateliti moraju biti transportovani u orbitu na visini većoj od 35 hiljada kilometara. Da biste postigli potrebno uklanjanje, potreban vam je pogonski motor, ili kako se drugačije naziva - blok ubrzanja. Da bi se postigla planirana međuplanetarna ili odlazna putanja, režim brzine leta mora se mijenjati više puta, izvodeći određene radnje, tako da se ovaj motor mora više puta pokretati i gasiti, to je njegova razlika od drugih sličnih komponenti rakete.
Višestepeni
U lansirnoj raketi samo mali dio njene mase zauzima transportni teret, a ostalo su motori i rezervoari za gorivo koji se nalaze u različitim fazama vozila. Dizajnerska karakteristika ovih jedinica je mogućnost njihovog odvajanja nakon iscrpljivanja goriva. Nakon toga sagorevaju u atmosferi, a da ne dođu do tla. Istina je ono što kaže news portal reactor.space , in poslednjih godina Razvijena je tehnologija koja omogućava da se razdvojene stepenice neozlijeđene vrate na određenu tačku i ponovo lansiraju u svemir. U raketnoj nauci, prilikom stvaranja višestepenih brodova, koriste se dvije sheme:
- Prvi je uzdužni, što vam omogućava da oko karoserije postavite nekoliko identičnih motora s gorivom, koji se istovremeno uključuju i sinhrono resetiraju nakon upotrebe.
- Drugi je poprečan, što omogućava raspored koraka u rastućem redoslijedu, jedan viši od drugog. U ovom slučaju, oni se uključuju tek nakon što se donji, istrošeni stepen resetuje.
Ali često dizajneri daju prednost kombinaciji poprečnog i uzdužnog dizajna. Raketa može imati više stupnjeva, ali povećanje njihovog broja je racionalno do određene granice. Njihov rast podrazumijeva povećanje mase motora i adaptera koji rade samo u određenoj fazi leta. Stoga moderne lansirne rakete nisu opremljene sa više od četiri stepena. U osnovi, rezervoari za gorivo sastoje se od rezervoara u koje se pumpaju različite komponente: oksidator (tečni kiseonik, dušikov tetroksid) i gorivo (tečni vodonik, heptil). Samo njihovom interakcijom raketa se može ubrzati do potrebne brzine.
Koliko brzo leti raketa u svemiru?
Ovisno o zadacima koje mora obaviti lansirna raketa, njena brzina može varirati i dijeli se na četiri vrijednosti:
- Prvi svemirski. Omogućava vam da se popnete u orbitu gdje postaje satelit Zemlje. Ako prevedemo u konvencionalne vrijednosti, jednaka je 8 km/s.
- Drugi svemirski. Brzina 11,2 km/s. omogućava brodu da savlada gravitaciju za istraživanje naših planeta Solarni sistem.
- Treći je kosmički. Držeći se brzine od 16.650 km/s. možete savladati gravitaciju Sunčevog sistema i napustiti njegove granice.
- Četvrti svemirski. Razvijajući brzinu od 550 km/s. raketa je sposobna da leti izvan galaksije.
Ali bez obzira koliko su velike brzine svemirskih letjelica, one su preniske za međuplanetarna putovanja. Sa takvim vrijednostima biće potrebno 18.000 godina da se dođe do najbliže zvijezde.
Kako se zove mjesto gdje se rakete lansiraju u svemir?
Za uspješno osvajanje svemira potrebne su posebne lansirne rampe odakle se rakete mogu lansirati u svemir. U svakodnevnoj upotrebi nazivaju se kosmodromi. Ali ovo jednostavno ime uključuje čitav kompleks zgrada koje zauzimaju ogromne teritorije: lansirnu rampu, prostorije za finalno testiranje i montažu rakete, zgrade za srodne usluge. Sve se to nalazi na međusobnoj udaljenosti, kako u slučaju nesreće ne bi bile oštećene druge strukture kosmodroma.
Zaključak
Što se više poboljšavaju svemirska tehnologija, struktura i rad rakete postaju složeniji. Možda će za nekoliko godina biti stvoreni novi uređaji za savladavanje Zemljine gravitacije. I sljedeći članak će biti posvećen principima rada naprednije rakete.