وسایل نقلیه فضایی ماهواره های زمین مصنوعی

فرستادن فضاپیما به مریخ و زهره برای محققان ناسا و ESA امری عادی شده است. رسانه های سراسر جهان اخیرا به تفصیل ماجراهای مریخ نوردهای کنجکاوی و فرصت را پوشش داده اند. با این حال، کاوش در سیارات بیرونی نیاز به صبر بسیار بیشتری از سوی دانشمندان دارد. وسایل پرتاب کننده هنوز قدرت کافی برای ارسال فضاپیمای عظیم را مستقیماً به سیارات غول پیکر ندارند. بنابراین دانشمندان باید به کاوشگرهای فشرده بسنده کنند، که باید از مانورهای به اصطلاح کمک گرانشی برای پرواز در اطراف زمین و زهره استفاده کنند تا بتوانند حرکت کافی برای پرواز به کمربند سیارکی و فراتر از آن را به دست آورند. تعقیب سیارک‌ها و دنباله‌دارها حتی چالش‌برانگیزتر است، زیرا این اجرام جرم کافی برای نگه داشتن فضاپیماهای سریع السیر را در مدار خود ندارند. مشکل نیز منابع انرژی با ظرفیت کافی برای تغذیه دستگاه است.

به طور کلی، همه این ماموریت ها که هدف آنها مطالعه سیارات بیرونی است، بسیار جاه طلبانه هستند و به همین دلیل شایسته توجه ویژه هستند. نگاه به من در مورد مواردی که در حال حاضر فعال هستند صحبت می کند.

افق های جدید
("افق های جدید")

هدف:مطالعه پلوتون، ماهواره آن شارون و کمربند کویپر
مدت زمان: 2006-2026
برد پرواز: 8.2 میلیارد کیلومتر
بودجه:حدود 650 میلیون دلار

یکی از جالب ترین ماموریت های ناسا با هدف مطالعه پلوتون استو همراهش شارون. به ویژه برای این کار، آژانس فضایی فضاپیمای نیوهورایزنز را در 19 ژانویه 2006 پرتاب کرد. در سال 2007، یک ایستگاه بین سیاره ای خودکار در کنار مشتری پرواز کرد و یک مانور گرانشی در نزدیکی آن انجام داد که باعث شد به دلیل میدان گرانشی سیاره شتاب بگیرد. نزدیکترین نقطه نزدیک شدن دستگاه به سیستم پلوتو-چارون در 15 جولای 2015 رخ می دهد - در همان لحظه، نیوهورایزنز 32 برابر از زمین دورتر از زمین از خورشید خواهد بود.

در سال‌های 2016-2020، این دستگاه احتمالاً اجسام کمربند کویپر را مطالعه می‌کند- منطقه ای از منظومه شمسی شبیه به کمربند سیارک ها، اما حدود 20 برابر گسترده تر و پرجرم تر از آن. به دلیل عرضه سوخت بسیار محدود، این بخش از ماموریت همچنان در هاله ای از ابهام قرار دارد.

توسعه ایستگاه بین سیاره ای خودکار New Horizons Pluto-Kuiper Belt در اوایل دهه 90 آغاز شد، اما به زودی این پروژه به دلیل مشکلات مالی در خطر بسته شدن قرار گرفت. مقامات ایالات متحده ماموریت های ماه و مریخ را در اولویت قرار داده اند. اما با توجه به اینکه جو پلوتون در معرض خطر یخ زدگی قرار دارد (به دلیل حذف تدریجی از خورشید)کنگره بودجه لازم را فراهم کرد.

وزن دستگاه - 478 کیلوگرم، شامل حدود 80 کیلوگرم سوخت. ابعاد - 2.2 × 2.7 × 3.2 متر

New Horizons مجهز به مجتمع صوتی PERSIاز جمله ابزارهای نوری برای عکسبرداری در محدوده مرئی، مادون قرمز و فرابنفش، تحلیلگر باد کیهانی SWAP، طیف سنج رادیویی ذرات پرانرژی EPSSI، واحدی با آنتن دو متری برای مطالعه جو پلوتون، و SDC "دانشجوی گرد و غبار سنج" برای اندازه گیری غلظت ذرات گرد و غبار در کمربند کویپر.

در اوایل جولای 2013، دوربین فضاپیما از پلوتون عکس گرفت.و بزرگترین ماهواره آن شارون از فاصله 880 میلیون کیلومتری. تاکنون نمی توان عکس ها را چشمگیر خواند، اما کارشناسان قول می دهند که در 14 ژوئیه 2015، با پرواز از کنار هدف در فاصله 12500 کیلومتری، ایستگاه یک نیمکره پلوتون و شارون را با وضوح حدود 1 کیلومتر ثبت خواهد کرد. دوم - با وضوح حدود 40 کیلومتر. بررسی های طیفی نیز انجام خواهد شد و نقشه ای از دمای سطح ایجاد خواهد شد.

ویجر 1

ویجر-1
و اطراف آن

وویجر 1 - کاوشگر فضایی ناسا در 5 سپتامبر 1977 پرتاب شدبرای مطالعه قسمت بیرونی منظومه شمسی به مدت 36 سال، این دستگاه به طور منظم با شبکه ارتباطات فضایی عمیق ناسا در ارتباط بوده و در فاصله 19 میلیارد کیلومتری زمین بازنشسته شده است. در حال حاضر، این دورترین شی ساخته دست بشر است.

ماموریت اصلی وویجر 1 در 20 نوامبر 1980 به پایان رسید.پس از مطالعه دستگاه منظومه مشتری و منظومه زحل. این اولین کاوشگری بود که تصاویر دقیقی از این دو سیاره و قمرهای آنها ارائه کرد.

طی یک سال گذشته، رسانه ها مملو از عناوین مبنی بر خروج وویجر 1 از منظومه شمسی بوده است. در 12 سپتامبر 2013، ناسا سرانجام رسما اعلام کرد که وویجر 1 از هلیوپوز عبور کرده و وارد فضای بین ستاره ای شده است. همانطور که انتظار می رفت این دستگاه تا سال 2025 به ماموریت خود ادامه خواهد داد.

جونو("جونو")

هدف:کاوش مشتری
مدت زمان: 2011-2017
برد پرواز:بیش از 1 میلیارد کیلومتر
بودجه:حدود 1.1 میلیارد دلار

ایستگاه بین سیاره ای خودکار جونو ناسا("جونو")در آگوست 2011 راه اندازی شد. با توجه به اینکه پرتابگر قدرت کافی برای قرار دادن دستگاه را مستقیماً در مدار مشتری نداشت، جونو مجبور شد یک مانور گرانشی در اطراف زمین انجام دهد. یعنی ابتدا این دستگاه به مدار مریخ پرواز کرد و سپس به زمین بازگشت و پرواز خود را تنها در اواسط اکتبر سال جاری به پایان رساند. این مانور به وسیله نقلیه اجازه داد تا سرعت لازم را به دست آورد و در حال حاضر در حال حرکت به سمت غول گازی است که در 4 ژوئیه 2016 شروع به کاوش خواهد کرد. اول از همه، دانشمندان امیدوارند اطلاعاتی در مورد میدان مغناطیسی مشتری و جو آن به دست آورند و همچنین این فرضیه را که این سیاره دارای یک هسته جامد است، آزمایش کنند.

همانطور که می دانید مشتری سطح جامد ندارد.و زیر ابرهای آن لایه ای از مخلوط هیدروژن و هلیوم به ضخامت حدود 21 هزار کیلومتر با انتقال صاف از فاز گازی به مایع قرار دارد. سپس لایه ای از هیدروژن مایع و فلزی با عمق 30-50 هزار کیلومتر. در مرکز آن، طبق تئوری، می توان یک هسته جامد با قطر حدود 20 هزار کیلومتر پنهان کرد.

جونو دارای یک رادیومتر مایکروویو (MWR) در هواپیما استبا تثبیت تشعشعات، به شما این امکان را می دهد که لایه های عمیق جو مشتری را کاوش کرده و از میزان آمونیاک و آب موجود در آن مطلع شوید. مغناطیس سنج (FGM)و دستگاهی برای ثبت موقعیت نسبت به میدان مغناطیسی سیاره (ASC)- این دستگاه ها به مطالعه مگنتوسفر، فرآیندهای دینامیکی در آن و همچنین ارائه ساختار سه بعدی آن کمک می کنند. همچنین، این دستگاه دارای طیف‌سنج‌ها و سنسورهای دیگری برای مطالعه شفق‌های قطبی در این سیاره است.

ساختار داخلی قرار است با اندازه گیری میدان گرانشی در طول برنامه آزمایش علم گرانش مورد مطالعه قرار گیرد.

دوربین اصلی فضاپیمای JunoCam،که به شما این امکان را می دهد که در نزدیکترین نزدیکی به مشتری از سطح مشتری عکس بگیرید (در ارتفاعات 1800-4300 کیلومتری از ابرها)با وضوح 3-15 کیلومتر در هر پیکسل. بقیه تصاویر وضوح بسیار پایین تری خواهند داشت. (حدود 232 کیلومتر در هر پیکسل).

دوربین قبلاً با موفقیت آزمایش شده است - از زمین عکس گرفته است
و ماه در طول پرواز دستگاه. این تصاویر برای مطالعه توسط آماتورها و علاقه مندان در وب قرار داده شده است. تصاویر به‌دست‌آمده نیز با هم در یک ویدیو ویرایش می‌شوند که چرخش ماه را به دور زمین از یک نقطه دید بی‌سابقه - مستقیم از اعماق فضا نشان می‌دهد. به گفته کارشناسان ناسا، "این با هر چیزی که مردم عادی تا به حال دیده اند بسیار متفاوت خواهد بود."

ویجر 2

ویجر-2
منظومه شمسی بیرونی و فضای بین ستاره ای را کاوش می کند

وویجر 2 یک کاوشگر فضایی است که توسط ناسا در 20 اوت 1977 پرتاب شد.که در نهایت منظومه شمسی بیرونی و فضای بین ستاره ای را کاوش می کند. در واقع، این دستگاه قبل از وویجر 1 راه اندازی شد، اما سرعت آن افزایش یافت و در نهایت از آن سبقت گرفت. پروب برای 36 سال و 2 ماه و 10 روز معتبر است. فضاپیما همچنان داده ها را از طریق شبکه های فضایی عمیق دریافت و ارسال می کند.

تا پایان اکتبر 2013، در فاصله 15 میلیارد کیلومتری از زمین قرار دارد. ماموریت اصلی آن در 31 دسامبر 1989 پس از کاوش موفقیت آمیز منظومه های مشتری، زحل، اورانوس و نپتون به پایان رسید. انتظار می رود وویجر 2 حداقل تا سال 2025 به ارسال پیام های رادیویی ضعیف ادامه دهد.

سحر
("سپیده دم"، "سپیده دم")

هدف:مطالعه سیارک وستا و پیش سیاره سرس
مدت زمان: 2007-2015
برد پرواز: 2.8 میلیارد کیلومتر
بودجه:بیش از 500 میلیون دلار

DAWN - ایستگاه فضایی خودکار،که در سال 2007 برای مطالعه دو جرم بزرگ در کمربند سیارکی، وستا و سرس، پرتاب شد. اکنون 6 سال است که این دستگاه فضای فضا را بسیار بسیار دور از زمین - بین مدارهای مریخ و مشتری - شخم زده است.

او در سال 2009 مانوری را در میدان گرانشی مریخ انجام داد و سرعت بیشتری به دست آورد و تا آگوست 2011 با کمک موتورهای یونی وارد مدار سیارک وستا شد و در آنجا 14 ماه را گذراند و جسم را در آن همراهی کرد. دور خورشید

دو ماتریس سیاه و سفید روی DAWN نصب شده است (1024×1024 پیکسل)دارای دو لنز و فیلتر رنگی یک آشکارساز نوترون و گاما نیز وجود دارد (بزرگ)و طیف سنج محدوده مرئی و مادون قرمز (VIR)، که ترکیب سطح سیارک ها را تجزیه و تحلیل می کند.

وستا یکی از بزرگترین سیارک هاستدر کمربند اصلی سیارک ها در بین سیارک ها، از نظر جرم در رتبه اول و بعد از پالاس در رتبه دوم قرار دارد

علیرغم این واقعیت که دستگاه دارای تجهیزات نسبتاً متوسطی است (در مقایسه با مواردی که در بالا توضیح داده شد)، سطح Vesta را با بالاترین وضوح ممکن - تا 23 متر در هر پیکسل - به تصویر کشید. همه این تصاویر برای ایجاد یک نقشه با وضوح بالا از وستا استفاده خواهند شد.

یکی از اکتشافات عجیب DAWN این است که وستا دارای پوسته بازالتی و هسته ای از نیکل و آهن است، درست مانند زمین، مریخ یا عطارد. این بدان معنی است که در طول تشکیل بدن، جدایی از ترکیب ناهمگن آن تحت تأثیر نیروهای گرانشی رخ داده است. همین امر برای همه اجرام در مسیر تبدیل آنها از یک سنگ فضایی به یک سیاره اتفاق می افتد.

داون همچنین این فرضیه را تایید کرد که وستا منشأ شهاب‌سنگ‌های یافت شده در زمین و مریخ است. این اجسام، به گفته دانشمندان، پس از برخورد باستانی وستا با یک شی فضایی بزرگ دیگر شکل گرفتند که پس از آن تقریباً تکه تکه شد. این رویداد توسط یک علامت عمیق در سطح وستا، معروف به دهانه Rheasilvia، مشهود است.

DAWN در حال حاضر در راه رسیدن به مقصد بعدی خود، سیاره کوتوله سرس است که تا فوریه 2015 به دور آن نخواهد چرخید. ابتدا این دستگاه در فاصله 5900 کیلومتری از سطح خود و پوشیده از یخ نزدیک می شود و طی 5 ماه آینده آن را به 700 کیلومتر کاهش می دهد.

مطالعه دقیق تر این دو "سیاره جوانه" به درک عمیق تری از روند شکل گیری منظومه شمسی اجازه می دهد.

"کاسینی-هویگنز"

به منظومه زحل فرستاده می شود

کاسینی-هویگنس یک فضاپیما است که توسط ناسا وآژانس فضایی اروپا، به سامانه زحل فرستاده شد. این فضاپیما که در سال 1997 به فضا پرتاب شد، دو بار دور زهره را دور زد (26 آوریل 1998 و 24 ژوئن 1999)، یک بار - زمین (18 اوت 1999)، یک بار - مشتری (30 دسامبر 2010). در طول نزدیک شدن به مشتری، کاسینی مشاهدات هماهنگ مشترک با گالیله انجام داد. در سال 2005، کاوشگر هویگنس بر روی قمر تیتان زحل فرود آمد. فرود موفقیت آمیز بود و دستگاه باز شد دنیای جدید عجیبکانال ها و استخرهای متان ایستگاه کاسینیدر همان زمان، اولین ماهواره مصنوعی زحل شد. ماموریت آن تمدید شده است و پیش بینی می شود پس از 293 گردش به دور زحل در 15 سپتامبر 2017 به پایان برسد.

روزتا("رزتا")

هدف:مطالعه دنباله دار 67P/Churyumov-Gerasimenko و چندین سیارک
مدت زمان: 2004-2015
برد پرواز: 600 میلیون کیلومتر
بودجه: 1.4 میلیارد دلار

روزتا یک فضاپیمای است که در مارس 2004 به فضا پرتاب شدآژانس فضایی اروپا (ESA)برای مطالعه دنباله‌دار 67P/Churyumov-Gerasimenko و درک اینکه منظومه شمسی قبل از تشکیل سیارات چگونه بوده است.

روزتا از دو قسمت تشکیل شده است- کاوشگر فضایی روزتا و فرودگر فیله ("فیلا"). در 9 سال حضور خود در فضا، او دور مریخ چرخید، سپس به دور زمین مانور داد و در سپتامبر 2008 به سیارک Steins نزدیک شد و از 60 درصد سطح آن عکس گرفت. سپس دستگاه دوباره به زمین بازگشت، به دور آن پرواز کرد تا سرعت بیشتری به دست آورد و در ژوئیه 2010 با سیارک لوتتیا "دیدار" کرد.

در جولای 2011، روزتا در حالت "خواب" قرار گرفت.و "ساعت زنگ دار" داخلی او برای 20 ژانویه 2014، ساعت 10:00 GMT تنظیم شده است. پس از بیدار شدن، روزتا در فاصله 9 میلیون کیلومتری از هدف نهایی خود - دنباله دار چوریوموف-گراسیمنکو قرار خواهد گرفت.

پس از نزدیک شدن به دنباله داردستگاه باید فرودگر Philae را به آن بفرستد

به گفته کارشناسان ESA، در پایان ماه می سال آینده، روزتا مانورهای اصلی خود را قبل از "دیدار" با دنباله دار در ماه اوت انجام خواهد داد. دانشمندان اولین تصاویر از یک جسم دور را در ماه مه دریافت خواهند کرد که کمک زیادی به محاسبه موقعیت دنباله دار و مدار آن خواهد کرد. در نوامبر 2014، پس از نزدیک شدن به دنباله دار، دستگاه باید ماژول فرود فیله را به سمت آن پرتاب کند که با کمک دو هارپون روی سطح یخ قلاب می شود. پس از فرود، دستگاه نمونه هایی از مواد هسته را جمع آوری می کند، ترکیب شیمیایی و پارامترهای آن را تعیین می کند و همچنین سایر ویژگی های دنباله دار را مطالعه می کند: سرعت چرخش، جهت گیری و تغییرات در فعالیت دنباله دار.

از آنجایی که بیشتر دنباله دارها همزمان با منظومه شمسی (حدود 4.6 میلیارد سال پیش) شکل گرفتند، آنها مهمترین منابع اطلاعاتی در مورد چگونگی شکل گیری منظومه ما و چگونگی توسعه بیشتر منظومه هستند. روزتا همچنین به پاسخ به این سوال کمک می کند که آیا ممکن است این دنباله دارها بوده باشند که میلیاردها سال با زمین برخورد کرده اند که آب و مواد آلی را به سیاره ما آورده اند.

کاوشگر دنباله دار بین المللی (یخ)

کاوش در منظومه شمسی
و اطراف آن

کاوشگر دنباله دار بین المللی (ICE) (که قبلاً به عنوان "Explorer 59" شناخته می شد)- دستگاهی که در 12 آگوست 1978 به عنوان بخشی از برنامه همکاری ناسا و اسا راه اندازی شد. در ابتدا هدف این برنامه مطالعه برهمکنش میدان مغناطیسی زمین و باد خورشیدی بود. سه فضاپیما در آن شرکت کردند: یک جفت ISEE-1 و ISEE-2 و یک فضاپیمای هلیوسنتریک ISEE-3. (بعداً به ICE تغییر نام داد).

اکسپلورر 59 نام خود را به International Comet Explorer تغییر داد 22 دسامبر 1983. در این روز، پس از یک مانور گرانشی به دور ماه، فضاپیما برای رهگیری دنباله‌دار 21P/Giacobini-Zinner وارد مداری در مدار heliocentric شد. در 11 سپتامبر 1985 از دم دنباله دار عبور کرد و سپس در مارس 1986 با دنباله دار هالی ملاقات کرد. بنابراین، اولین فضاپیمایی بود که دو دنباله دار را به طور همزمان کاوش کرد. پس از پایان ماموریت در سال 1999، تماسی با این دستگاه صورت نگرفت، اما در 18 سپتامبر 2008، تماس با آن با موفقیت برقرار شد. کارشناسان قصد دارند ICE را در 10 آگوست 2014 به مدار ماه برگردانند و پس از آن ممکن است یک بار دیگر دنباله دار را کاوش کنند.

کلمنتاین - 25 ژانویه 1994. هدف نقشه برداری و مشاهده ماه در محدوده های مختلف است: مرئی، UV، IR. ارتفاع سنجی و وزن سنجی لیزری. برای اولین بار، یک نقشه جهانی از ترکیب عنصری ماه تهیه شد و ذخایر بزرگی از یخ در قطب جنوب آن کشف شد.

کاوشگر قمری - 7 ژانویه 1998 حجم احتمالی یخ در قطب جنوب ماه مشخص شد، محتوای آن در زمین 1-10٪ تخمین زده شد، یک سیگنال حتی قوی تر نشان دهنده وجود یخ در قطب شمال است. در سمت دور ماه، یک مغناطیس‌سنج میدان‌های مغناطیسی محلی نسبتاً قدرتمندی را شناسایی کرد - 40 nT، که 2 مگنتوسفر کوچک با قطر حدود 200 کیلومتر را تشکیل داد. با توجه به اختلال در حرکت دستگاه، 7 ماسک جدید کشف شد. اولین بررسی طیف سنجی جهانی در پرتوهای گاما انجام شد که در نتیجه آن نقشه های توزیع تیتانیوم، آهن، آلومینیوم، پتاسیم، کلسیم، سیلیکون، منیزیم، اکسیژن، اورانیوم، عناصر خاکی کمیاب و فسفر تهیه شد و مدلی از میدان گرانشی ماه با هارمونیک هایی تا مرتبه 100 ایجاد شده است که به شما امکان می دهد مدار ماهواره های ماه را بسیار دقیق محاسبه کنید.

اسمارت-1 - 27 سپتامبر 2003. این دستگاه به عنوان یک AMS آزمایشی برای آزمایش فناوری های پیشرفته، در درجه اول یک سیستم پیشرانه الکتریکی برای ماموریت های آینده به عطارد و خورشید ایجاد شد.

کاگویا - 14 سپتامبر 2007 داده های به دست آمده امکان تهیه نقشه توپوگرافی ماه را با وضوح حدود 15 کیلومتر فراهم کرد. با کمک ماهواره کمکی اوکینا، نقشه برداری از توزیع گرانش در سمت دور ماه امکان پذیر شد. همچنین، داده‌های به‌دست‌آمده، نتیجه‌گیری در مورد تضعیف فعالیت آتشفشانی ماه در ۲.۸۴ میلیارد سال پیش را ممکن کرد.

Chang'e-1 - 24 اکتبر 2007. برنامه ریزی شده بود که دستگاه چندین کار را انجام دهد: ساخت نقشه توپوگرافی سه بعدی ماه - برای اهداف علمی و تعیین محل فرود دستگاه های آینده. تهیه نقشه های توزیع عناصر شیمیایی مانند تیتانیوم و آهن (لازم برای ارزیابی امکان توسعه صنعتی ذخایر). ارزیابی توزیع عمیق عناصر با استفاده از تشعشعات مایکروویو - به روشن شدن چگونگی توزیع هلیوم 3 و اینکه آیا محتوای آن زیاد است کمک می کند. مطالعه محیط بین زمین و ماه، به عنوان مثال، منطقه "دم" مغناطیس کره زمین، پلاسما در باد خورشیدی و غیره.

Chandrayaan-1 - 22 اکتبر 2008. از جمله اهداف اصلی پرتاب Chandrayaan-1 جستجوی مواد معدنی و ذخایر یخی در مناطق قطبی ماه و همچنین تهیه نقشه سه بعدی از سطح ماه است. بخشی از برنامه راه اندازی کاوشگر شوک است. از مدار ماه پرتاب شد و در عرض 25 دقیقه به سطح ماه رسید و به سختی فرود آمد. پرتاب سنگ های ماه در محل سقوط مدول توسط مدارگرد تجزیه و تحلیل خواهد شد. داده‌های به‌دست‌آمده در هنگام فرود سخت کاوشگر ضربه‌ای برای فرود نرم ماه‌نورد آینده هندی که قرار است در طول پرواز کاوشگر چاندرایان-2 بعدی به ماه تحویل داده شود، استفاده خواهد شد.

ماهواره رصد و سنجش دهانه ماه - 18 ژوئن 2009. انتظار می رفت ماموریت LCROSS اطلاعات قطعی در مورد وجود یخ آب در قطب جنوبی ماه ارائه دهد که می تواند نقش مهمی برای ماموریت های سرنشین دار آینده به ماه داشته باشد. در 9 اکتبر 2009 در ساعت 11:31:19 UTC، پله بالایی قنطورس در نزدیکی دهانه کابئوس سقوط کرد. در اثر سقوط، ابری از گاز و گرد و غبار به بیرون پرتاب شد. LCROSS از میان ابر پرتاب شده به پرواز درآمد و مواد برداشته شده از پایین دهانه را تجزیه و تحلیل کرد و در ساعت 11:35:45 UTC به همان دهانه سقوط کرد و موفق شد نتایج تحقیقات خود را به زمین منتقل کند. از مدار ماه، سقوط توسط کاوشگر LRO، از مدار نزدیک به زمین توسط تلسکوپ فضایی هابل و ماهواره اروپایی اودین رصد شد. از زمین - رصدخانه های بزرگ.

آزمایشگاه بازیابی جاذبه و داخلی - 10 سپتامبر 2011. برنامه مطالعه میدان گرانشی و ساختار درونی ماه، بازسازی تاریخچه حرارتی آن.

- 4 سپتامبر 2013. پس از اتمام ماموریت در 17 آوریل 2014 LADEEبا سطح ماه برخورد کرد

Chang'e-5T1 - 23 اکتبر 2014. ایستگاه قمری خودکار چینی برای آزمایش بازگشت خودروی فرود به زمین. چین پس از اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا سومین کشوری بود که دستگاهی را که دور ماه می چرخید و با سرعتی نزدیک به دومین فضایی حرکت می کرد، بازگرداند.

ماموریت های فعلی

• مدارگرد شناسایی ماه - 19 ژوئن 2009 این دستگاه مطالعات زیر را انجام خواهد داد: مطالعه توپوگرافی جهانی ماه. اندازه گیری تابش در مدار ماه؛ مطالعه مناطق قطبی قمری، از جمله جستجوی رسوبات یخ آب و مطالعه پارامترهای روشنایی؛ ترسیم نقشه های بسیار دقیق با رسم اجسام حداقل 0.5 متر به منظور یافتن بهترین مکان های فرود.
• ARTEMIS P1 و ARTEMIS P2 - 17 فوریه 2009. مطالعه میدان مغناطیسی ماه.
• Chang'e-2 - 1 اکتبر 2010. در 27 اکتبر، این دستگاه شروع به عکاسی از بخش هایی از ماه کرد که برای فرود فضاپیمای زیر مناسب است. برای حل این مشکل، ماهواره در فاصله 15 کیلومتری به ماه نزدیک می شود.
• Chang'e-3 - پرتاب این دستگاه در 1 دسامبر 2013 از فضانوردی Xichang انجام شد.
• Yutu اولین ماه نورد چین است که همراه با Chang'e-3 به فضا پرتاب شد.

مریخ

ماموریت های موفق

ماموریت های فعلی

• مریخ اودیسه - 7 آوریل 2001 ماهواره مصنوعی مریخ.
• مارس اکسپرس - 2 ژوئن 2003 ماهواره مصنوعی مریخ.
• فرصت - 7 جولای 2003. مریخ نورد.
• مدارگرد شناسایی مریخ - 12 اوت 2005 ماهواره مصنوعی مریخ.
• کنجکاوی - 26 نوامبر 2011 مریخ نورد.
• Mangalyaan - 4 نوامبر 2013، ماهواره مصنوعی مریخ.
• - 18 نوامبر 2013، ماهواره مصنوعی مریخ.
• Trace Gus Orbiter - در 14 مارس 2016 پرتاب شد. این دستگاه ماهیت وقوع اجزای کوچک متان، گازهای دیگر و بخار آب را در جو مریخ بررسی و کشف خواهد کرد که محتوای آن از سال 2003 مشخص شده است. وجود متان که به سرعت تحت اشعه ماوراء بنفش تجزیه می شود به این معنی است که دائماً از منبعی ناشناخته تامین می شود. چنین منبعی می تواند فسیل ها یا زیست کره - موجودات زنده باشد.

سیاره مشتری

ماموریت های موفق

ماموریت های فعلی

زحل

کل مجموعه کارهای علمی در فضا به دو گروه تقسیم می شود: مطالعه فضای نزدیک به زمین (فضای نزدیک) و مطالعه فضای عمیق. تمام تحقیقات با کمک فضاپیمای ویژه انجام می شود.

آنها برای پرواز به فضا یا برای کار بر روی سیارات دیگر، ماهواره های آنها، سیارک ها و غیره در نظر گرفته شده اند. اساساً آنها می توانند به طور مستقل برای مدت طولانی کار کنند. دو نوع وسیله نقلیه وجود دارد - خودکار (ماهواره ها، ایستگاه های پرواز به سیارات دیگر و غیره) و سرنشین دار (سفینه های فضایی، ایستگاه های مداری یا مجتمع).

ماهواره های زمینی

زمان زیادی از روز اولین پرواز یک ماهواره مصنوعی زمین می گذرد و امروز بیش از ده ها از آنها در حال حاضر در مدار نزدیک زمین کار می کنند. برخی از آنها یک شبکه ارتباطی جهانی را تشکیل می دهند که از طریق آن روزانه میلیون ها تماس تلفنی مخابره می شود، برنامه های تلویزیونی و پیام های رایانه ای به تمام کشورهای جهان مخابره می شود. برخی دیگر به نظارت بر تغییرات آب و هوا، شناسایی مواد معدنی و نظارت بر تاسیسات نظامی کمک می کنند. مزایای دریافت اطلاعات از فضا آشکار است: ماهواره ها بدون توجه به آب و هوا و فصل عمل می کنند، پیام هایی را در مورد دورافتاده ترین و صعب العبورترین مناطق سیاره مخابره می کنند. دامنه نامحدود بررسی آنها به شما این امکان را می دهد که فوراً داده ها را در سرزمین های وسیع ضبط کنید.

ماهواره های علمی

ماهواره های علمی برای مطالعه فضای بیرونی طراحی شده اند. با کمک آنها، اطلاعات در مورد فضای نزدیک به زمین (فضای نزدیک)، به ویژه، در مورد مگنتوسفر زمین، جو فوقانی، محیط بین سیاره ای و کمربندهای تشعشعی سیاره جمع آوری می شود. مطالعه اجرام آسمانی منظومه شمسی؛ کاوش در اعماق فضا با کمک تلسکوپ ها و سایر تجهیزات ویژه نصب شده بر روی ماهواره ها انجام شد.

گسترده‌ترین آنها ماهواره‌هایی هستند که داده‌های فضای بین سیاره‌ای، ناهنجاری‌های جو خورشیدی، شدت باد خورشیدی و تأثیر این فرآیندها بر وضعیت زمین و غیره را جمع‌آوری می‌کنند. این ماهواره‌ها «خدمت خورشید» نیز نامیده می‌شوند. "

به عنوان مثال، در دسامبر 1995، ماهواره SOHO، که در اروپا ایجاد شد و نشان دهنده یک رصدخانه کامل برای مطالعه خورشید است، از کیهان در کیپ کاناورال به فضا پرتاب شد. با کمک آن، دانشمندان تحقیقاتی را در مورد میدان مغناطیسی در پایه تاج خورشیدی، حرکت درونی خورشید، رابطه بین ساختار داخلی آن و جو بیرونی و غیره انجام می دهند.

این ماهواره اولین در نوع خود بود که در نقطه ای در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری از سیاره ما - در همان مکانی که میدان های گرانشی زمین و خورشید یکدیگر را متعادل می کنند - تحقیق کرد. به گفته ناسا، این رصدخانه تا سال 2002 در فضا خواهد بود و در این مدت حدود 12 آزمایش انجام خواهد داد.

در همان سال، رصدخانه دیگری به نام NEXTE از فضاپیمای کیپ کاناورال برای جمع آوری داده های پرتوهای ایکس کیهانی پرتاب شد. این توسط متخصصان ناسا توسعه داده شده است، در حالی که تجهیزات اصلی که روی آن قرار دارد و کارهای بیشتری را انجام می دهد در مرکز اخترفیزیک و علوم فضایی در دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو طراحی شده است.

وظایف رصدخانه شامل مطالعه منابع تشعشعی است. در طول عملیات، حدود هزار سیاهچاله، ستاره نوترونی، اختروش، کوتوله سفید و هسته‌های فعال کهکشانی در میدان دید ماهواره سقوط می‌کنند.

در تابستان سال 2000، آژانس فضایی اروپا پرتاب موفقیت آمیز چهار ماهواره زمین را با نام کلی "خوشه-2" انجام داد که برای نظارت بر وضعیت مگنتوسفر آن طراحی شده بود. Cluster-2 توسط دو پرتابگر سایوز از کیهان بایکونور به مدار پایین زمین پرتاب شد.

لازم به ذکر است که تلاش قبلی آژانس با شکست به پایان رسید: در هنگام برخاستن پرتابگر فرانسوی Ariane-5 در سال 1996، همان تعداد ماهواره با نام عمومی Cluster-1 سوخت - آنها نسبت به Cluster-2 کامل تر بودند. "، اما برای انجام همان کار، یعنی ضبط همزمان اطلاعات در مورد وضعیت میدان های الکتریکی و مغناطیسی زمین در نظر گرفته شده بودند.

در سال 1991، رصدخانه فضایی GRO-COMPTON با تلسکوپ EGRET به مدار پرتاب شد تا تشعشعات گاما را شناسایی کند، که در آن زمان پیشرفته ترین ابزار در نوع خود بود که تابش انرژی های بسیار بالا را ثبت می کرد.

همه ماهواره ها توسط پرتابگرها به مدار پرتاب نمی شوند. به عنوان مثال، فضاپیمای Orpheus-Spas-2 پس از خارج شدن از محفظه بار فضاپیمای حمل و نقل قابل استفاده مجدد آمریکایی کلمبیا با کمک یک دستکاری، کار خود را در فضا آغاز کرد. "Orpheus-Spas-2" که یک ماهواره نجومی است در فاصله 30 تا 115 کیلومتری از "کلمبیا" قرار داشت و پارامترهای ابرهای گاز و غبار بین ستاره ای، ستارگان داغ، هسته های فعال کهکشانی و غیره را اندازه گیری کرد. پس از 340 ساعت و 12 دقیقه. این ماهواره دوباره در کلمبیا بارگیری شد و به سلامت به زمین بازگشت.

ماهواره های ارتباطی

خطوط ارتباطی سیستم عصبی کشور نیز نامیده می شود، زیرا بدون آنها هیچ کاری در حال حاضر غیرممکن است. ماهواره های ارتباطی تماس های تلفنی را مخابره می کنند، برنامه های رادیویی و تلویزیونی را در سراسر جهان پخش می کنند. آنها قادر به انتقال سیگنال های برنامه های تلویزیونی در فواصل دور هستند و ارتباطات چند کانالی ایجاد می کنند. مزیت بزرگ ارتباطات ماهواره ای نسبت به ارتباطات زمینی این است که در منطقه تحت پوشش یک ماهواره، قلمرو وسیعی با تعداد تقریباً نامحدود ایستگاه های زمینی دریافت کننده سیگنال وجود دارد.

ماهواره هایی از این نوع در مداری خاص در فاصله 35880 کیلومتری از سطح زمین قرار دارند. آنها با سرعتی برابر با زمین حرکت می کنند، بنابراین به نظر می رسد که ماهواره همیشه در یک مکان معلق است. سیگنال های آنها با استفاده از آنتن های دیسک مخصوص نصب شده بر روی پشت بام ساختمان ها و رو به مدار ماهواره دریافت می شود.

اولین ماهواره ارتباطی شوروی به نام مولنیا-1 در 23 آوریل 1965 به فضا پرتاب شد و در همان روز یک برنامه تلویزیونی از ولادی وستوک به مسکو پخش شد. این ماهواره نه تنها برای ارسال مجدد برنامه های تلویزیونی، بلکه برای ارتباطات تلفنی و تلگراف نیز در نظر گرفته شده بود. مجموع جرم "Lightning-1" 1500 کیلوگرم بود.

این فضاپیما موفق شد دو بار در روز بچرخد. به زودی ماهواره های ارتباطی جدید پرتاب شدند: مولنیا-2 و مولنیا-3. همه آنها فقط در پارامترهای تکرار کننده داخلی (دستگاهی برای دریافت و ارسال سیگنال) و آنتن های آن با یکدیگر متفاوت بودند.

در سال 1978، ماهواره های پیشرفته تر Horizon به بهره برداری رسید. وظیفه اصلی آنها گسترش مبادلات تلفن، تلگراف و تلویزیون در سراسر کشور، افزایش ظرفیت سیستم ارتباطات فضایی بین المللی Intersputnik بود. با کمک دو افق بود که بازی های المپیک 1980 مسکو پخش شد.

سال ها از ظهور اولین فضاپیمای ارتباطی می گذرد و امروزه تقریباً همه کشورهای توسعه یافته چنین ماهواره های مخصوص به خود را دارند. بنابراین، به عنوان مثال، در سال 1996، فضاپیمای دیگری از سازمان بین المللی ارتباطات ماهواره ای "اینتل ست" به مدار پرتاب شد. ماهواره های آن در 134 کشور جهان به مصرف کنندگان خدمات رسانی می کنند و پخش مستقیم تلویزیون، تلفن، فکس و ارتباطات تلکس را به بسیاری از کشورها انجام می دهند.

در فوریه 1999، ماهواره ژاپنی JCSat-6 با وزن 2900 کیلوگرم از سایت پرتاب Canaveral توسط یک پرتابگر Atlas-2AS به فضا پرتاب شد. برای پخش تلویزیونی و انتقال اطلاعات به خاک ژاپن و بخشی از آسیا در نظر گرفته شده بود. این توسط شرکت آمریکایی Hughes Space برای شرکت ژاپنی Japan Satellite Systems ساخته شده است.

در همان سال دوازدهمین ماهواره زمین مصنوعی شرکت ارتباطات ماهواره ای کانادایی Telesat Canada که توسط شرکت آمریکایی لاکهید مارتین ساخته شده بود به مدار زمین پرتاب شد. این برنامه پخش تلویزیون دیجیتال، صدا و اطلاعات را برای مشترکین در آمریکای شمالی فراهم می کند.

همراهان آموزشی

پرواز ماهواره های زمین و ایستگاه های فضایی بین سیاره ای، فضا را به سکوی کاری برای علم تبدیل کرده است. توسعه فضای نزدیک به زمین شرایطی را برای انتشار اطلاعات، آموزش، تبلیغات و تبادل ارزش های فرهنگی در سراسر جهان ایجاد کرده است. ارائه برنامه های رادیویی و تلویزیونی به دورافتاده ترین و صعب العبورترین مناطق ممکن شد.

فضاپیماها امکان آموزش همزمان سوادآموزی به میلیون ها نفر را فراهم کرده اند. اطلاعات از طریق ماهواره از طریق فتوتلگراف در چاپخانه های شهرهای مختلف، روزنامه های مرکزی منتقل می شود که به ساکنان روستایی امکان می دهد همزمان با جمعیت شهرها روزنامه دریافت کنند.

به لطف توافق بین کشورها، امکان پخش برنامه های تلویزیونی (مثلاً یوروویژن یا اینترویژن) در سراسر جهان فراهم شد. چنین پخش در سراسر سیاره تبادل گسترده ارزش های فرهنگی بین مردم را تضمین می کند.

در سال 1991، آژانس فضایی هند تصمیم گرفت از فناوری فضایی برای ریشه کن کردن بی سوادی در این کشور استفاده کند (در هند 70 درصد روستاییان بی سواد هستند).

آنها ماهواره ها را برای پخش دروس خواندن و نوشتن از تلویزیون به هر روستایی پرتاب کردند. برنامه "گرامست" (که در زبان هندی به معنای: "گرم" - دهکده؛ "سات" - مخفف "ماهواره" - ماهواره) 560 شهرک کوچک در سراسر هند را هدف قرار داده است.

ماهواره های آموزشی معمولاً در همان مدار ماهواره های ارتباطی قرار دارند. برای دریافت سیگنال از آنها در خانه، هر بیننده باید آنتن دیسک و تلویزیون خود را داشته باشد.

ماهواره ها برای مطالعه منابع طبیعی زمین

این گونه ماهواره ها علاوه بر جستجوی مواد معدنی در زمین، اطلاعاتی را در مورد وضعیت محیط طبیعی سیاره مخابره می کنند. آنها مجهز به حلقه های حسگر ویژه هستند که روی آنها دوربین های عکس و تلویزیون، دستگاه هایی برای جمع آوری اطلاعات در مورد سطح زمین قرار دارد. این شامل دستگاه هایی برای عکاسی از دگرگونی های جوی، اندازه گیری پارامترهای سطح زمین و اقیانوس و هوای جوی است. به عنوان مثال، ماهواره لندست مجهز به ابزارهای ویژه ای است که به آن اجازه می دهد بیش از 161 میلیون متر مربع از سطح زمین را در هفته عکسبرداری کند.

ماهواره ها نه تنها امکان رصد مداوم سطح زمین، بلکه کنترل مناطق وسیعی از سیاره را نیز فراهم می کنند. آنها درباره خشکسالی، آتش سوزی، آلودگی هشدار می دهند و به عنوان خبررسان کلیدی برای هواشناسان عمل می کنند.

امروزه ماهواره‌های مختلفی برای مطالعه زمین از فضا ساخته شده‌اند که در وظایفشان متفاوت هستند، اما در تجهیز به ابزار، یکدیگر را تکمیل می‌کنند. سیستم های فضایی مشابه در حال حاضر در ایالات متحده آمریکا، روسیه، فرانسه، هند، کانادا، ژاپن، چین و غیره در حال بهره برداری هستند.

به عنوان مثال، با ساخت ماهواره هواشناسی آمریکایی "TIROS-1" (ماهواره تلویزیونی و رصد مادون قرمز زمین) امکان بررسی سطح زمین و نظارت بر تغییرات جوی جهانی از فضا فراهم شد.

اولین فضاپیمای این سری در سال 1960 به مدار زمین پرتاب شد و پس از پرتاب تعدادی از ماهواره های مشابه، ایالات متحده سیستم هواشناسی فضایی TOS را ایجاد کرد.

اولین ماهواره شوروی از این نوع - Kosmos-122 - در سال 1966 به مدار پرتاب شد. تقریباً 10 سال بعد، تعدادی از فضاپیماهای داخلی از سری Meteor قبلاً در مدار برای مطالعه و کنترل منابع طبیعی زمین "شهاب سنگ" فعالیت می کردند. -پریرودا".

در سال 1980 ، یک سیستم ماهواره ای جدید "Resurs" در اتحاد جماهیر شوروی ظاهر شد که شامل سه فضاپیمای مکمل است: "Resurs-F" ، "Resurs-O" و "Okean-O".

"Resurs-Ol" به نوعی پستچی فضایی ضروری تبدیل شده است. او که روزی دو بار بر روی یک نقطه از سطح زمین پرواز می کند، ایمیل دریافت می کند و آن را برای همه مشترکانی که دارای یک مجتمع رادیویی با مودم کوچک ماهواره ای هستند، می فرستد. مشتریان این سامانه مسافران، ورزشکاران و محققانی هستند که در مناطق دورافتاده خشکی و دریا واقع شده اند. سازمان‌های بزرگ نیز از خدمات این سیستم استفاده می‌کنند: سکوهای نفتی فراساحلی، مهمانی‌های اکتشافی، اکسپدیشن‌های علمی و غیره.

در سال 1999، ایالات متحده یک ماهواره علمی مدرن تر به نام Terra را برای اندازه گیری خواص فیزیکی جو و زمین، تحقیقات زیست کره و اقیانوس شناسی به فضا پرتاب کرد.

تمام مطالب دریافتی از ماهواره ها (داده های دیجیتال، مونتاژ عکس، تصاویر فردی) در مراکز دریافت اطلاعات پردازش می شود. سپس به مرکز آب و هواشناسی و سایر ادارات می روند. تصاویر به دست آمده از فضا در شاخه های مختلف علوم مورد استفاده قرار می گیرد به عنوان مثال می توان از آنها برای تعیین وضعیت غلات در مزارع استفاده کرد. محصولات غلاتی که به چیزی آلوده هستند در تصویر آبی تیره و محصولات سالم قرمز یا صورتی هستند.

ماهواره های دریایی

ظهور ارتباطات ماهواره ای فرصت های عظیمی را برای مطالعه اقیانوس جهانی فراهم کرده است، اقیانوسی که 2/3 سطح کره زمین را اشغال می کند و نیمی از کل اکسیژن موجود در کره زمین را برای بشر فراهم می کند. با کمک ماهواره ها، نظارت بر دما و وضعیت سطح آب، توسعه و کاهش طوفان، شناسایی مناطق آلوده (لکه های نفتی) و غیره امکان پذیر شد.

در اتحاد جماهیر شوروی، برای اولین مشاهدات زمین و سطوح آب از فضا، از ماهواره Kosmos-243 استفاده شد که در سال 1968 به مدار زمین پرتاب شد و به طور کامل به تجهیزات خودکار ویژه مجهز شد. با کمک آن، دانشمندان توانستند توزیع دمای آب را در سطح اقیانوس از طریق ضخامت ابرها ارزیابی کنند، وضعیت لایه‌های جوی و مرز یخ را ردیابی کنند. نقشه‌های دمای سطح اقیانوس را از داده‌های به‌دست‌آمده، که برای ناوگان ماهیگیری و خدمات هواشناسی ضروری است، تهیه کنید.

در فوریه 1979، ماهواره اقیانوس شناسی پیشرفته تری Kosmos-1076 به مدار زمین پرتاب شد و اطلاعات پیچیده اقیانوس شناسی را مخابره کرد. ابزارهای موجود در کشتی، مشخصات اصلی آب دریا، جو و پوشش یخ، شدت امواج دریا، قدرت باد و غیره را تعیین کردند. با کمک Cosmos-1076 و پس از آن Cosmos-1151، اولین بانک اطلاعات فضایی تشکیل شد » در مورد اقیانوس ها.

گام بعدی ساخت ماهواره Interkosmos-21 بود که همچنین برای مطالعه اقیانوس طراحی شده بود. برای اولین بار در تاریخ، یک سیستم فضایی متشکل از دو ماهواره بر روی این سیاره کار کرد: Kosmos-1151 و Interkos-mos-21. ماهواره ها با تکمیل یکدیگر با تجهیزات، امکان مشاهده مناطق خاصی از ارتفاعات مختلف و مقایسه داده های به دست آمده را فراهم کردند.

در ایالات متحده، اولین ماهواره مصنوعی از این نوع، اکسپلورر بود که در سال 1958 به مدار زمین پرتاب شد. پس از آن مجموعه ای از ماهواره ها از این نوع قرار گرفتند.

در سال 1992، ماهواره فرانسوی-آمریکایی Torex Poseidon به مدار زمین پرتاب شد که برای اندازه گیری با دقت بالا از دریا طراحی شده بود. به طور خاص، با استفاده از داده های به دست آمده از آن، دانشمندان دریافتند که سطح دریا در حال حاضر به طور مداوم با نرخ متوسط ​​3.9 میلی متر در سال در حال افزایش است.

به لطف ماهواره های دریایی، امروزه نه تنها می توان تصویری از سطح و لایه های عمیق اقیانوس جهانی را مشاهده کرد، بلکه کشتی ها و هواپیماهای گمشده را نیز یافت. ماهواره های ناوبری ویژه ای وجود دارد، نوعی "ستاره های رادیویی" که توسط آن کشتی ها و هواپیماها می توانند در هر آب و هوایی حرکت کنند. ماهواره ها با انتقال سیگنال های رادیویی از کشتی ها به ساحل، ارتباط بدون وقفه ای را برای اکثر کشتی های بزرگ و کوچک با زمین در هر زمانی از روز فراهم می کنند.

در سال 1982، ماهواره اتحاد جماهیر شوروی Kosmos-1383 با تجهیزاتی که برای یافتن کشتی‌ها و هواپیماهای ناپدید شده سقوط کرده بودند، به فضا پرتاب شد. Kosmos-1383 به عنوان اولین ماهواره نجات وارد تاریخ فضانوردی شد. به لطف داده های به دست آمده از آن، تعیین مختصات بسیاری از بلایای هوایی و دریایی امکان پذیر شد.

کمی بعد، دانشمندان روسی یک ماهواره مصنوعی پیشرفته‌تر زمینی "Cicada" را برای تعیین مکان کشتی‌های تجاری و کشتی‌های نیروی دریایی ایجاد کردند.

فضاپیما برای پرواز به ماه

فضاپیماهایی از این نوع برای پرواز از زمین به ماه طراحی شده اند و به دو دسته flyby، ماهواره های ماه و فرود تقسیم می شوند. پیچیده ترین آنها فرودگرها هستند که به نوبه خود به متحرک (ماه نورد) و ثابت تقسیم می شوند.

تعدادی دستگاه برای مطالعه ماهواره طبیعی زمین توسط فضاپیمای سری لونا کشف شد. با کمک آنها، اولین عکس ها از سطح ماه ساخته شد، اندازه گیری ها در حین نزدیک شدن، ورود به مدار آن و غیره انجام شد.

اولین ایستگاهی که ماهواره طبیعی زمین را مورد مطالعه قرار داد، همانطور که مشخص است، Luna-1 شوروی بود که اولین ماهواره مصنوعی خورشید شد. به دنبال آن Luna-2 که به ماه رسید، Luna-3 و غیره رسید. با توسعه فناوری فضایی، دانشمندان توانستند دستگاهی بسازند که بتواند روی سطح ماه فرود آید.

در سال 1966، ایستگاه Luna-9 شوروی اولین فرود نرم را روی سطح ماه انجام داد.

این ایستگاه از سه بخش اصلی تشکیل شده بود: یک ایستگاه خودکار قمری، یک سیستم پیشرانه برای اصلاح مسیر و کاهش سرعت هنگام نزدیک شدن به ماه، و یک محفظه سیستم کنترل. وزن کل آن 1583 کیلوگرم بود.

سیستم کنترل Luna-9 شامل ابزارهای کنترلی و نرم افزاری، دستگاه های جهت یابی، سیستم رادیویی فرود نرم و غیره بود. بخشی از تجهیزات کنترلی که در هنگام ترمز استفاده نمی شد، قبل از راه اندازی موتور ترمز از هم جدا شدند. این ایستگاه مجهز به یک دوربین تلویزیونی برای انتقال تصاویر سطح ماه در منطقه فرود بود.

ظاهر فضاپیمای Luna-9 این امکان را برای دانشمندان فراهم کرد که اطلاعات قابل اعتمادی در مورد سطح ماه و ساختار خاک آن به دست آورند.

ایستگاه های بعدی به کار بر روی مطالعه ماه ادامه دادند. با کمک آنها، سیستم های فضایی و وسایل نقلیه جدید توسعه یافتند. مرحله بعدی مطالعه ماهواره طبیعی زمین با پرتاب ایستگاه Luna-15 آغاز شد.

برنامه آن تحویل نمونه ها از مناطق مختلف سطح ماه، دریاها و قاره ها و انجام یک مطالعه گسترده را فراهم کرده بود. این مطالعه قرار بود با کمک آزمایشگاه های سیار - ماه نوردها و ماهواره های دور ماه انجام شود. برای این اهداف، یک دستگاه جدید به طور ویژه توسعه داده شد - یک سکوی فضایی چند منظوره، یا مرحله فرود. قرار بود محموله های مختلفی را به ماه برساند (ماه نوردها، موشک های برگشتی و غیره)، پرواز به ماه را اصلاح کند، آن را در مدار ماه قرار دهد، در فضای اطراف ماه مانور دهد و روی ماه فرود بیاید.

Luna-15 توسط Luna-16 و Luna-17 دنبال شد که خودروی خودکششی Lunokhod-1 قمری را به ماهواره طبیعی زمین تحویل دادند.

ایستگاه خودکار قمری "Luna-16" تا حدودی نیز یک ماه نورد بود. او نه تنها باید نمونه های خاک را می گرفت و بررسی می کرد، بلکه آنها را به زمین تحویل می داد. بنابراین، تجهیزاتی که قبلاً فقط برای فرود طراحی شده بودند، اکنون با سیستم‌های پیشران و ناوبری تقویت شده‌اند و تبدیل به برخاست شده‌اند. قسمت عملکردی که وظیفه نمونه برداری از خاک را بر عهده داشت، پس از اتمام ماموریت خود به مرحله برخاستن و دستگاهی که قرار بود نمونه ها را به زمین برساند، بازگشت و پس از آن مکانیسم مسئول شروع از سطح ماه و پرواز از سطح طبیعی بود. ماهواره سیاره ما به زمین شروع به کار کرد.

یکی از اولین کسانی که به همراه اتحاد جماهیر شوروی شروع به مطالعه ماهواره طبیعی زمین کردند، ایالات متحده بود. آنها مجموعه ای از دستگاه های "مدارگرد ماه" را برای جستجوی مناطق فرود برای فضاپیمای آپولو و ایستگاه های بین سیاره ای خودکار "Surveyor" ایجاد کردند. اولین پرتاب مدارگرد ماه در سال 1966 انجام شد. در مجموع 5 ماهواره از این نوع پرتاب شد.

در سال 1966، یک فضاپیمای آمریکایی از سری Surveyor به سمت ماه حرکت کرد. برای اکتشاف ماه ساخته شده است و برای فرود نرم روی سطح آن طراحی شده است. متعاقباً 6 فضاپیمای دیگر از این سری به ماه پرواز کردند.

ماه نوردها

ظهور ایستگاه سیار به طور قابل توجهی قابلیت های دانشمندان را گسترش داد: آنها این فرصت را داشتند که زمین را نه تنها در اطراف نقطه فرود، بلکه در سایر مناطق سطح ماه نیز مطالعه کنند. تنظیم حرکت آزمایشگاه های کمپینگ با استفاده از کنترل از راه دور انجام شد.

لونوخود یا خودروی خودکششی قمری برای کار و حرکت بر روی سطح ماه طراحی شده است. دستگاه‌هایی از این دست پیچیده‌ترین دستگاه‌هایی هستند که در مطالعه ماهواره طبیعی زمین نقش دارند.

قبل از اینکه دانشمندان یک ماه نورد بسازند، باید بسیاری از مشکلات را حل می کردند. به ویژه، چنین دستگاهی باید دارای فرود کاملاً عمودی باشد و باید با تمام چرخ های خود در امتداد سطح حرکت کند. باید در نظر داشت که اتصال ثابت مجموعه داخلی آن با زمین همیشه حفظ نمی شود، زیرا به چرخش جرم آسمانی، به شدت باد خورشیدی و فاصله از گیرنده موج بستگی دارد. این بدان معناست که ما به یک آنتن ویژه و بسیار جهت دار و یک سیستم ابزاری برای هدایت آن به زمین نیاز داریم. رژیم دمایی دائماً در حال تغییر نیاز به محافظت ویژه در برابر اثرات مضر تغییرات در شدت جریان گرما دارد.

دور بودن قابل توجه ماه نورد می تواند منجر به تاخیر در ارسال به موقع برخی از دستورات به آن شود. این بدان معنی است که دستگاه باید با دستگاه هایی پر می شد که بسته به کار و شرایط به طور مستقل الگوریتمی را برای رفتار بیشتر توسعه می دهند. این به اصطلاح هوش مصنوعی است و عناصر آن در حال حاضر به طور گسترده در تحقیقات فضایی استفاده می شود. حل تمام وظایف تعیین شده به دانشمندان این امکان را داد که یک دستگاه خودکار یا کنترل شده برای مطالعه ماه ایجاد کنند.

در 17 نوامبر 1970، ایستگاه Luna-17 برای اولین بار خودروی خودکششی Lunokhod-1 را به سطح ماه تحویل داد. این اولین آزمایشگاه سیار با وزن 750 کیلوگرم و عرض 1600 میلی متر بود.

ماه نورد خودمختار و کنترل از راه دور متشکل از یک بدنه مهر و موم شده و یک زیرشاخه بدون قاب از هشت چرخ بود. چهار بلوک از دو چرخ به پایه بدنه هرمتیک کوتاه شده متصل شده بود. هر چرخ دارای یک محرک جداگانه با یک موتور الکتریکی، یک سیستم تعلیق مستقل با یک کمک فنر بود. تجهیزات ماه نورد در داخل بدن قرار داشت: یک سیستم رادیویی تلویزیونی، باتری های برق، وسایل کنترل حرارتی، کنترل ماه نورد، تجهیزات علمی.

در بالای کیس یک پوشش لولایی وجود داشت که می‌توان آن را در زوایای مختلف برای استفاده بهتر از انرژی خورشیدی قرار داد. برای این منظور، عناصر یک باتری خورشیدی در سطح داخلی آن قرار گرفتند. آنتن‌ها، سوراخ‌هایی برای دوربین‌های تلویزیونی، قطب‌نمای خورشیدی و سایر دستگاه‌ها بر روی سطح بیرونی دستگاه قرار داده شد.

هدف از این سفر به دست آوردن بسیاری از داده های مورد علاقه برای علم بود: در مورد وضعیت تابش در ماه، وجود و شدت منابع پرتو ایکس، ترکیب شیمیایی پوند، و غیره. حرکت ماه نورد. با استفاده از سنسورهای نصب شده بر روی خودرو و بازتابنده گوشه موجود در سیستم هماهنگی لیزری انجام شد.

"Lunokhod-1" بیش از 10 ماه کار کرد که به 11 روز قمری می رسید. در این مدت او حدود 10.5 کیلومتر روی سطح ماه راه رفت. مسیر ماه نورد از منطقه دریای باران می گذشت.

در پایان سال 1996، آزمایشات دستگاه آمریکایی "Nomad" شرکت "Luna Corp" به پایان رسید. Lunokhod از نظر ظاهری شبیه یک مخزن چهار چرخ است که مجهز به چهار دوربین فیلمبرداری روی میله های پنج متری برای فیلمبرداری از زمین در شعاع 5-10 متر است. این فضاپیما به ابزارهایی برای تحقیقات ناسا مجهز شده است. در یک ماه، ماه نورد می تواند مسافت 200 کیلومتر و در کل - تا 1000 کیلومتر را طی کند.

فضاپیما برای پرواز به سیارات منظومه شمسی

تفاوت آنها با فضاپیماها برای پرواز به ماه در این است که برای فواصل زیاد از زمین و مدت پرواز طولانی طراحی شده بودند. به دلیل فاصله زیاد از زمین، تعدادی از مشکلات جدید باید حل می شد. به عنوان مثال، برای برقراری ارتباط با ایستگاه‌های خودکار بین سیاره‌ای، استفاده از آنتن‌های بسیار جهت‌دار در مجموعه رادیویی پردازنده و ابزارهایی برای اشاره آنتن به زمین در سیستم کنترل اجباری شد. سیستم پیشرفته تری برای محافظت در برابر شارهای حرارتی خارجی مورد نیاز بود.

و در 12 فوریه 1961، اولین ایستگاه بین سیاره ای خودکار شوروی جهان "Venera-1" به پرواز درآمد.

"Venera-1" یک دستگاه هرمتیک مجهز به یک دستگاه برنامه نویسی، یک مجموعه تجهیزات رادیویی، یک سیستم جهت یابی و بلوک های باتری های شیمیایی بود. بخشی از تجهیزات علمی، دو پنل خورشیدی و چهار آنتن در خارج از ایستگاه قرار داشت. با کمک یکی از آنتن ها، ارتباط با زمین در فواصل طولانی انجام می شد. وزن کل ایستگاه 643.5 کیلوگرم بود. وظیفه اصلی ایستگاه آزمایش روش های پرتاب اجسام به مسیرهای بین سیاره ای، کنترل ارتباطات و کنترل با برد فوق العاده و انجام تعدادی از مطالعات علمی در طول پرواز بود. با کمک داده‌های به‌دست‌آمده، می‌توان طرح‌های ایستگاه‌های بین سیاره‌ای و اجزای تجهیزات درون‌برد را بهبود بخشید.

این ایستگاه در بیستم اردیبهشت به منطقه زهره رسید و حدود 100 هزار کیلومتر از سطح آن گذشت و پس از آن وارد مدار خورشید شد. به دنبال او، دانشمندان "ونوس-2" و "ونوس-3" را فرستادند. پس از 4 ماه، ایستگاه بعدی به سطح زهره رسید و یک پرچم با نشان اتحاد جماهیر شوروی در آنجا به جای گذاشت. او بسیاری از داده های مختلف لازم برای علم را به زمین منتقل کرد.

ایستگاه بین سیاره ای خودکار "Venera-9" (شکل 175) و وسیله نقلیه فرود به همین نام که در آن گنجانده شده است در ژوئن 1975 به فضا پرتاب شدند و به طور کلی تنها تا زمانی که لنگرگاه باز شد و وسیله نقلیه فرود بر روی سطح زمین فرود آمد کار کردند. سیاره زهره.

در فرآیند آماده سازی یک اکسپدیشن اتوماتیک، لازم بود فشار 10 مگاپاسکال موجود در این سیاره در نظر گرفته شود و بنابراین وسیله نقلیه فرود دارای بدنه کروی بود که عنصر اصلی قدرت نیز بود. هدف از ارسال این دستگاه ها بررسی جو زهره و سطح آن بود که شامل تعیین ترکیب شیمیایی «هوا» و خاک بود. برای این کار، ابزارهای طیف سنجی پیچیده روی دستگاه قرار داشتند. با کمک "ونوس-9" اولین بررسی از سطح این سیاره ممکن شد.

در مجموع، دانشمندان شوروی 16 فضاپیمای سری Venera را بین سال های 1961 و 1983 به فضا پرتاب کردند.

دانشمندان شوروی مسیر زمین- مریخ را کشف کردند. ایستگاه بین سیاره ای Mars-1 در سال 1962 به فضا پرتاب شد. 259 روز طول کشید تا فضاپیما به مدار سیاره برسد.

"مریخ-1" شامل دو محفظه تحت فشار (مدار و سیاره)، یک سیستم رانش اصلاحی، پانل های خورشیدی، آنتن ها و یک سیستم کنترل حرارتی بود. محفظه مداری شامل تجهیزات لازم برای عملکرد ایستگاه در طول پرواز بود و محفظه سیاره ای حاوی ابزارهای علمی بود که برای کار مستقیم روی سیاره طراحی شده بودند. محاسبات بعدی نشان داد که ایستگاه بین سیاره ای از 197 کیلومتری سطح مریخ عبور کرده است.

در طول پرواز مریخ 1، 61 جلسه ارتباط رادیویی با آن انجام شد و زمان ارسال و دریافت سیگنال پاسخ تقریباً 12 دقیقه بود. پس از نزدیک شدن به مریخ، ایستگاه وارد مدار خورشیدی شد.

در سال 1971، وسیله نقلیه فرود ایستگاه بین سیاره ای Mars-3 بر روی مریخ فرود آمد. و دو سال بعد، برای اولین بار، چهار ایستگاه شوروی از سری مریخ به طور همزمان در امتداد مسیر بین سیاره ای پرواز کردند. "مارس-5" سومین ماهواره مصنوعی سیاره زمین شد.

دانشمندان آمریکایی نیز سیاره سرخ را مورد مطالعه قرار داده اند. آنها مجموعه ای از ایستگاه های خودکار بین سیاره ای "Mariner" را برای عبور سیارات و پرتاب ماهواره ها به مدار آنها ایجاد کردند. فضاپیماهای این سری علاوه بر مریخ به مطالعه زهره و عطارد نیز مشغول بودند. در مجموع، دانشمندان آمریکایی 10 ایستگاه بین سیاره ای مارینر را طی دوره 1962 تا 1973 راه اندازی کردند.

در سال 1998، ایستگاه بین سیاره ای خودکار ژاپنی Nozomi به سمت مریخ پرتاب شد. اکنون در حال انجام یک پرواز بدون برنامه در مدار بین زمین و خورشید است. محاسبات نشان داده است که در سال 2003 نوزومی به اندازه کافی نزدیک به زمین پرواز خواهد کرد و در نتیجه یک مانور خاص، مسیر پرواز به مریخ را تغییر خواهد داد. در آغاز سال 2004، یک ایستگاه بین سیاره ای خودکار وارد مدار خود می شود و برنامه تحقیقاتی برنامه ریزی شده را انجام می دهد.

اولین آزمایش‌ها با ایستگاه‌های بین سیاره‌ای، دانش فضای بیرونی را بسیار غنی کرد و امکان پرواز به سیارات دیگر منظومه شمسی را فراهم کرد. تا به امروز، تقریباً همه آنها، به جز پلوتون، توسط ایستگاه ها یا کاوشگرها بازدید شده اند. به عنوان مثال، در سال 1974 فضاپیمای آمریکایی Mariner 10 به اندازه کافی نزدیک به سطح عطارد پرواز کرد. در سال 1979 دو کاوشگر روباتیک به نام های وویجر 1 و وویجر 2 که به سمت زحل پرواز می کردند، از کنار مشتری عبور کردند و موفق شدند پوسته ابری این سیاره غول پیکر را به تصرف خود درآورند. آنها همچنین از یک نقطه قرمز بزرگ عکس گرفتند که برای مدت طولانی مورد توجه همه دانشمندان بوده است و یک گرداب جوی بزرگتر از زمین ما است. این ایستگاه ها آتشفشان فعال مشتری و بزرگترین ماهواره آن، آیو را کشف کردند. با نزدیک شدن به زحل، وویجرها از این سیاره و حلقه های در حال گردش آن که از میلیون ها زباله سنگی پوشیده شده در یخ تشکیل شده بودند، عکس گرفتند. کمی بعد، وویجر 2 از نزدیکی اورانوس و نپتون گذشت.

امروزه، هر دو وسیله نقلیه - وویجر 1 و وویجر 2 - در حال کاوش در مناطق دورافتاده منظومه شمسی هستند. همه ابزارهای آنها به طور عادی کار می کنند و دائماً اطلاعات علمی را به زمین مخابره می کنند. احتمالاً هر دو دستگاه تا سال 2015 فعال خواهند بود.

زحل توسط ایستگاه بین سیاره‌ای کاسینی (NASA-ESA)، که در سال 1997 پرتاب شد، مورد مطالعه قرار گرفت. در سال 1999، از کنار زهره عبور کرد و یک بررسی طیفی از پوشش ابری سیاره و برخی مطالعات دیگر انجام داد. در اواسط سال 1999 وارد کمربند سیارکی شد و با خیال راحت از آن عبور کرد. آخرین مانور آن قبل از پرواز به زحل در فاصله 9.7 میلیون کیلومتری مشتری انجام شد.

ایستگاه خودکار گالیله نیز به مشتری پرواز کرد و 6 سال بعد به آن رسید. تقریباً 5 ماه قبل از آن، ایستگاه یک کاوشگر فضایی را به فضا پرتاب کرد که وارد جو مشتری شد و حدود 1 ساعت در آنجا وجود داشت تا اینکه توسط فشار جوی سیاره له شد.

ایستگاه های خودکار بین سیاره ای برای مطالعه نه تنها سیارات، بلکه سایر اجرام منظومه شمسی ایجاد شدند. در سال 1996، یک پرتاب کننده دلتا-2 با یک ایستگاه بین سیاره ای کوچک HEAP روی آن، که برای مطالعه سیارک ها طراحی شده بود، از کیهان کاناورال به فضا پرتاب شد. در سال 1997، HEAP سیارک های ماتیلدا و دو سال بعد، اروس را مورد مطالعه قرار داد.

وسیله نقلیه تحقیقاتی فضایی از یک ماژول با سیستم های خدماتی، ابزار دقیق و یک سیستم رانش تشکیل شده است. بدنه دستگاه به صورت یک منشور هشت ضلعی ساخته شده است که در قسمت زیرین آن یک آنتن فرستنده و چهار پنل خورشیدی ثابت شده است. در داخل بدنه یک سیستم محرکه، شش ابزار علمی، یک سیستم ناوبری از پنج حسگر خورشیدی دیجیتال، یک ردیاب ستاره و دو هیدروسکوپ وجود دارد. جرم شروع ایستگاه 805 کیلوگرم بود که 56 کیلوگرم آن روی تجهیزات علمی افتاد.

امروزه نقش فضاپیماهای خودکار بسیار زیاد است، زیرا آنها بخش عمده ای از کارهای علمی انجام شده توسط دانشمندان روی زمین را تشکیل می دهند. با پیشرفت علم و فناوری، به دلیل نیاز به حل مشکلات پیچیده جدید، آنها دائماً پیچیده تر و بهبود می یابند.

فضاپیمای سرنشین دار

فضاپیمای سرنشین دار وسیله ای است که برای پرواز افراد و تمامی تجهیزات لازم به فضا طراحی شده است. اولین دستگاه‌هایی از این دست - "Vostok" شوروی و "Mercury" آمریکایی که برای پروازهای فضایی انسان طراحی شده‌اند، از نظر طراحی و سیستم‌های مورد استفاده نسبتاً ساده بودند. اما ظهور آنها با یک کار علمی طولانی مقدم بود.

اولین مرحله در ایجاد فضاپیمای سرنشین دار، موشک هایی بود که در ابتدا برای حل بسیاری از مشکلات در مطالعه اتمسفر فوقانی طراحی شده بودند. ایجاد هواپیماهایی با موتورهای موشک مایع در آغاز قرن به عنوان انگیزه ای برای توسعه بیشتر علم در این راستا بود. دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی، ایالات متحده آمریکا و آلمان بیشترین نتایج را در این زمینه از کیهان‌شناسی به دست آوردند.

دانشمندان آلمانی در سال 1927 انجمن سفرهای بین سیاره ای را به ریاست ورنر فون براون و کلاوس ریدل تشکیل دادند. با روی کار آمدن نازی ها، این آنها بودند که تمام کارهای مربوط به ساخت موشک های جنگی را رهبری کردند. پس از 10 سال، مرکز توسعه موشکی در شهر پنموند تشکیل شد که در آن پرتابه V-1 و اولین موشک بالستیک سری V-2 جهان ساخته شد (موشک بالستیک به موشکی می گویند که در مرحله اولیه پرواز کنترل می شود. هنگامی که موتورها خاموش می شوند، به پرواز در طول مسیر ادامه می دهد).

اولین پرتاب موفقیت آمیز آن در سال 1942 انجام شد: این موشک به ارتفاع 96 کیلومتری رسید، 190 کیلومتر پرواز کرد و سپس در 4 کیلومتری هدف منفجر شد. تجربه V-2 مورد توجه قرار گرفت و به عنوان پایه ای برای توسعه بیشتر فناوری موشکی مورد استفاده قرار گرفت. مدل بعدی "V" با بار جنگی 1 تنی مسافت 300 کیلومتر را طی کرد. با این موشک ها بود که آلمان در طول جنگ جهانی دوم به خاک بریتانیای کبیر شلیک کرد.

پس از پایان جنگ، علم موشک به یکی از جهت گیری های اصلی در سیاست دولتی اکثر قدرت های بزرگ جهان تبدیل شد.

توسعه قابل توجهی در ایالات متحده دریافت کرد، جایی که پس از شکست امپراتوری آلمان، برخی از دانشمندان موشکی آلمانی نقل مکان کردند. از جمله ورنر فون براون، که سرپرستی گروهی از دانشمندان و طراحان در ایالات متحده را بر عهده داشت. در سال 1949 آنها یک V-2 را بر روی یک موشک کوچک Vak-Corporal سوار کردند و آن را تا ارتفاع 400 کیلومتری پرتاب کردند.

در سال 1951، متخصصان به رهبری براون موشک بالستیک وایکینگ آمریکایی را ساختند که به سرعت 6400 کیلومتر در ساعت می رسید. یک سال بعد، موشک بالستیک Redstone با برد 900 کیلومتر ظاهر شد. پس از آن، به عنوان اولین مرحله در پرتاب اولین ماهواره آمریکایی، اکسپلورر 1، به مدار استفاده شد.

در اتحاد جماهیر شوروی، اولین آزمایش موشک دوربرد R-1 در پاییز 1948 انجام شد. این موشک از بسیاری جهات به طور قابل توجهی از V-2 آلمانی پایین تر بود. اما در نتیجه کار بیشتر، اصلاحات بعدی ارزیابی مثبتی دریافت کرد و در سال 1950 R-1 در اتحاد جماهیر شوروی وارد خدمت شد.

پس از آن "R-2" که دو برابر مدل قبلی خود بود و "R-5" قرار گرفتند. از آلمانی "V" با مخازن سوخت بیرونی که هیچ باری را حمل نمی کرد، "R-2" از این جهت متفاوت بود که بدنه آن همزمان با دیواره های مخازن سوخت کار می کرد.

همه اولین موشک های شوروی تک مرحله ای بودند. اما در سال 1957 دانشمندان شوروی اولین موشک بالستیک چند مرحله ای جهان "R-7" را با طول 7 متر و وزن 270 تن از بایکونور پرتاب کردند که شامل چهار بلوک جانبی مرحله اول و یک بلوک مرکزی بود. با موتور خودش (مرحله دوم). هر مرحله شتاب موشک را در بخش خاصی از پرواز فراهم می کرد و سپس جدا می شد.

با ایجاد موشکی با جداسازی مراحل مشابه، پرتاب اولین ماهواره های مصنوعی زمین به مدار ممکن شد. همزمان با این مشکل هنوز حل نشده، اتحاد جماهیر شوروی در حال توسعه موشکی بود که قادر بود فضانوردی را به فضا ببرد و او را به زمین بازگرداند. مشکل بازگشت فضانورد به زمین به ویژه دشوار بود. علاوه بر این، لازم بود به دستگاه ها "آموزش" پرواز با سرعت دوم کیهانی داده شود.

ایجاد یک وسیله نقلیه پرتاب چند مرحله ای نه تنها توسعه چنین سرعتی را امکان پذیر کرد، بلکه محموله ای با وزن 4500-4700 تن (که قبلاً فقط 1400 تن بود) در مدار قرار داد. برای مرحله سوم ضروری، یک موتور مخصوص سوخت مایع ایجاد شد. نتیجه این کار پیچیده (هر چند کوتاه) دانشمندان شوروی، آزمایش ها و آزمایش های متعدد، وستوک سه مرحله ای بود.

سفینه فضایی "وستوک" (اتحادیه شوروی)

"وستوک" به تدریج و در مرحله آزمایش متولد شد. کار بر روی پروژه او در سال 1958 آغاز شد و یک پرواز آزمایشی در 15 می 1960 انجام شد. اما اولین پرتاب بدون سرنشین ناموفق بود: یکی از سنسورها قبل از روشن کردن سیستم محرکه ترمز به درستی کار نمی کرد و به جای فرود، کشتی به مداری بالاتر رفت.

تلاش دوم نیز ناموفق بود: تصادف در همان ابتدای پرواز رخ داد و وسیله نقلیه فرود سقوط کرد. پس از این حادثه، سیستم جدید نجات اضطراری طراحی شد.

تنها پرتاب سوم موفقیت آمیز بود و وسیله نقلیه فرود به همراه مسافرانش سگ های بلکا و استرلکا با موفقیت فرود آمدند. سپس دوباره خرابی: نصب ترمز با شکست مواجه شد و وسیله نقلیه فرود در لایه های جو به دلیل سرعت بسیار زیاد سوخت. ششمین و هفتمین تلاش در مارس 1961 موفقیت آمیز بود و کشتی ها با حیوانات سرنشین سالم به زمین بازگشتند.

اولین پرواز Vostok-1 با فضانورد یوری گاگارین در 12 آوریل 1961 انجام شد. کشتی یک چرخش به دور زمین انجام داد و به سلامت به آن بازگشت.

از نظر خارجی، وستوک، که امروزه در موزه‌های کیهان‌نوردی و غرفه کیهان‌نوردی در مرکز نمایشگاه‌های روسیه دیده می‌شود، بسیار ساده به نظر می‌رسد: یک وسیله نقلیه فرود کروی (کابین کیهان‌نورد) و یک محفظه ابزار-مجموعه متصل به آن. آنها با چهار تسمه فلزی به یکدیگر متصل می شدند. قبل از ورود به جو در هنگام فرود، نوارها پاره شدند و وسیله نقلیه فرود به حرکت خود به سمت زمین ادامه داد، در حالی که محفظه ابزار در جو سوخت. مجموع جرم کشتی که بدنه آن از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده بود، 4.73 تن بود.

وستوک با پرتابی به همین نام به مدار زمین پرتاب شد. این یک کشتی کاملاً خودکار بود، اما در صورت لزوم، فضانورد می‌توانست به کنترل دستی روی بیاورد.

کابین خلبان در خودروی فرود بود. در داخل آن تمام شرایط لازم برای زندگی یک فضانورد وجود داشت و با کمک سیستم های پشتیبانی از زندگی، تنظیم حرارت و یک دستگاه احیا کننده حفظ می شد. آنها دی اکسید کربن اضافی، رطوبت و گرما را حذف کردند. هوا را با اکسیژن پر کرد. فشار اتمسفر ثابت را حفظ کرد. عملکرد تمام سیستم ها توسط یک دستگاه نرم افزاری روی برد کنترل می شد.

تجهیزات کشتی شامل کلیه امکانات رادیویی مدرن بود که ارتباط دو طرفه را فراهم می کند، کشتی را از زمین کنترل می کند و اندازه گیری های لازم را انجام می دهد. به عنوان مثال، با کمک فرستنده "سیگنال" که حسگرهای آن روی بدن فضانورد قرار داشت، اطلاعاتی در مورد وضعیت بدن او به زمین مخابره می شد. انرژی "Vostok" با باتری های نقره-روی عرضه شد.

محفظه مونتاژ ابزار شامل سیستم‌های خدمات، مخازن سوخت و یک سیستم محرکه ترمز است که توسط تیمی از طراحان به سرپرستی A. M. Isaev ساخته شده است. مجموع جرم این محفظه 2.33 تن بود. محفظه حاوی مدرن ترین سیستم های جهت یابی جهت یابی برای تعیین موقعیت فضاپیما در فضا (حسگرهای خورشید، دستگاه نوری Vzor، حسگرهای رطوبت سنجی و غیره) بود. به طور خاص، دستگاه "Vzor" که برای جهت گیری بصری طراحی شده بود، به فضانورد اجازه می داد حرکت زمین را از طریق قسمت مرکزی دستگاه و افق را از طریق آینه حلقوی ببیند. در صورت لزوم، او می توانست به طور مستقل مسیر کشتی را کنترل کند.

برای وستوک، یک مدار "خود ترمز" (180-190 کیلومتر) به طور ویژه طراحی شده بود: در صورت خرابی سیستم محرکه ترمز، کشتی شروع به سقوط به سمت زمین می کند و در حدود 10 روز به دلیل کاهش سرعت حرکت می کند. مقاومت طبیعی جو سهام سیستم های حمایت از زندگی نیز برای این دوره محاسبه شد.

وسیله نقلیه فرود پس از جدا شدن در جو با سرعت 150-200 کیلومتر در ساعت فرود آمد. اما برای فرود ایمن، سرعت آن نباید از 10 متر در ساعت تجاوز کند. برای انجام این کار، دستگاه علاوه بر این با کمک سه چتر نجات کاهش یافت: اول، یک اگزوز، سپس یک ترمز، و در نهایت، یک چتر اصلی. فضانوردی در ارتفاع 7 کیلومتری با استفاده از صندلی مجهز به دستگاه مخصوص پرتاب شد. در ارتفاع 4 کیلومتری از صندلی جدا شد و با چتر نجات خود به طور جداگانه فرود آمد.

فضاپیمای مرکوری (ایالات متحده آمریکا)

"مرکوری" اولین کشتی مداری بود که ایالات متحده با آن اکتشاف فضای بیرونی را آغاز کرد. کار بر روی آن از سال 1958 انجام شد و در همان سال اولین پرتاب مرکوری انجام شد.

پروازهای آموزشی که تحت برنامه مرکوری انجام شد ابتدا در حالت بدون سرنشین و سپس در طول مسیر بالستیک انجام شد. اولین فضانورد آمریکایی جان گلن بود که در 20 فوریه 1962 به دور زمین پرواز کرد. پس از آن، سه پرواز دیگر انجام شد.

کشتی آمریکایی از نظر اندازه کوچکتر از کشتی شوروی بود، زیرا وسیله نقلیه پرتاب Atlas-D می توانست باری با وزن بیش از 1.35 تن را بلند کند، بنابراین، طراحان آمریکایی باید از این پارامترها استفاده می کردند.

"جیوه" شامل یک کپسول مخروطی شکل کوتاه در حال بازگشت به زمین، یک واحد ترمز و تجهیزات پرواز بود که شامل رباط های تخلیه شده موتورهای واحد ترمز، چتر نجات، موتور اصلی و غیره بود.

کپسول دارای قسمت بالایی استوانه ای و پایینی کروی بود. در پایه مخروط آن یک واحد ترمز، متشکل از سه موتور جت سوخت جامد قرار داده شده بود. در هنگام فرود به لایه های متراکم جو، کپسول وارد پایین شد، بنابراین یک سپر حرارتی قدرتمند فقط در اینجا قرار داشت. مرکوری سه چتر داشت: ترمز، اصلی و ذخیره. کپسول بر روی سطح اقیانوس فرود آمد و برای آن علاوه بر این به یک قایق بادی مجهز شد.

در کابین خلبان یک صندلی برای فضانورد، واقع در جلوی دریچه، و یک صفحه کنترل وجود داشت. این کشتی با باتری ها تغذیه می شد و سیستم جهت گیری با استفاده از 18 موتور کنترل شده انجام می شد. سیستم پشتیبانی از زندگی بسیار متفاوت از سیستم شوروی بود: جو روی عطارد از اکسیژن تشکیل شده بود که در صورت نیاز به لباس فضایی فضانورد و کابین خلبان می رسید.

کت و شلوار با همان اکسیژنی که به قسمت پایین بدن می رسید خنک می شد. دما و رطوبت توسط مبدل های حرارتی حفظ می شد: رطوبت توسط یک اسفنج مخصوص جمع آوری می شد که باید به طور دوره ای فشرده می شد. از آنجایی که انجام این کار در شرایط بدون وزن بسیار دشوار است، این روش متعاقباً بهبود یافت. سیستم پشتیبانی زندگی برای 1.5 روز پرواز طراحی شده است.

پرتاب Vostok و Mercury، پرتاب کشتی های بعدی گام دیگری در توسعه کیهان نوردی سرنشین دار و ظهور فناوری کاملاً جدید شد.

مجموعه ای از فضاپیمای "وستوک" (اتحادیه شوروی)

پس از اولین پرواز مداری که تنها 108 دقیقه به طول انجامید، دانشمندان شوروی وظایف سخت تری را برای افزایش مدت زمان پرواز و مبارزه با بی وزنی، که همانطور که مشخص شد، دشمن بسیار وحشتناکی برای انسان است، بر عهده گرفتند.

قبلاً در آگوست 1961، فضاپیمای بعدی، وستوک-2، با خلبان کیهان‌نورد G.S. Titov به مدار نزدیک زمین پرتاب شد. این پرواز 25 ساعت و 18 دقیقه به طول انجامید. در این مدت فضانورد موفق به تکمیل برنامه گسترده تری شد و تحقیقات بیشتری انجام داد (اولین فیلمبرداری را از فضا انجام داد).

"Vostok-2" تفاوت چندانی با نسل قبلی خود نداشت. از میان نوآوری‌ها، یک واحد بازسازی پیشرفته‌تر روی آن نصب شده بود که به آن اجازه می‌داد مدت بیشتری در فضا بماند. شرایط پرتاب به مدار و سپس فرود یک فضانورد بهبود یافت: آنها به شدت روی او منعکس نشدند و در کل پرواز او عملکرد عالی را حفظ کرد.

یک سال بعد، در اوت 1962، یک پرواز گروهی با فضاپیمای Vostok-3 (خلبان-کیهان نورد A. G. Nikolaev) و Vostok-4 (خلبان-کیهان نورد V. F. Bykovsky) انجام شد که بیش از 5 کیلومتر از یکدیگر جدا نشدند. برای اولین بار ارتباط در خط "فضا - فضا" انجام شد و اولین گزارش تلویزیونی جهان از فضا انجام شد. بر اساس وستوک، دانشمندان وظایفی را برای افزایش مدت زمان پروازها، مهارت ها و ابزارهایی برای اطمینان از پرتاب فضاپیمای دوم در فاصله نزدیک از کشتی که قبلاً در مدار بود (آماده سازی برای ایستگاه های مداری) انجام دادند. بهبودهایی برای بهبود راحتی کشتی ها و تجهیزات فردی انجام شد.

در 14 و 16 ژوئن 1963، پس از یک سال آزمایش، یک پرواز گروهی با فضاپیمای Vostok-5 و Vostok-6 تکرار شد. وی اف بیکوفسکی و اولین زن فضانورد جهان و وی وی ترشکووا در آنها حضور داشتند. پرواز آنها در 19 ژوئن به پایان رسید. در این مدت، کشتی ها موفق شدند 81 و 48 دور سیاره را بچرخانند. این پرواز ثابت کرد که زنان نیز می توانند در مدارهای فضایی پرواز کنند.

پروازهای Vostoks به مدت سه سال اولین مرحله آزمایش و آزمایش فضاپیمای سرنشین دار برای پروازهای مداری در فضای بیرونی شد. آنها ثابت کردند که یک فرد نه تنها می تواند در فضای نزدیک به زمین باشد، بلکه می تواند کارهای تحقیقاتی و آزمایشی خاصی انجام دهد. توسعه بیشتر فناوری فضایی سرنشین دار شوروی در فضاپیمای چند صندلی از نوع Voskhod صورت گرفت.

مجموعه ای از فضاپیمای "وُسخود" (اتحادیه شوروی)

ووسخود اولین فضاپیمای مداری چند صندلی بود. این هواپیما در 12 اکتبر 1964 با فضانورد V. M. Komarov، مهندس K. P. Feoktistov و دکتر B. B. Egorov پرتاب شد. این کشتی به اولین آزمایشگاه پرنده با دانشمندان تبدیل شد و پرواز آن آغاز مرحله بعدی در توسعه فناوری فضایی و تحقیقات فضایی بود. انجام برنامه های پیچیده علمی، فنی، پزشکی و بیولوژیکی در کشتی های چند صندلی امکان پذیر شد. حضور چند نفر در کشتی امکان مقایسه نتایج به دست آمده و به دست آوردن داده های عینی تری را فراهم کرد.

Voskhod سه صندلی در تجهیزات و سیستم های فنی مدرن تر با مدل های قبلی خود متفاوت بود. او امکان انجام گزارش های تلویزیونی را نه تنها از کابین فضانورد، بلکه همچنین نشان دادن مناطق قابل مشاهده از طریق دریچه و فراتر از آن را فراهم کرد. این کشتی دارای سیستم های جهت یابی جدید بهبود یافته است. برای انتقال وسخود از مدار ماهواره زمین به مسیر نزول، اکنون از دو سیستم راکت ترمز پیشران استفاده می شود: ترمز و پشتیبان. کشتی می تواند به مدار بالاتر حرکت کند.

مرحله بعدی در فضانوردی با ظهور یک فضاپیما مشخص شد که با کمک آن پیاده روی فضایی امکان پذیر شد.

Voskhod-2 در 18 مارس 1965 با فضانوردان P. I. Belyaev و A. A. Leonov پرتاب شد. این کشتی مجهز به سیستم های پیشرفته تر کنترل دستی، جهت گیری و فعال سازی سیستم محرکه ترمز بود (خدمه برای اولین بار از آن در هنگام بازگشت به زمین استفاده کردند). اما مهمتر از همه، یک دستگاه قفل هوا برای پیاده روی فضایی داشت.

در آغاز آزمایش، کشتی خارج از منطقه ارتباط رادیویی با نقاط ردیابی زمینی در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی بود. فرمانده کشتی، P. I. Belyaev، فرمانی را از صفحه کنترل برای استقرار اتاق قفل صادر کرد. باز شدن آن و همچنین یکسان سازی فشار در داخل قفل هوا و وسخود با استفاده از دستگاه مخصوصی که در قسمت بیرونی وسیله نقلیه فرود قرار داشت تضمین شد. پس از مرحله مقدماتی، A. A. Leonov به اتاق قفل نقل مکان کرد.

پس از اینکه دریچه ای که کشتی را جدا می کرد و قفل هوا در پشت او بسته شد، فشار داخل قفل هوا شروع به کاهش کرد و با خلاء فضا مقایسه شد. در همان زمان، فشار در لباس فضایی فضانورد ثابت و برابر با 0.4 اتمسفر بود که عملکرد طبیعی ارگانیسم را تضمین می کرد، اما اجازه نمی داد لباس فضایی بیش از حد سفت شود. پوسته هرمتیک A. A. Leonov همچنین از او در برابر اشعه ماوراء بنفش، تشعشع، اختلاف دمای زیاد محافظت کرد، یک رژیم دمای معمولی، ترکیب گاز مورد نظر و رطوبت محیط را فراهم کرد.

A. A. Leonov 20 دقیقه در فضای باز بود که 12 دقیقه آن بود. - خارج از کابین خلبان

ایجاد کشتی هایی از نوع Vostok و Voskhod که انواع خاصی از کار را انجام می دهند، به عنوان پله ای برای ظهور ایستگاه های مداری سرنشین دار طولانی مدت عمل کرد.

مجموعه ای از فضاپیمای "سایوز" (اتحادیه شوروی)

مرحله بعدی در ایجاد ایستگاه های مداری، نسل دوم فضاپیمای چند منظوره سری سایوز بود.

سایوز نه تنها از نظر اندازه بزرگ و حجم داخلی، بلکه در سیستم های جدید روی برد نیز با مدل های قبلی خود تفاوت زیادی داشت. وزن پرتاب کشتی 6.8 تن، طول بیش از 7 متر، دهانه آرایه های خورشیدی حدود 8.4 متر بود. کشتی از سه محفظه تشکیل شده بود: ابزاری-مجموعه، مداری و وسیله نقلیه فرود.

محفظه مداری در بالای سایوز قرار داشت و به یک وسیله نقلیه فرود تحت فشار متصل بود. در حین پرتاب و پرتاب به مدار، در حین مانور در فضا و فرود به زمین، خدمه را در خود جای داد. قسمت بیرونی آن توسط لایه ای از مواد محافظ حرارتی ویژه محافظت می شد.

شکل بیرونی وسیله نقلیه فرود به گونه ای طراحی شده است که در موقعیت معینی از مرکز ثقل آن در اتمسفر، نیروی بالابری با قدر لازم تشکیل می شود. با تغییر آن امکان کنترل پرواز در هنگام فرود در جو وجود داشت. این طراحی باعث شد تا در هنگام فرود، اضافه بار روی فضانوردان 2-2.5 برابر کاهش یابد. روی بدنه خودروی فرود سه پنجره وجود داشت: پنجره مرکزی (در کنار تابلوی کنترل) با یک دستگاه دید اپتیکال روی آن نصب شده بود و هر کدام یک پنجره در سمت چپ و راست برای فیلمبرداری و مشاهدات بصری در نظر گرفته شده بود.

در داخل وسیله نقلیه فرود صندلی های جداگانه برای فضانوردان قرار داده شده بود که دقیقاً پیکربندی بدن آنها را تکرار می کرد. طراحی خاص صندلی ها به فضانوردان اجازه می داد بارهای اضافی قابل توجهی را تحمل کنند. همچنین پنل کنترل، سیستم پشتیبانی حیات، تجهیزات رادیویی ارتباطی، سیستم چتر نجات و کانتینرهایی برای بازگشت تجهیزات علمی وجود داشت.

در قسمت بیرونی خودروی فرود موتورهای سیستم کنترل فرود و فرود نرم قرار داشتند. وزن کل آن 2.8 تن بود.

محفظه مداری بزرگترین محفظه بود و جلوتر از وسیله نقلیه فرود قرار داشت. در قسمت فوقانی آن یک یونیت داکینگ با منهول داخلی به قطر 0.8 متر و دو پنجره دید در بدنه محفظه وجود داشت. سوراخ سوم روی درب چاه بود.

این محفظه برای تحقیقات علمی و تفریح ​​فضانوردان در نظر گرفته شده بود. از این رو به مکان هایی برای کار، استراحت و خواب خدمه مجهز شد. تجهیزات علمی نیز وجود داشت که ترکیب آنها بسته به وظایف پرواز تغییر می کرد و سیستمی برای بازسازی و تصفیه جو وجود داشت. این محفظه همچنین یک قفل هوا برای پیاده روی فضایی بود. فضای داخلی آن توسط تابلوی کنترل، ابزار و تجهیزات سیستم های اصلی و کمکی روی برد اشغال شده بود.

در سمت بیرونی محفظه مداری یک دوربین تلویزیونی با دید خارجی وجود داشت، یک آنتن برای ارتباطات رادیویی و سیستم های تلویزیونی. وزن کل محفظه 1.3 تن بود.

در محفظه مونتاژ ابزار، واقع در پشت وسیله نقلیه فرود، تجهیزات اصلی و سیستم های پیشرانه فضاپیما قرار داشت. در قسمت مهر و موم شده آن واحدهای سیستم کنترل حرارتی، باتری های شیمیایی، دستگاه های کنترل رادیویی و تله متری، سیستم های جهت گیری، یک دستگاه محاسبه و سایر دستگاه ها وجود داشت. قسمت بدون فشار، سیستم محرکه کشتی، مخازن سوخت و رانشگرها برای مانور را در خود جای داده بود.

در قسمت بیرونی محفظه پنل های خورشیدی، سیستم های آنتن، سنسورهای کنترل نگرش قرار داشتند.

به عنوان یک فضاپیما، سایوز پتانسیل بالایی داشت. او می توانست مانورهایی در فضا انجام دهد، به دنبال کشتی دیگری بگردد، نزدیک شود و به آن پهلو بگیرد. ابزارهای فنی ویژه، متشکل از دو موتور اصلاحی فشار قوی و مجموعه ای از موتورهای کم رانش، آزادی حرکت را در فضای بیرونی برای او فراهم می کرد. این کشتی می توانست بدون مشارکت زمین پرواز و خلبانی مستقل انجام دهد.

سیستم پشتیبانی حیاتی سایوز به فضانوردان اجازه می‌دهد بدون لباس فضایی در کابین فضاپیما کار کنند. او تمام شرایط لازم برای زندگی عادی خدمه را در محفظه های مهر و موم شده وسیله نقلیه فرود و بلوک مداری حفظ کرد.

یکی از ویژگی های "اتحادیه" سیستم کنترل دستی، متشکل از دو دسته مرتبط با موتور کم رانش بود. او اجازه داد هنگام پهلوگیری کشتی را بچرخاند و حرکت رو به جلو را کنترل کند. با کمک کنترل دستی، امکان دستکاری دستی کشتی فراهم شد. درست است، فقط در سمت روشن زمین و در حضور یک دستگاه خاص - یک منظره نوری. ثابت در بدنه کابین، به فضانورد اجازه می دهد تا به طور همزمان سطح زمین و افق، اجرام فضایی را ببیند و صفحات خورشیدی را به سمت خورشید هدایت کند.

تقریباً تمام سیستم های موجود در کشتی (پشتیبانی از زندگی، ارتباطات رادیویی و غیره) خودکار بودند.

در ابتدا، سایوز در پروازهای بدون سرنشین مورد آزمایش قرار گرفت و یک پرواز سرنشین دار در سال 1967 انجام شد. اولین خلبان سایوز-1 قهرمان اتحاد جماهیر شوروی، خلبان فضانورد اتحاد جماهیر شوروی V. M. Komarov بود (که در طول هوا درگذشت. فرود به دلیل نقص در سیستم چتر نجات).

پس از انجام آزمایشات تکمیلی، عملیات طولانی مدت فضاپیماهای سرنشین دار سری سایوز آغاز شد. در سال 1968، سایوز-3 با خلبان-کیهان نورد G.T. Beregov در عرشه آن، با سایوز-2 بدون سرنشین در فضا پهلو گرفت.

اولین بارگیری در فضا سایوز سرنشین دار در 16 ژانویه 1969 انجام شد. در نتیجه اتصال در فضای سایوز-4 و سایوز-5، اولین ایستگاه آزمایشی با وزن 12924 کیلوگرم تشکیل شد.

نزدیک شدن به فاصله مورد نیاز، که در آن امکان ضبط رادیویی وجود داشت، آنها در زمین فراهم شدند. پس از آن سیستم های اتوماتیک سایوز را به فاصله 100 متری نزدیک کردند سپس با کمک کنترل دستی پهلوگیری انجام شد و پس از پهلوگیری کشتی ها، خدمه سایوز-5 A. S. Eliseev و E. V. Khrunov از مسیر باز عبور کردند. فضایی روی سایوز-4 که ​​با آن به زمین بازگشتند.

با کمک یک سری از "اتحادیه های" بعدی، مهارت های مانور کشتی ها تمرین شد، سیستم های مختلف، روش های کنترل پرواز و غیره آزمایش و بهبود یافت. در نتیجه کار، تجهیزات ویژه (تردمیل، ارگومتر دوچرخه) کت و شلوار، ایجاد بار اضافی بر روی ماهیچه ها و... اما برای اینکه فضانوردان بتوانند از آنها در فضا استفاده کنند لازم بود به نحوی همه وسایل را روی فضاپیما قرار دهند. و این فقط در ایستگاه مداری امکان پذیر بود.

بنابراین، کل سری "اتحادیه ها" مشکلات مربوط به ایجاد ایستگاه های مداری را حل کرد. تکمیل این کار امکان پرتاب اولین ایستگاه مداری سالیوت را به فضا فراهم کرد. سرنوشت بعدی سایوز به پروازهای ایستگاه ها مربوط می شود، جایی که آنها به عنوان کشتی های حمل و نقل برای تحویل خدمه در ایستگاه ها و بازگشت به زمین عمل می کردند. در همان زمان، سایوز به خدمت علم به عنوان رصدخانه های نجومی و آزمایشگاه های آزمایش ابزارهای جدید ادامه داد.

فضاپیمای جمینی (ایالات متحده آمریکا)

مدار دوگانه "جمینی" برای انجام آزمایش های مختلف در توسعه بیشتر فناوری فضایی طراحی شده است. کار بر روی آن در سال 1961 آغاز شد.

این کشتی از سه محفظه تشکیل شده بود: برای خدمه، واحدها و بخش های رادار و جهت گیری. آخرین محفظه شامل 16 موتور کنترل جهت گیری و فرود بود. محفظه خدمه مجهز به دو صندلی جهشی و چتر نجات بود. این سنگدانه موتورهای مختلفی را در خود جای می داد.

اولین پرتاب Gemini در آوریل 1964 در یک نسخه بدون سرنشین انجام شد. یک سال بعد، فضانوردان V. Griss و D. Young یک پرواز مداری سه مداری را روی کشتی انجام دادند. در همان سال، فضانورد E. White اولین راهپیمایی فضایی را در کشتی انجام داد.

پرتاب فضاپیمای جمینی 12 به مجموعه ای از ده پرواز سرنشین دار تحت این برنامه پایان داد.

سری فضاپیماهای آپولو (ایالات متحده آمریکا)

در سال 1960، اداره ملی هوانوردی و فضایی ایالات متحده، همراه با تعدادی از شرکت ها، شروع به توسعه یک طرح اولیه برای فضاپیمای آپولو برای انجام یک پرواز سرنشین دار به ماه کردند. یک سال بعد، مسابقه ای برای شرکت های متقاضی قرارداد برای تولید کشتی اعلام شد. بهترین پروژه Rockwell International بود که توسط توسعه دهنده اصلی آپولو تایید شد. طبق این پروژه، مجموعه سرنشین دار برای پرواز به ماه شامل دو هواپیما بود: مدارگرد ماه آپولو و ماژول اعزامی ماه. وزن پرتاب کشتی 14.7 تن، طول - 13 متر، حداکثر قطر - 3.9 متر بود.

اولین آزمایشات آن در فوریه 1966 انجام شد و دو سال بعد پروازهای سرنشین دار آغاز شد. سپس آپولو 7 با خدمه ای متشکل از 3 نفر (فضانوردان W. Schirra، D. Eisel و W. Cunningham) به مدار پرتاب شد. از نظر ساختاری، کشتی از سه ماژول اصلی تشکیل شده بود: فرماندهی، سرویس و پهلوگیری.

ماژول فرمان مهر و موم شده در داخل یک پوسته محافظ حرارتی مخروطی شکل بود. در نظر گرفته شده بود که خدمه کشتی در هنگام پرتاب به مدار، در هنگام فرود، در هنگام کنترل پرواز، چتربازی و فرود آمدن پاشیده شوند. همچنین شامل تمام تجهیزات لازم برای نظارت و کنترل سیستم های کشتی، تجهیزات برای ایمنی و راحتی اعضای خدمه بود.

ماژول فرماندهی شامل سه محفظه بود: بالا، پایین و برای خدمه. در بالا دو موتور کنترل فرود جت، تجهیزات پاشش پاشیده و چتر نجات قرار داشتند.

محفظه پایینی دارای 10 موتور از سیستم کنترل حرکت واکنشی در هنگام فرود، مخازن سوخت با منبع سوخت و ارتباطات الکتریکی برای ارتباط بود. در دیواره های بدنه آن 5 پنجره دید وجود داشت که یکی از آنها مجهز به دستگاه دید برای پهلوگیری دستی در حین بارانداز بود.

محفظه بدون هوا برای خدمه شامل یک پنل کنترل برای کشتی و همه سیستم‌های داخل کشتی، صندلی‌های خدمه، سیستم‌های پشتیبانی حیات، کانتینرهایی برای تجهیزات علمی بود. در بدنه محفظه یک دریچه جانبی وجود داشت.

ماژول سرویس برای قرار دادن سیستم پیشرانه، سیستم کنترل جت، تجهیزات ارتباطی با ماهواره و غیره طراحی شده است. بدنه آن از پانل های لانه زنبوری آلومینیومی ساخته شده و به بخش هایی تقسیم شده است. در قسمت بیرونی، رادیاتورهای سیستم کنترل محیطی، چراغ های جهت گیری روی برد و یک نورافکن وجود دارد. جرم ماژول سرویس در ابتدا 6.8 تن بود.

ماژول داکینگ به شکل یک استوانه با طول بیش از 3 متر و حداکثر قطر 1.4 متر یک محفظه قفل هوا برای انتقال فضانوردان از کشتی به کشتی بود. داخل آن یک بخش ابزار با پانل های کنترل و سیستم های آن، بخشی از تجهیزات آزمایشی و غیره بود. دیگران

در سمت بیرونی ماژول سیلندرهایی با اکسیژن و نیتروژن گازی، آنتن ایستگاه رادیویی و یک هدف اتصال وجود داشت. مجموع جرم ماژول داک 2 تن بود.

در سال 1969، فضاپیمای آپولو 11 با فضانوردان N. Armstrong، M. Collins و E. Aldrin به ماه پرتاب شد. کابین ماه "عقاب" با فضانوردان از بلوک اصلی "کلمبیا" جدا شد و در دریای آرامش بر روی ماه فرود آمد. در طول اقامت خود در ماه، فضانوردان از سطح آن خارج شدند، 25 کیلوگرم نمونه خاک ماه را جمع آوری کردند و به زمین بازگشتند.

پس از آن، 6 فضاپیمای آپولو دیگر به ماه پرتاب شد که 5 فروند از آنها روی سطح ماه فرود آمدند. برنامه پرواز به ماه توسط فضاپیمای آپولو 17 در سال 1972 تکمیل شد. اما در سال 1975، تغییرات آپولو در اولین پرواز فضایی بین المللی تحت برنامه سایوز-آپولو شرکت کرد.

سفینه های فضایی حمل و نقل

سفینه های فضایی حمل و نقل به گونه ای طراحی شده بودند که محموله ای (یک فضاپیما یا یک فضاپیمای سرنشین دار) را به مدار کاری ایستگاه برسانند و پس از تکمیل برنامه پرواز، آن را به زمین بازگردانند. با ایجاد ایستگاه های مداری، استفاده از آنها به عنوان سیستم های خدمات سازه های فضایی (تلسکوپ های رادیویی، نیروگاه های خورشیدی، سکوهای تحقیقاتی مداری و غیره) برای کارهای نصب و رفع اشکال آغاز شد.

کشتی حمل و نقل "پیشرفت" (اتحادیه شوروی)

ایده ایجاد یک فضاپیمای باری حمل و نقل Progress در لحظه ای بوجود آمد که ایستگاه مداری سالیوت-6 کار خود را آغاز کرد: میزان کار افزایش یافت، فضانوردان دائماً به آب، غذا و سایر وسایل خانگی لازم برای اقامت طولانی مدت شخص نیاز داشتند. در فضای.

به طور متوسط ​​روزانه حدود 20-30 کیلوگرم مواد مختلف در ایستگاه مصرف می شود. برای پرواز 2-3 نفر در طول سال، 10 تن مواد جایگزین مختلف مورد نیاز است. همه اینها نیاز به فضا داشت و حجم سالیوت محدود بود. از اینجا ایده ایجاد یک منبع منظم از ایستگاه با همه چیز لازم بود. وظیفه اصلی Progress تهیه سوخت، غذا، آب و لباس برای فضانوردان ایستگاه بود.

"کامیون فضایی" از سه محفظه تشکیل شده بود: یک محفظه بار با یک ایستگاه اتصال، یک محفظه با تامین اجزای مایع و گازی برای سوخت گیری ایستگاه، یک محفظه ابزار، شامل بخش های انتقالی، ابزاری و مصالح.

محفظه بار، طراحی شده برای 1300 کیلوگرم محموله، تمام ابزار لازم برای ایستگاه، تجهیزات علمی را در خود جای داده است. تامین آب و غذا، واحدهای سیستم پشتیبانی حیات و غیره. در تمام طول پرواز، شرایط لازم برای حفظ محموله در اینجا برقرار بود.

محفظه با اجزای سوخت گیری به شکل دو پوسته مخروطی کوتاه ساخته شده است. از یک طرف به محفظه بار و از طرف دیگر به بخش انتقالی محفظه ابزار و مصالح وصل شد. مخازن سوخت، سیلندرهای گاز، واحدهای سیستم سوخت گیری را در خود جای داده بود.

محفظه ابزار دقیق شامل تمام سیستم‌های خدمات اصلی لازم برای پرواز مستقل کشتی، قرار ملاقات و پهلوگیری، برای پرواز مشترک با ایستگاه مداری، باز کردن و خروج از مدار بود.

این کشتی با استفاده از وسیله نقلیه پرتابی که برای فضاپیمای سایوز سرنشین دار استفاده می شد به مدار پرتاب شد. پس از آن، یک سری کامل از "پیشرفت" ایجاد شد و از 20 ژانویه 1978، پروازهای منظم کشتی های باری از زمین به فضا آغاز شد.

کشتی حمل و نقل "سایوز تی" (اتحادیه شوروی)

کشتی ترابری سه نفره جدید سایوز تی نسخه بهبود یافته سایوز بود. قرار بود خدمه را به ایستگاه مداری سالیوت برساند و پس از تکمیل برنامه، به زمین بازگردند. برای تحقیق در پروازهای مداری و سایر وظایف.

«سایوز تی» شباهت زیادی به سلف خود داشت اما در عین حال تفاوت های چشمگیری داشت. این کشتی مجهز به یک سیستم کنترل حرکت جدید بود که شامل یک سیستم کامپیوتری دیجیتال بود. با کمک آن، محاسبات سریع پارامترهای حرکت، کنترل خودکار وسیله نقلیه با کمترین مصرف سوخت انجام شد. در صورت لزوم، سیستم کامپیوتر دیجیتال به طور مستقل به برنامه‌ها و ابزارهای پشتیبان تغییر می‌کند و اطلاعات خدمه را روی صفحه نمایش داخل هواپیما نمایش می‌دهد. این نوآوری به بهبود قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری کنترل کشتی در طول پرواز مداری و هنگام فرود کمک کرد.

دومین ویژگی این کشتی، سیستم پیشران بهبود یافته بود. این شامل یک موتور تصحیح کننده قرار ملاقات، اسکله و میکروموتورهای جهت یابی بود. آنها بر روی اجزای تک سوخت کار می کردند، یک سیستم مشترک برای ذخیره و تامین آن داشتند. این «نوآوری امکان استفاده تقریباً کامل از ذخایر سوخت داخل هواپیما را فراهم کرد.

قابلیت اطمینان کمک فرود و سیستم نجات خدمه در هنگام پرتاب به مدار به طور قابل توجهی بهبود یافته است. برای مصرف سوخت اقتصادی تر در هنگام فرود، جداسازی محفظه داخلی اکنون قبل از روشن شدن سیستم محرکه ترمز انجام شد.

اولین پرواز خودکار فضاپیمای سرنشین دار سایوز تی بهبودیافته در 16 دسامبر 1979 انجام شد. قرار بود از این فضاپیما برای قرار ملاقات و عملیات لنگر انداختن با ایستگاه سالیوت-6 و پرواز به عنوان بخشی از مجموعه مداری استفاده شود.

سه روز بعد در ایستگاه سایوز-6 لنگر انداخت و در 24 مارس 1980 لنگرگاه را باز کرد و به زمین بازگشت. در تمام 110 روز پرواز فضایی او، سیستم های روی کشتی بی عیب و نقص کار می کردند.

متعاقباً بر اساس این کشتی ، دستگاه های جدید سری سایوز (به ویژه Soyuz TM) ایجاد شد. در سال 1981 سایوز تی-4 به فضا پرتاب شد که پرواز آن آغاز فعالیت منظم فضاپیمای سایوز تی بود.

فضاپیمای قابل استفاده مجدد (شاتل)

ایجاد کشتی های باری حمل و نقل، حل بسیاری از مشکلات مربوط به تحویل کالا به ایستگاه یا مجتمع را ممکن کرد. آنها با کمک موشک های یکبار مصرف پرتاب شدند که ساخت آنها هزینه و زمان زیادی را صرف کرد. علاوه بر این، چرا تجهیزات منحصر به فرد را دور بریزید یا وسایل نقلیه اضافی برای فرود اختراع کنید، اگر هم می توانید آن را به مدار تحویل دهید و هم با استفاده از یک دستگاه به زمین برگردانید.

بنابراین، دانشمندان فضاپیمای قابل استفاده مجدد را برای ارتباط بین ایستگاه‌ها و مجتمع‌های مداری ایجاد کرده‌اند. آنها شاتل های فضایی "شاتل" (ایالات متحده آمریکا، 1981) و "بوران" (اتحادیه شوروی، 1988) بودند.

تفاوت اصلی بین شاتل ها و وسایل نقلیه پرتاب این است که عناصر اصلی موشک - مرحله مداری و تقویت کننده موشک - برای استفاده مجدد سازگار شده اند. علاوه بر این، ظهور شاتل ها باعث شد تا هزینه پروازهای فضایی به میزان قابل توجهی کاهش یابد و فناوری آنها به پروازهای معمولی نزدیک شود. خدمه شاتل معمولاً از خلبان اول و دوم و یک یا چند دانشمند محقق تشکیل می شود.

سیستم قابل استفاده مجدد فضایی "Buran" (اتحادیه شوروی)

پیدایش بوران با تولد موشک و سیستم فضایی Energia در سال 1987 مرتبط است. این سیستم پرتابگر کلاس سنگین Energia و فضاپیمای قابل استفاده مجدد بوران را شامل می شود. تفاوت اصلی آن با سیستم‌های موشکی قبلی این بود که بلوک‌های مصرف‌شده مرحله اول Energia می‌توانستند به زمین بازگردانده شوند و پس از کار تعمیر دوباره مورد استفاده قرار گیرند. "انرژی" دو مرحله ای به مرحله اضافی سوم مجهز شد که امکان افزایش قابل توجه جرم محموله حمل شده به مدار را فراهم کرد. وسیله نقلیه پرتاب، بر خلاف ماشین های قبلی، کشتی را به ارتفاع معینی رساند، پس از آن، با استفاده از موتورهای خود، به تنهایی به یک مدار معین صعود کرد.

بوران یک شاتل مداری سرنشین دار است که سومین مرحله از سامانه موشکی و فضایی قابل استفاده مجدد Energiya-Buran است. از نظر ظاهری شبیه هواپیمای با بال دلتای کم است. توسعه کشتی برای بیش از 12 سال انجام شد.

وزن پرتاب کشتی 105 تن، وزن فرود 82 تن، طول کل شاتل حدود 36.4 متر، طول بال ها 24 متر بود. ابعاد باند شاتل در بایکونور 5.5 کیلومتر طول و 84 متر است. متر عرض سرعت فرود 310-340 کیلومتر در ساعت. این هواپیما دارای سه محفظه اصلی است: دماغه، وسط و دم. اولی شامل یک کابین تحت فشار است که برای جای دادن خدمه دو تا چهار فضانورد و شش مسافر طراحی شده است. همچنین بخشی از سیستم های اصلی کنترل پرواز را در تمام مراحل، از جمله فرود از فضا و فرود در فرودگاه، در خود جای داده است. در مجموع، Buran دارای بیش از 50 سیستم مختلف است.

اولین پرواز مداری بوران در 15 نوامبر 1988 در ارتفاع حدود 250 کیلومتری انجام شد. اما معلوم شد که آخرین مورد بود، زیرا به دلیل کمبود بودجه، برنامه انرژی-بوران در دهه 1990 کنار گذاشته شد. حفظ شد.

سیستم قابل استفاده مجدد فضایی "Space Shuttle" (ایالات متحده آمریکا)

سیستم فضایی حمل و نقل قابل استفاده مجدد آمریکایی "Space Shuttle" ("Space Shuttle") از اوایل دهه 70 توسعه یافته است. قرن 20 و اولین پرواز 3260 دقیقه ای خود را در 12 آوریل 1981 انجام داد.

شاتل فضایی شامل عناصری است که برای استفاده مجدد طراحی شده اند (تنها استثنا محفظه سوخت خارجی است که نقش مرحله دوم پرتاب را بازی می کند): دو تقویت کننده سوخت جامد قابل نجات (مرحله I) که برای 20 پرواز طراحی شده است. کشتی مداری (مرحله دوم) - برای 100 پرواز، و موتورهای اکسیژن هیدروژنی آن - برای 55 پرواز. وزن پرتاب کشتی 2050 تن بود.چنین سیستم حمل و نقل می تواند 55-60 پرواز در سال انجام دهد.

این سیستم شامل یک مدارگرد قابل استفاده مجدد و یک واحد فضایی مرحله بالایی ("یدک کش") بود.

فضاپیمای مداری یک هواپیمای مافوق صوت با بال دلتا است. این یک حامل بار است و در طول پرواز چهار خدمه را حمل می کند. این مدارگرد دارای طول 37.26 متر، طول بال 23.8 متر، وزن پرتاب 114 تن و وزن فرود 84.8 تن است.

این کشتی از قسمت های کمان، میانی و دم تشکیل شده است. کمان دارای یک کابین تحت فشار برای خدمه و یک واحد سیستم کنترل بود. در وسط - یک محفظه بدون فشار برای تجهیزات؛ در دم - موتورهای اصلی. برای رفتن از کابین خلبان به محفظه تجهیزات، یک محفظه قفل هوا وجود داشت که برای اقامت همزمان دو خدمه در لباس فضایی طراحی شده بود.

طبق داده های سال 1999، مرحله مداری شاتل فضایی با شاتل هایی مانند کلمبیا، چلنجر، دیسکاوری، آتلانتیس و اندیور جایگزین شد.

ایستگاه های فضایی مداری

ایستگاه فضایی مداری مجموعه‌ای از عناصر متصل (قلاب شده) خود ایستگاه و مجموعه امکانات آن است. آنها با هم پیکربندی آن را تعیین می کنند. ایستگاه‌های مداری برای انجام تحقیقات و آزمایش‌ها، تسلط بر پروازهای طولانی‌مدت انسان در حالت بی‌وزنی و آزمایش ابزار فنی فناوری فضایی برای توسعه بیشتر آن مورد نیاز بود.

ایستگاه های مداری سری سالیوت (اتحادیه شوروی)

برای اولین بار، وظایف ایجاد ایستگاه سالیوت در اتحاد جماهیر شوروی تعیین شد و در عرض 10 سال پس از پرواز گاگارین حل شد. طراحی، توسعه و ساخت سیستم های آزمایشی به مدت 5 سال انجام شد. تجربه به دست آمده در طول عملیات فضاپیمای "ووستوک"، "وسخود" و "سایوز" امکان حرکت به مرحله جدیدی در فضانوردی - طراحی ایستگاه های مداری سرنشین دار را فراهم کرد.

کار بر روی ایجاد ایستگاه ها در زمان زندگی S.P. Korolev در دفتر طراحی او آغاز شد، در زمانی که کار هنوز در Vostok ادامه داشت. طراحان باید کارهای زیادی انجام می‌دادند، اما مهمترین چیز این بود که به کشتی‌ها یاد بدهند که با هم ملاقات کنند و پهلو بگیرند. قرار بود ایستگاه مداری نه تنها به محل کار فضانوردان، بلکه برای مدت طولانی به خانه آنها تبدیل شود. و در نتیجه لازم بود که بتوان برای یک فرد شرایط بهینه را برای اقامت طولانی مدت در ایستگاه، برای کار عادی و استراحت او فراهم کرد. لازم بود بر عواقب بی وزنی در افراد غلبه کنیم، که یک دشمن بزرگ بود، زیرا وضعیت عمومی یک فرد به شدت بدتر می شد و بر این اساس، ظرفیت کاری کاهش می یافت. در میان انبوه مشکلاتی که همه کسانی که روی پروژه کار می کردند با آن روبرو بودند، اصلی ترین آن مربوط به اطمینان از ایمنی خدمه در یک پرواز طولانی بود. طراحان باید تعدادی از اقدامات احتیاطی را ارائه می کردند.

خطر اصلی آتش سوزی و کاهش فشار ایستگاه بود. برای جلوگیری از آتش سوزی، لازم بود وسایل حفاظتی مختلف، فیوزها، سوئیچ های اتوماتیک برای دستگاه ها و گروه های دستگاه ها فراهم شود. توسعه سیستم اعلام حریق و وسایل اطفاء حریق. برای دکوراسیون داخلی، لازم بود از موادی استفاده شود که احتراق را پشتیبانی نمی کند و مواد مضر را منتشر نمی کند.

یکی از دلایل کاهش فشار می تواند ملاقات با شهاب سنگ ها باشد، بنابراین لازم بود یک صفحه ضد شهاب ساخته شود. آنها عناصر خارجی ایستگاه بودند (به عنوان مثال، رادیاتورهای سیستم کنترل حرارتی، پوشش فایبر گلاس که بخشی از ایستگاه را می پوشاند).

مشکل مهم ایجاد یک ایستگاه بزرگ برای ایستگاه و یک وسیله پرتاب مناسب برای تحویل آن به مدار بود. لازم بود شکل صحیح ایستگاه مداری و طرح آن پیدا شود (طبق محاسبات، شکل کشیده ایده آل است). طول کل ایستگاه 16 متر، وزن - 18.9 تن بود.

قبل از ساخت ظاهر خارجی ایستگاه، لازم بود تعداد محفظه های آن مشخص شود و نحوه قرار دادن تجهیزات در آنها تصمیم گیری شود. در نتیجه در نظر گرفتن همه گزینه ها، تصمیم گرفته شد که تمام سیستم های اصلی در همان محفظه ای قرار گیرند که خدمه باید در آن زندگی و کار کنند. بقیه تجهیزات از ایستگاه خارج شد (این شامل پیشرانه و بخشی از تجهیزات علمی بود). در نتیجه، سه محفظه به دست آمد: دو محفظه مهر و موم شده - کار اصلی و انتقالی - و یکی بدون فشار - مدولار با سیستم های پیشران ایستگاه.

برای تامین انرژی تجهیزات علمی ایستگاه و راه اندازی سیستم های روی برد، سالیوت (همانطور که تصمیم گرفتند ایستگاه را بنامند) چهار پانل تخت با عناصر سیلیکونی که قادر به تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی بودند نصب کرد. علاوه بر این، ایستگاه مداری شامل واحد اصلی بود که بدون خدمه به فضا پرتاب شد و یک کشتی ترابری برای تحویل گروه کاری از فضانوردان به ایستگاه. قرار بود بیش از 1300 ابزار و واحد در عرشه ایستگاه قرار داده شود. برای مشاهدات خارجی، 20 پنجره در کشتی سالیوت ساخته شد.

سرانجام، در 19 آوریل 1971، اولین ایستگاه چند منظوره شوروی سالیوت در جهان به مدار نزدیک زمین پرتاب شد. پس از بررسی تمامی سیستم ها و تجهیزات در 23 آوریل 1971، فضاپیمای سایوز-10 به سمت آن حرکت کرد. خدمه فضانوردان (V. A. Shatalov، A. S. Eliseev و N. N. Rukavishnikov) اولین بارگیری را با ایستگاه مداری انجام دادند که به مدت 5.5 ساعت به طول انجامید. در این مدت، اتصال و مکانیسم های دیگر بررسی شد. و در 6 ژوئن 1971 فضاپیمای سرنشین دار Vostok-11 به فضا پرتاب شد. خدمه ای متشکل از G. T. Dobrovolsky، V. N. Volkov و V. I. Patsaev در هواپیما حضور داشتند. پس از یک روز پرواز، فضانوردان توانستند سوار ایستگاه شوند و مجموعه سالیوت-سایوز به عنوان اولین ایستگاه مداری و علمی سرنشین دار جهان شروع به کار کرد.

فضانوردان 23 روز در ایستگاه بودند. در این مدت، آنها کار بزرگی از تحقیقات علمی، بررسی های آزمایشی، عکس برداری از سطح زمین، جو آن، انجام مشاهدات هواشناسی و بسیاری موارد دیگر انجام داده اند. پس از تکمیل کل برنامه در ایستگاه، فضانوردان به کشتی حمل و نقل منتقل شدند و از سالیوت خارج شدند. اما به دلیل کاهش فشار وسیله نقلیه فرود، همه آنها به طرز فجیعی جان باختند. ایستگاه سالیوت به حالت خودکار تبدیل شد و پرواز آن تا 11 اکتبر 1971 ادامه یافت. تجربه این ایستگاه زمینه ساز ایجاد نوع جدیدی از فضاپیما شد.

پس از سالیوت سالیوت-2 و سالیوت-3 قرار گرفتند. آخرین ایستگاه در مجموع 7 ماه در فضا کار کرد. خدمه فضاپیما متشکل از G. V. Sarafanov و L. S. Demin که در حال آزمایش فرآیندهای قرار ملاقات و مانور در حالت های مختلف پرواز بودند، اولین فرود شبانه یک فضاپیما را در جهان انجام دادند. تجربه اولین سالیوت ها در سالیوت-4 و سالیوت-5 مورد توجه قرار گرفت. پرواز سایوز-5 کارهای زیادی را در رابطه با ایجاد و آزمایش عملی ایستگاه های مداری نسل اول تکمیل کرد.

ایستگاه مداری "اسکای لب" (ایالات متحده آمریکا)

کشور بعدی که ایستگاه را در مدار قرار داد ایالات متحده بود. در 14 مه 1973، ایستگاه Skylab (که در ترجمه به معنای "آزمایشگاه بهشتی" است) راه اندازی شد. سه خدمه متشکل از سه فضانورد هر کدام بر روی آن پرواز کردند. اولین فضانوردان ایستگاه C. Conrad، D. Kerwin و P. Weitz بودند. سرویس Skylab با کمک فضاپیمای حمل و نقل آپولو انجام شد.

طول ایستگاه 25 متر، وزن - 83 تن بود که شامل یک بلوک ایستگاه، یک اتاق قفل، یک سازه اسکله با دو گره لنگر، تجهیزات نجومی و دو صفحه خورشیدی بود. تصحیح مدار با استفاده از موتورهای فضاپیمای آپولو انجام شد. این ایستگاه با استفاده از پرتابگر Saturn-5 به مدار پرتاب شد.

بلوک اصلی ایستگاه به دو بخش آزمایشگاهی و خانگی تقسیم شد. دومی به نوبه خود به بخش هایی تقسیم شد که برای خواب، بهداشت شخصی، آموزش و آزمایش، پخت و پز و غذا خوردن و فعالیت های اوقات فراغت در نظر گرفته شده بود. اتاق خواب با توجه به تعداد فضانوردان به اتاقک های خواب تقسیم می شد و هر کدام یک کمد کوچک، یک کیسه خواب داشتند. محفظه بهداشت شخصی شامل یک دوش، یک دستشویی به شکل یک کره بسته با سوراخ هایی برای دست ها و یک سطل زباله بود.

این ایستگاه مجهز به تجهیزاتی برای مطالعه فضای بیرونی، تحقیقات زیست پزشکی و فنی بود. قرار نبود به زمین بازگردانده شود.

پس از آن، دو خدمه دیگر از فضانوردان از ایستگاه بازدید کردند. حداکثر مدت پرواز 84 روز بود (سومین خدمه D. Carr، E. Gibson، W. Pogue بودند).

ایستگاه فضایی آمریکایی Skylab در سال 1979 وجود نداشت.

ایستگاه های مداری هنوز توانایی های خود را تمام نکرده اند. اما نتایج به دست آمده با کمک آنها امکان حرکت به سمت ایجاد و بهره برداری از نسل جدیدی از ایستگاه های فضایی از نوع مدولار - مجتمع های مداری دائمی را فراهم کرد.

مجتمع های فضایی

ایجاد ایستگاه های مداری و امکان کار طولانی مدت فضانوردان در فضا انگیزه ای برای سازماندهی یک سیستم فضایی پیچیده تر - مجتمع های مداری شد. ظاهر آنها بسیاری از نیازهای تولید، تحقیقات علمی مرتبط با مطالعه زمین، منابع طبیعی آن و حفاظت از محیط زیست را برطرف می کند.

مجتمع های مداری سری سالیوت-6-سایوز (اتحادیه شوروی)

اولین مجموعه "سالیوت-6" - "سایوز" - "پیشرفت" نام داشت و شامل یک ایستگاه و دو کشتی بود که به آن لنگر انداخته بودند. ایجاد آن با ظهور یک ایستگاه جدید - Salyut-6 امکان پذیر شد. جرم کل مجموعه 19 تن و طول آن با دو کشتی حدود 30 متر بود.پرواز سالیوت-6 در 29 سپتامبر 1977 آغاز شد.

سالیوت-6 ایستگاهی از نسل دوم است. در بسیاری از ویژگی های طراحی و قابلیت های فوق العاده با مدل های قبلی خود تفاوت داشت. برخلاف موارد قبلی، دو ایستگاه لنگر داشت که در نتیجه می توانست دو فضاپیما را به طور همزمان دریافت کند که به طور قابل توجهی تعداد فضانوردان کار در هواپیما را افزایش داد. چنین سیستمی امکان تحویل محموله اضافی، تجهیزات، قطعات یدکی برای تعمیر تجهیزات را در مدار فراهم کرد. سیستم رانش آن می تواند مستقیماً در فضا سوخت گیری کند. این ایستگاه این امکان را برای دو فضانورد فراهم کرد تا به طور همزمان به فضا بروند.

راحتی آن به طور قابل توجهی افزایش یافته است، بسیاری از پیشرفت های دیگر مربوط به سیستم های پشتیبانی از زندگی و بهبود شرایط برای خدمه ظاهر شده است. بنابراین، به عنوان مثال، یک نصب دوش، یک دوربین تلویزیون رنگی، یک ضبط کننده ویدئو در ایستگاه ظاهر شد. موتورهای اصلاحی جدید نصب شد، سیستم سوخت‌گیری مدرن شد، سیستم کنترل بهبود یافت، و غیره. لباس‌های فضایی جدید با تامین مخلوط گاز مستقل و کنترل دما به‌ویژه برای Salyut-6 ایجاد شد.

این ایستگاه از سه محفظه مهر و موم شده (محفظه انتقالی، کاری و میانی) و دو محفظه بدون فشار (محفظه تجهیزات علمی و سنگدانه) تشکیل شده است. محفظه انتقال برای اتصال با کمک ایستگاه اتصال ایستگاه با فضاپیما، برای مشاهدات نوری و جهت گیری در نظر گرفته شده بود. در آن لباس‌های فضایی، پانل‌های خروجی، تجهیزات لازم، پست‌های کنترل مجهز به ابزار بصری و تجهیزات برای مطالعات مختلف قرار داشت. آنتن‌های تجهیزات رادیویی قرار ملاقات، امکانات لنگر دستی، دوربین‌های خارجی، نرده‌ها، عناصر ثابت فضانورد و غیره در قسمت بیرونی محفظه انتقال نصب شده‌اند.

محفظه کار برای قرار دادن خدمه و تجهیزات اولیه در نظر گرفته شده بود. اینجا پست کنترل مرکزی با سیستم های کنترل اصلی بود. علاوه بر این، محفظه دارای بخش هایی برای استراحت و صرف غذا بود. بخش ابزار شامل تجهیزات اصلی روی برد (ابزارهای سیستم جهت یابی، تله متری رادیویی، منبع تغذیه و غیره) بود. محفظه کار دارای دو دریچه برای انتقال به محفظه انتقال و به محفظه میانی بود. در قسمت بیرونی محفظه، حسگرهای سیستم جهت گیری آرایه خورشیدی و خود آرایه های خورشیدی قرار داشتند.

یک اتاقک میانی ایستگاه را با استفاده از یک درگاه اتصال به فضاپیما متصل می کرد. تجهیزات جایگزین لازم را که توسط کشتی های حمل و نقل تحویل داده می شد، در خود جای داده بود. اتاقک یک ایستگاه بارانداز داشت. محفظه های مسکونی مجهز به بلندگو و لامپ برای روشنایی بیشتر بود.

محفظه تجهیزات علمی ابزارهای بزرگی را برای کار در خلاء در خود جای می داد (مثلاً یک تلسکوپ بزرگ با سیستم لازم برای عملکرد آن).

محفظه مصالح برای قرار دادن سیستم پیشرانه و اتصال به وسیله نقلیه پرتاب کار می کرد. مخازن سوخت، موتورهای اصلاحی و واحدهای مختلف در آن قرار داشت. در قسمت بیرونی محفظه آنتن هایی برای تجهیزات رادیویی قرار ملاقات، سنسورهای جهت گیری آرایه خورشیدی، دوربین تلویزیون و غیره وجود داشت.

مجموعه تجهیزات تحقیقاتی شامل بیش از 50 دستگاه بود. از جمله آنها می توان به تاسیسات Splav و Kristall برای مطالعه فرآیندهای بدست آوردن مواد جدید در فضا اشاره کرد.

در 11 دسامبر 1977، فضاپیمای سایوز-26 به همراه یو. وی. روماننکو و جی. ام. گرچکو با موفقیت به ایستگاه یک روز پس از پرتاب پهلو گرفت و فضانوردان سوار بر آن شدند و به مدت 96 روز در آنجا ماندند. در داخل مجموعه، فضانوردان تعدادی از فعالیت های برنامه ریزی شده توسط برنامه پرواز را انجام دادند. به ویژه، آنها خروجی را به فضای بیرونی برای بررسی عناصر خارجی مجموعه انجام دادند.

در 10 ژانویه سال بعد، فضاپیمای دیگری با فضانوردان V. A. Dzhanibekov و O. G. Makarov در ایستگاه سالیوت-6 لنگر انداخت. خدمه با موفقیت سوار مجتمع شدند و تجهیزات اضافی را برای کار در آنجا تحویل دادند. بدین ترتیب مجموعه تحقیقاتی جدید «سایوز-6» - «سایوز-26» - «سایوز-27» شکل گرفت که به یکی دیگر از دستاوردهای علوم فضایی تبدیل شد. دو خدمه به مدت 5 روز با هم کار کردند و پس از آن ژانیبکوف و ماکاروف با فضاپیمای سایوز-26 به زمین بازگشتند و مواد آزمایشی و تحقیقاتی را تحویل دادند.

در 20 ژانویه 1978، پروازهای منظم از زمین به فضا کشتی های باربری آغاز شد. و در مارس همان سال، اولین خدمه بین المللی متشکل از A. Gubarev (اتحادیه شوروی) و V. Remek (چکسلواکی) وارد مجموعه شدند. پس از انجام موفقیت آمیز تمام آزمایشات، خدمه به زمین بازگشتند. علاوه بر فضانورد چکسلواکی، یک فضانورد مجارستانی، کوبایی، لهستانی، آلمانی، بلغاری، ویتنامی، مغولی و رومانیایی متعاقبا از این مجموعه بازدید کرد.

پس از بازگشت کارکنان اصلی (گرچکو و روماننکو)، کار روی مجموعه ادامه یافت. در سفر سوم، اصلی، یک سیستم انتقال تلویزیون از زمین به مجموعه مداری و همچنین یک سیستم تلفن رادیویی جدید "Koltso" آزمایش شد که با کمک آن می توان با فضانوردان بین خود و با آنها ارتباط برقرار کرد. اپراتورهای مرکز کنترل ماموریت از هر منطقه از مجموعه. آزمایشات بیولوژیکی روی گیاهان در حال رشد در کشتی ادامه یافت. برخی از آنها - جعفری، شوید و پیاز - توسط فضانوردان خورده شد.

اولین مجموعه مداری شوروی تقریباً 5 سال در فضا ماند (کار در می 1981 به پایان رسید). در این مدت، 5 خدمه اصلی به مدت 140، 175، 185، 75 روز در هواپیما کار کردند. در طول دوره کار خود، ایستگاه توسط 11 اکسپدیشن، 9 خدمه بین المللی از کشورهای شرکت کننده در برنامه Intercosmos شکست خورد. 35 بارگیری و پهلوگیری مجدد کشتی ها انجام شد. در طول پرواز، آزمایشات فضاپیمای جدید بهبود یافته سایوز-تی و کار تعمیر و نگهداری انجام شد. کار تحقیقاتی انجام شده در این مجموعه کمک بزرگی به علم مطالعه سیاره و اکتشافات فضایی کرده است.

قبلاً در آوریل 1982 ، ایستگاه مداری Salyut-7 مورد آزمایش قرار گرفت که قرار بود اساس مجموعه بعدی را تشکیل دهد.

"Salyut-7" نسخه بهبود یافته ای از ایستگاه های علمی مداری نسل دوم بود. او همان طرح قبلی را داشت. مانند ایستگاه های قبلی، امکان خروج از بلوک انتقالی سالیوت-7 به فضای بیرونی وجود داشت. دو سوراخ در برابر اشعه ماوراء بنفش شفاف شدند که قابلیت های تحقیقاتی ایستگاه را تا حد زیادی گسترش داد. یکی از پنجره ها در محفظه انتقال بود، دومی - در قسمت کار. برای محافظت از پنجره ها در برابر آسیب های مکانیکی خارجی، آنها را با روکش های شفاف خارجی با درایوهای الکتریکی که با لمس یک دکمه باز می شوند، بسته شدند.

تفاوت در فضای داخلی زیبا بود (منطقه نشیمن جادارتر و راحت تر شد). در محفظه های نشیمن "خانه" جدید، مکان های خواب بهبود یافته است، نصب دوش راحت تر شده است، و غیره. حتی صندلی ها، به درخواست فضانوردان، سبک تر و قابل جابجایی تر شده اند. مکان ویژه ای برای انجام تمرینات بدنی و تحقیقات پزشکی به این مجموعه داده شد. تجهیزات متشکل از مدرن ترین دستگاه ها و سیستم های جدید بود که نه تنها بهترین شرایط کاری را در اختیار ایستگاه قرار می داد، بلکه از قابلیت های فنی بالایی نیز برخوردار بود.

اولین خدمه متشکل از A. N. Berezovoi و V. V. Lebedev در 13 می 1982 توسط فضاپیمای سایوز T-5 به ایستگاه تحویل داده شد. آنها مجبور شدند 211 روز در فضا بمانند. در 17 مه، آنها ماهواره زمین کوچک خود Iskra-2 را که توسط دفتر طراحی دانشجویی موسسه هوانوردی مسکو ایجاد شده بود، پرتاب کردند. سرگو ارجونیکیدزه. پرچم هایی با نشان اتحادیه های جوانان کشورهای سوسیالیستی شرکت کننده در آزمایش روی ماهواره نصب شد.

در 24 ژوئن، فضاپیمای سایوز T-6 با فضانوردان V. Dzhanibekov، A. Ivanchenkov و فضانورد فرانسوی Jean-Louis Chretien به فضا پرتاب شد. در ایستگاه تمام کارها را طبق برنامه خود انجام دادند و خدمه اصلی در این امر به آنها کمک کردند. پس از 78 روز اقامت در ایستگاه، A. N. Berezova و V. V. Lebedev یک راهپیمایی فضایی انجام دادند که در آن 2 ساعت و 33 دقیقه سپری کردند.

در 20 اوت، یک فضاپیمای سه سرنشین سایوز T-5 با خدمه ای متشکل از L. I. Popov، A. A. Serebrov و دومین زن فضانورد جهان S. E. Savitskaya به سالیوت-7 لنگر انداخت. پس از انتقال فضانوردان به ایستگاه، مجتمع تحقیقاتی جدید "سالیوت-7" - "سایوز تی-5" - "سایوز تی-7" آغاز به کار کرد. خدمه مجموعه پنج فضانورد تحقیقات مشترکی را آغاز کردند. پس از هفت ماه اقامت در مدار، خدمه اصلی به زمین بازگشتند. در این مدت تحقیقات زیادی در زمینه های مختلف علمی انجام شده، بیش از 300 آزمایش و حدود 20 هزار تصویر از خاک کشور انجام شده است.

مجموعه بعدی Salyut-7 بود: Soyuz T-9 - Progress-17 که قرار بود V. A. Lyakhov و A. P. Alexandrov به کار خود ادامه دهند. آنها برای اولین بار در تمرین جهانی، چهار راهپیمایی فضایی را در 12 روز با مدت زمان کلی 14 ساعت و 45 دقیقه انجام دادند. در طول دو سال بهره برداری از مجموعه، سه خدمه اصلی از سالیوت-7 بازدید کردند که به ترتیب 150، 211 و 237 روز کار کردند. در طول این مدت، آنها چهار اکسپدیشن بازدید کردند که دوتای آنها بین المللی بودند (اتحادیه شوروی-فرانسه و اتحاد جماهیر شوروی-هند). فضانوردان کار تعمیر و بازسازی پیچیده ای را در ایستگاه انجام دادند، تعدادی از مطالعات و آزمایشات جدید را انجام دادند. خارج از مجتمع، سوتلانا ساویتسکایا در فضای باز کار می کرد. سپس پرواز سالیوت-7 بدون خدمه ادامه یافت.

پرواز جدیدی به ایستگاه از قبل در حال برنامه ریزی بود که مشخص شد سالیوت-7 به ندای زمین پاسخ نمی دهد. پیشنهاد شد که ایستگاه در پرواز غیر جهت دار باشد. پس از جلسات طولانی، تصمیم گرفته شد که خدمه جدیدی برای شناسایی به ایستگاه اعزام شوند. این شامل ولادیمیر جانیبکوف و ویکتور ساوینیخ بود.

در 6 ژوئن 1985، فضاپیمای سایوز T-13 سکوی پرتاب بایکونور را ترک کرد و دو روز بعد فضانوردان در ایستگاه پهلو گرفتند و سعی کردند سایوز را به مدت 5 روز به زندگی بازگردانند. همانطور که معلوم شد، منبع اصلی برق - پانل های خورشیدی - از باتری بافر در ایستگاه جدا شد، در نتیجه فضای داخلی مانند اتاق داخلی یخچال شد - همه چیز با یخ پوشانده شد. برخی از سیستم های پشتیبانی زندگی از کار افتاده بودند. V. Dzhanibekov و V. Savinykh برای اولین بار در تمرین جهانی، تعمیرات اساسی تعدادی از سیستم ها را در فضای بیرونی انجام دادند و به زودی ایستگاه مجدداً توانست خدمه را در هواپیما بپذیرد. این امر عمر او را یک سال دیگر افزایش داد و پول زیادی را پس انداز کرد.

در طول عملیات سالیوت ها، تجربیات زیادی در سازماندهی فعالیت ها و زندگی خدمه، در پشتیبانی فنی عملیات مداری و تعمیر و نگهداری مجتمع ها و انجام عملیات تعمیر و پیشگیرانه پیچیده در فضا به دست آمد. عملیات فن آوری با موفقیت آزمایش شد، مانند لحیم کاری، برش مکانیکی و الکترونیکی فلز، جوشکاری و پاشش پوشش ها (از جمله در فضای باز)، ساخت پانل های خورشیدی.

مجموعه مداری "میر" - "کوانت" - "سایوز" (اتحادیه شوروی)

ایستگاه میر در 20 فوریه 1986 به مدار زمین پرتاب شد. قرار بود اساس یک مجموعه جدید طراحی شده در دفتر طراحی Energia باشد.

«میر» ایستگاهی از نسل سوم است. با نام آن، سازندگان به دنبال تأکید بر این بودند که آنها برای استفاده از فناوری فضایی فقط برای اهداف صلح آمیز هستند. این به عنوان یک ایستگاه مداری دائمی طراحی شده برای چندین سال عملیات در نظر گرفته شد. قرار بود ایستگاه میر به واحد پایه برای ایجاد مجتمع تحقیقاتی چند منظوره تبدیل شود.

برخلاف پیشینیان خود، سالیوتوف، میر یک ایستگاه چند منظوره دائمی بود. این بر اساس یک بلوک مونتاژ شده از سیلندرهایی با قطرها و طول های مختلف بود. جرم کل مجموعه مداری 51 تن و طول آن 35 متر بود.

از نظر تعداد زیادی اسکله با سالیوت ها تفاوت داشت. شش نفر از آنها در ایستگاه جدید بودند (قبلاً فقط دو نفر). یک محفظه ماژول تخصصی می تواند به هر اسکله متصل شود که بسته به برنامه تغییر می کند. ویژگی بعدی امکان اتصال یک محفظه دائمی دیگر به واحد پایه با یک ایستگاه داک دوم در انتهای بیرونی بود. رصدخانه اخترفیزیکی "کوانت" به چنین محفظه ای تبدیل شد.

علاوه بر این، میر با سیستم کنترل پرواز بهبودیافته و تجهیزات تحقیقاتی داخل هواپیما متمایز شد. تقریباً تمام فرآیندها خودکار بودند. برای انجام این کار، هشت رایانه روی بلوک نصب شد، منبع تغذیه افزایش یافت و مصرف سوخت کاهش یافت تا مدار پرواز ایستگاه میر اصلاح شود.

دو اسکله محوری آن برای دریافت فضاپیمای سرنشین دار از نوع سایوز یا محموله بدون سرنشین پروگرس استفاده شد. برای ارتباط خدمه با زمین و کنترل مجموعه، یک سیستم ارتباطی تلفن رادیویی بهبود یافته در هواپیما وجود داشت. اگر قبلاً فقط با حضور ایستگاه های ردیابی زمینی و کشتی های دریایی ویژه انجام می شد ، اکنون یک رله ماهواره ای قدرتمند "Luch" به طور خاص برای این اهداف در مدار قرار گرفت. چنین سیستمی باعث شد تا مدت جلسات ارتباطی بین مرکز کنترل ماموریت و خدمه مجموعه به میزان قابل توجهی افزایش یابد.

شرایط زندگی نیز به میزان قابل توجهی بهبود یافته است. بنابراین، به عنوان مثال، کابین های کوچک ظاهر شد، جایی که فضانوردان می توانستند پشت میز جلوی دریچه بنزین بنشینند، به موسیقی گوش دهند یا کتاب بخوانند.

ماژول "کوانتوم". این رصدخانه به اولین رصدخانه اخترفیزیکی در فضا تبدیل شد که بر اساس رصدخانه بین المللی منحصر به فرد "رونتگن" ساخته شده است. دانشمندانی از بریتانیای کبیر، آلمان، هلند و آژانس فضایی اروپا (ESA) در ایجاد آن شرکت داشتند. کوانت شامل طیف‌سنج تلسکوپ Pulsar X-1، طیف‌سنج پرانرژی فسفیک، طیف‌سنج گازی یاس بنفش و یک تلسکوپ با ماسک سایه بود. این رصدخانه مجهز به تلسکوپ فرابنفش گلازار بود که توسط دانشمندان شوروی و سوئیس ساخته شده بود و بسیاری از وسایل دیگر.

اولین ساکنان این مجموعه، فضانوردان L. Kizim و V. Solovyov بودند که در 15 مارس 1986 به میر رسیدند. وظیفه اصلی آنها بررسی عملکرد ایستگاه در همه حالت ها، مجموعه رایانه ای آن، سیستم جهت یابی، قدرت پردازنده بود. نیروگاه، سیستم ارتباطی و غیره. پس از بررسی، فضانوردان فضاپیمای سایوز تی در 5 می میر را ترک کردند و یک روز بعد با سالیوت-7 پهلو گرفتند.

در اینجا خدمه سیستم های داخل هواپیما و بخشی از تجهیزات ایستگاه را گلوله کردند. بخش دیگر تاسیسات و ادوات به وزن 400 کیلوگرم، کانتینرهایی با مواد تحقیقاتی به سایوز تی منتقل و به ایستگاه میر منتقل شد. پس از انجام تمام کارها، خدمه در 16 جولای 1986 به زمین بازگشتند.

روی زمین، تمام سیستم‌های پشتیبانی حیات، ابزارها و دستگاه‌های موجود در ایستگاه دوباره بررسی شدند، به تأسیسات اضافی مجهز شدند و با سوخت، آب و مواد غذایی پر شدند. همه اینها توسط کشتی های باربری Progress به ایستگاه تحویل داده شد.

در 21 دسامبر 1987، کشتی با خلبان V. Titov و مهندس M. Manarov به فضا پرتاب شد. این دو فضانورد اولین خدمه اصلی بودند که روی مجموعه میرکوانت کار کردند. دو روز بعد به ایستگاه مداری میر رسیدند. برنامه کار آنها برای کل سال طراحی شده بود.

بدین ترتیب راه اندازی ایستگاه میر آغازی برای ایجاد مجتمع های علمی و فنی سرنشین دار دائمی در مدار بود. در کشتی، مطالعات علمی منابع طبیعی، اشیاء اخترفیزیکی منحصر به فرد، آزمایش های پزشکی و بیولوژیکی انجام شد. تجربه انباشته در بهره برداری از ایستگاه و مجموعه به طور کلی این امکان را فراهم کرد تا گام بعدی در توسعه نسل بعدی ایستگاه های سرنشین دار برداشته شود.

ایستگاه بین المللی مداری آلفا

16 کشور جهان (ژاپن، کانادا و ...) در ایجاد ایستگاه فضایی مداری بین المللی شرکت کردند. این ایستگاه برای کار تا سال 2014 طراحی شده است. در دسامبر 1993، روسیه نیز برای کار بر روی این پروژه دعوت شد.

ایجاد آن در دهه 80 آغاز شد، زمانی که رئیس جمهور ایالات متحده، آر. ریگان شروع به ایجاد ایستگاه مداری ملی "آزادی" ("آزادی") را اعلام کرد. باید توسط وسایل نقلیه قابل استفاده مجدد شاتل فضایی در مدار مونتاژ شود. در نتیجه کار مشخص شد که چنین پروژه گرانی تنها با همکاری بین المللی قابل اجراست.

در آن زمان، توسعه ایستگاه مداری Mir-2 در اتحاد جماهیر شوروی در حال انجام بود، زیرا عمر عملیاتی میر در حال پایان بود. در 26 خرداد 92 روسیه و آمریکا برای همکاری در زمینه اکتشافات فضایی به توافق رسیدند، اما به دلیل مشکلات اقتصادی در کشورمان، ساخت و سازهای بعدی متوقف شد و تصمیم گرفته شد تا عملیات میر ادامه یابد.

بر اساس این توافق، آژانس فضایی روسیه و ناسا برنامه Mir-Shuttle را توسعه دادند. این شامل سه پروژه به هم پیوسته بود: پروازهای فضانوردان روسی در شاتل فضایی و فضانوردان آمریکایی در مجموعه مداری میر، پرواز مشترک خدمه، از جمله لنگر انداختن شاتل با مجموعه میر. هدف اصلی پروازهای مشترک تحت برنامه میر شاتل، ترکیب تلاش ها برای ایجاد ایستگاه بین المللی مداری آلفا است.

قرار است ایستگاه فضایی مداری بین‌المللی بین نوامبر 1997 و ژوئن 2002 مونتاژ شود. طبق برنامه‌های فعلی، دو ایستگاه مداری میر و آلفا برای چندین سال در مدار فعالیت خواهند کرد. پیکربندی کامل ایستگاه شامل 36 عنصر است که 20 مورد آن پایه است. وزن کل ایستگاه 470 تن، طول مجتمع 109 متر، عرض 88.4 متر خواهد بود. دوره عملیات در مدار کار 15 سال است. خدمه اصلی شامل 7 نفر خواهد بود که سه نفر از آنها روس هستند.

روسیه باید چندین ماژول بسازد که دو مورد از آنها به بخش های اصلی ایستگاه مداری بین المللی تبدیل شده اند: بلوک باری کاربردی و ماژول خدمات. در نتیجه روسیه می تواند از 35 درصد منابع ایستگاه استفاده کند.

دانشمندان روسی پیشنهاد کردند که اولین ایستگاه مداری بین‌المللی را بر اساس میر ایجاد کنند. آنها همچنین استفاده از Spektr و Priroda (که در فضا کار می کنند) را پیشنهاد کردند، زیرا ایجاد ماژول های جدید به دلیل مشکلات مالی در کشور به تعویق افتاد. تصمیم گرفته شد که ماژول های میر را با استفاده از شاتل به آلفا متصل کنیم.

ایستگاه میر باید پایه ای برای ساخت یک مجموعه سرنشین دار دائمی چند منظوره از نوع مدولار باشد. بر اساس برنامه، میر یک مجتمع چند منظوره است که علاوه بر واحد پایه، پنج واحد دیگر را نیز شامل می شود. "میر" از ماژول های زیر تشکیل شده است: "کوانتوم"، "کوانتوم-2"، "سپیده دم"، "کریستال"، "طیف"، "طبیعت". ماژول های طیف و طبیعت برای برنامه علمی روسیه-آمریکایی استفاده خواهند شد. آنها دارای تجهیزات علمی تولید شده در 27 کشور به وزن 11.5 تن بودند که مجموع جرم مجتمع 14 تن بود.

بخش روسی از 12 عنصر تشکیل شده است که 9 عنصر اصلی با وزن کل 103-140 تن است. شامل ماژول های: Zarya، سرویس، داک جهانی، داک و ذخیره سازی، دو تحقیق و یک ماژول پشتیبانی از زندگی. و همچنین یک سکوی علم و انرژی و یک خلیج اسکله.

ماژول "زاریا" به وزن 21 تن در مرکز طراحی و ساخته شده است. M. V. Khrunichev، تحت قراردادی با بوئینگ، عنصر اصلی ایستگاه بین المللی مداری آلفا است. طراحی آن، سازگاری و اصلاح ماژول را بسته به وظایف و هدف آسان می کند و در عین حال قابلیت اطمینان و ایمنی ماژول های ایجاد شده را حفظ می کند.

اساس زاریا یک بلوک بار برای دریافت، ذخیره و استفاده از سوخت است که بخشی از سیستم های پشتیبانی زندگی خدمه را در خود جای می دهد. سیستم پشتیبانی زندگی می تواند در دو حالت اتوماتیک و در مواقع اضطراری کار کند.

ماژول به دو بخش تقسیم می شود: محموله ابزار و انتقالی. اولین شامل تجهیزات علمی، مواد مصرفی، باتری ها، سیستم های خدمات و تجهیزات است. محفظه دوم برای نگهداری کالاهای تحویلی طراحی شده است. 16 مخزن استوانه ای ذخیره سوخت در قسمت بیرونی بدنه ماژول نصب شده است.

زاریا به عناصر سیستم مدیریت حرارتی، پنل‌های خورشیدی، آنتن‌ها، سیستم‌های کنترل داک و تله‌متری، صفحه‌های محافظ، یک دستگاه گیره برای شاتل فضایی و غیره مجهز است.

ماژول زاریا 12.6 متر طول، 4.1 متر قطر، وزن پرتاب 23.5 تن و تقریباً 20 تن در مدار دارد. دیگران

مجموع جرم بخش آمریکایی 37 تن بود. شامل ماژول هایی است: برای اتصال محفظه های تحت فشار کارخانه به یک ساختار واحد، خرپا اصلی ایستگاه - ساختاری برای قرار دادن سیستم منبع تغذیه.

اساس بخش آمریکایی ماژول Unity است. این فضاپیما با استفاده از فضاپیمای اندیور از کیهان‌دروم کاناورال با شش فضانورد (از جمله فضانوردان روسی) در مدار پرتاب شد.

ماژول گره یونیتی یک محفظه هرمتیک به طول 5.5 متر و قطر 4.6 متر است که مجهز به 6 ایستگاه پهلوگیری برای کشتی ها، 6 دریچه برای عبور خدمه و انتقال محموله است. جرم مداری این ماژول 11.6 تن است که بخش اتصال بین قطعات روسی و آمریکایی ایستگاه است.

علاوه بر این، بخش آمریکایی شامل سه ماژول گره‌ای، آزمایشگاهی، مسکونی، نیروی محرکه، بین‌المللی و سانتریفیوژ، قفل هوا، سیستم‌های تامین برق، کابین گنبد مشاهده، کشتی‌های نجات و غیره است. عناصر توسعه‌یافته توسط کشورهای شرکت‌کننده در پروژه.

بخش آمریکایی همچنین شامل ماژول باری ایتالیایی، ماژول آزمایشگاهی "سرنوشت" ("سرنوشت") با مجموعه ای از تجهیزات علمی است (این ماژول قرار است مرکز کنترل تجهیزات علمی بخش آمریکایی باشد). محفظه قفل مشترک؛ محفظه ای با یک سانتریفیوژ که بر اساس ماژول Spacelab و بزرگترین بلوک زنده برای چهار فضانورد ایجاد شده است. در اینجا، در یک محفظه مهر و موم شده، آشپزخانه، اتاق آشپزی، اتاق خواب، دوش، توالت و سایر تجهیزات وجود دارد.

بخش ژاپنی با وزن 32.8 تن شامل دو محفظه تحت فشار است. ماژول اصلی آن شامل یک محفظه آزمایشگاهی، یک منبع و سکوی علمی باز، یک بلوک با تجهیزات علمی و یک دروازه برای انتقال تجهیزات به یک سکوی باز است. فضای داخلی توسط محفظه هایی با تجهیزات علمی اشغال شده است.

بخش کانادایی شامل دو دستکاری کننده از راه دور است که با کمک آنها می توان عملیات مونتاژ، نگهداری سیستم های خدمات و ابزار علمی را انجام داد.

بخش اروپایی از ماژول ها تشکیل شده است: برای اتصال محفظه های مهر و موم شده ایستگاه به یک ساختار واحد ، لجستیک "Columbus" - یک ماژول تحقیقاتی ویژه با تجهیزات.

برای خدمات رسانی به ایستگاه مداری، برنامه ریزی شده است که نه تنها از شاتل فضایی و کشتی های حمل و نقل روسیه، بلکه از کشتی های نجات جدید آمریکایی برای بازگشت خدمه، کشتی های حمل و نقل سنگین اروپایی و ژاپنی استفاده شود.

تا زمان ساخت ایستگاه مداری بین المللی "آلفا"، سفرهای بین المللی متشکل از 7 فضانورد باید روی هیئت مدیره آن کار کنند. 3 نامزد به عنوان اولین خدمه برای کار در ایستگاه بین المللی مداری انتخاب شدند - روس ها سرگئی کریکالف، یوری گیدزنکو و ویلیام شپرد آمریکایی. فرمانده با تصمیم مشترک، بسته به وظایف یک پرواز خاص منصوب می شود.

ساخت ایستگاه فضایی بین المللی "آلفا" در مدار نزدیک زمین در 20 نوامبر 1998 با پرتاب اولین ماژول روسی "زاریا" آغاز شد. با استفاده از پرتابگر پروتون-کی در ساعت 09:40 تولید شد. به وقت مسکو از کیهان بایکونور. در دسامبر همان سال، زاریا به ماژول American Unity متصل شد.

تمام آزمایش‌های انجام‌شده روی ایستگاه مطابق با برنامه‌های علمی انجام شد. اما به دلیل کمبود بودجه برای ادامه پرواز سرنشین دار از اواسط ژوئن 2000، میر به حالت پرواز خودمختار منتقل شد. پس از 15 سال حضور در فضا، ایستگاه از مدار خارج شد و در اقیانوس آرام غرق شد.

در این مدت در ایستگاه "میر" در دوره 1986-2000. 55 برنامه پژوهشی هدفمند اجرا شد. میر اولین آزمایشگاه علمی مداری بین المللی جهان شد. بیشتر آزمایش ها در چارچوب همکاری های بین المللی انجام شده است. بیش از 7500 آزمایش با تجهیزات خارجی انجام شد و در طول دوره 1995 تا 2000 بیش از 60 درصد از کل حجم تحقیقات تحت برنامه های روسیه و بین المللی در ایستگاه میر انجام شد.

در کل دوره فعالیت ایستگاه، 27 سفر بین المللی در آن انجام شد که 21 مورد آن به صورت تجاری بود. نمایندگان 11 کشور (ایالات متحده آمریکا، آلمان، انگلیس، فرانسه، ژاپن، اتریش، بلغارستان، سوریه، افغانستان، قزاقستان، اسلواکی) و ESA در میر کار می کردند. در مجموع 104 نفر از مجموعه مداری بازدید کردند.

مجتمع های مداری از نوع مدولار امکان انجام تحقیقات هدفمند پیچیده تری را در زمینه های مختلف علم و اقتصاد ملی فراهم کردند. به عنوان مثال، فضا امکان تولید مواد و آلیاژهایی با خواص فیزیکی و شیمیایی بهبود یافته را فراهم می کند که تولید مشابه آنها در زمین بسیار گران است. یا مشخص است که در شرایط بی وزنی، یک فلز مایع شناور آزاد (و سایر مواد) به راحتی توسط میدان های مغناطیسی ضعیف تغییر شکل می دهد. این امر به دست آوردن شمش های با فرکانس بالا با یک شکل مشخص، بدون کریستالیزاسیون و تنش های داخلی امکان پذیر است. و کریستال هایی که در فضا رشد می کنند با استحکام بالا و اندازه های بزرگ مشخص می شوند. به عنوان مثال، بلورهای یاقوت کبود فشار تا 2000 تن در 1 میلی متر مربع را تحمل می کنند که حدود 10 برابر بیشتر از استحکام مواد زمینی است.

ایجاد و بهره برداری از مجتمع های مداری لزوماً منجر به توسعه علم و فناوری فضایی، توسعه فناوری های جدید و بهبود تجهیزات علمی می شود.

فضاپیماها با همه تنوعشان مایه غرور و نگرانی بشر هستند. پیش از ایجاد آنها تاریخچه ای چند صد ساله از توسعه علم و فناوری وجود داشت. عصر فضا که به مردم اجازه می داد از بیرون به دنیایی که در آن زندگی می کنند نگاه کنند، ما را به مرحله جدیدی از توسعه رساند. یک موشک در فضا امروز یک رویا نیست، بلکه موضوع نگرانی متخصصان بسیار ماهر است که با وظیفه بهبود فناوری های موجود روبرو هستند. چه نوع فضاپیماها متمایز می شوند و چگونه با یکدیگر تفاوت دارند در مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

تعریف

فضاپیما - نام کلی برای هر وسیله ای که برای کار در فضا طراحی شده است. چندین گزینه برای طبقه بندی آنها وجود دارد. در ساده ترین حالت، فضاپیماهای سرنشین دار و خودکار متمایز می شوند. اولی به نوبه خود به سفینه های فضایی و ایستگاه ها تقسیم می شوند. از نظر قابلیت و هدف متفاوت، از بسیاری جهات از نظر ساختار و تجهیزات مورد استفاده مشابه هستند.

ویژگی های پرواز

هر فضاپیما پس از پرتاب سه مرحله اصلی را طی می کند: پرتاب به مدار، پرواز واقعی و فرود. مرحله اول شامل توسعه سرعت لازم برای ورود به فضای بیرونی توسط دستگاه است. برای قرار گرفتن در مدار، مقدار آن باید 7.9 کیلومتر در ثانیه باشد. غلبه کامل بر گرانش زمین مستلزم توسعه یک ثانیه برابر با 11.2 کیلومتر در ثانیه است. اینگونه است که یک موشک در فضا حرکت می کند، زمانی که هدف آن قسمت های دوردست فضای کیهان باشد.

پس از رهایی از جاذبه، مرحله دوم دنبال می شود. در فرآیند پرواز مداری، حرکت فضاپیماها به دلیل شتابی که به آنها داده می شود، با اینرسی انجام می شود. در نهایت، مرحله فرود شامل کاهش سرعت کشتی، ماهواره یا ایستگاه تقریباً به صفر است.

"پر كردن"

هر فضاپیما مجهز به تجهیزاتی برای مطابقت با وظایفی است که برای حل آنها طراحی شده است. با این حال، اصلی ترین اختلاف مربوط به تجهیزات به اصطلاح هدف است که فقط برای به دست آوردن داده ها و مطالعات علمی مختلف ضروری است. بقیه تجهیزات فضاپیما مشابه است. این شامل سیستم های زیر است:

• تامین انرژی - اغلب باتری های خورشیدی یا رادیوایزوتوپ، باتری های شیمیایی، راکتورهای هسته ای انرژی لازم را برای فضاپیماها تامین می کنند.
• ارتباط - با استفاده از سیگنال موج رادیویی، در فاصله قابل توجهی از زمین، اشاره دقیق آنتن از اهمیت ویژه ای برخوردار می شود.
• پشتیبانی از زندگی - این سیستم برای فضاپیماهای سرنشین دار معمولی است، به لطف آن امکان ماندن افراد در هواپیما فراهم می شود.
• جهت گیری - مانند هر کشتی دیگری، کشتی های فضایی مجهز به تجهیزاتی برای تعیین مداوم موقعیت خود در فضا هستند.
• حرکت - موتورهای فضاپیما به شما امکان می دهند در سرعت پرواز و همچنین جهت آن تغییراتی ایجاد کنید.

طبقه بندی

یکی از معیارهای اصلی برای تقسیم فضاپیماها به انواع، نحوه عملکرد است که توانایی های آنها را مشخص می کند. بر این اساس، دستگاه ها متمایز می شوند:

• واقع در مدار زمین مرکزی یا ماهواره های مصنوعی زمین؛
• کسانی که هدفشان مطالعه مناطق دورافتاده فضا است - ایستگاه های بین سیاره ای خودکار.
• برای رساندن افراد یا محموله های لازم به مدار سیاره ما استفاده می شود، آنها را فضاپیما می نامند، آنها می توانند خودکار یا سرنشین دار باشند.
• ایجاد شده برای افراد برای ماندن در فضا برای مدت طولانی - این؛
• آنها که درگیر تحویل افراد و محموله از مدار به سطح سیاره هستند، فرود نامیده می شوند.
• قادر به کشف سیاره، که مستقیماً روی سطح آن قرار دارد، و حرکت در اطراف آن - اینها مریخ نوردهای سیاره ای هستند.

بیایید نگاهی دقیق تر به برخی از انواع آن بیندازیم.

AES (ماهواره های زمین مصنوعی)

اولین وسایل نقلیه ای که به فضا پرتاب شدند ماهواره های زمین مصنوعی بودند. فیزیک و قوانین آن پرتاب هر وسیله ای از این دست را به مدار یک کار دلهره آور تبدیل می کند. هر دستگاهی باید بر گرانش سیاره غلبه کند و سپس روی آن نیفتد. برای انجام این کار، ماهواره باید با یا کمی سریعتر حرکت کند. در بالای سیاره ما، یک حد پایین مشروط از مکان احتمالی یک ماهواره مصنوعی متمایز می شود (در ارتفاع 300 کیلومتری عبور می کند). قرارگیری نزدیک تر منجر به کاهش سرعت نسبتاً سریع دستگاه در شرایط جوی می شود.

در ابتدا، تنها پرتابگرها می توانستند ماهواره های زمین مصنوعی را به مدار برسانند. با این حال، فیزیک ثابت نمی ماند و امروزه روش های جدیدی در حال توسعه است. بنابراین، یکی از روش هایی که اخیراً استفاده می شود پرتاب از ماهواره دیگری است. برنامه هایی برای استفاده از گزینه های دیگر وجود دارد.

مدار فضاپیماهایی که به دور زمین می چرخند می توانند در ارتفاعات مختلفی قرار بگیرند. طبیعتا زمان لازم برای یک دایره نیز به این بستگی دارد. ماهواره هایی با دوره انقلاب برابر با یک روز بر روی آن قرار دارند که به اصطلاح با ارزش ترین آنها محسوب می شود، زیرا به نظر می رسد دستگاه های واقع بر روی آن برای یک ناظر زمینی ثابت هستند، به این معنی که نیازی به ایجاد مکانیسم هایی برای آنتن های چرخشی

AMS (ایستگاه های بین سیاره ای خودکار)

دانشمندان با استفاده از فضاپیماهایی که به خارج از مدار زمین مرکزی فرستاده می شوند، اطلاعات زیادی در مورد اجرام مختلف منظومه شمسی دریافت می کنند. اجرام AMC سیارات، سیارک ها، دنباله دارها و حتی کهکشان هایی هستند که برای رصد در دسترس هستند. وظایفی که برای چنین دستگاه هایی تعیین می شود، نیازمند دانش و تلاش عظیم مهندسان و محققین است. ماموریت های AWS تجسم پیشرفت تکنولوژیک و در عین حال محرک آن هستند.

فضاپیمای سرنشین دار

دستگاه های طراحی شده برای رساندن افراد به یک هدف تعیین شده و بازگرداندن آنها به هیچ وجه از نظر فناوری کمتر از انواع توصیف شده نیستند. وستوک-1 متعلق به این نوع است که یوری گاگارین پرواز خود را بر روی آن انجام داد.

سخت ترین کار برای سازندگان یک فضاپیمای سرنشین دار، اطمینان از ایمنی خدمه در هنگام بازگشت به زمین است. همچنین بخش قابل توجهی از چنین وسایلی سیستم نجات اضطراری است که ممکن است در هنگام پرتاب کشتی به فضا با استفاده از وسیله پرتاب ضروری شود.

فضاپیماها، مانند تمام فضانوردان، دائماً در حال بهبود هستند. اخیراً اغلب می توان گزارش هایی در مورد فعالیت های کاوشگر Rosetta و فرودگر Philae در رسانه ها مشاهده کرد. آنها تمام آخرین دستاوردها در زمینه کشتی سازی فضایی، محاسبه حرکت دستگاه و غیره را در بر می گیرند. فرود کاوشگر فیله بر روی یک دنباله دار، رویدادی قابل مقایسه با پرواز گاگارین در نظر گرفته می شود. جالب ترین چیز این است که این تاج امکانات بشریت نیست. ما همچنان منتظر اکتشافات و دستاوردهای جدید در زمینه اکتشاف و ساخت و ساز فضایی هستیم

بیشتر آنها در شکاف بین مدار مریخ و مشتری که به کمربند سیارکی معروف است، متمرکز شده اند. تا به امروز، بیش از 600000 سیارک کشف شده است، اما در واقع تعداد آنها به میلیون ها می رسد. درست است، در بیشتر موارد آنها کوچک هستند - تنها دویست سیارک با قطر بیشتر از 100 کیلومتر وجود دارد.

پویایی کشف سیارک های جدید در دوره 1980 تا 2012.

اما کمربند سیارکی تنها جایی نیست که چنین اجرامی را می توان یافت. بسیاری از "خانواده ها" در سراسر منظومه شمسی پراکنده هستند. به عنوان مثال، قنطورس که مدار آنها بین مشتری و نپتون قرار دارد یا به اصطلاح. سیارک های تروجان واقع در مجاورت نقاط لاگرانژ L4 و L5 سیارات مختلف. به عنوان مثال، مشتری حدود 5000 سیارک تروجان کشف کرده است.

رنگ صورتی - سیارک های تروجان مشتری، نارنجی - قنطورس، سبز - اجرام کمربند کویپر

پایونیر 10 اولین فضاپیمایی بود که از کمربند اصلی سیارک ها عبور کرد. اما از آنجایی که در آن زمان اطلاعات کافی در مورد خواص آن و چگالی اشیاء موجود در آن وجود نداشت، مهندسان ترجیح دادند آن را ایمن کنند و مسیری را ایجاد کردند که دستگاه را در حداکثر فاصله ممکن از تمام سیارک‌های شناخته شده در آن زمان حفظ کرد. پایونیر 11، وویجر 1 و وویجر 2 بر اساس یک اصل پرواز کردند.

با انباشت دانش، مشخص شد که کمربند سیارکی خطر بزرگی برای فناوری فضایی ندارد. بله، میلیون ها جرم آسمانی وجود دارد که به نظر عدد بزرگی است - اما فقط تا زمانی که میزان فضایی را که روی هر یک از این جرم ها می افتد تخمین بزنید. متاسفانه، یا بهتر بگویم خوشبختانه، اما تصاویر به سبک "امپراتوری ضربه می زند" که در آن شما می توانید هزاران سیارک را در یک فریم مشاهده کنید که به شکلی دیدنی با یکدیگر برخورد می کنند، چندان شبیه به واقعیت نیستند.

بنابراین پس از مدتی، پارادایم تغییر کرد - اگر فضاپیماهای قبلی از سیارک ها اجتناب می کردند، اکنون، برعکس، سیارات کوچک به عنوان اهداف اضافی برای مطالعه در نظر گرفته می شوند. مسیر حرکت وسایل نقلیه به گونه ای شروع شد که در صورت امکان، امکان پرواز نزدیک به یک سیارک وجود داشت.

ماموریت های پروازی

اولین فضاپیمایی که در نزدیکی سیارک پرواز کرد گالیله بود: در مسیر خود به مشتری، از گاسپرا 18 کیلومتری (1991) و 54 کیلومتری آیدا (1993) بازدید کرد.

دومی یک ماهواره 1.5 کیلومتری به نام داکتیل را کشف کرد

در سال 1999، "Deep space 1" در نزدیکی سیارک دو کیلومتری بریل پرواز کرد.

این دستگاه قرار بود از خط بریل تقریباً نقطه خالی عکس بگیرد، اما به دلیل نقص نرم افزاری، دوربین زمانی روشن شد که قبلاً در فاصله 14000 کیلومتری از آن دور شده بود.

فضاپیمای Stardust در مسیر خود به سمت دنباله دار وایلد، از سیارک شش کیلومتری آنافرانک که به نام آن فرانک نامگذاری شده است، عکس گرفت.

این عکس از فاصله 3000 کیلومتری گرفته شده است.

کاوشگر روزتا که اکنون در حال نزدیک شدن به دنباله‌دار چوریوموف-گراسیمنکو است، در سال 2008 در فاصله 800 کیلومتری از سیارک 6.5 کیلومتری استاین پرواز کرد.

در سال 2009 در فاصله 3000 کیلومتری از 121 کیلومتری لوتتیا عبور کرد.

در مطالعه سیارک ها و رفقای چینی مورد توجه قرار گرفت. اندکی قبل از پایان جهان در سال 2012، کاوشگر Chang'e-2 آنها نزدیک به سیارک Tautatis پرواز کرد.

ماموریت های مستقیم برای مطالعه سیارک ها

با این حال، همه اینها مأموریت های پروازی بودند که در هر یک از آنها مطالعه سیارک ها فقط یک امتیاز برای وظیفه اصلی بود. در مورد مأموریت های مستقیم برای مطالعه سیارک ها، تاکنون دقیقاً سه مورد از آنها وجود دارد.

اولین NEAR Shoemacker بود که در سال 1996 راه اندازی شد. در سال 1997، این دستگاه در نزدیکی سیارک ماتیلدا پرواز کرد.

سه سال بعد، او به هدف اصلی خود رسید - سیارک 34 کیلومتری اروس.

NEAR Shoemacker آن را از مدار به مدت یک سال مطالعه کرد. وقتی سوخت تمام شد، ناسا تصمیم گرفت آن را آزمایش کند و سعی کند آن را روی یک سیارک فرود بیاورد، اگرچه امید زیادی به موفقیت نداشت، زیرا دستگاه برای چنین کارهایی طراحی نشده بود.
در کمال تعجب مهندسان موفق به اجرای نقشه خود شدند. NEAR Shoemacker بدون هیچ آسیبی روی اروس فرود آمد و پس از آن سیگنال هایی را از سطح سیارک برای دو هفته دیگر مخابره کرد.

ماموریت بعدی، هایابوسای ژاپنی بسیار جاه طلبانه بود که در سال 2003 به فضا پرتاب شد. هدف او سیارک Itokawa بود: قرار بود این دستگاه در اواسط سال 2005 به آن برسد، چندین بار فرود بیاید و سپس از سطح آن بلند شود و در این فرآیند میکروربات Minerva را فرود بیاورد. و مهمترین چیز این است که نمونه برداری از سیارک و تحویل آنها به زمین در سال 2007 است.

ایتوکاوا

از همان ابتدا همه چیز خراب شد: یک شراره خورشیدی به پانل های خورشیدی دستگاه آسیب زد. درایو یونی شروع به تزلزل کرد. در اولین فرود، مینروا گم شد. در جریان دوم اتصال با دستگاه ها به طور کامل قطع شد. وقتی بازسازی شد، هیچ کس در مرکز کنترل نمی توانست بگوید که آیا دستگاه اصلاً موفق به نمونه برداری از خاک شده است یا خیر.

به دلیل نقص دیگری در عملکرد موتورها، به نظر می رسید که دستگاه هرگز نمی تواند به زمین بازگردد. با این وجود، هرچند با تلاش فراوان، و سه سال بعد از موعد مقرر، کپسول فرود هایابوسا با این وجود به خانه بازگشت. دسیسه اصلی این بود که آیا دستگاه توانست حداقل چند نمونه برداری کند یا این که ماموریت هفت ساله به هدر رفت. خوشبختانه برای دانشمندان، هایابوسا برخی از ذرات Itokawa را به زمین بازگرداند. کمتر از برنامه ریزی شده، اما هنوز برای برخی تحلیل ها کافی است.

و در نهایت، ماموریت "سپیده دم". این دستگاه مجهز به موتور یونی نیز بود که خوشبختانه بسیار بهتر از ژاپنی کار می کرد. به لطف یونی، داون توانست به چیزی دست یابد که هیچ فضاپیمای مشابه دیگری قبلاً قادر به انجام آن نبود - وارد مدار یک جرم آسمانی، آن را مطالعه کرده و سپس آن را ترک کرده و به سمت هدف دیگری حرکت کرد.

و اهداف او بسیار بلندپروازانه بود: دو جرم عظیم کمربند سیارکی - 530 کیلومتری وستا و تقریباً 1000 کیلومتری سرس. درست است، پس از طبقه بندی مجدد، سرس اکنون به طور رسمی نه یک سیارک، بلکه مانند پلوتون، یک سیاره کوتوله در نظر گرفته می شود - اما من فکر نمی کنم که تغییر نام چیزی را از نظر عملی تغییر دهد. "سپیده دم" در سال 2007 راه اندازی شد و پس از یک سال بازی کامل در سال 2011 به وستا رسید.

اعتقاد بر این است که وستا و سرس ممکن است آخرین پیش سیاره های بازمانده باشند. در مرحله شکل گیری منظومه شمسی، چند صد شکل از این قبیل در سراسر منظومه شمسی وجود داشت - آنها به تدریج با یکدیگر برخورد کردند و اجسام بزرگتری را تشکیل دادند. وستا، شاید یکی از یادگارهای آن دوران اولیه باشد.

سحر سپس به سمت سرس حرکت کرد که سال آینده به آنجا خواهد رسید. بنابراین، زمان آن فرا رسیده است که سال 2015 را سال سیارات کوتوله بنامیم: ما برای اولین بار خواهیم دید که سرس و پلوتون چه شکلی هستند و باید دید کدام یک از این اجرام شگفتی های بیشتری را ارائه خواهند کرد.

ماموریت های آینده

از نظر ماموریت های آینده، ناسا در حال حاضر در حال برنامه ریزی ماموریت OSIRIS-REx است که باید در سال 2016 پرتاب شود و در سال 2020 با سیارک بننو ملاقات کند، نمونه ای از خاک آن گرفته و تا سال 2023 به زمین تحویل دهد. در کوتاه مدت، آژانس فضایی ژاپن نیز برنامه هایی دارد که در حال برنامه ریزی برای ماموریت هایابوسا-2 است که در تئوری باید اشتباهات متعدد نسل قبلی خود را در نظر بگیرد.

و در نهایت، چند سالی است که در مورد ماموریت سرنشین دار به یک سیارک صحبت می شود. به طور خاص، برنامه ناسا این است که یک سیارک کوچک با قطر بیش از 10 متر (یا به طور متناوب، قطعه ای از یک سیارک بزرگ) را بگیرد و آن را به مدار ماه تحویل دهد، جایی که فضانوردان فضاپیمای Orion آن را مطالعه خواهند کرد. .

البته موفقیت چنین کاری به عوامل مختلفی بستگی دارد. ابتدا باید یک شی مناسب پیدا کنید. دوم، ایجاد و کار کردن یک فناوری برای گرفتن و انتقال یک سیارک. ثالثاً، فضاپیمای اوریون که اولین پرواز آزمایشی آن برای پایان سال جاری برنامه ریزی شده است، باید قابلیت اطمینان خود را نشان دهد. در حال حاضر، جست‌وجوها برای یافتن سیارک‌های نزدیک به زمین مناسب برای چنین مأموریتی در حال انجام است.

یکی از کاندیداهای احتمالی برای مطالعه، سیارک شش متری 2011 MD است

اگر این شرایط برآورده شود، پس از سال 2021 چنین ماموریت سرنشین دار می تواند به طور آزمایشی انجام شود. زمان نشان خواهد داد که همه این برنامه‌های بلندپروازانه چقدر قابل اجرا خواهند بود.