Veículos espaciais. Satélites terrestres artificiais

28.09.2019

Missões atuais

Lunar Reconnaissance Orbiter - 19 de junho de 2009 O aparelho realizará os seguintes estudos: estudo da topografia global lunar; medição de radiação em órbita lunar; estudo das regiões polares lunares, incluindo a busca de depósitos de gelo de água e o estudo dos parâmetros de iluminação; elaboração de mapas ultraprecisos com objetos de desenho de pelo menos 0,5 metros para encontrar os melhores locais de pouso.
ARTEMIS P1 e ARTEMIS P2 - 17 de fevereiro de 2009. Estudo do campo magnético da lua.
Chang'e-2 - 1º de outubro de 2010. Em 27 de outubro, o dispositivo começou a fotografar seções da Lua adequadas para o pouso da próxima espaçonave. Para resolver esse problema, o satélite se aproximará da Lua a uma distância de 15 quilômetros.
Chang'e-3 - O lançamento do aparelho foi realizado em 1º de dezembro de 2013 a partir do Cosmódromo de Xichang.
Yutu é o primeiro rover lunar da China, lançado junto com o Chang'e-3.

Marte

Missões bem-sucedidas

Missões atuais

Marte Ulisses - 7 de abril de 2001 Um satélite artificial de Marte.
Mars Express - 2 de junho de 2003 Um satélite artificial de Marte.
Oportunidade - 7 de julho de 2003. Rover de Marte.
Mars Reconnaissance Orbiter - 12 de agosto de 2005 Um satélite artificial de Marte.
Curiosidade - 26 de novembro de 2011 Explorador de Marte.
Mangalyaan - 4 de novembro de 2013, um satélite artificial de Marte.
- 18 de novembro de 2013, um satélite artificial de Marte.
Trace Gus Orbiter - Lançado em 14 de março de 2016. O dispositivo investigará e descobrirá a natureza da ocorrência na atmosfera de Marte de pequenos componentes de metano, outros gases e vapor de água, cujo conteúdo é conhecido desde 2003. A presença de metano, que se decompõe rapidamente sob radiação ultravioleta, significa que ele é constantemente fornecido por uma fonte desconhecida. Tal fonte pode ser fósseis ou a biosfera - organismos vivos.

Júpiter

Missões bem-sucedidas

Missões atuais

Saturno

Todo o complexo de trabalho científico no espaço é dividido em dois grupos: o estudo do espaço próximo à Terra (espaço próximo) e o estudo do espaço profundo. Toda a pesquisa é realizada com a ajuda de naves espaciais especiais.

Eles são destinados a voos para o espaço ou para trabalhar em outros planetas, seus satélites, asteróides, etc. Basicamente, eles são capazes de funcionar de forma independente por um longo tempo. Existem dois tipos de veículos - automáticos (satélites, estações para voos para outros planetas, etc.) e tripulados tripulados (naves espaciais, estações orbitais ou complexos).

Satélites da Terra

Muito tempo se passou desde o dia do primeiro voo de um satélite artificial da Terra, e hoje mais de uma dúzia deles já estão trabalhando em órbita próxima à Terra. Alguns deles formam uma rede de comunicação mundial através da qual milhões de chamadas telefônicas são transmitidas diariamente, programas de televisão e mensagens de computador são retransmitidas para todos os países do mundo. Outros ajudam a monitorar mudanças climáticas, detectar minerais e monitorar instalações militares. As vantagens de receber informações do espaço são óbvias: os satélites operam independentemente do clima e da estação, transmitem mensagens sobre as áreas mais remotas e de difícil acesso do planeta. O escopo ilimitado de sua revisão permite que você capture instantaneamente dados em vastos territórios.

satélites científicos

Os satélites científicos são projetados para estudar o espaço sideral. Com a ajuda deles, são coletadas informações sobre o espaço próximo à Terra (espaço próximo), em particular, sobre a magnetosfera da Terra, a atmosfera superior, o meio interplanetário e os cinturões de radiação do planeta; estudo dos corpos celestes do sistema solar; exploração do espaço profundo realizada com a ajuda de telescópios e outros equipamentos especiais instalados em satélites.

Os mais difundidos são os satélites que coletam dados sobre o espaço interplanetário, anomalias na atmosfera solar, a intensidade do vento solar e o impacto desses processos no estado da Terra, etc. Esses satélites também são chamados de "serviço do Sol ."

Por exemplo, em dezembro de 1995, o satélite SOHO, criado na Europa e que representa todo um observatório para estudar o Sol, foi lançado do cosmódromo de Cabo Canaveral. Com sua ajuda, os cientistas realizam pesquisas sobre o campo magnético na base da coroa solar, o movimento interno do Sol, a relação entre sua estrutura interna e a atmosfera externa, etc.

Este satélite foi o primeiro do gênero a realizar pesquisas em um ponto a 1,5 milhão de quilômetros de distância do nosso planeta - no mesmo local onde os campos gravitacionais da Terra e do Sol se equilibram. Segundo a NASA, o observatório ficará no espaço até cerca de 2002 e realizará cerca de 12 experimentos durante esse período.

No mesmo ano, outro observatório, NEXTE, foi lançado do espaçoporto de Cabo Canaveral para coletar dados sobre raios-X cósmicos. Ele foi desenvolvido por especialistas da NASA, enquanto o principal equipamento que está nele e realiza uma quantidade maior de trabalho foi projetado no Centro de Astrofísica e Ciências Espaciais da Universidade da Califórnia em San Diego.

As tarefas do observatório incluem o estudo de fontes de radiação. Durante a operação, cerca de mil buracos negros, estrelas de nêutrons, quasares, anãs brancas e núcleos galácticos ativos caem no campo de visão do satélite.

No verão de 2000, a Agência Espacial Européia realizou o lançamento planejado com sucesso de quatro satélites da Terra sob o nome geral "Cluster-2", projetado para monitorar o estado de sua magnetosfera. O Cluster-2 foi lançado do Cosmódromo de Baikonur para a órbita baixa da Terra por dois veículos de lançamento da Soyuz.

Deve-se notar que a tentativa anterior da agência terminou em fracasso: durante a decolagem do veículo lançador francês Ariane-5 em 1996, o mesmo número de satélites sob o nome geral Cluster-1 foi queimado - eles eram menos perfeitos que o Cluster-2 ”, mas pretendiam realizar o mesmo trabalho, ou seja, o registro simultâneo de informações sobre o estado dos campos elétrico e magnético da Terra.

Em 1991, o observatório espacial GRO-COMPTON foi lançado em órbita com o telescópio EGRET para detectar radiação gama a bordo, na época o instrumento mais avançado do gênero, que registrava radiação de energias extremamente altas.

Nem todos os satélites são lançados em órbita por veículos lançadores. Por exemplo, a espaçonave Orpheus-Spas-2 começou seu trabalho no espaço depois que foi removida do compartimento de carga da espaçonave americana de transporte reutilizável Columbia com a ajuda de um manipulador. "Orpheus-Spas-2", sendo um satélite astronômico, estava a 30-115 km de "Columbia" e mediu os parâmetros de gás interestelar e nuvens de poeira, estrelas quentes, núcleos galácticos ativos, etc. Após 340 h 12 min. O satélite foi recarregado a bordo do Columbia e retornou com segurança à Terra.

Satélites de comunicação

As linhas de comunicação também são chamadas de sistema nervoso do país, pois sem elas qualquer trabalho já é impensável. Os satélites de comunicação transmitem chamadas telefônicas, retransmitem programas de rádio e televisão em todo o mundo. Eles são capazes de transmitir sinais de programas de televisão a grandes distâncias, criando comunicações multicanal. A grande vantagem das comunicações por satélite sobre as comunicações terrestres é que na área de cobertura de um satélite existe um vasto território com um número quase ilimitado de estações terrestres que recebem sinais.

Satélites desse tipo estão em uma órbita especial a uma distância de 35.880 km da superfície da Terra. Eles se movem na mesma velocidade que a Terra, então parece que o satélite fica pendurado em um lugar o tempo todo. Os sinais deles são recebidos usando antenas de disco especiais instaladas nos telhados dos edifícios e voltadas para a órbita do satélite.

O primeiro satélite de comunicações soviético, Molniya-1, foi lançado em 23 de abril de 1965, e no mesmo dia uma transmissão de televisão foi transmitida de Vladivostok para Moscou. Este satélite destinava-se não só à retransmissão de programas de televisão, mas também às comunicações telefónicas e telegráficas. A massa total de "Lightning-1" foi de 1500 kg.

A espaçonave conseguiu fazer duas revoluções por dia. Logo novos satélites de comunicação foram lançados: Molniya-2 e Molniya-3. Todos eles diferiam entre si apenas nos parâmetros do repetidor integrado (um dispositivo para receber e transmitir um sinal) e suas antenas.

Em 1978, os satélites Horizon mais avançados foram colocados em operação. Sua principal tarefa era expandir as trocas de telefone, telégrafo e televisão em todo o país, aumentar a capacidade do sistema internacional de comunicações espaciais Intersputnik. Foi com a ajuda de dois Horizontes que os Jogos Olímpicos de 1980 em Moscou foram transmitidos.

Muitos anos se passaram desde o aparecimento da primeira espaçonave de comunicação e hoje quase todos os países desenvolvidos têm seus próprios satélites. Assim, por exemplo, em 1996, outra espaçonave da Organização Internacional para Comunicações por Satélite "Intelsat" foi lançada em órbita. Seus satélites atendem consumidores em 134 países do mundo e realizam transmissões diretas de televisão, telefone, fax e telex para muitos países.

Em fevereiro de 1999, o satélite japonês JCSat-6 pesando 2.900 kg foi lançado do local de lançamento de Canaveral por um veículo de lançamento Atlas-2AS. Destinava-se à transmissão de televisão e transmissão de informações para o território do Japão e parte da Ásia. Foi feito pela empresa americana Hughes Space para a empresa japonesa Japan Satellite Systems.

No mesmo ano, foi lançado em órbita o 12º satélite artificial da Terra da empresa canadense de comunicações por satélite Telesat Canada, criada pela empresa americana Lockheed Martin. Ele fornece transmissão de transmissão de TV digital, áudio e informações para assinantes na América do Norte.

Companheiros Educacionais

Os voos dos satélites da Terra e das estações espaciais interplanetárias fizeram do espaço uma plataforma de trabalho para a ciência. O desenvolvimento do espaço próximo à Terra criou condições para a disseminação de informação, educação, propaganda e troca de valores culturais em todo o mundo. Tornou-se possível fornecer programas de rádio e televisão para as áreas mais remotas e de difícil acesso.

As naves espaciais tornaram possível ensinar alfabetização a milhões de pessoas ao mesmo tempo. As informações são transmitidas via satélites via fototelégrafos nas gráficas de várias cidades, jornais centrais, o que permite que moradores rurais recebam jornais ao mesmo tempo que a população das cidades.

Graças a um acordo entre os países, tornou-se possível transmitir programas de televisão (por exemplo, Eurovisão ou Intervisão) em todo o mundo. Tal transmissão em todo o planeta garante uma ampla troca de valores culturais entre os povos.

Em 1991, a agência espacial da Índia decidiu usar a tecnologia espacial para erradicar o analfabetismo no país (na Índia, 70% dos aldeões são analfabetos).

Lançaram satélites para transmitir aulas de leitura e escrita na TV para qualquer vilarejo. O programa "Gramsat" (que em hindi significa: "Gram" - vila; "sat" - abreviação de "satélite" - satélite) destina-se a 560 pequenos assentamentos em toda a Índia.

Os satélites educacionais estão localizados, via de regra, na mesma órbita dos satélites de comunicação. Para receber sinais deles em casa, cada espectador deve ter sua própria antena de disco e TV.

Satélites para estudar os recursos naturais da Terra

Além de buscar minerais na Terra, esses satélites transmitem informações sobre o estado do ambiente natural do planeta. Eles são equipados com anéis sensores especiais, nos quais estão localizadas câmeras fotográficas e de televisão, dispositivos para coletar informações sobre a superfície da Terra. Isso inclui dispositivos para fotografar transformações atmosféricas, medir os parâmetros da superfície da terra e do oceano e do ar atmosférico. Por exemplo, o satélite Landsat está equipado com instrumentos especiais que permitem fotografar mais de 161 milhões de m 2 da superfície terrestre por semana.

Os satélites permitem não apenas realizar observações constantes da superfície da Terra, mas também controlar vastos territórios do planeta. Eles alertam sobre secas, incêndios, poluição e servem como informantes-chave para os meteorologistas.

Hoje, muitos satélites diferentes foram criados para estudar a Terra do espaço, diferindo em suas tarefas, mas complementando-se no equipamento de instrumentos. Sistemas espaciais semelhantes estão atualmente sendo operados nos EUA, Rússia, França, Índia, Canadá, Japão, China, etc.

Por exemplo, com a criação do satélite meteorológico americano "TIROS-1" (satélite para televisão e observação infravermelha da Terra), tornou-se possível pesquisar a superfície da Terra e monitorar as mudanças atmosféricas globais do espaço.

A primeira espaçonave desta série foi lançada em órbita em 1960 e, após o lançamento de vários satélites semelhantes, os Estados Unidos criaram o sistema meteorológico espacial TOS.

O primeiro satélite soviético desse tipo - Kosmos-122 - foi lançado em órbita em 1966. Quase 10 anos depois, várias naves espaciais domésticas da série Meteor já estavam operando em órbita para estudar e controlar os recursos naturais da Terra "Meteor -Priroda".

Em 1980, um novo sistema de satélites em constante funcionamento "Resurs" apareceu na URSS, que inclui três espaçonaves complementares: "Resurs-F", "Resurs-O" e "Okean-O".

"Resurs-Ol" tornou-se uma espécie de carteiro espacial indispensável. Sobrevoando um ponto na superfície da Terra duas vezes por dia, ele pega um e-mail e o envia para todos os assinantes que possuem um complexo de rádio com um pequeno modem via satélite. Os clientes do sistema são viajantes, atletas e pesquisadores localizados em áreas remotas de terra e mar. Grandes organizações também utilizam os serviços do sistema: plataformas de petróleo offshore, grupos de exploração, expedições científicas, etc.

Em 1999, os Estados Unidos lançaram um satélite científico mais moderno, o Terra, para medir as propriedades físicas da atmosfera e da terra, pesquisas biosféricas e oceanográficas.

Todo o material recebido dos satélites (dados digitais, montagens de fotos, imagens individuais) é processado nos centros de recepção de informações. Depois vão para o Centro Hidrometeorológico e outros departamentos. As imagens obtidas do espaço são utilizadas em vários ramos da ciência, por exemplo, podem ser usadas para determinar o estado das culturas de grãos nos campos. As colheitas de grãos que estão infectadas com algo são azuis escuras na imagem, e as saudáveis são vermelhas ou rosa.

Satélites marítimos

O advento das comunicações por satélite proporcionou enormes oportunidades para o estudo do Oceano Mundial, que ocupa 2/3 da superfície do globo e fornece à humanidade metade de todo o oxigênio disponível no planeta. Com a ajuda de satélites, tornou-se possível monitorar a temperatura e o estado da superfície da água, o desenvolvimento e atenuação de uma tempestade, detectar áreas de poluição (manchas de óleo), etc.

Na URSS, para as primeiras observações da superfície da terra e da água do espaço, foi usado o satélite Kosmos-243, lançado em órbita em 1968 e totalmente equipado com equipamentos automatizados especiais. Com sua ajuda, os cientistas puderam avaliar a distribuição da temperatura da água na superfície do oceano através da espessura das nuvens, rastrear o estado das camadas atmosféricas e o limite do gelo; compilar mapas de temperatura da superfície oceânica a partir dos dados obtidos, necessários à frota pesqueira e ao serviço meteorológico.

Em fevereiro de 1979, um satélite oceanológico mais avançado Kosmos-1076 foi lançado na órbita da Terra, transmitindo informações oceanográficas complexas. Os instrumentos a bordo determinaram as principais características da água do mar, atmosfera e cobertura de gelo, a intensidade das ondas do mar, força do vento, etc. data" foi formado » sobre os oceanos.

O próximo passo foi a criação do satélite Interkosmos-21, também projetado para estudar o oceano. Pela primeira vez na história, um sistema espacial composto por dois satélites funcionou no planeta: Kosmos-1151 e Interkos-mos-21. Complementando-se com equipamentos, os satélites possibilitaram observar certas regiões de diferentes alturas e comparar os dados obtidos.

Nos Estados Unidos, o primeiro satélite artificial desse tipo foi o Explorer, lançado em órbita em 1958. Foi seguido por uma série de satélites desse tipo.

Em 1992, foi lançado em órbita o satélite franco-americano Torex Poseidon, projetado para medições de alta precisão do mar. Em particular, usando os dados obtidos, os cientistas estabeleceram que o nível do mar está subindo constantemente a uma taxa média de 3,9 mm / ano.

Graças aos satélites marítimos, hoje é possível não apenas observar uma imagem da superfície e camadas profundas do Oceano Mundial, mas também encontrar navios e aeronaves perdidos. Existem satélites especiais de navegação, uma espécie de "estrelas de rádio" pelas quais navios e aeronaves podem navegar em qualquer clima. Ao transmitir sinais de rádio dos navios para a costa, os satélites fornecem comunicação ininterrupta para a maioria dos navios grandes e pequenos com a Terra a qualquer hora do dia.

Em 1982, o satélite soviético Kosmos-1383 foi lançado com equipamentos a bordo para localizar navios desaparecidos e aeronaves que caíram. O Kosmos-1383 entrou para a história da astronáutica como o primeiro satélite de resgate. Graças aos dados obtidos, foi possível determinar as coordenadas de muitos desastres aéreos e marítimos.

Um pouco mais tarde, os cientistas russos criaram um satélite artificial da Terra mais avançado "Cicada" para determinar a localização de navios mercantes e navios da Marinha.

Nave espacial para voar para a lua

As naves espaciais desse tipo são projetadas para voar da Terra à Lua e são divididas em sobrevoo, satélites lunares e pouso. Os mais complexos deles são os landers, que, por sua vez, são divididos em móveis (rovers lunares) e estacionários.

Vários dispositivos para estudar o satélite natural da Terra foram descobertos por naves espaciais da série Luna. Com a ajuda deles, as primeiras fotografias da superfície lunar foram feitas, as medições foram feitas durante a aproximação, entrando em sua órbita, etc.

A primeira estação a estudar o satélite natural da Terra foi, como se sabe, a soviética Luna-1, que se tornou o primeiro satélite artificial do Sol. Seguiu-se Luna-2, que atingiu a Lua, Luna-3, etc. Com o desenvolvimento da tecnologia espacial, os cientistas conseguiram criar um aparelho capaz de pousar na superfície lunar.

Em 1966, a estação soviética Luna-9 fez o primeiro pouso suave na superfície lunar.

A estação consistia em três partes principais: uma estação lunar automática, um sistema de propulsão para correção de trajetória e desaceleração ao se aproximar da Lua e um compartimento do sistema de controle. Seu peso total era de 1583 kg.

O sistema de controle Luna-9 incluía dispositivos de controle e software, dispositivos de orientação, um sistema de rádio de pouso suave, etc. Parte do equipamento de controle que não era usado durante a frenagem era separado antes de dar partida no motor do freio. A estação foi equipada com uma câmera de televisão para transmitir imagens da superfície lunar na área de pouso.

O aparecimento da espaçonave Luna-9 possibilitou aos cientistas obter informações confiáveis sobre a superfície lunar e a estrutura de seu solo.

As estações subsequentes continuaram a trabalhar no estudo da lua. Com a ajuda deles, novos sistemas espaciais e veículos foram desenvolvidos. A próxima etapa no estudo do satélite natural da Terra começou com o lançamento da estação Luna-15.

Seu programa previa a entrega de amostras de várias regiões da superfície lunar, mares e continentes, e a realização de um extenso estudo. O estudo foi planejado para ser realizado com a ajuda de laboratórios móveis - rovers lunares e satélites circumlunares. Para esses fins, um novo dispositivo foi especialmente desenvolvido - uma plataforma espacial multiuso, ou estágio de pouso. Ele deveria entregar várias cargas à Lua (rovers lunares, foguetes de retorno, etc.), corrigir o vôo para a Lua, colocá-lo em órbita lunar, manobrar no espaço circumlunar e pousar na lua.

A Luna-15 foi seguida pela Luna-16 e pela Luna-17, que entregaram o veículo automotor lunar Lunokhod-1 ao satélite natural da Terra.

A estação lunar automática "Luna-16" até certo ponto também era um rover lunar. Ela teve que não apenas coletar e examinar amostras de solo, mas também entregá-las à Terra. Assim, o equipamento, antes projetado apenas para pouso, agora reforçado com sistemas de propulsão e navegação, passou a ser decolagem. A parte funcional responsável pela amostragem do solo, após completar sua missão, retornou à etapa de decolagem e o aparelho que deveria entregar as amostras à Terra, após o qual o mecanismo responsável por partir da superfície lunar e voar da superfície natural satélite do nosso planeta para a Terra começou a funcionar.

Um dos primeiros que, junto com a URSS, começou a estudar o satélite natural da Terra foram os Estados Unidos. Eles criaram uma série de dispositivos "Lunar Orbiter" para procurar áreas de pouso para a espaçonave Apollo e estações interplanetárias automáticas "Surveyor". O primeiro lançamento do Lunar Orbiter ocorreu em 1966. Um total de 5 desses satélites foram lançados.

Em 1966, uma espaçonave americana da série Surveyor foi para a Lua. Ele foi criado para explorar a lua e é projetado para um pouso suave em sua superfície. Posteriormente, mais 6 espaçonaves desta série voaram para a Lua.

rovers lunares

O advento da estação móvel expandiu significativamente as capacidades dos cientistas: eles tiveram a oportunidade de estudar o terreno não apenas ao redor do ponto de pouso, mas também em outras áreas da superfície lunar. A regulação do movimento dos laboratórios de camping foi realizada por controle remoto.

Lunokhod, ou veículo lunar automotor, é projetado para trabalhar e se mover na superfície da lua. Aparelhos desse tipo são os mais complexos de todos os envolvidos no estudo do satélite natural da Terra.

Antes de os cientistas criarem um rover lunar, eles tiveram que resolver muitos problemas. Em particular, tal aparelho deve ter um pouso estritamente vertical e deve se mover ao longo da superfície com todas as suas rodas. Deve-se levar em conta que a conexão constante de seu complexo de bordo com a Terra nem sempre seria mantida, pois depende da rotação do corpo celeste, da intensidade do vento solar e da distância do receptor de ondas. Isso significa que precisamos de uma antena especial altamente direcional e um sistema de meios para guiá-la até a Terra. O regime de temperatura em constante mudança requer proteção especial contra os efeitos nocivos das mudanças na intensidade dos fluxos de calor.

O afastamento significativo do rover lunar pode levar ao fato de que haveria um atraso na transmissão oportuna de alguns comandos para ele. Isso significa que o aparelho deve ter sido preenchido com dispositivos que desenvolvem independentemente um algoritmo para comportamento posterior, dependendo da tarefa e das circunstâncias. Essa é a chamada inteligência artificial, e seus elementos já são amplamente utilizados em pesquisas espaciais. A solução de todas as tarefas definidas permitiu aos cientistas criar um dispositivo automático ou controlado para estudar a lua.

Em 17 de novembro de 1970, a estação Luna-17 pela primeira vez entregou o veículo automotor Lunokhod-1 à superfície lunar. Foi o primeiro laboratório móvel pesando 750 kg e 1600 mm de largura.

O rover lunar autônomo e controlado remotamente consistia em um corpo selado e um trem de pouso sem moldura de oito rodas. Quatro blocos de duas rodas foram presos à base do corpo hermético truncado. Cada roda tinha acionamento individual com motor elétrico, suspensão independente com amortecedor. O equipamento do rover lunar estava localizado dentro do corpo: um sistema de rádio-televisão, baterias de energia, meios de controle térmico, controle do rover lunar, equipamento científico.

Na parte superior do gabinete havia uma tampa articulada que podia ser posicionada em diferentes ângulos para melhor aproveitamento da energia solar. Para isso, elementos de uma bateria solar foram localizados em sua superfície interna. Antenas, vigias para câmeras de televisão, uma bússola solar e outros dispositivos foram colocados na superfície externa do aparelho.

O objetivo da viagem era obter muitos dados de interesse para a ciência: sobre a situação da radiação na Lua, a presença e intensidade das fontes de raios X, a composição química da libra, etc. O movimento do rover lunar foi realizado usando sensores instalados no veículo e um refletor de canto incluído no sistema de coordenação a laser.

"Lunokhod-1" funcionou por mais de 10 meses, o que totalizou 11 dias lunares. Durante este tempo, ele caminhou na superfície lunar por cerca de 10,5 km. A rota do rover lunar percorreu a região do Mar das Chuvas.

No final de 1996, os testes do aparelho americano "Nomad" da empresa "Luna Corp." foram concluídos. O Lunokhod se assemelha externamente a um tanque de quatro rodas, equipado com quatro câmeras de vídeo em hastes de cinco metros para filmar o terreno em um raio de 5 a 10 metros. A espaçonave está equipada com instrumentos para pesquisa da NASA. Em um mês, o rover lunar pode cobrir uma distância de 200 km e no total - até 1000 km.

Nave espacial para o voo para os planetas do sistema solar

Eles diferiam das naves espaciais para voos para a Lua, pois foram projetados para grandes distâncias da Terra e uma longa duração de voo. Devido às grandes distâncias da Terra, uma série de novos problemas tiveram que ser resolvidos. Por exemplo, para fornecer comunicação com estações automáticas interplanetárias, tornou-se obrigatório o uso de antenas altamente direcionais no complexo de rádio de bordo e meios de apontar a antena para a Terra no sistema de controle. Era necessário um sistema mais avançado de proteção contra fluxos de calor externos.

E em 12 de fevereiro de 1961, a primeira estação interplanetária automática soviética do mundo "Venera-1" entrou em voo.

"Venera-1" era um aparelho hermético equipado com um dispositivo de programação, um complexo de equipamentos de rádio, um sistema de orientação e blocos de baterias químicas. Parte do equipamento científico, dois painéis solares e quatro antenas foram localizados fora da estação. Com a ajuda de uma das antenas, a comunicação com a Terra foi realizada a longas distâncias. A massa total da estação foi de 643,5 kg. A principal tarefa da estação era testar métodos para lançar objetos em rotas interplanetárias, controlar comunicações e controle de alcance ultralongo e realizar vários estudos científicos durante o voo. Com a ajuda dos dados obtidos, tornou-se possível aprimorar ainda mais os projetos das estações interplanetárias e os componentes dos equipamentos de bordo.

A estação chegou à região de Vênus em 20 de maio e passou a cerca de 100 mil km de sua superfície, após o que entrou na órbita solar. Seguindo-a, os cientistas enviaram "Vênus-2" e "Vênus-3". Após 4 meses, a próxima estação atingiu a superfície de Vênus e deixou uma flâmula com o emblema da URSS lá. Ela transmitiu à Terra muitos dados diferentes necessários para a ciência.

A estação interplanetária automática "Venera-9" (Fig. 175) e o veículo de descida com o mesmo nome nela incluído foram lançados ao espaço em junho de 1975 e funcionaram como um todo apenas até ocorrer o desacoplamento e o veículo de descida pousar na superfície de Vênus.

No processo de preparação de uma expedição automática, foi necessário levar em consideração a pressão de 10 MPa existente no planeta e, portanto, o veículo de descida possuía um corpo esférico, que também era o principal elemento de potência. O objetivo do envio desses dispositivos era estudar a atmosfera de Vênus e sua superfície, o que incluía a determinação da composição química do "ar" e do solo. Para isso, instrumentos espectrométricos complexos estavam a bordo do aparelho. Com a ajuda de "Vênus-9" foi possível fazer o primeiro levantamento da superfície do planeta.

No total, os cientistas soviéticos lançaram 16 naves espaciais da série Venera entre 1961 e 1983.

Cientistas soviéticos descobriram a rota Terra-Marte. A estação interplanetária Mars-1 foi lançada em 1962. A espaçonave levou 259 dias para atingir a órbita do planeta.

"Mars-1" consistia em dois compartimentos pressurizados (orbital e planetário), um sistema de propulsão corretiva, painéis solares, antenas e um sistema de controle térmico. O compartimento orbital continha os equipamentos necessários para a operação da estação durante seu voo, e o compartimento planetário continha instrumentos científicos projetados para trabalhar diretamente no planeta. O cálculo subsequente mostrou que a estação interplanetária passou a 197 km da superfície de Marte.

Durante o voo do Mars-1, foram realizadas 61 sessões de radiocomunicação com ele, e o tempo para enviar e receber um sinal de resposta foi de aproximadamente 12 minutos. Depois de se aproximar de Marte, a estação entrou em órbita solar.

Em 1971, o veículo de descida da estação interplanetária Mars-3 pousou em Marte. E dois anos depois, quatro estações soviéticas da série Mars voaram pela primeira vez ao longo da rota interplanetária. "Mars-5" tornou-se o terceiro satélite artificial do planeta.

Cientistas americanos também estudam o Planeta Vermelho. Eles criaram uma série de estações interplanetárias automáticas "Mariner" para a passagem dos planetas e o lançamento de satélites em sua órbita. A espaçonave desta série, além de Marte, também estava envolvida no estudo de Vênus e Mercúrio. No total, cientistas americanos lançaram 10 estações interplanetárias Mariner durante o período de 1962 a 1973.

Em 1998, a estação interplanetária automática japonesa Nozomi foi lançada em direção a Marte. Agora está fazendo um voo não programado em órbita entre a Terra e o Sol. Os cálculos mostraram que em 2003 Nozomi voará perto o suficiente da Terra e, como resultado de uma manobra especial, mudará para uma trajetória de voo para Marte. No início de 2004, uma estação interplanetária automática entrará em órbita e realizará o programa de pesquisa planejado.

Os primeiros experimentos com estações interplanetárias enriqueceram muito o conhecimento do espaço sideral e possibilitaram voar para outros planetas do sistema solar. Até hoje, quase todos, exceto Plutão, foram visitados por estações ou sondas. Por exemplo, em 1974, a espaçonave americana Mariner 10 voou perto o suficiente da superfície de Mercúrio. Em 1979, duas sondas automáticas, Voyager 1 e Voyager 2, voando em direção a Saturno, passaram por Júpiter e conseguiram capturar a concha de nuvens do planeta gigante. Eles também fotografaram uma enorme mancha vermelha, que há muito tempo interessa a todos os cientistas e é um vórtice atmosférico maior que a nossa Terra. As estações descobriram um vulcão ativo de Júpiter e seu maior satélite, Io. Ao se aproximarem de Saturno, as Voyagers tiraram fotos do planeta e seus anéis orbitais, compostos de milhões de detritos rochosos cobertos de gelo. Um pouco mais tarde, a Voyager 2 passou perto de Urano e Netuno.

Hoje, ambos os veículos - Voyager 1 e Voyager 2 - estão explorando as regiões periféricas do sistema solar. Todos os seus instrumentos estão funcionando normalmente e estão constantemente transmitindo informações científicas para a Terra. Presumivelmente, ambos os dispositivos permanecerão operacionais até 2015.

Saturno foi estudado pela estação interplanetária Cassini (NASA-ESA), lançada em 1997. Em 1999, ele passou por Vênus e realizou um levantamento espectral da cobertura de nuvens do planeta e alguns outros estudos. Em meados de 1999, entrou no cinturão de asteróides e passou com segurança. Sua última manobra antes de voar para Saturno ocorreu a uma distância de 9,7 milhões de km de Júpiter.

A estação automática Galileo também voou para Júpiter, alcançando-a 6 anos depois. Aproximadamente 5 meses antes, a estação lançou uma sonda espacial que entrou na atmosfera de Júpiter e ali permaneceu por cerca de 1 hora até ser esmagada pela pressão atmosférica do planeta.

Estações automáticas interplanetárias foram criadas para estudar não apenas os planetas, mas também outros corpos do sistema solar. Em 1996, um veículo de lançamento Delta-2 com uma pequena estação interplanetária HEAP a bordo, projetado para estudar asteróides, foi lançado do cosmódromo de Canaveral. Em 1997, o HEAP estudou os asteróides Matilda e, dois anos depois, Eros.

O veículo de pesquisa espacial consiste em um módulo com sistemas de serviço, instrumentação e um sistema de propulsão. O corpo do aparelho é feito na forma de um prisma octogonal, na parte inferior frontal do qual são fixadas uma antena transmissora e quatro painéis solares. Dentro do casco estão um sistema de propulsão, seis instrumentos científicos, um sistema de navegação de cinco sensores solares digitais, um rastreador de estrelas e dois hidroscópios. A massa inicial da estação foi de 805 kg, dos quais 56 kg caíram em equipamentos científicos.

Hoje, o papel das espaçonaves automáticas é enorme, pois são responsáveis pela maior parte de todo o trabalho científico realizado por cientistas na Terra. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, eles estão cada vez mais complexos e aprimorados devido à necessidade de resolver novos problemas complexos.

nave espacial tripulada

Uma espaçonave tripulada é um dispositivo projetado para levar pessoas e todo o equipamento necessário para o espaço. Os primeiros desses dispositivos - o soviético "Vostok" e o americano "Mercury", projetado para voos espaciais tripulados, eram relativamente simples em design e sistemas usados. Mas seu aparecimento foi precedido por um longo trabalho científico.

O primeiro estágio na criação de espaçonaves tripuladas foram os foguetes, originalmente projetados para resolver muitos problemas no estudo da atmosfera superior. A criação de aeronaves com motores de foguete líquido no início do século serviu de impulso para o desenvolvimento da ciência nessa direção. Cientistas da URSS, EUA e Alemanha alcançaram os maiores resultados nesta área da cosmonáutica.

Cientistas alemães em 1927 formaram a Sociedade de Viagens Interplanetárias liderada por Wernher von Braun e Klaus Riedel. Com a chegada ao poder dos nazistas, foram eles que lideraram todo o trabalho de criação de mísseis de combate. Após 10 anos, um centro de desenvolvimento de mísseis foi formado na cidade de Penemonde, onde foram criados o projétil V-1 e o primeiro míssil balístico V-2 serial do mundo (um míssil balístico é chamado de míssil controlado na fase inicial do voo . Quando os motores são desligados, continua a voar ao longo da trajetória).

Seu primeiro lançamento bem-sucedido ocorreu em 1942: o foguete atingiu uma altura de 96 km, voou 190 km e explodiu a 4 km do alvo. A experiência do V-2 foi levada em consideração e serviu de base para o desenvolvimento da tecnologia de foguetes. O próximo modelo "V" com carga de combate de 1 tonelada cobriu uma distância de 300 km. Foi com esses foguetes que a Alemanha disparou contra o território da Grã-Bretanha durante a Segunda Guerra Mundial.

Após o fim da guerra, a ciência do foguete tornou-se uma das principais direções na política estatal da maioria das grandes potências do mundo.

Ele recebeu um desenvolvimento significativo nos Estados Unidos, onde, após a derrota do Império Alemão, alguns cientistas de foguetes alemães se mudaram. Entre eles está Wernher von Braun, que liderou um grupo de cientistas e designers nos Estados Unidos. Em 1949 eles montaram um V-2 em um pequeno foguete Vak-Corporal e o lançaram a uma altitude de 400 km.

Em 1951, especialistas liderados por Brown criaram o míssil balístico americano Viking, que atingiu velocidades de até 6.400 km/h. Um ano depois, o míssil balístico Redstone apareceu com um alcance de 900 km. Posteriormente, foi usado como primeira etapa no lançamento do primeiro satélite americano, Explorer 1, em órbita.

Na URSS, o primeiro teste do foguete R-1 de longo alcance ocorreu no outono de 1948. Foi significativamente inferior em muitos aspectos ao V-2 alemão. Mas como resultado de mais trabalho, as modificações subsequentes receberam uma avaliação positiva e, em 1950, o R-1 foi colocado em serviço na URSS.

Foi seguido por "R-2", que tinha o dobro do tamanho de seu antecessor, e "R-5". Do "V" alemão com tanques de combustível externos que não carregavam carga, o "P-2" diferia porque seu corpo servia ao mesmo tempo como paredes para tanques de combustível.

Todos os primeiros foguetes soviéticos eram de estágio único. Mas em 1957, a partir de Baikonur, cientistas soviéticos lançaram o primeiro míssil balístico multi-estágio do mundo "R-7" com um comprimento de 7 m e um peso de 270 toneladas. Consistia em quatro blocos laterais do primeiro estágio e um bloco central com motor próprio (segunda fase). Cada estágio forneceu aceleração de foguete em um determinado segmento de voo e depois se separou.

Com a criação de um foguete com uma separação semelhante de estágios, tornou-se possível lançar em órbita os primeiros satélites artificiais da Terra. Simultaneamente a esse problema ainda não resolvido, a União Soviética estava desenvolvendo um foguete capaz de levar um astronauta ao espaço e devolvê-lo de volta à Terra. O problema do retorno do astronauta à Terra foi especialmente difícil. Além disso, era necessário "ensinar" os dispositivos a voar na segunda velocidade cósmica.

A criação de um veículo de lançamento de vários estágios permitiu não apenas desenvolver essa velocidade, mas também colocar em órbita uma carga pesando até 4500-4700 toneladas (anteriormente apenas 1400 toneladas). Para o terceiro estágio necessário, foi criado um motor especial de combustível líquido. O resultado deste trabalho complexo (embora curto) de cientistas soviéticos, numerosos experimentos e testes, foi o Vostok de três estágios.

Nave espacial "Vostok" (URSS)

"Vostok" nasceu gradualmente, em processo de testes. O trabalho em seu projeto começou em 1958, e um voo de teste ocorreu em 15 de maio de 1960. Mas o primeiro lançamento não tripulado não teve sucesso: um dos sensores não funcionou corretamente antes de ligar o sistema de propulsão do freio e, em vez de descer, a nave subiu para uma órbita mais alta.

A segunda tentativa também não foi bem sucedida: o acidente ocorreu logo no início do voo e o veículo de descida desabou. Após este incidente, um novo sistema de resgate de emergência foi projetado.

Apenas o terceiro lançamento foi bem sucedido, e o veículo de descida, junto com seus passageiros, os cães Belka e Strelka, aterrissaram com sucesso. Então, novamente, falha: a instalação do freio falhou e o veículo de descida queimou nas camadas da atmosfera devido a uma velocidade muito alta. A sexta e a sétima tentativas em março de 1961 foram bem-sucedidas e as naves retornaram em segurança à Terra com os animais a bordo.

O primeiro voo da Vostok-1 com o cosmonauta Yuri Gagarin a bordo ocorreu em 12 de abril de 1961. A nave deu uma volta ao redor da Terra e retornou em segurança a ela.

Externamente, o Vostok, que hoje pode ser visto em museus de cosmonáutica e no pavilhão de cosmonáutica do All-Russian Exhibition Center, parecia muito simples: um veículo esférico de descida (cabine do cosmonauta) e um compartimento de instrumento-agregado ancorado nele. Eles foram conectados uns aos outros com quatro tiras de metal. Antes de entrar na atmosfera durante a descida, as fitas foram rasgadas, e o veículo de descida continuou a se mover em direção à Terra, enquanto o compartimento de instrumentos queimava na atmosfera. A massa total do navio, cujo casco era feito de liga de alumínio, era de 4,73 toneladas.

Vostok foi lançado em órbita usando um veículo de lançamento de mesmo nome. Era uma nave totalmente automatizada, mas, se necessário, o astronauta poderia mudar para o controle manual.

A cabine do piloto estava no veículo de descida. Dentro dele havia todas as condições necessárias para a vida de um astronauta e mantidas com a ajuda de sistemas de suporte à vida, termorregulação e um dispositivo regenerativo. Eles eliminaram o excesso de dióxido de carbono, umidade e calor; reabasteceu o ar com oxigênio; manteve a pressão atmosférica constante. A operação de todos os sistemas foi controlada por um dispositivo de software integrado.

O equipamento da nave incluía todas as modernas instalações de rádio que fornecem comunicação bidirecional, controlam a nave da Terra e fazem as medições necessárias. Por exemplo, com a ajuda do transmissor "Signal", cujos sensores estavam localizados no corpo do astronauta, informações sobre o estado de seu corpo foram transmitidas à Terra. A energia "Vostok" foi fornecida com baterias de prata-zinco.

O compartimento de montagem de instrumentos abrigava sistemas de serviço, tanques de combustível e um sistema de propulsão de frenagem, desenvolvido por uma equipe de projetistas liderada por A. M. Isaev. A massa total desse compartimento era de 2,33 toneladas e continha os mais modernos sistemas de orientação de navegação para determinar a posição da espaçonave no espaço (sensores solares, dispositivo óptico Vzor, sensores higroscópicos e outros). Em particular, o dispositivo "Vzor", projetado para orientação visual, permitia ao astronauta ver o movimento da Terra pela parte central do dispositivo e o horizonte pelo espelho anular. Se necessário, ele poderia controlar independentemente o curso do navio.

Para Vostok, uma órbita “autofreada” (180-190 km) foi especialmente projetada: no caso de falha do sistema de propulsão do freio, a nave começaria a cair na Terra e em cerca de 10 dias desaceleraria devido a a resistência natural da atmosfera. Os estoques de sistemas de suporte à vida também foram calculados para este período.

O veículo de descida após a separação desceu na atmosfera a uma velocidade de 150-200 km/h. Mas para um pouso seguro, sua velocidade não deve exceder 10 m/h. Para fazer isso, o dispositivo foi desacelerado adicionalmente com a ajuda de três pára-quedas: primeiro, escape, depois freio e, finalmente, o principal. Um astronauta ejetado a uma altitude de 7 km usando uma cadeira equipada com um dispositivo especial; a uma altitude de 4 km, separado do assento e pousado separadamente usando seu próprio pára-quedas.

Nave espacial "Mercury" (EUA)

"Mercury" foi a primeira nave orbital com a qual os Estados Unidos iniciaram a exploração do espaço sideral. O trabalho é realizado desde 1958 e, no mesmo ano, ocorreu o primeiro lançamento do Mercury.

Os voos de treinamento que ocorreram no âmbito do programa Mercury foram realizados primeiro em modo não tripulado, depois ao longo de uma trajetória balística. O primeiro astronauta americano foi John Glenn, que fez um voo orbital ao redor da Terra em 20 de fevereiro de 1962. Posteriormente, mais três voos foram feitos.

O navio americano era menor que o soviético em tamanho, pois o veículo lançador Atlas-D podia levantar uma carga pesando não mais que 1,35 toneladas. Portanto, os projetistas americanos tiveram que seguir esses parâmetros.

"Mercúrio" consistia em uma cápsula truncada em forma de cone retornando à Terra, uma unidade de frenagem e equipamento de vôo, que incluía ligamentos descarregados dos motores da unidade de frenagem, pára-quedas, motor principal, etc.

A cápsula tinha um topo cilíndrico e um fundo esférico. Na base de seu cone foi colocada uma unidade de frenagem, composta por três motores a jato de combustível sólido. Durante a descida para as densas camadas da atmosfera, a cápsula entrou no fundo, então um poderoso escudo térmico foi localizado apenas aqui. O Mercury tinha três paraquedas: freio, principal e reserva. A cápsula pousou na superfície do oceano, para a qual foi equipada adicionalmente com um bote inflável.

Na cabine havia um assento para o astronauta, localizado em frente à vigia, e um painel de controle. O navio era alimentado por baterias e o sistema de orientação era realizado usando 18 motores controlados. O sistema de suporte à vida era muito diferente do soviético: a atmosfera do Mercury consistia de oxigênio, que, conforme necessário, era fornecido ao traje espacial do cosmonauta e à cabine.

O traje foi resfriado pelo mesmo oxigênio fornecido à parte inferior do corpo. A temperatura e a umidade eram mantidas por trocadores de calor: a umidade era coletada por uma esponja especial, que precisava ser espremida periodicamente. Como é bastante difícil fazer isso em condições de ausência de peso, esse método foi posteriormente aprimorado. O sistema de suporte de vida foi projetado para 1,5 dias de voo.

O lançamento de Vostok e Mercury, os lançamentos de navios subsequentes tornaram-se mais um passo no desenvolvimento da cosmonáutica tripulada e o surgimento de uma tecnologia completamente nova.

Uma série de naves espaciais "Vostok" (URSS)

Após o primeiro voo orbital, que durou apenas 108 minutos, os cientistas soviéticos estabeleceram tarefas mais difíceis para aumentar a duração do voo e combater a falta de peso, que, como se viu, é um inimigo muito formidável para os humanos.

Já em agosto de 1961, a próxima espaçonave, Vostok-2, foi lançada em órbita próxima à Terra, com o piloto cosmonauta G.S. Titov a bordo. O voo durou 25 horas e 18 minutos. Durante esse tempo, o astronauta conseguiu concluir um programa mais extenso e realizou mais pesquisas (ele fez as primeiras filmagens do espaço).

"Vostok-2" não era muito diferente de seu antecessor. Das inovações, foi instalada nela uma unidade de regeneração mais avançada, que permitiu que ela ficasse mais tempo no espaço. As condições para o lançamento em órbita e depois para a descida de um astronauta melhoraram: não se refletiram fortemente nele e, durante todo o voo, ele manteve um excelente desempenho.

Um ano depois, em agosto de 1962, um voo em grupo ocorreu na espaçonave Vostok-3 (piloto-cosmonauta A. G. Nikolaev) e Vostok-4 (piloto-cosmonauta V. F. Bykovsky), que estavam separados por não mais de 5 km. Pela primeira vez, a comunicação foi realizada ao longo da linha "espaço - espaço" e foi realizada a primeira reportagem televisiva do mundo a partir do espaço. Com base no Vostok, os cientistas elaboraram tarefas para aumentar a duração dos voos, habilidades e meios para garantir o lançamento da segunda espaçonave a uma curta distância da nave que já estava em órbita (preparação para estações orbitais). Melhorias foram feitas para melhorar o conforto dos navios e equipamentos individuais.

Em 14 e 16 de junho de 1963, após um ano de experimentos, um voo em grupo foi repetido nas espaçonaves Vostok-5 e Vostok-6. Eles foram atendidos por VF Bykovsky e a primeira cosmonauta feminina do mundo, VV Tereshkova. Seu vôo terminou em 19 de junho. Durante este tempo, as naves conseguiram fazer 81 e 48 órbitas ao redor do planeta. Este voo provou que as mulheres também podem voar em órbitas espaciais.

Os voos Vostok por três anos se tornaram a primeira etapa de testes e testes de espaçonaves tripuladas para voos orbitais no espaço sideral. Eles provaram que uma pessoa pode não apenas estar no espaço próximo à Terra, mas também realizar pesquisas especiais e trabalhos experimentais. O desenvolvimento adicional da tecnologia espacial tripulada soviética ocorreu em espaçonaves multi-assentos do tipo Voskhod.

Uma série de naves espaciais "Voskhod" (URSS)

Voskhod foi a primeira espaçonave orbital multi-assento. Foi lançado em 12 de outubro de 1964 com o cosmonauta V. M. Komarov, o engenheiro K. P. Feoktistov e o médico B. B. Egorov a bordo. A nave se tornou o primeiro laboratório voador com cientistas a bordo, e seu voo marcou o início da próxima etapa no desenvolvimento da tecnologia espacial e da pesquisa espacial. Tornou-se possível realizar programas científicos, técnicos, médicos e biológicos complexos em navios de vários lugares. A presença de várias pessoas a bordo permitiu comparar os resultados obtidos e obter dados mais objetivos.

O Voskhod de três lugares diferia de seus antecessores em equipamentos e sistemas técnicos mais modernos. Ele tornou possível realizar reportagens de televisão não apenas da cabine do astronauta, mas também mostrar as zonas visíveis através da vigia e além. O navio tem novos sistemas de orientação melhorados. Para transferir Voskhod da órbita do satélite da Terra para a trajetória de descida, dois sistemas de propulsão de foguete de freio foram agora usados: freio e backup. A nave poderia se mover para uma órbita mais alta.

A próxima etapa da astronáutica foi marcada pelo aparecimento de uma espaçonave, com a ajuda da qual as caminhadas espaciais se tornaram possíveis.

O Voskhod-2 foi lançado em 18 de março de 1965 com os cosmonautas P. I. Belyaev e A. A. Leonov a bordo. A nave estava equipada com sistemas mais avançados de controle manual, orientação e acionamento do sistema de propulsão do freio (a tripulação o utilizou pela primeira vez ao retornar à Terra). Mas o mais importante, tinha um dispositivo especial de airlock para caminhadas espaciais.

No início do experimento, o navio estava fora da zona de comunicação de rádio com pontos de rastreamento terrestre no território da URSS. O comandante do navio, P. I. Belyaev, deu um comando do painel de controle para implantar a câmara de bloqueio. A sua abertura, bem como a equalização da pressão no interior da eclusa de ar e do Voskhod, foi assegurada por meio de um dispositivo especial localizado na parte externa do veículo de descida. Após o estágio preparatório, A. A. Leonov mudou-se para a câmara de bloqueio.

Depois que a escotilha separando a nave e a eclusa de ar se fechou atrás dele, a pressão dentro da eclusa começou a cair e ser comparada com o vácuo do espaço. Ao mesmo tempo, a pressão no traje espacial do cosmonauta foi mantida constante e igual a 0,4 atm., o que garantiu o funcionamento normal do organismo, mas não permitiu que o traje espacial ficasse muito rígido. A concha hermética de A. A. Leonov também o protegeu da radiação ultravioleta, radiação, uma grande diferença de temperatura, forneceu um regime de temperatura normal, a composição desejada do gás e a umidade do ambiente.

A. A. Leonov ficou em espaço aberto por 20 minutos, dos quais 12 minutos. - fora da cabine.

A criação de navios dos tipos Vostok e Voskhod, que realizam certos tipos de trabalho, serviu de trampolim para o surgimento de estações orbitais tripuladas de longo prazo.

Uma série de naves espaciais "Soyuz" (URSS)

A próxima etapa na criação de estações orbitais foi a segunda geração de espaçonaves multifuncionais da série Soyuz.

A Soyuz era muito diferente de seus antecessores não apenas em seu grande tamanho e volume interno, mas também em novos sistemas de bordo. O peso de lançamento do navio era de 6,8 toneladas, o comprimento era superior a 7 m, o vão dos painéis solares era de cerca de 8,4 m. O navio consistia em três compartimentos: veículo instrumental-agregado, orbital e descendente.

O compartimento orbital estava localizado no topo da Soyuz e estava conectado a um veículo de descida pressurizado. Ele abrigou a tripulação durante o lançamento e lançamento em órbita, durante as manobras no espaço e descida para a Terra. Seu lado externo foi protegido por uma camada de material especial de proteção térmica.

A forma externa do veículo de descida é projetada de tal forma que, em uma determinada posição de seu centro de gravidade na atmosfera, uma força de elevação da magnitude necessária seja formada. Ao alterá-lo, foi possível controlar o voo durante a descida na atmosfera. Esse design possibilitou reduzir a sobrecarga dos astronautas em 2 a 2,5 vezes durante a descida. Havia três janelas na carroceria do veículo de descida: a central (ao lado do painel de controle) com um dispositivo de mira ótica instalado nela, e uma do lado esquerdo e uma do lado direito, destinadas às filmagens e observações visuais.

Dentro do veículo de descida foram colocadas cadeiras individuais para os astronautas, repetindo exatamente a configuração de seus corpos. O design especial dos assentos permitiu que os astronautas suportassem sobrecargas significativas. Havia também um painel de controle, um sistema de suporte à vida, equipamentos de rádio de comunicação, um sistema de pára-quedas e contêineres para devolução de equipamentos científicos.

No lado externo do veículo de descida estavam localizados os motores do sistema de controle de descida e pouso suave. Seu peso total foi de 2,8 toneladas.

O compartimento orbital era o maior e estava localizado à frente do veículo de descida. Em sua parte superior havia uma unidade de ancoragem com bueiro interno com diâmetro de 0,8 m. Havia duas janelas de visualização no corpo do compartimento. A terceira vigia estava na tampa do bueiro.

Este compartimento foi destinado à pesquisa científica e recreação dos astronautas. Por isso, foi equipado com locais para a tripulação trabalhar, descansar e dormir. Havia também equipamentos científicos, cuja composição mudava dependendo das tarefas do voo, e um sistema de regeneração e purificação da atmosfera. O compartimento também era uma câmara de ar para caminhadas espaciais. Seu espaço interno era ocupado pelo painel de controle, instrumentos e equipamentos dos sistemas principais e auxiliares de bordo.

Na parte externa do compartimento orbital havia uma câmera de TV de visão externa, uma antena para comunicação de rádio e sistemas de televisão. A massa total do compartimento era de 1,3 toneladas.

No compartimento de montagem de instrumentos, localizado atrás do veículo de descida, estavam localizados os principais equipamentos de bordo e sistemas de propulsão da espaçonave. Em sua parte selada havia unidades do sistema de controle térmico, baterias químicas, dispositivos de radiocontrole e telemetria, sistemas de orientação, um dispositivo de cálculo e outros dispositivos. A parte não pressurizada abrigava o sistema de propulsão do navio, tanques de combustível e propulsores para manobras.

Do lado de fora do compartimento havia painéis solares, sistemas de antenas, sensores de controle de atitude.

Como espaçonave, a Soyuz tinha um grande potencial. Ele poderia realizar manobras no espaço, procurar outra nave, aproximar-se e atracar nela. Meios técnicos especiais, constituídos por dois motores corretivos de alta propulsão e um conjunto de motores de baixa propulsão, proporcionaram-lhe liberdade de movimento no espaço sideral. A nave poderia realizar voo e pilotagem autônomos sem a participação da Terra.

O sistema de suporte à vida da Soyuz permitiu que os cosmonautas trabalhassem na cabine da espaçonave sem trajes espaciais. Ela manteve todas as condições necessárias para a vida normal da tripulação nos compartimentos selados do veículo de descida e do bloco orbital.

Uma característica do "Union" era o sistema de controle manual, composto por duas alças associadas a um motor de baixo empuxo. Ela permitiu virar o navio e controlar o movimento para a frente ao atracar. Com a ajuda do controle manual, tornou-se possível manipular manualmente o navio. É verdade que apenas no lado iluminado da Terra e na presença de um dispositivo especial - uma visão óptica. Fixado no corpo da cabine, permitia ao astronauta ver simultaneamente a superfície da Terra e o horizonte, objetos espaciais e orientar os painéis solares para o Sol.

Praticamente todos os sistemas disponíveis no navio (suporte de vida, comunicações por rádio, etc.) eram automatizados.

Inicialmente, a Soyuz foi testada em voos não tripulados, e um voo tripulado ocorreu em 1967. O primeiro piloto da Soyuz-1 foi o Herói da União Soviética, Piloto-Cosmonauta da URSS V. M. Komarov (que morreu no ar durante descida devido a um mau funcionamento do sistema de pára-quedas).

Após a realização de testes adicionais, começou uma operação de longo prazo de espaçonaves tripuladas da série Soyuz. Em 1968, a Soyuz-3, com o piloto-cosmonauta G. T. Beregov a bordo, atracou no espaço com a não tripulada Soyuz-2.

A primeira atracação no espaço da Soyuz tripulada ocorreu em 16 de janeiro de 1969. Como resultado da conexão no espaço da Soyuz-4 e da Soyuz-5, foi formada a primeira estação experimental pesando 12.924 kg.

Aproximação à distância necessária, na qual foi possível realizar a captura de rádio, eles foram fornecidos na Terra. Depois disso, os sistemas automáticos aproximaram a Soyuz a uma distância de 100 m. Então, com a ajuda do controle manual, foi realizada a atracação e, depois que os navios atracaram, a tripulação da Soyuz-5 A. S. Eliseev e E. V. Khrunov cruzou espaço a bordo da Soyuz-4, na qual retornaram à Terra.

Com a ajuda de uma série de "Uniões" subsequentes, as habilidades de manobra de navios foram praticadas, vários sistemas, métodos de controle de voo etc. foram testados e aprimorados. Como resultado do trabalho, equipamentos especiais (esteiras, bicicleta ergométrica) , ternos , criando uma carga adicional nos músculos, etc. Mas para que os astronautas pudessem usá-los no espaço, era necessário colocar de alguma forma todos os dispositivos na espaçonave. E isso só era possível a bordo da estação orbital.

Assim, toda a série de "Uniões" resolveu os problemas associados à criação de estações orbitais. A conclusão deste trabalho possibilitou o lançamento da primeira estação orbital Salyut no espaço. O destino posterior da Soyuz está relacionado com os voos das estações, onde atuaram como navios de transporte para entregar as tripulações às estações e de volta à Terra. Ao mesmo tempo, a Soyuz continuou a servir a ciência como observatórios astronômicos e laboratórios de testes para novos instrumentos.

Espaçonave Gemini (EUA)

O orbital duplo "Gemini" foi projetado para realizar vários experimentos no desenvolvimento da tecnologia espacial. As obras começaram em 1961.

O navio consistia em três compartimentos: para a tripulação, unidades e seções do radar e orientação. O último compartimento continha 16 motores de orientação e controle de descida. O compartimento da tripulação estava equipado com dois assentos ejetáveis e pára-quedas. O agregado abrigava vários motores.

O primeiro lançamento do Gemini ocorreu em abril de 1964 em uma versão não tripulada. Um ano depois, os astronautas V. Griss e D. Young realizaram um voo orbital de três órbitas na nave. No mesmo ano, o astronauta E. White fez a primeira caminhada espacial na nave.

O lançamento da espaçonave Gemini 12 encerrou uma série de dez voos tripulados sob este programa.

Série de naves espaciais Apollo (EUA)

Em 1960, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos EUA, juntamente com várias empresas, começou a desenvolver um projeto preliminar para a espaçonave Apollo realizar um voo tripulado para a lua. Um ano depois, foi anunciado um concurso para empresas que solicitavam um contrato para a produção de um navio. O melhor foi o projeto da Rockwell International, que foi aprovado pelo principal desenvolvedor do Apollo. De acordo com o projeto, o complexo tripulado para o voo à Lua incluía duas aeronaves: o orbitador lunar Apollo e o módulo expedicionário lunar. O peso de lançamento do navio foi de 14,7 toneladas, comprimento - 13 m, diâmetro máximo - 3,9 m.

Seus primeiros testes ocorreram em fevereiro de 1966, e dois anos depois começaram a ser realizados voos tripulados. Em seguida, a Apollo 7 foi lançada em órbita com uma tripulação de 3 pessoas (astronautas W. Schirra, D. Eisel e W. Cunningham). Estruturalmente, o navio consistia em três módulos principais: comando, serviço e atracação.

O módulo selado de comando estava dentro de um invólucro de blindagem de calor em forma de cone. Destinava-se a acomodar a tripulação da nave durante seu lançamento em órbita, durante a descida, durante o controle de voo, pára-quedismo e splashdown. Também continha todos os equipamentos necessários para monitorar e controlar os sistemas do navio, equipamentos para segurança e comodidade dos tripulantes.

O módulo de comando consistia em três compartimentos: superior, inferior e para a tripulação. No topo estavam dois motores de controle de descida a jato, equipamento de splashdown e pára-quedas.

O compartimento inferior abrigava 10 motores do sistema de controle de movimento reativo durante a descida, tanques de combustível com suprimento de combustível e comunicações elétricas para comunicação. Nas paredes do seu casco existiam 5 janelas de observação, uma das quais estava equipada com um dispositivo de mira para amarração manual durante a atracação.

O compartimento pressurizado para a tripulação continha um painel de controle para o navio e todos os sistemas de bordo, assentos da tripulação, sistemas de suporte à vida, contêineres para equipamentos científicos. No corpo do compartimento havia uma escotilha lateral.

O módulo de serviço foi projetado para acomodar o sistema de propulsão, sistema de controle do jato, equipamentos para comunicação com satélites, etc. Seu corpo era feito de painéis alveolares de alumínio e dividido em seções. Do lado de fora, há radiadores-emissores do sistema de controle ambiental, luzes de orientação a bordo e um holofote. A massa do módulo de serviço no início era de 6,8 toneladas.

O módulo de ancoragem na forma de um cilindro com mais de 3 m de comprimento e com um diâmetro máximo de 1,4 m era um compartimento de câmara de ar para a transição dos astronautas de navio para navio. Dentro havia uma seção de instrumentos com painéis de controle e seus sistemas, parte do equipamento para experimentos e muito mais. outros

Na parte externa do módulo havia cilindros com oxigênio e nitrogênio gasosos, antenas de estações de rádio e um alvo de acoplamento. A massa total do módulo de encaixe foi de 2 toneladas.

Em 1969, a espaçonave Apollo 11 foi lançada à Lua com os astronautas N. Armstrong, M. Collins e E. Aldrin a bordo. A cabine lunar "Eagle" com os astronautas separou-se do bloco principal "Columbia" e pousou na Lua no Mar da Tranquilidade. Durante sua permanência na Lua, os astronautas fizeram uma saída para sua superfície, coletaram 25 kg de amostras de solo lunar e retornaram à Terra.

Posteriormente, mais 6 espaçonaves Apollo foram lançadas para a Lua, das quais cinco pousaram em sua superfície. O programa de vôo para a Lua foi completado pela espaçonave Apollo 17 em 1972. Mas em 1975, a modificação Apollo participou do primeiro vôo espacial internacional sob o programa Soyuz-Apollo.

Naves de transporte

As naves espaciais de transporte foram projetadas para entregar uma carga útil (uma espaçonave ou uma espaçonave tripulada) à órbita de trabalho da estação e, após completar o programa de voo, devolvê-la à Terra. Com a criação das estações orbitais, elas passaram a ser utilizadas como sistemas de serviço para estruturas espaciais (radiotelescópios, usinas solares, plataformas de pesquisa orbital, etc.) para trabalhos de instalação e depuração.

Navio de transporte "Progress" (URSS)

A ideia de criar uma espaçonave de carga de transporte Progress surgiu no momento em que a estação orbital Salyut-6 começou seu trabalho: a quantidade de trabalho aumentou, os astronautas precisavam constantemente de água, comida e outros utensílios domésticos necessários para uma longa estadia de uma pessoa no espaço.

Em média, cerca de 20 a 30 kg de diversos materiais são consumidos por dia na estação. Para um voo de 2 a 3 pessoas durante o ano, seriam necessárias 10 toneladas de vários materiais de substituição. Tudo isso exigia espaço e o volume da Salyut era limitado. Daí surgiu a ideia de criar um abastecimento regular da estação com todo o necessário. A principal tarefa do Progress era fornecer à estação combustível, comida, água e roupas para os astronautas.

O "caminhão espacial" consistia em três compartimentos: um compartimento de carga com uma estação de ancoragem, um compartimento com fornecimento de componentes líquidos e gasosos para reabastecimento da estação, um instrumento-agregado, incluindo uma seção de transição, instrumental e agregada.

O compartimento de carga, projetado para 1300 kg de carga, abrigava todos os instrumentos necessários à estação, equipamentos científicos; abastecimento de água e alimentos, unidades de sistema de suporte à vida, etc. Durante todo o voo, foram mantidas as condições necessárias para a preservação da carga.

O compartimento com componentes de reabastecimento é feito na forma de duas conchas cônicas truncadas. Por um lado, estava ligado ao compartimento de carga, por outro, à secção de transição do compartimento instrumento-agregado. Abrigava tanques de combustível, cilindros de gás, unidades do sistema de reabastecimento.

O compartimento de instrumentação continha todos os principais sistemas de serviço necessários para o voo autônomo do navio, rendezvous e atracação, para voo conjunto com a estação orbital, desatracação e desórbita.

A nave foi lançada em órbita usando um veículo de lançamento, que foi usado para a espaçonave de transporte tripulado Soyuz. Posteriormente, toda uma série de "Progresso" foi criada e, a partir de 20 de janeiro de 1978, começaram os vôos regulares de navios de transporte de carga da Terra para o espaço.

Navio de transporte "Soyuz T" (URSS)

O novo navio de transporte de três lugares Soyuz T era uma versão melhorada da Soyuz. Destinava-se a entregar a tripulação à estação orbital Salyut e, após a conclusão do programa, de volta à Terra; para pesquisa em voos orbitais e outras tarefas.

"Soyuz T" era muito semelhante ao seu antecessor, mas ao mesmo tempo apresentava diferenças significativas. O navio foi equipado com um novo sistema de controle de movimento, que incluía um sistema de computador digital. Com sua ajuda, foram feitos cálculos rápidos de parâmetros de movimento, controle automático do veículo com o menor consumo de combustível. Se necessário, o sistema de computador digital mudava independentemente para programas e ferramentas de backup, exibindo informações para a tripulação no visor de bordo. Essa inovação ajudou a melhorar a confiabilidade e flexibilidade do controle da nave durante o voo orbital e durante a descida.

A segunda característica do navio era um sistema de propulsão melhorado. Incluía um motor de correção de encontro, micromotores de ancoragem e orientação. Eles trabalhavam em componentes de combustível únicos, tinham um sistema comum para seu armazenamento e fornecimento. Esta “inovação tornou possível o uso quase completo das reservas de combustível a bordo.

A confiabilidade dos auxílios de pouso e do sistema de resgate da tripulação durante o lançamento em órbita foi significativamente melhorada. Para um consumo de combustível mais econômico durante o pouso, a separação do compartimento doméstico agora ocorreu antes que o sistema de propulsão de frenagem fosse ligado.

O primeiro vôo automático da espaçonave tripulada Soyuz T melhorada ocorreu em 16 de dezembro de 1979. Ela deveria ser usada para operações de encontro e atracação com a estação Salyut-6 e vôo como parte do complexo orbital.

Três dias depois, atracou na estação Soyuz-6 e, em 24 de março de 1980, desembarcou e retornou à Terra. Durante todos os 110 dias de seu voo espacial, os sistemas de bordo da nave funcionaram perfeitamente.

Posteriormente, com base neste navio, foram criados novos dispositivos da série Soyuz (em particular, Soyuz TM). Em 1981, foi lançada a Soyuz T-4, cujo voo marcou o início da operação regular da espaçonave Soyuz T.

Nave espacial reutilizável (ônibus)

A criação de navios de transporte de carga permitiu resolver muitos problemas associados à entrega de mercadorias na estação ou complexo. Eles foram lançados com a ajuda de foguetes descartáveis, cuja criação levou muito dinheiro e tempo. Além disso, por que jogar fora equipamentos exclusivos ou inventar veículos de descida adicionais para ele, se você pode entregá-lo em órbita e devolvê-lo à Terra usando o mesmo dispositivo.

Portanto, os cientistas criaram naves espaciais reutilizáveis para comunicação entre estações orbitais e complexos. Foram os ônibus espaciais "Shuttle" (EUA, 1981) e "Buran" (URSS, 1988).

A principal diferença entre os ônibus espaciais e os veículos lançadores é que os principais elementos do foguete - o estágio orbital e o propulsor do foguete - são adaptados para uso reutilizável. Além disso, o advento dos ônibus espaciais possibilitou reduzir significativamente o custo dos voos espaciais, aproximando sua tecnologia dos voos convencionais. A tripulação do ônibus espacial é composta, via de regra, pelo primeiro e segundo pilotos e um ou mais cientistas pesquisadores.

Sistema reutilizável espacial "Buran" (URSS)

O surgimento de Buran está associado ao nascimento do foguete Energia e do sistema espacial em 1987. Incluiu o veículo de lançamento de classe pesada Energia e a espaçonave reutilizável Buran. Sua principal diferença em relação aos sistemas de foguetes anteriores era que os blocos gastos do primeiro estágio do Energia podiam ser devolvidos à Terra e reutilizados após trabalhos de reparo. O Energia de dois estágios foi equipado com um terceiro estágio adicional, o que permitiu aumentar significativamente a massa da carga útil transportada para a órbita. O veículo lançador, ao contrário das máquinas anteriores, levou a nave a uma certa altura, após o que, usando seus próprios motores, subiu para uma determinada órbita por conta própria.

Buran é um ônibus orbital tripulado, que é o terceiro estágio do foguete reutilizável Energiya-Buran e do sistema de transporte espacial. Na aparência, assemelha-se a uma aeronave com uma asa baixa em forma de delta. O desenvolvimento do navio foi realizado por mais de 12 anos.

O peso de lançamento do navio era de 105 toneladas, o peso de pouso era de 82 toneladas. O comprimento total do ônibus espacial era de cerca de 36,4 m, a envergadura era de 24 m. As dimensões da pista do ônibus espacial em Baikonur são 5,5 km de comprimento e 84 m de largura. Velocidade de pouso 310-340 km/h. A aeronave tem três compartimentos principais: nariz, meio e cauda. O primeiro contém uma cabine pressurizada projetada para acomodar uma tripulação de dois a quatro cosmonautas e seis passageiros. Também abriga parte dos principais sistemas de controle de voo em todas as etapas, incluindo descida do espaço e pouso no aeródromo. No total, Buran tem mais de 50 sistemas diferentes.

O primeiro voo orbital de Buran ocorreu em 15 de novembro de 1988 a uma altitude de cerca de 250 km. Mas acabou sendo o último, pois por falta de recursos, o programa Energia-Buran na década de 1990 foi abandonado. foi preservado.

Sistema reutilizável espacial "Space Shuttle" (EUA)

O sistema espacial de transporte reutilizável americano "Space Shuttle" ("Space Shuttle") foi desenvolvido desde o início dos anos 70. século 20 e fez seu primeiro voo de 3.260 minutos em 12 de abril de 1981.

O ônibus espacial inclui elementos projetados para uso reutilizável (a única exceção é o compartimento de combustível externo, que desempenha o papel de segundo estágio do veículo lançador): dois propulsores de propelente sólido recuperáveis (estágio I), projetados para 20 voos, um nave orbital (estágio II) - para 100 voos e seus motores de oxigênio-hidrogênio - para 55 voos. O peso de lançamento do navio era de 2.050 toneladas, tal sistema de transporte poderia fazer 55-60 voos por ano.

O sistema incluía um orbitador reutilizável e uma unidade espacial de estágio superior ("rebocador").

A espaçonave orbital é uma aeronave hipersônica com uma asa delta. É um transportador de carga útil e transporta uma tripulação de quatro pessoas durante o voo. O orbitador tem um comprimento de 37,26 m, uma envergadura de 23,8 m, um peso de lançamento de 114 toneladas e um peso de pouso de 84,8 toneladas.

O navio consiste em seções de proa, meio e cauda. A proa abrigava uma cabine pressurizada para a tripulação e uma unidade de sistema de controle; no meio - um compartimento não pressurizado para equipamentos; na cauda - os motores principais. Para ir da cabine ao compartimento de equipamentos, havia uma câmara de câmara, projetada para a permanência simultânea de dois tripulantes em trajes espaciais.

O estágio orbital do ônibus espacial foi substituído por ônibus como Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis e Endeavour, o último - de acordo com dados de 1999.

Estações espaciais orbitais

Uma estação espacial orbital é um conjunto de elementos conectados (ancorados) da própria estação e seu complexo de instalações. Juntos eles determinam sua configuração. As estações orbitais eram necessárias para realizar pesquisas e experimentos, dominar voos humanos de longo prazo na ausência de peso e testar os meios técnicos da tecnologia espacial para seu desenvolvimento posterior.

Estações orbitais da série Salyut (URSS)

Pela primeira vez, as tarefas de criação da estação Salyut foram definidas na União Soviética e foram resolvidas dentro de 10 anos após o voo de Gagarin. Projeto, desenvolvimento e construção de sistemas de teste foram realizados por 5 anos. A experiência adquirida durante a operação das espaçonaves Vostok, Voskhod e Soyuz permitiu passar para uma nova etapa na astronáutica - para o projeto de estações orbitais tripuladas.

O trabalho na criação de estações começou durante a vida de S.P. Korolev em seu escritório de design, em uma época em que o trabalho ainda estava em Vostok. Os projetistas tiveram que fazer muito, mas o mais importante foi ensinar os navios a se encontrarem e atracarem. A estação orbital deveria se tornar não apenas um local de trabalho para os astronautas, mas também sua casa por um longo tempo. E, consequentemente, era necessário poder fornecer a uma pessoa as condições ideais para uma longa permanência na estação, para seu trabalho e descanso normais. Era necessário superar as consequências da falta de peso nas pessoas, que era um adversário formidável, pois a condição geral de uma pessoa piorava acentuadamente e, consequentemente, a capacidade de trabalho diminuía. Entre a massa de problemas que todos que trabalharam no projeto tiveram que enfrentar, o principal estava relacionado a garantir a segurança da tripulação em um voo longo. Os designers tiveram que fornecer uma série de precauções.

O principal perigo foi um incêndio e despressurização da estação. Para evitar um incêndio, era necessário prever vários dispositivos de proteção, fusíveis, interruptores automáticos para dispositivos e grupos de dispositivos; desenvolver um sistema de alarme de incêndio e meios de extinção de incêndio. Para a decoração de interiores, era necessário usar materiais que não suportassem a combustão e não emitissem substâncias nocivas.

Uma das razões para a despressurização poderia ser um encontro com meteoritos, por isso foi necessário desenvolver uma tela antimeteoro. Eles eram os elementos externos da estação (por exemplo, radiadores do sistema de controle térmico, uma caixa de fibra de vidro cobrindo parte da estação).

Um problema importante foi a criação de uma grande estação para a estação e um veículo de lançamento apropriado para colocá-la em órbita. Era necessário encontrar a forma correta da estação orbital e seu layout (de acordo com os cálculos, a forma alongada acabou sendo ideal). O comprimento total da estação foi de 16 m, peso - 18,9 toneladas.

Antes de construir a aparência externa da estação, era necessário determinar o número de seus compartimentos e decidir como colocar os equipamentos neles. Como resultado de considerar todas as opções, decidiu-se colocar todos os sistemas principais no mesmo compartimento onde a tripulação deveria viver e trabalhar. O resto do equipamento foi retirado da estação (incluindo o sistema de propulsão e parte do equipamento científico). Como resultado, foram obtidos três compartimentos: dois vedados - o principal de trabalho e de transição - e um não pressurizado - modular com os sistemas de propulsão da estação.

Para alimentar os equipamentos científicos da estação e operar os sistemas de bordo, a Salyut (como decidiram chamar a estação) instalou quatro painéis planos com elementos de silício capazes de converter energia solar em energia elétrica. Além disso, a estação orbital incluía a unidade principal, lançada ao espaço sem tripulação, e uma nave de transporte para entregar um grupo de trabalho de cosmonautas à estação. Mais de 1300 instrumentos e unidades deveriam ser colocados a bordo da estação. Para observações externas, 20 janelas foram feitas a bordo da Salyut.

Finalmente, em 19 de abril de 1971, a primeira estação multifuncional soviética Salyut do mundo foi lançada em órbita próxima à Terra. Depois de verificar todos os sistemas e equipamentos em 23 de abril de 1971, a espaçonave Soyuz-10 foi para lá. A tripulação de cosmonautas (V. A. Shatalov, A. S. Eliseev e N. N. Rukavishnikov) fez o primeiro acoplamento com a estação orbital, que durou 5,5 horas. Durante esse tempo, o acoplamento e outros mecanismos foram verificados. E em 6 de junho de 1971, a espaçonave tripulada Vostok-11 foi lançada. A bordo estava uma tripulação composta por G. T. Dobrovolsky, V. N. Volkov e V. I. Patsaev. Após um dia de voo, os cosmonautas conseguiram embarcar na estação, e o complexo Salyut-Soyuz começou a funcionar como a primeira estação orbital e científica tripulada do mundo.

Os cosmonautas ficaram na estação por 23 dias. Durante esse tempo, eles fizeram um ótimo trabalho de pesquisa científica, verificações de testes, fotografaram a superfície da Terra, sua atmosfera, realizaram observações meteorológicas e muito mais. Depois de completar todo o programa a bordo da estação, os cosmonautas foram transferidos para a nave de transporte e desembarcados da Salyut. Mas por causa da despressurização do veículo de descida, todos morreram tragicamente. A estação Salyut foi mudada para o modo automático e seu vôo continuou até 11 de outubro de 1971. A experiência desta estação serviu de base para a criação de um novo tipo de espaçonave.

Salyut foi seguido por Salyut-2 e Salyut-3. A última estação trabalhou no espaço por um total de 7 meses. A tripulação da espaçonave, composta por G. V. Sarafanov e L. S. Demin, que estava testando os processos de encontro e manobra em vários modos de voo, realizou o primeiro pouso noturno de uma espaçonave no mundo. A experiência das primeiras Salyuts foi levada em consideração na Salyut-4 e na Salyut-5. O voo Soyuz-5 completou muito trabalho relacionado à criação e testes práticos das estações orbitais de primeira geração.

Estação orbital "Skylab" (EUA)

O próximo país a colocar a estação em órbita foram os Estados Unidos. Em 14 de maio de 1973, foi lançada a estação Skylab (que significa "Laboratório Celestial" na tradução). Três tripulações de três astronautas cada voaram nele. Os primeiros astronautas da estação foram C. Conrad, D. Kerwin e P. Weitz. Skylab foi atendido com a ajuda da espaçonave de transporte Apollo.

O comprimento da estação era de 25 m, peso - 83 toneladas, consistia em um bloco de estação, uma câmara de eclusa, uma estrutura de atracação com dois nós de ancoragem, equipamentos astronômicos e dois painéis solares. A correção da órbita foi realizada usando os motores da espaçonave Apollo. A estação foi lançada em órbita usando o veículo de lançamento Saturn-5.

O bloco principal da estação foi dividido em dois compartimentos: laboratório e doméstico. Este último, por sua vez, foi dividido em partes destinadas ao sono, higiene pessoal, treinamento e experimentação, culinária e alimentação e atividades de lazer. O compartimento de dormir era dividido em cabines de dormir de acordo com o número de astronautas, e cada uma delas tinha um pequeno armário, um saco de dormir. O compartimento de higiene pessoal abrigava um chuveiro, um lavatório em forma de esfera fechada com orifícios para as mãos e uma lixeira.

A estação foi equipada com equipamentos para o estudo do espaço sideral, pesquisa biomédica e técnica. Não foi feito para ser devolvido à Terra.

Posteriormente, mais duas tripulações de astronautas visitaram a estação. A duração máxima do voo foi de 84 dias (a terceira tripulação foi D. Carr, E. Gibson, W. Pogue).

A estação espacial americana Skylab deixou de existir em 1979.

As estações orbitais ainda não esgotaram suas capacidades. Mas os resultados obtidos com a ajuda deles permitiram avançar para a criação e operação de uma nova geração de estações espaciais de tipo modular - complexos orbitais de operação permanente.

Complexos espaciais

A criação de estações orbitais e a possibilidade de trabalho de longo prazo dos astronautas no espaço tornaram-se o impulso para a organização de um sistema espacial mais complexo - complexos orbitais. Seu surgimento resolveria muitas das necessidades de produção, pesquisa científica relacionada ao estudo da Terra, seus recursos naturais e proteção ambiental.

Complexos orbitais da série Salyut-6-Soyuz (URSS)

O primeiro complexo foi nomeado "Salyut-6" - "Soyuz" - "Progress" e consistia em uma estação e dois navios atracados nele. Sua criação tornou-se possível com o advento de uma nova estação - Salyut-6. A massa total do complexo era de 19 toneladas e o comprimento com dois navios era de cerca de 30 m. O voo da Salyut-6 começou em 29 de setembro de 1977.

A Salyut-6 é uma estação de segunda geração. Diferia de seus antecessores em muitos recursos de design e ótimas capacidades. Ao contrário dos anteriores, tinha duas estações de ancoragem, pelo que podia receber duas naves espaciais ao mesmo tempo, o que aumentou significativamente o número de astronautas a trabalhar a bordo. Esse sistema possibilitou a entrega de carga adicional, equipamentos e peças de reposição para reparo de equipamentos em órbita. Seu sistema de propulsão poderia ser reabastecido diretamente no espaço. A estação possibilitou que dois cosmonautas fossem ao espaço sideral ao mesmo tempo.

Seu conforto aumentou significativamente, muitas outras melhorias surgiram relacionadas aos sistemas de suporte à vida e melhores condições para a tripulação. Assim, por exemplo, uma instalação de chuveiro, uma câmera de televisão em cores, um gravador de vídeo apareceu na estação; novos motores de correção foram instalados, o sistema de reabastecimento foi modernizado, o sistema de controle foi aprimorado, etc. Novos trajes espaciais com fornecimento autônomo de mistura de gases e controle de temperatura foram criados especialmente para a Salyut-6.

A estação é composta por três compartimentos estanques (transição, câmara de trabalho e intermediária) e dois não pressurizados (compartimento para equipamento científico e agregado). O compartimento de transição foi destinado à conexão com a ajuda da estação de acoplamento da estação com a espaçonave, para observações ópticas e orientação. Abrigava trajes espaciais, painéis de saída, os equipamentos necessários, postos de controle equipados com instrumentos visuais e equipamentos para diversos estudos. Na parte externa do compartimento de transição são instaladas antenas para equipamentos de rádio de encontro, instalações manuais de amarração, câmeras externas, corrimãos, elementos de fixação de astronautas, etc.

O compartimento de trabalho destinava-se a acomodar a tripulação e o equipamento básico. Aqui estava o posto de controle central com os principais sistemas de controle. Além disso, o compartimento tinha seções para descanso e alimentação. A seção de instrumentos abrigava os principais equipamentos de bordo (instrumentos do sistema de orientação, radiotelemetria, fonte de alimentação, etc.). O compartimento de trabalho tinha duas escotilhas para transição para o compartimento de transição e para a câmara intermediária. Na parte externa do compartimento estavam os sensores do sistema de orientação do painel solar e os próprios painéis solares.

Uma câmara intermediária conectava a estação à espaçonave usando uma porta de ancoragem. Abrigava o equipamento de substituição necessário entregue por navios de transporte. A câmara tinha uma estação de ancoragem. Os compartimentos residenciais foram equipados com alto-falantes e lâmpadas para iluminação adicional.

O compartimento do equipamento científico abrigava grandes instrumentos para trabalhar no vácuo (por exemplo, um grande telescópio com o sistema necessário para sua operação).

O compartimento agregado serviu para acomodar o sistema de propulsão e se conectar com o veículo lançador. Abrigava tanques de combustível, motores corretivos e várias unidades. Na parte externa do compartimento havia antenas para equipamentos de rádio, sensores de orientação de painéis solares, uma câmera de televisão, etc.

O conjunto de equipamentos de pesquisa incluiu mais de 50 instrumentos. Entre elas estão as instalações Splav e Kristall para estudar os processos de obtenção de novos materiais no espaço.

Em 11 de dezembro de 1977, a espaçonave Soyuz-26 com Yu. V. Romanenko e G. M. Grechko atracou com sucesso na estação um dia após o lançamento, e os astronautas embarcaram nela, onde permaneceram por 96 dias. A bordo do complexo, os cosmonautas realizaram uma série de atividades planejadas pelo programa de voo. Em particular, eles realizaram uma saída para o espaço sideral para verificar os elementos externos do complexo.

Em 10 de janeiro do ano seguinte, outra espaçonave foi acoplada à estação Salyut-6 com os cosmonautas V. A. Dzhanibekov e O. G. Makarov a bordo. A tripulação embarcou com sucesso no complexo e entregou equipamentos adicionais para trabalhar lá. Assim, um novo complexo de pesquisa "Soyuz-6" - "Soyuz-26" - "Soyuz-27" foi formado, o que se tornou mais uma conquista da ciência espacial. As duas equipes trabalharam juntas por 5 dias, após os quais Dzhanibekov e Makarov retornaram à Terra na espaçonave Soyuz-26, entregando materiais experimentais e de pesquisa.

Em 20 de janeiro de 1978, começaram os vôos regulares da Terra para o espaço de navios de transporte de carga. E em março do mesmo ano, a primeira tripulação internacional composta por A. Gubarev (URSS) e V. Remek (Tchecoslováquia) chegou a bordo do complexo. Após a conclusão bem-sucedida de todos os experimentos, a tripulação retornou à Terra. Além do cosmonauta da Checoslováquia, um cosmonauta húngaro, cubano, polonês, alemão, búlgaro, vietnamita, mongol e romeno visitou posteriormente o complexo.

Após o retorno da equipe principal (Grechko e Romanenko), o trabalho a bordo do complexo continuou. Durante a terceira expedição principal, foi testado um sistema de transmissão de televisão da Terra para o complexo orbital, bem como um novo sistema de radiotelefonia "Koltso", com a ajuda do qual foi possível se comunicar com os astronautas entre si e com os operadores do Centro de Controle da Missão de qualquer zona do complexo. Experimentos biológicos em plantas em crescimento continuaram a bordo. Alguns deles - salsa, endro e cebola - foram comidos pelos astronautas.

O primeiro complexo orbital soviético permaneceu no espaço por quase 5 anos (o trabalho foi concluído em maio de 1981). Durante este tempo, 5 tripulações principais trabalharam a bordo por 140, 175, 185, 75 dias. Durante o período de trabalho, a estação foi derrotada por 11 expedições, 9 tripulações internacionais dos países participantes do programa Intercosmos; Foram realizadas 35 atracações e re-atracações de navios. Durante o voo, foram realizados testes da nova espaçonave Soyuz-T aprimorada e trabalhos de manutenção e reparo. O trabalho de pesquisa realizado a bordo do complexo deu uma grande contribuição para a ciência do estudo do planeta e da exploração espacial.

Já em abril de 1982, a estação orbital Salyut-7 foi testada, que deveria formar a base do próximo complexo.

"Salyut-7" era uma versão melhorada das estações científicas orbitais de segunda geração. Ela tinha o mesmo layout que seus antecessores. Como nas estações anteriores, foi possível sair para o espaço sideral a partir do bloco de transição Salyut-7. Duas vigias tornaram-se transparentes à radiação ultravioleta, o que expandiu muito as capacidades de pesquisa da estação. Uma das janelas estava no compartimento de transição, a segunda - na de trabalho. Para proteger as janelas de danos mecânicos externos, elas foram fechadas com tampas externas transparentes com acionamentos elétricos, que se abrem ao toque de um botão.

A diferença estava no enobrecido espaço interno (a área de estar ficou mais espaçosa e confortável). Nos compartimentos da nova “casa”, os lugares para dormir melhoraram, a instalação dos chuveiros ficou mais conveniente, etc. Até as cadeiras, a pedido dos astronautas, ficaram mais leves e removíveis. Um lugar especial foi dado ao complexo para exercícios físicos e pesquisas médicas. O equipamento era constituído pelos mais modernos dispositivos e novos sistemas, que proporcionaram à estação não só as melhores condições de trabalho, mas também grandes capacidades técnicas.

A primeira tripulação composta por A. N. Berezovoi e V. V. Lebedev foi entregue à estação em 13 de maio de 1982 pela espaçonave Soyuz T-5. Eles tiveram que ficar no espaço por 211 dias. Em 17 de maio, eles lançaram seu próprio pequeno satélite terrestre Iskra-2, criado pelo escritório de design estudantil do Instituto de Aviação de Moscou. Sergo Ordjonikidze. Galhardetes com os emblemas dos sindicatos juvenis dos países socialistas participantes do experimento foram instalados no satélite.

Em 24 de junho, a espaçonave Soyuz T-6 foi lançada com os cosmonautas V. Dzhanibekov, A. Ivanchenkov e o cosmonauta francês Jean-Louis Chretien a bordo. Na estação, eles realizaram todo o trabalho de acordo com seu programa, e a equipe principal os ajudou nisso. Após 78 dias de permanência a bordo da estação, A. N. Berezova e V. V. Lebedev realizaram uma caminhada espacial, onde passaram 2 horas e 33 minutos.

Em 20 de agosto, uma espaçonave Soyuz T-5 de três lugares atracou na Salyut-7 com uma tripulação composta por L. I. Popov, A. A. Serebrov e a segunda cosmonauta do mundo, S. E. Savitskaya. Após a transferência dos astronautas para a estação, o novo complexo de pesquisa "Salyut-7" - "Soyuz T-5" - "Soyuz T-7" começou a funcionar. A tripulação do complexo de cinco cosmonautas iniciou uma pesquisa conjunta. Após uma permanência de sete meses em órbita, a tripulação principal retornou à Terra. Durante esse tempo, muitas pesquisas foram feitas em vários campos da ciência, mais de 300 experimentos e cerca de 20 mil imagens do território do país foram realizadas.

O próximo complexo foi Salyut-7: Soyuz T-9 - Progress-17, onde V. A. Lyakhov e A. P. Alexandrov deveriam continuar trabalhando. Pela primeira vez na prática mundial, eles realizaram quatro caminhadas espaciais em 12 dias com duração total de 14 horas e 45 minutos. Durante os dois anos de operação do complexo, três tripulações principais visitaram a Salyut-7, que trabalharam 150, 211 e 237 dias, respectivamente. Durante esse período, realizaram quatro expedições de visita, duas das quais internacionais (URSS-França e URSS-Índia). Os cosmonautas realizaram trabalhos complexos de reparo e restauração na estação, vários novos estudos e experimentos. Fora do complexo, Svetlana Savitskaya trabalhou no espaço sideral. Então o voo da Salyut-7 continuou sem tripulação.

Um novo voo para a estação já estava sendo planejado, quando se soube que a Salyut-7 não estava respondendo ao chamado da Terra. Foi sugerido que a estação está em vôo não orientado. Após longas reuniões, foi decidido enviar uma nova tripulação à estação para reconhecimento. Incluiu Vladimir Dzhanibekov e Viktor Savinykh.

Em 6 de junho de 1985, a espaçonave Soyuz T-13 deixou a plataforma de lançamento de Baikonur e, dois dias depois, os cosmonautas atracaram na estação e tentaram trazer a Soyuz de volta à vida por 5 dias. Como se viu, a principal fonte de energia - painéis solares - foi desconectada da bateria de buffer na estação, como resultado do qual o espaço interno se tornou a câmara interna de uma geladeira - tudo estava coberto de geada. Alguns dos sistemas de suporte à vida estavam com defeito. V. Dzhanibekov e V. Savinykh, pela primeira vez na prática mundial, realizaram uma grande revisão de vários sistemas no espaço sideral, e logo a estação foi novamente capaz de receber tripulações a bordo. Isso estendeu sua vida por mais um ano e economizou muito dinheiro.

Durante a operação das Salyuts, foi adquirida uma vasta experiência na organização das atividades e da vida da tripulação, no apoio técnico às operações orbitais e manutenção de complexos, e na realização de reparos complexos e operações preventivas no espaço. Operações tecnológicas foram testadas com sucesso, como soldagem, corte mecânico e eletrônico de metal, soldagem e pulverização de revestimentos (inclusive em espaço aberto), construção de painéis solares.

Complexo orbital "Mir" - "Kvant" - "Soyuz" (URSS)

A estação Mir foi lançada em órbita em 20 de fevereiro de 1986. Ela deveria formar a base de um novo complexo projetado no escritório de projetos Energia.

"Mir" é uma estação de terceira geração. Com seu nome, os criadores procuraram enfatizar que são para uso da tecnologia espacial apenas para fins pacíficos. Foi concebido como uma estação orbital permanente projetada para muitos anos de operação. A estação Mir deveria se tornar a unidade base para a criação de um complexo de pesquisa multifuncional.

Ao contrário de seus antecessores, Salyutov, Mir era uma estação multifuncional permanente. Foi baseado em um bloco montado a partir de cilindros de diferentes diâmetros e comprimentos. A massa total do complexo orbital era de 51 toneladas, seu comprimento era de 35 m.

Diferia das Salyuts em um grande número de ancoradouros. Havia seis deles na nova estação (anteriormente apenas dois). Um módulo-compartimento especializado pode ser encaixado em cada berço, variando de acordo com o programa. O próximo recurso foi a possibilidade de anexar outro compartimento permanente à unidade base com uma segunda estação de encaixe na extremidade externa. O observatório astrofísico "Kvant" tornou-se um desses compartimentos.

Além disso, a Mir foi distinguida por um sistema de controle de voo aprimorado e equipamentos de pesquisa a bordo; quase todos os processos eram automatizados. Para fazer isso, oito computadores foram instalados no bloco, a fonte de alimentação foi aumentada e o consumo de combustível foi reduzido para corrigir a órbita do voo da estação Mir.

Dois de seus berços axiais foram usados para receber naves tripuladas do tipo Soyuz ou carga não tripulada Progress. Para a tripulação se comunicar com a Terra e controlar o complexo, havia um sistema de comunicação radiotelefônico aprimorado a bordo. Se antes era realizado apenas na presença de estações de rastreamento terrestre e embarcações marítimas especiais, agora um poderoso satélite de retransmissão Luch foi colocado em órbita especificamente para esse fim. Tal sistema possibilitou aumentar significativamente a duração das sessões de comunicação entre o Centro de Controle da Missão e a tripulação do complexo.

As condições de vida também melhoraram significativamente. Assim, por exemplo, surgiram mini-cabines, onde os astronautas podiam sentar-se a uma mesa em frente à vigia, ouvir música ou ler um livro.

Módulo "Quantum". Tornou-se o primeiro observatório astrofísico no espaço, baseado no único observatório internacional "Roentgen". Cientistas da Grã-Bretanha, Alemanha, Holanda e da Agência Espacial Européia (ESA) participaram de sua criação. O Kvant incluía o espectrômetro de telescópio Pulsar X-1, o espectrômetro de alta energia Phosphic, o espectrômetro de gás Lilac e um telescópio com uma máscara de sombra. O observatório foi equipado com o telescópio ultravioleta Glazar, criado por cientistas soviéticos e suíços, e muitos outros dispositivos.

Os primeiros moradores do complexo foram os cosmonautas L. Kizim e V. Solovyov, que chegaram à Mir em 15 de março de 1986. Sua principal tarefa era verificar o funcionamento da estação em todos os modos, seu complexo de computadores, sistema de orientação, energia a bordo planta, sistema de comunicação, etc. Após checagem, os cosmonautas da espaçonave Soyuz T deixaram a Mir em 5 de maio e atracaram na Salyut-7 um dia depois.

Aqui, a tripulação desativou os sistemas de bordo e parte do equipamento da estação. A outra parte das instalações e instrumentos com um peso total de 400 kg, contêineres com materiais de pesquisa foram transferidos para a Soyuz T e transportados para a estação Mir. Depois de concluir todo o trabalho, a tripulação retornou à Terra em 16 de julho de 1986.

Na Terra, todos os sistemas, instrumentos e dispositivos de suporte à vida da estação foram verificados novamente, equipados com instalações adicionais e reabastecidos com combustível, água e alimentos. Tudo isso foi entregue à estação por navios de carga Progress.

Em 21 de dezembro de 1987, o navio com o piloto V. Titov e o engenheiro M. Manarov foi lançado ao espaço. Esses dois cosmonautas se tornaram a primeira tripulação principal a trabalhar a bordo do complexo Mir-Kvant. Dois dias depois, eles chegaram à estação orbital Mir. O programa de seu trabalho foi projetado para todo o ano.

Assim, o lançamento da estação Mir marcou o início da criação de complexos científicos e técnicos tripulados em operação permanente em órbita. A bordo, foram realizados estudos científicos de recursos naturais, objetos astrofísicos únicos, experimentos médicos e biológicos. A experiência acumulada na operação da estação e do complexo como um todo permitiu dar o próximo passo no desenvolvimento da próxima geração de estações tripuladas.

Estação Orbital Internacional Alfa

16 países do mundo (Japão, Canadá, etc.) participaram da criação da estação espacial orbital internacional. A estação está projetada para operar até 2014. Em dezembro de 1993, a Rússia também foi convidada a trabalhar no projeto.

Sua criação começou na década de 80, quando o presidente norte-americano R. Reagan anunciou o início da criação da estação orbital nacional "Freedom" ("Liberdade"). Deve ser montado em órbita pelos veículos reutilizáveis do Ônibus Espacial. Como resultado do trabalho, ficou claro que um projeto tão caro só pode ser implementado com cooperação internacional.

Naquela época, o desenvolvimento da estação orbital Mir-2 estava em andamento na URSS, já que a vida operacional do Mir estava terminando. Em 17 de junho de 1992, a Rússia e os Estados Unidos firmaram um acordo de cooperação na exploração espacial, mas devido a problemas econômicos em nosso país, a construção foi suspensa e decidiu-se continuar a operação da Mir.

De acordo com o acordo, a agência espacial russa e a NASA desenvolveram o programa Mir-Shuttle. Consistia em três projetos interligados: voos de cosmonautas russos no ônibus espacial e astronautas americanos no complexo orbital Mir, um voo conjunto de tripulações, incluindo o acoplamento do ônibus espacial no complexo Mir. O principal objetivo dos voos conjuntos no âmbito do programa Mir-Shuttle é combinar esforços para criar a estação orbital internacional Alfa.

A Estação Espacial Orbital Internacional será montada entre novembro de 1997 e junho de 2002. De acordo com os planos atuais, duas estações orbitais, Mir e Alfa, operarão em órbita por vários anos ao mesmo tempo. A configuração completa da estação inclui 36 elementos, 20 dos quais são básicos. A massa total da estação será de 470 toneladas, o comprimento do complexo será de 109 m, a largura será de 88,4 m; o período de operação na órbita de trabalho é de 15 anos. A tripulação principal será composta por 7 pessoas, das quais três são russas.

A Rússia tem que construir vários módulos, dois dos quais se tornaram os principais segmentos da estação orbital internacional: o bloco funcional de carga e o módulo de serviço. Como resultado, a Rússia poderia usar 35% dos recursos da estação.

Cientistas russos propuseram criar a primeira estação orbital internacional baseada na Mir. Sugeriram também o uso de Spektr e Priroda (que operam no espaço), pois a criação de novos módulos foi adiada devido a dificuldades financeiras no país. Foi decidido encaixar os módulos Mir em Alpha usando o Shuttle.

A estação Mir deve se tornar a base para a construção de um complexo tripulado permanente e multifuncional de tipo modular. De acordo com o plano, o Mir é um complexo multiuso complexo, que, além da unidade base, inclui mais cinco. "Mir" consiste nos seguintes módulos: "Quantum", "Quantum-2", "Dawn", "Crystal", "Spectrum", "Nature". Os módulos Spectrum e Nature serão usados para o programa científico russo-americano. Eles abrigaram equipamentos científicos fabricados em 27 países com peso de 11,5 toneladas. A massa total do complexo foi de 14 toneladas. O equipamento permitirá pesquisas a bordo do complexo em 9 áreas em diversos campos da ciência e tecnologia.

O segmento russo é composto por 12 elementos, dos quais 9 são os principais com uma massa total de 103-140 toneladas, inclui módulos: Zarya, serviço, encaixe universal, encaixe e armazenamento, dois módulos de pesquisa e um módulo de suporte à vida; bem como uma plataforma de ciência e energia e uma doca.

Módulo "Zarya" pesando 21 toneladas, projetado e fabricado no Centro. M. V. Khrunichev, sob contrato com a Boeing, é o principal elemento da estação orbital internacional Alpha. Seu design facilita a adaptação e modificação do módulo em função das tarefas e finalidades, mantendo a confiabilidade e a segurança dos módulos criados.

A base do Zarya é um bloco de carga para recebimento, armazenamento e uso de combustível, acomodando parte dos sistemas de suporte à vida da tripulação. O sistema de suporte à vida pode operar em dois modos: automático e em caso de emergência.

O módulo é dividido em dois compartimentos: carga-instrumento e transicional. O primeiro contém equipamentos científicos, consumíveis, baterias, sistemas e equipamentos de serviço. O segundo compartimento é projetado para armazenar mercadorias entregues. 16 tanques cilíndricos de armazenamento de combustível são instalados no lado externo do corpo do módulo.

O Zarya está equipado com elementos de um sistema de gerenciamento térmico, painéis solares, antenas, sistemas de controle de ancoragem e telemetria, telas de proteção, dispositivo de preensão para o ônibus espacial, etc.

O módulo Zarya tem 12,6 m de comprimento, 4,1 m de diâmetro, peso de lançamento de 23,5 toneladas e aproximadamente 20 toneladas em órbita. outros

A massa total do segmento americano foi de 37 toneladas e inclui módulos: para conectar os compartimentos pressurizados da usina em uma única estrutura, a treliça principal da estação - estrutura para acomodação do sistema de alimentação.

A base do segmento americano é o módulo Unity. Foi lançado em órbita usando a espaçonave Endeavour do Cosmódromo de Canaveral com seis astronautas (incluindo russos) a bordo.

O módulo de nó Unity é um compartimento hermético de 5,5 m de comprimento e 4,6 m de diâmetro, equipado com 6 docas para navios, 6 escotilhas para passagem de tripulação e transferência de carga. A massa orbital do módulo é de 11,6 toneladas.O módulo é a parte de conexão entre as partes russa e americana da estação.

Além disso, o segmento americano inclui três módulos nodais, laboratoriais, residenciais, de propulsão, internacionais e centrífugos, câmara de ar, sistemas de alimentação, cabine de observação, navios de resgate, etc. Elementos desenvolvidos pelos países participantes do projeto.

O segmento americano também inclui o módulo de carga de reentrada italiano, o módulo de laboratório "Destiny" ("Fate") com um complexo de equipamentos científicos (o módulo está planejado para ser o centro de controle dos equipamentos científicos do segmento americano); câmara de bloqueio comum; um compartimento com uma centrífuga criada com base no módulo Spacelab e o maior bloco vivo para quatro astronautas. Aqui, em compartimento fechado, há cozinha, refeitório, dormitórios, chuveiro, banheiro e outros equipamentos.

O segmento japonês pesando 32,8 toneladas inclui dois compartimentos pressurizados. Seu módulo principal é composto por um compartimento de laboratório, uma plataforma científica de recursos e aberta, um bloco com equipamentos científicos e uma porta de entrada para movimentação de equipamentos para uma plataforma aberta. O espaço interior é ocupado por compartimentos com equipamento científico.

O segmento canadense inclui dois manipuladores remotos, com os quais será possível realizar operações de montagem, manutenção de sistemas de serviço e instrumentos científicos.

O segmento europeu consiste em módulos: para conectar os compartimentos selados da estação em uma única estrutura, logística "Columbus" - um módulo de pesquisa especial com equipamentos.

Para atender a estação orbital, planeja-se usar não apenas os ônibus espaciais e navios de transporte russos, mas também novos navios de resgate americanos para o retorno de tripulações, automáticos europeus e navios de transporte pesado japoneses.

Quando a construção da estação orbital internacional "Alpha" estiver concluída, expedições internacionais de 7 astronautas terão que trabalhar em seu bordo. 3 candidatos foram escolhidos como a primeira tripulação a trabalhar na estação orbital internacional - os russos Sergey Krikalev, Yuri Gidzenko e o americano William Shepard. O comandante será nomeado por decisão conjunta, dependendo das tarefas de um determinado voo.

A construção da estação espacial internacional "Alpha" em órbita próxima à Terra começou em 20 de novembro de 1998 com o lançamento do primeiro módulo russo "Zarya". Foi produzido usando o veículo de lançamento Proton-K às 09:40. Horário de Moscou do Cosmódromo de Baikonur. Em dezembro do mesmo ano, o Zarya atracou com o módulo American Unity.

Todos os experimentos realizados a bordo da estação foram realizados de acordo com os programas científicos. Mas devido à falta de financiamento para a continuação do voo tripulado a partir de meados de junho de 2000, a Mir foi transferida para o modo de voo autônomo. Após 15 anos de existência no espaço sideral, a estação foi desorbitada e afundada no Oceano Pacífico.

Durante este tempo na estação "Mir" no período 1986-2000. Foram implementados 55 programas de pesquisa direcionados. A Mir tornou-se o primeiro laboratório científico orbital internacional do mundo. A maioria das experiências foi realizada no âmbito da cooperação internacional. Foram realizados mais de 7.500 experimentos com equipamentos estrangeiros e, no período de 1995 a 2000, mais de 60% do total de pesquisas em programas russos e internacionais foram realizados na estação Mir.

Durante todo o período de operação da estação, foram realizadas 27 expedições internacionais, 21 delas em caráter comercial. Representantes de 11 países (EUA, Alemanha, Inglaterra, França, Japão, Áustria, Bulgária, Síria, Afeganistão, Cazaquistão, Eslováquia) e ESA trabalharam na Mir. Um total de 104 pessoas visitaram o complexo orbital.

Complexos orbitais de tipo modular possibilitaram a realização de pesquisas direcionadas mais complexas em vários campos da ciência e da economia nacional. Por exemplo, o espaço possibilita a produção de materiais e ligas com propriedades físicas e químicas aprimoradas, cuja produção semelhante na Terra é muito cara. Ou sabe-se que sob condições sem peso um metal líquido flutuante livremente (e outros materiais) é facilmente deformado por campos magnéticos fracos. Isso possibilita a obtenção de lingotes de alta frequência de uma determinada forma, sem cristalização e tensões internas. E os cristais cultivados no espaço são caracterizados por alta resistência e tamanhos grandes. Por exemplo, os cristais de safira suportam uma pressão de até 2.000 toneladas por 1 mm 2, que é cerca de 10 vezes maior que a resistência dos materiais terrestres.

A criação e operação de complexos orbitais leva necessariamente ao desenvolvimento da ciência e tecnologia espacial, ao desenvolvimento de novas tecnologias e ao aprimoramento de equipamentos científicos.

As naves espaciais em toda a sua diversidade são o orgulho e a preocupação da humanidade. Sua criação foi precedida por uma história secular do desenvolvimento da ciência e da tecnologia. A era espacial, que permitiu que as pessoas olhassem para o mundo em que vivem de fora, elevou-nos a um novo estágio de desenvolvimento. Um foguete no espaço hoje não é um sonho, mas um objeto de preocupação para especialistas altamente qualificados que se deparam com a tarefa de melhorar as tecnologias existentes. Que tipos de naves espaciais são distinguidos e como eles diferem uns dos outros serão discutidos no artigo.

Definição

Nave espacial - um nome generalizado para qualquer dispositivo projetado para operar no espaço. Existem várias opções para a sua classificação. No caso mais simples, distinguem-se naves espaciais tripuladas e automáticas. Os primeiros, por sua vez, são subdivididos em naves espaciais e estações. Diferentes em suas capacidades e propósitos, eles são semelhantes em muitos aspectos em termos de estrutura e equipamentos utilizados.

Recursos de voo

Qualquer espaçonave após o lançamento passa por três etapas principais: lançamento em órbita, voo real e pouso. O primeiro estágio envolve o desenvolvimento pelo aparelho da velocidade necessária para entrar no espaço sideral. Para entrar em órbita, seu valor deve ser de 7,9 km/s. A superação completa da gravidade da Terra envolve o desenvolvimento de um segundo igual a 11,2 km/s. É assim que um foguete se move no espaço quando seu alvo são partes remotas do espaço do Universo.

Após a liberação da atração, segue-se a segunda etapa. No processo de voo orbital, o movimento das naves espaciais ocorre por inércia, devido à aceleração que lhes é dada. Finalmente, o estágio de pouso envolve a redução da velocidade do navio, satélite ou estação para quase zero.

"Enchimento"

Cada espaçonave é equipada com equipamentos para corresponder às tarefas para as quais foi projetada. No entanto, a principal discrepância está relacionada aos chamados equipamentos de destino, necessários apenas para obtenção de dados e diversos estudos científicos. O resto do equipamento da espaçonave é semelhante. Inclui os seguintes sistemas:

fornecimento de energia - na maioria das vezes, baterias solares ou radioisótopos, baterias químicas, reatores nucleares fornecem a espaçonave com a energia necessária;
comunicação - realizada usando um sinal de onda de rádio, a uma distância significativa da Terra, o apontamento preciso da antena torna-se especialmente importante;
suporte à vida - o sistema é típico para naves espaciais tripuladas, graças a ele torna-se possível que as pessoas permaneçam a bordo;
orientação - como quaisquer outras naves, as naves espaciais estão equipadas com equipamentos para determinar constantemente sua própria posição no espaço;
movimento - os motores da espaçonave permitem que você faça alterações na velocidade do vôo, bem como em sua direção.

Classificação

Um dos principais critérios para dividir as naves espaciais em tipos é o modo de operação que determina suas capacidades. Com base nisso, os dispositivos são distinguidos:

localizados em órbita geocêntrica, ou satélites artificiais da Terra;
aqueles cuja finalidade é estudar áreas remotas do espaço - estações interplanetárias automáticas;
usadas para levar pessoas ou a carga necessária à órbita do nosso planeta, são chamadas de naves espaciais, podem ser automáticas ou tripuladas;
criado para que as pessoas permaneçam no espaço por um longo período - isso;
envolvidos na entrega de pessoas e cargas da órbita para a superfície do planeta, eles são chamados de descida;
capazes de explorar o planeta, localizado diretamente em sua superfície, e se mover em torno dele - são rovers planetários.

Vamos dar uma olhada em alguns tipos.

AES (satélites artificiais da Terra)

Os primeiros veículos lançados ao espaço foram satélites terrestres artificiais. A física e suas leis tornam o lançamento de qualquer dispositivo em órbita uma tarefa assustadora. Qualquer aparelho deve vencer a gravidade do planeta e depois não cair sobre ele. Para fazer isso, o satélite precisa se mover com ou um pouco mais rápido. Acima do nosso planeta, distingue-se um limite inferior condicional da possível localização de um satélite artificial (passa a uma altitude de 300 km). Uma colocação mais próxima levará a uma desaceleração bastante rápida do aparelho em condições atmosféricas.

Inicialmente, apenas veículos de lançamento poderiam colocar satélites terrestres artificiais em órbita. A física, no entanto, não fica parada, e hoje novos métodos estão sendo desenvolvidos. Assim, um dos métodos frequentemente usados recentemente é o lançamento de outro satélite. Há planos para usar outras opções.

As órbitas das naves espaciais que giram em torno da Terra podem estar em diferentes alturas. Naturalmente, o tempo necessário para um círculo também depende disso. Satélites com período de revolução igual a um dia estão localizados no chamado É considerado o mais valioso, pois os dispositivos localizados nele parecem estar estacionários para um observador terrestre, o que significa que não há necessidade de criar mecanismos para antenas rotativas.

AMS (estações interplanetárias automáticas)

Os cientistas recebem uma enorme quantidade de informações sobre vários objetos do sistema solar com a ajuda de naves espaciais enviadas para fora da órbita geocêntrica. Os objetos AMC são planetas, asteroides, cometas e até galáxias disponíveis para observação. As tarefas definidas para esses dispositivos exigem enorme conhecimento e esforço de engenheiros e pesquisadores. As missões da AWS representam a personificação do progresso tecnológico e são ao mesmo tempo seu estímulo.

nave espacial tripulada

Os aparelhos projetados para entregar as pessoas a um alvo designado e devolvê-las não são de forma alguma inferiores aos tipos descritos em termos de tecnologia. É a esse tipo que pertence o Vostok-1, no qual Yuri Gagarin fez seu voo.

A tarefa mais difícil para os criadores de uma espaçonave tripulada é garantir a segurança da tripulação durante o retorno à Terra. Também uma parte significativa desses dispositivos é o sistema de resgate de emergência, que pode se tornar necessário durante o lançamento do navio no espaço usando um veículo lançador.

As naves espaciais, como todas as astronáuticas, estão sendo constantemente aprimoradas. Recentemente, era comum ver relatos na mídia sobre as atividades da sonda Rosetta e da sonda Philae. Eles incorporam todas as conquistas mais recentes no campo da construção de navios espaciais, cálculo do movimento do aparato e assim por diante. O pouso da sonda Philae em um cometa é considerado um evento comparável ao voo de Gagarin. O mais interessante é que esta não é a coroa das possibilidades da humanidade. Ainda estamos à espera de novas descobertas e conquistas em termos de exploração e construção espacial

A maioria deles está concentrada no espaço entre as órbitas de Marte e Júpiter, conhecido como cinturão de asteróides. Até o momento, mais de 600.000 asteróides foram descobertos, mas na realidade são milhões. É verdade que na maioria são pequenos - existem apenas duzentos asteróides com diâmetros superiores a 100 quilômetros.

A dinâmica da descoberta de novos asteroides no período de 1980 a 2012.

Mas o cinturão de asteroides não é o único lugar onde tais objetos podem ser encontrados. Existem muitas "famílias" espalhadas por todo o sistema solar. Por exemplo, os Centauros, cujas órbitas estão entre Júpiter e Netuno, ou os chamados. Asteróides troianos localizados nas proximidades dos pontos de Lagrange L4 e L5 de vários planetas. Júpiter, por exemplo, tem cerca de 5.000 asteróides troianos descobertos.

Cor rosa - asteróides troianos de Júpiter, laranja - Centauros, verde - objetos do cinturão de Kuiper

A Pioneer 10 foi a primeira espaçonave a cruzar o cinturão principal de asteróides. Mas como naquela época não havia dados suficientes sobre suas propriedades e a densidade de objetos nele, os engenheiros preferiram jogar pelo seguro e desenvolveram uma trajetória que mantinha o dispositivo na distância máxima possível de todos os asteroides conhecidos na época. A Pioneer 11, a Voyager 1 e a Voyager 2 seguiram o mesmo princípio.

Com o acúmulo de conhecimento, ficou claro que o cinturão de asteroides não representa um grande perigo para a tecnologia espacial. Sim, existem milhões de corpos celestes, o que parece um grande número - mas só até você estimar a quantidade de espaço que cai sobre cada um desses objetos. Infelizmente, ou melhor, felizmente, mas imagens no estilo de “O Império Contra-Ataca” onde você pode ver milhares de asteróides em um único quadro colidindo entre si de maneira espetacular não é muito semelhante à realidade.

Então, depois de um tempo, o paradigma mudou - se as naves espaciais anteriores evitavam asteróides, agora, pelo contrário, pequenos planetas começaram a ser considerados alvos adicionais para estudo. As trajetórias dos veículos começaram a ser desenvolvidas de tal forma que, se possível, fosse possível voar próximo a algum asteroide.

missões de sobrevoo

A primeira espaçonave a voar perto do asteroide foi a Galileu: a caminho de Júpiter, ele visitou o Gaspra de 18 quilômetros (1991) e o Ida de 54 quilômetros (1993).

Este último descobriu um satélite de 1,5 km, chamado Dactyl

Em 1999, "Deep space 1" voou perto do asteróide Braille de dois quilômetros.

O dispositivo deveria fotografar Braille quase à queima-roupa, mas devido a uma falha de software, a câmera ligou quando já havia se afastado dela a uma distância de 14.000 quilômetros.

A caminho do Comet Wild, a espaçonave Stardust fotografou o asteróide de seis quilômetros Annafranc, batizado em homenagem a Anne Frank.

A foto foi tirada a uma distância de 3.000 quilômetros.

A sonda Rosetta, que agora está se aproximando do cometa Churyumov-Gerasimenko, em 2008 voou a uma distância de 800 quilômetros do asteroide Steins, de 6,5 quilômetros.

Em 2009 ele passou a uma distância de 3.000 quilômetros de 121 quilômetros de Lutetia.

Observado no estudo de asteróides e camaradas chineses. Pouco antes do fim do mundo em 2012, sua sonda Chang'e-2 voou perto do asteróide Tautatis.

Missões diretas para estudar asteroides

No entanto, todas essas eram missões de sobrevoo, em cada uma das quais o estudo de asteróides era apenas um bônus à tarefa principal. Quanto às missões diretas para estudar asteróides, agora existem exatamente três delas.

O primeiro foi o NEAR Shoemacker, lançado em 1996. Em 1997, este dispositivo voou perto do asteróide Matilda.

Três anos depois, ele alcançou seu objetivo principal - o asteróide de 34 km Eros.

A NEAR Shoemacker a estudou em órbita por um ano. Quando o combustível acabou, a NASA decidiu experimentar e tentar pousar em um asteroide, embora sem muita esperança de sucesso, já que o dispositivo não foi projetado para tais tarefas.
Para surpresa dos engenheiros, eles conseguiram executar seu plano. O NEAR Shoemacker pousou em Eros sem nenhum dano, após o que transmitiu sinais da superfície do asteroide por mais duas semanas.

A missão seguinte foi a altamente ambiciosa japonesa Hayabusa, lançada em 2003. Seu objetivo era o asteróide Itokawa: o dispositivo deveria alcançá-lo em meados de 2005, pousar várias vezes e depois decolar de sua superfície, pousando o microrrobô Minerva no processo. E o mais importante é coletar amostras do asteroide e entregá-las à Terra em 2007.

Itokawa

Desde o início, tudo deu errado: uma explosão solar danificou os painéis solares do dispositivo. A unidade de íons começou a vacilar. Durante o primeiro pouso, o Minerva foi perdido. Durante a segunda conexão com os dispositivos foi completamente interrompida. Quando foi restaurado, ninguém no centro de controle poderia dizer se o aparelho havia conseguido coletar uma amostra de solo.

Devido a outra falha no funcionamento dos motores, começou a parecer que o dispositivo nunca seria capaz de retornar à Terra. No entanto, embora com grande esforço, e três anos depois do prazo, a cápsula de descida Hayabusa voltou para casa. A principal intriga era se o dispositivo conseguiu coletar pelo menos algumas amostras ou se a missão de sete anos foi desperdiçada. Felizmente para os cientistas, Hayabusa entregou algumas partículas de Itokawa de volta à Terra. Menos do que o planejado, mas ainda suficiente para algumas análises.

E por fim, a missão "Dawn". Este dispositivo também foi equipado com um motor de íons, que felizmente funcionou muito melhor que o japonês. Graças ao iônico, a Dawn foi capaz de alcançar o que nenhuma outra espaçonave semelhante havia conseguido anteriormente - entrar na órbita de um corpo celeste, estudá-lo e depois deixá-lo e seguir para outro alvo.

E seus objetivos eram muito ambiciosos: os dois objetos mais massivos do cinturão de asteróides - Vesta de 530 quilômetros e Ceres de quase 1000 quilômetros. É verdade que, após a reclassificação, Ceres agora é oficialmente considerado não um asteroide, mas, como Plutão, um planeta anão - mas não acho que mudar o nome mude alguma coisa em termos práticos. "Dawn" foi lançado em 2007 e chegou a Vesta em 2011 depois de tocá-lo por um ano inteiro.

Acredita-se que Vesta e Ceres podem ser os últimos protoplanetas sobreviventes. No estágio de formação do sistema solar, havia várias centenas dessas formações em todo o sistema solar - elas colidiram gradualmente umas com as outras, formando corpos maiores. Vesta, pode ser uma das relíquias daquela época inicial.

O Dawn então seguiu para Ceres, onde chegará no próximo ano. Então, é hora de chamar 2015 de ano dos planetas anões: veremos pela primeira vez como Ceres e Plutão se parecem, e resta saber qual desses corpos apresentará mais surpresas.

Missões futuras

Em termos de missões futuras, a NASA está atualmente planejando a missão OSIRIS-REx, que deve ser lançada em 2016, se encontrar com o asteroide Bennu em 2020, coletar uma amostra de seu solo e entregá-la à Terra até 2023. No curto prazo, a agência espacial japonesa também tem planos, que está planejando a missão Hayabusa-2, que em teoria deve levar em conta os inúmeros erros de seu antecessor.

E, finalmente, há vários anos se fala sobre uma missão tripulada a um asteroide. Em particular, o plano da NASA é capturar um asteroide pequeno, com não mais de 10 metros de diâmetro (ou, alternativamente, um fragmento de um asteroide grande) e entregá-lo à órbita lunar, onde será estudado pelos astronautas da espaçonave Orion. .

É claro que o sucesso de tal empreendimento depende de vários fatores. Primeiro, você precisa encontrar um objeto adequado. Em segundo lugar, criar e desenvolver uma tecnologia para capturar e transportar um asteróide. Em terceiro lugar, a espaçonave Orion, cujo primeiro voo de teste está previsto para o final deste ano, deve demonstrar sua confiabilidade. No momento, as pesquisas estão em andamento para asteróides próximos da Terra adequados para tal missão.

Um dos possíveis candidatos para estudo é o asteroide de seis metros 2011 MD

Se essas condições forem atendidas, essa missão tripulada poderá ocorrer após 2021. O tempo dirá quão viáveis serão todos esses planos ambiciosos.

Veículos espaciais. Satélites terrestres artificiais

Leia também

Em geral, todas essas missões, cujo objetivo é estudar os planetas exteriores, são muito ambiciosas e, portanto, merecem atenção especial. Look At Me fala sobre os que estão atualmente ativos.

Missões atuais

Marte

Missões bem-sucedidas

Missões atuais

Júpiter

Missões bem-sucedidas

Missões atuais

Saturno

Satélites da Terra

satélites científicos

Satélites de comunicação

Companheiros Educacionais

Satélites para estudar os recursos naturais da Terra

Satélites marítimos

Nave espacial para voar para a lua

rovers lunares

Nave espacial para o voo para os planetas do sistema solar

nave espacial tripulada

Nave espacial "Vostok" (URSS)

Nave espacial "Mercury" (EUA)

Uma série de naves espaciais "Vostok" (URSS)

Uma série de naves espaciais "Voskhod" (URSS)

Uma série de naves espaciais "Soyuz" (URSS)

Espaçonave Gemini (EUA)

Série de naves espaciais Apollo (EUA)

Naves de transporte

Navio de transporte "Progress" (URSS)

Navio de transporte "Soyuz T" (URSS)

Nave espacial reutilizável (ônibus)

Sistema reutilizável espacial "Buran" (URSS)

Sistema reutilizável espacial "Space Shuttle" (EUA)

Estações espaciais orbitais

Estações orbitais da série Salyut (URSS)

Estação orbital "Skylab" (EUA)

Complexos espaciais

Complexos orbitais da série Salyut-6-Soyuz (URSS)

Complexo orbital "Mir" - "Kvant" - "Soyuz" (URSS)

Estação Orbital Internacional Alfa

Definição

Recursos de voo

"Enchimento"

Classificação

AES (satélites artificiais da Terra)

AMS (estações interplanetárias automáticas)

nave espacial tripulada