Fundamentele astronauticii cu echipaj. Istoria astronauticii cu echipaj uman. Stații interplanetare automate

După ce am studiat acest paragraf, noi:

Să ne amintim de oamenii de știință care au adus o contribuție semnificativă la explorarea spațiului;
vom învăța cum să schimbăm orbita navelor spațiale;
Să ne asigurăm că astronautica este utilizată pe scară largă pe Pământ.

Originile astronauticii

Cosmonautica studiază mișcarea sateliților Pământeni artificiali (AES), a navelor spațiale și a stațiilor interplanetare în spațiul cosmic. Există o diferență între corpurile naturale și navele spațiale artificiale: acestea din urmă, cu ajutorul motoarelor cu reacție, pot modifica parametrii orbitei lor.

Oamenii de știință sovietici au adus o contribuție semnificativă la crearea fundațiilor științifice ale astronauticii, navelor spațiale cu echipaj și stațiilor interplanetare automate (AMS).

Orez. 5.1. K. E. Ciolkovsky (1857-1935)

K. E. Tsiolkovsky (Fig. 5.1) a creat teoria propulsiei cu reacție. În 1902, el a dovedit pentru prima dată că numai cu ajutorul unui motor cu reacție se poate atinge prima viteză cosmică.

Orez. 5.2. Yu V. Kondratyuk (1898-1942)

Yu. V. Kondratyuk (A. G. Shargei; Fig. 5.2) a calculat în 1918 traiectoria de zbor către Lună, care a fost ulterior folosită în SUA în pregătirea expedițiilor spațiale Apollo. Designerul remarcabil al primei nave spațiale și stații interplanetare din lume, S. P. Korolev (1906-1966), s-a născut și a studiat în Ucraina. Sub conducerea sa, pe 4 octombrie 1957, în Uniunea Sovietică a fost lansat primul satelit din lume și au fost create nave spațiale, care au fost primele din istoria astronauticii care au ajuns pe Lună, Venus și Marte. Cea mai mare realizare a cosmonauticii la acea vreme a fost primul zbor cu echipaj al navei spațiale Vostok, pe care la 12 aprilie 1961, cosmonautul Yu A. Gagarin a făcut o călătorie în jurul lumii.

Viteza circulară

Să luăm în considerare orbita unui satelit care se rotește pe o orbită circulară la o înălțime H deasupra suprafeței Pământului (Fig. 5.3).

Orez. 5.3. Viteza circulară determină mișcarea unui corp în jurul Pământului la o înălțime constantă H deasupra suprafeței sale

Pentru ca orbita să fie constantă și să nu-și modifice parametrii, trebuie îndeplinite două condiții.

Vectorul viteză trebuie să fie direcționat tangențial la orbită.
Viteza liniară a satelitului trebuie să fie egală cu viteza circulară, care este determinată de ecuația:

(5.1)

unde - Mzem = 6×10 24 kg - masa Pământului; G = 6,67 × 10 -11 (H m 2)/kg 2 - constanta gravitației universale; H este înălțimea satelitului deasupra suprafeței Pământului, Rzem = 6,37 10 9 m este raza Pământului. Din formula (5.1) rezultă că viteza circulară are cea mai mare valoare la înălțimea H = 0, adică în cazul în care satelitul se deplasează aproape de suprafața Pământului. Această viteză în astronautică se numește prima viteză cosmică:

În condiții reale, niciun satelit nu se poate învârti în jurul Pământului pe o orbită circulară la viteza de evacuare, deoarece atmosfera densă încetinește foarte mult mișcarea corpurilor care se mișcă cu viteză mare. Chiar dacă viteza unei rachete în atmosferă ar atinge valoarea primei viteze cosmice, atunci rezistența mare a aerului i-ar încălzi suprafața până la punctul de topire. Prin urmare, atunci când rachetele sunt lansate de pe suprafața Pământului, ele se ridică mai întâi pe verticală până la o înălțime de câteva sute de kilometri, unde rezistența aerului este neglijabilă și numai atunci viteza corespunzătoare în direcția orizontală este comunicată satelitului.

Pentru curioși

Imponderabilitate în timpul zborului într-o navă spațială apare în momentul în care motoarele rachetei nu mai funcționează. Pentru a experimenta starea de imponderabilitate, nu este necesar să zburați în spațiu. Orice saritura in inaltime sau lungime, cand suportul de sub picioarele noastre dispare, ne da o senzatie pe termen scurt de stare de imponderabilitate.

Mișcarea navelor spațiale pe orbite eliptice

Dacă viteza satelitului diferă de viteza circulară sau vectorul viteză nu este paralel cu planul orizontului, atunci nava spațială (SV) va orbita Pământul de-a lungul unei traiectorii eliptice. Conform primei legi, centrul Pământului trebuie să fie la unul dintre focarele elipsei, prin urmare planul orbitei satelitului trebuie să se intersecteze sau să coincidă cu planul ecuatorial (Fig. 5.4). În acest caz, înălțimea satelitului deasupra suprafeței Pământului variază de la perigeu la apogeu. punctele corespunzătoare de pe orbitele planetelor sunt periheliu și afeliu (vezi § 4).

Orez. 5.4. Mișcarea unui satelit de-a lungul unei traiectorii eliptice este similară cu rotația planetelor din zona gravitațională a Soarelui. Modificarea vitezei este determinată de legea conservării energiei: suma energiei cinetice și potențiale a unui corp atunci când se deplasează pe orbită rămâne constantă.

Dacă un satelit se mișcă pe o cale eliptică, atunci, conform celei de-a doua legi a lui Kepler, viteza sa se schimbă: satelitul are cea mai mare viteză la perigeu și cea mai mică la apogeu.

Perioada orbitală a navei spațiale

Dacă o navă spațială se mișcă într-o elipsă în jurul Pământului cu viteză variabilă, perioada sa de revoluție poate fi determinată folosind a treia lege a lui Kepler (vezi § 4):

unde Tc este perioada de revoluție a satelitului în jurul Pământului; T m = 27,3 zile - perioada siderale a revoluției Lunii în jurul Pământului; a c este semiaxa majoră a orbitei satelitului; =380000 km semiaxa mare a orbitei Lunii. Din ecuația (5.3) determinăm:

(5.4)

Orez. 5.5. Un satelit geostaționar orbitează la o altitudine de 35600 km doar pe o orbită circulară în plan ecuatorial cu o perioadă de 24 de ore (N - Polul Nord)

În astronautică, un rol special îl au sateliții care „atârnă” deasupra unui punct de pe Pământ - aceștia sunt sateliți geostaționari utilizați pentru comunicațiile spațiale (Fig. 5.5).

Pentru curioși

Pentru a asigura comunicațiile globale, este suficient să plasați trei sateliți pe orbită geostaționară, care ar trebui să „atârne” la vârfurile unui triunghi obișnuit. Acum există deja câteva zeci de sateliți comerciali din diferite țări pe astfel de orbite, care asigură retransmiterea programelor de televiziune, comunicații prin telefon mobil și rețeaua de computere pe internet.

A doua și a treia viteză de evacuare

Aceste viteze determină condițiile de călătorie interplanetară și, respectiv, interstelară. Dacă comparăm a doua viteză de evacuare V 2 cu prima V 1 (5.2), se obține relația:

O navă spațială lansată de pe suprafața Pământului la a doua viteză de evacuare și care se deplasează de-a lungul unei traiectorii parabolice ar putea zbura către stele, deoarece o parabolă este o curbă deschisă și merge la infinit. Dar în condiții reale, o astfel de navă nu va părăsi sistemul solar, pentru că orice corp care depășește limitele gravitației cade în câmpul gravitațional al Soarelui. Adică, nava spațială va deveni un satelit al Soarelui și va circula în sistemul solar ca planetele sau asteroizii.

Pentru a zbura dincolo de sistemul solar, navei spațiale trebuie să primească a treia viteză de evacuare V 3 = 16,7 km/s. Din păcate, puterea motoarelor moderne cu reacție este încă insuficientă pentru a zbura către stele atunci când sunt lansate direct de pe suprafața Pământului. Dar dacă o navă spațială zboară prin câmpul gravitațional al unei alte planete, poate primi energie suplimentară, ceea ce permite zboruri interstelare în timpul nostru. SUA au lansat deja mai multe astfel de nave spațiale (Pioneer 10,11 și Voyager 1,2), care în câmpul gravitațional al planetelor gigantice și-au mărit atât de mult viteza, încât în viitor vor zbura din sistemul solar.

Pentru curioși

Zborul către Lună are loc în câmpul gravitațional al Pământului, astfel încât nava spațială zboară de-a lungul unei elipse, al cărei focus este centrul Pământului. Cea mai avantajoasă traiectorie de zbor cu un consum minim de combustibil este o elipsă, care este tangentă la orbita Lunii.

În timpul zborurilor interplanetare, de exemplu către Marte, nava spațială zboară într-o elipsă cu Soarele în centrul său. Cea mai avantajoasă traiectorie cu cel mai mic consum de energie trece de-a lungul unei elipse, care este tangentă la orbita Pământului și a lui Marte. Punctele de început și de sosire se află pe aceeași linie dreaptă pe părțile opuse ale Soarelui. Un astfel de zbor dus dus durează mai mult de 8 luni. Cosmonauții care vor vizita Marte în viitorul apropiat trebuie să țină cont de faptul că nu se vor putea întoarce imediat pe Pământ: Pământul se mișcă pe orbită mai repede decât Marte, iar în 8 luni va fi înaintea lui. Înainte de a se întoarce, astronauții trebuie să rămână pe Marte încă 8 luni până când Pământul ia o poziție favorabilă. Adică durata totală a expediției pe Marte va fi de cel puțin doi ani.

Aplicarea practică a astronauticii

În zilele noastre, astronautica nu servește doar la studiul Universului, dar aduce și mari beneficii practice oamenilor de pe Pământ. Navele spațiale artificiale studiază vremea, explorează spațiul, ajută la rezolvarea problemelor de mediu, caută minerale și oferă navigație radio (Fig. 5.6, 5.7). Dar cele mai mari merite ale astronauticii sunt în dezvoltarea comunicațiilor spațiale, a telefoanelor mobile spațiale, a televiziunii și a internetului.

Orez. 5.6. Statia Spatiala Internationala

Oamenii de știință proiectează construcția de centrale solare spațiale care vor transmite energie către Pământ. În viitorul apropiat, unul dintre actualii studenți va zbura pe Marte și va explora Luna și asteroizii. Ne așteaptă lumi extraterestre misterioase și întâlniri cu alte forme de viață și, eventual, cu civilizații extraterestre.

Orez. 5.7. O stație spațială sub forma unui inel gigant, a cărei idee a fost propusă de Ciolkovsky. Rotirea stației în jurul axei sale va crea gravitație artificială

Orez. 5.8. Lansarea rachetei ucrainene Zenit din cosmodrom din Oceanul Pacific

concluzii

Cosmonautica ca știință a zborurilor în spațiul interplanetar se dezvoltă rapid și ocupă un loc special în metodele de studiu a corpurilor cerești și a mediului spațial. În plus, în timpul nostru, astronautica este folosită cu succes în comunicații (telefon, radio, televiziune, internet), navigație, geologie, meteorologie și multe alte domenii ale activității umane.

Teste

O navă spațială care se rotește în jurul Pământului pe o orbită circulară la următoarea altitudine deasupra suprafeței poate zbura cu viteza de evacuare:
Racheta se lansează de pe suprafața Pământului la a doua viteză de evacuare. Unde va zbura?
Nava spațială se învârte în jurul Pământului pe o orbită eliptică. Cum se numește punctul de pe orbită în care astronauții sunt cel mai aproape de Pământ?
O rachetă cu o navă spațială se lansează din cosmodrom. Când vor simți astronauții imponderabilitate?
Care dintre aceste legi fizice nu sunt valabile în cazul gravitației zero?
De ce niciun satelit nu poate orbita Pământul pe o orbită circulară la viteza de evacuare?
Care este diferența dintre perigeu și periheliu?
De ce apar supraîncărcările la lansarea unei nave spațiale?
Este adevărată legea lui Arhimede în gravitația zero?
Nava spațială se învârte în jurul Pământului pe o orbită circulară la o altitudine de 200 km. Determinați viteza liniară a navei.
Poate o navă spațială să facă 24 de revoluții în jurul Pământului într-o zi?

Dezbateri pe teme propuse

Ce puteți sugera pentru viitoarele programe spațiale?

Sarcini de observare

Seara, căutați un satelit sau o stație spațială internațională pe cer, care sunt iluminate de Soare și arată ca puncte strălucitoare de pe suprafața Pământului. Desenați calea lor printre constelații timp de 10 minute. Cum diferă zborul unui satelit de mișcarea planetelor?

Concepte și termeni cheie:

Apogeu, satelit geostaționar, a doua viteză de evacuare, viteză circulară, stație spațială interplanetară, perigeu, prima viteză de evacuare, satelit artificial Pământului.

Istoria astronauticii cu echipaj uman a început pe 12 aprilie 1961, când pilotul-cosmonautul sovietic Yuri Gagarin a efectuat primul zbor spațial cu o durată de 108 minute și a intrat pentru totdeauna în istoria dezvoltării civilizației noastre. Acest eveniment a acumulat eforturi titanice și potențialul științific și tehnic acumulat al industriei de rachete și spațiale a URSS.

În 1971, primul echipaj al stației orbitale Salyut, format din cosmonauți G.T. Dobrovolsky, V.N. Volkov și V.I. Patsaeva a murit în timp ce se întorcea după finalizarea cu succes a misiunii. Și spațiul a continuat să adune victime. În 1986, dezastrul cu nava spațială reutilizabilă americană Challenger a luat viața a șapte astronauți.

Una dintre reperele, nu atât de tragică, dar totuși tristă, pe această cale spinoasă a fost programul nostru lunar cu echipaj. Început în 1964, a rămas inițial în urma celui american, anunțat în 1961 și ridicat la rangul de național. Succesul acestui program a devenit responsabilitatea fiecărui american. Publicul general sovietic nu putea decât să ghicească despre existența programului nostru. Elementul cheie al programelor lunare cu echipaj intern și american a fost transportatorul super-greu. Pentru un zbor cu succes spre Lună, aterizare și întoarcere pe Pământ, a fost necesar să lansăm peste 100 de tone de sarcină utilă pe orbita joasă a Pământului.

Americanii au început să dezvolte un vehicul de lansare super-greu în cadrul programului Saturn în 1958, iar în 1961 a fost lansată o versiune în două etape a unui astfel de vehicul de lansare. În 1963, a fost luată decizia finală cu privire la opțiunea de zbor către Lună și a fost selectat un vehicul de lansare Saturn în trei etape, permițând lansarea a 139 de tone de sarcină utilă pe orbita joasă a Pământului și a 65 de tone pe calea de zbor către Lună. Testarea vehiculului intern de lansare HI, ales pentru programul nostru lunar cu echipaj, a început abia în februarie 1969. Masa încărcăturii utile care urma să fie lansată pe orbita joasă a Pământului de către acest vehicul de lansare a fost de 70 de tone.

În cursa lunară care a durat mai bine de patru ani, americanii au fost primii. În decembrie 1968, astronauții americani au zburat pe orbită în jurul Lunii cu sonda spațială Apo11o-8. Încercarea noastră din februarie 1969 de a face același lucru, dar într-o versiune fără pilot, s-a încheiat cu un eșec (vehiculul de lansare s-a prăbușit din cauza opririi motoarelor). După aterizarea astronauților americani pe Lună în iulie 1969, conducerea sovietică și-a pierdut interesul pentru programul lunar, iar patru lansări de urgență consecutive ale principalei sale „locomotive” - vehiculul de lansare super-greu HI - au îngropat în cele din urmă programul lunar cu echipaj intern. .

Expediție cu oameni pe Marte în secolul al XX-lea. nu a primit implementare tehnică. Cu toate acestea, atât în SUA, cât și în URSS, încă din anii 1960 au fost luate în considerare diverse proiecte pentru implementarea unor astfel de expediții. Astfel, unul dintre proiecte a presupus folosirea unui sistem de propulsie electric ca motor. Masa întregului complex marțian ar putea ajunge la câteva sute de tone. În ciuda lipsei de cerere, aceste proiecte au reprezentat un pas înainte în explorarea spațiului uman, iar baza științifică și tehnică creată în timpul dezvoltării lor va fi cu siguranță folosită în pregătirea viitoarelor expediții marțiane. După zborul Yu.A. Gagarin, cosmonautica autohtonă cu echipaj uman a câștigat avânt, trecând foarte rapid de la zboruri unice pe termen scurt la prezența permanentă a echipajelor cosmonauților pe orbită.

Legendarele Vostok și Voskhod au fost rapid înlocuite de stațiile spațiale Salyut din prima generație, ceea ce a făcut posibilă asigurarea vieții și a muncii echipajelor orbitale pentru o perioadă considerabilă de timp, limitată doar de volumul acelor provizii care au fost livrate în spațiu. statie. În același timp, pentru prima dată, au fost create condițiile preliminare pentru trecerea de la luarea în considerare a unei întrebări de genul „merită deloc să lansați o persoană în spațiu?” la probleme de nivel de „va putea o persoană să zboare pe Marte și mai departe spre stele și ce trebuie făcut pentru asta?”, puse la un moment dat de K.E. Ciolkovski.

O consecință a dezvoltării organice a gândirii științifice și tehnice a fost crearea celei de-a doua generații de stații Salyut, dintre care cea mai semnificativă diferență a fost un sistem de servicii de transport dovedit, care face posibilă organizarea de zboruri spațiale pe termen lung.

Următorul pas în dezvoltarea cosmonauticii sovietice a fost crearea unei stații orbitale de generație următoare - complexul spațial cu echipaj „Mir”, a cărui conducere operațională și tehnică pentru pregătirea și lansarea a fost efectuată de directorul Construcției de mașini. Plantă. M.V. Khrunicheva A.I. Kiselev. „Mir” a fost un design bloc modular complex care se putea adapta în zbor chiar și la condițiile în schimbare radicală. Deci, de exemplu, la proiectarea complexului Mir și în primii ani de zbor, nu s-a vorbit despre andocarea complexului cu vehiculul orbital al navetei spațiale (opțiunea principală a fost andocarea complexului cu Buran), și deja în condițiile de spațiu În timpul zborului complexului, acesta a fost rafinat și modernizat, ceea ce a făcut posibilă rezolvarea acestei probleme.

Trebuie remarcat faptul că unul dintre rezultatele dezvoltării astronauticii cu echipaj uman în secolul al XX-lea. a apărut o concluzie rezonabilă cu privire la imposibilitatea dezvoltării sale productive ulterioare fără introducerea pe scară largă a principiului cooperării internaționale. Prin urmare, următoarea etapă în dezvoltarea explorării spațiale cu echipaj, care va veni în secolul XXI, va fi marcată de o combinație organică a eforturilor diferitelor țări în lucrul la un singur proiect. Programele spațiale cu echipaj prevăd o integrare organizațională și tehnică amplă, pas cu pas, a activității desfășurate de Rusia cu programele spațiale naționale ale Statelor Unite, țărilor din Europa de Vest, Japoniei și Canada. Programul spațial federal prevede introducerea treptată a Rusiei în programele internaționale de zbor cu echipaj, folosind pe scară largă experiența de creare și operare a stației orbitale interne cu echipaj „Mir”. Principalii pași către o astfel de implementare au fost:

Programele de zbor ale cosmonauților străini ca parte a echipajelor complexelor Salyut și Mir.
Programul Mir - Shuttle (1994 - 1995), care a inclus lucrări în comun la stația rusă Mir și nava spațială americană Shuttle, precum și zboruri ale cosmonauților ruși pe nava navetă și șederea astronauților americani pe stația Mir.

Programul Mir - NASA (1995 - 1997), care a avut ca scop continuarea și extinderea cercetării științifice în interesul Rusiei și Statelor Unite la bordul stației Mir folosind navele spațiale Soyuz TM și Shuttle pentru implementarea operațiunilor de transport.

În ciuda nivelului scăzut al finanțării guvernamentale, a fost încă posibil să se finalizeze cea mai mare parte a lucrărilor planificate. Deși cu o oarecare întârziere, programele Mir - Shuttle și Mir - NASA au fost finalizate. Următorul pas - programul Stației Spațiale Internaționale (ISS), în curs de desfășurare - prevede crearea unei Stații Spațiale Internaționale pe baza rezultatelor implementării programelor naționale ale Rusiei și SUA (Mir-2 și Freedom) cu extinderea științifică. și capacități tehnice pentru efectuarea de cercetări fundamentale și lucrări aplicate în spațiu legate de sprijinirea vieții umane, tehnologia spațială și biotehnologia, managementul mediului și ecologie, precum și dezvoltarea elementelor de tehnologie spațială avansată.

Trebuie remarcat faptul că dorința de conducere a cosmonauticii interne în domeniul spațiului echipat cu echipaj a fost, fără îndoială, asociată cu utilizarea complexului orbital Mir. Complexul Mir, al cărui prim modul (unitatea de bază) a fost lansat pe orbită la 20 februarie 1986, este cea mai mare realizare științifică și tehnică în domeniul zborurilor spațiale cu echipaj și al explorării spațiului apropiat Pământului. În total, conform programului de zbor complex Mir, au fost efectuate 102 lansări de succes de nave și module de diferite tipuri (inclusiv lansări ale navei spațiale American Shuttle).

Complexul Mir nu are analogi și deține recordul mondial absolut pentru următoarele poziții:

durata de funcționare pe orbită;
orele totale de zbor ale astronauților la bordul complexului;
versatilitatea și volumul programelor și cercetărilor științifice și tehnice efectuate la bord;
numărul de programe finalizate în cadrul cooperării internaționale, precum și volumul muncii desfășurate pe bază comercială.

Caracteristicile resurselor și nivelul cooperării internaționale ale complexului Mir sunt proporționale cu caracteristicile de proiectare corespunzătoare ale ISS. Pe parcursul a aproape 15 ani de funcționare a complexului Mir, pe acesta s-a format un laborator științific unic, care includea un complex de istorie naturală format dintr-un bloc de instrumente spectroradiometrice, un laborator astrofizic de șase telescoape și spectrometre puternice, cuptoare tehnologice și diagnostic medical. complexe. Pe baza complexului științific, s-au desfășurat aproximativ 18.000 de sesiuni (experimente) în domenii atât de importante de cercetare precum tehnologie, biotehnologie, geofizică, explorare a resurselor naturale ale Pământului și ecologie, astrofizică, medicină, biologie, știința materialelor, testarea echipamentelor și o serie de altele.

Implementarea programului a fost asigurată de cooperarea multisectorială a organizațiilor și întreprinderilor din Rusia și țările CSI care lucrează în domeniul înaltei tehnologii. În timpul funcționării complexului Mir, s-a acumulat o experiență unică, a cărei bază este prognoza pe termen lung a stării tehnice, prelungirea periodică a duratei de viață și o tehnologie specială, constant îmbunătățită pentru lucrări de reparații și restaurare, inclusiv lucrări în spațiul cosmic.

În niciun caz, proiectele complexului orbital Mir și ale ISS nu trebuie luate în considerare izolat, deoarece Rusia împărtășește experiența acumulată în organizarea, susținerea și efectuarea zborurilor orbitale cu partenerii săi ISS. Recent, în legătură cu participarea Rusiei la crearea Stației Spațiale Internaționale, a apărut întrebarea cu privire la oportunitatea de a continua operarea complexului Mir, din cauza faptului că finanțarea guvernamentală limitată nu permite implementarea simultană a două mari dimensiuni. programe. În plus, un exces semnificativ din resursa prevăzută a făcut ca funcționarea ulterioară a stației Mir să fie nesigură. O decizie guvernamentală a fost luată și pusă în aplicare în martie 2001 pentru a pune capăt existenței stației, a dezorbitei controlate și a inundațiilor în ocean.

Principiul cooperării spațiale internaționale determină necesitatea participării la scară largă a Rusiei la programul Stației Spațiale Internaționale. În secolul 21 Practic, nu există nicio alternativă la această direcție, deoarece costurile zborului spațial cu echipaj au început să depășească în mare măsură capacitățile financiare ale unei singure țări.

Folosind ISS, vor fi rezolvate probleme științifice fundamentale, se vor desfășura cercetări aplicate și experimente în interesul dezvoltării științei fundamentale, a sferei socio-economice și a cooperării internaționale. Principalele sarcini rezolvate cu ajutorul Stației Spațiale Internaționale vor fi:

efectuarea de cercetări fundamentale în scopul aprofundării și extinderii cunoștințelor despre Univers și lumea din jurul nostru;
efectuarea de cercetări aplicate în vederea obținerii de informații geofizice la bordul navei spațiale pentru utilizare practică în agricultură, silvicultură și pescuit, geologie, oceanografie și ecologie;
obtinerea de loturi pilot de materiale semiconductoare, aliaje, ochelari gradient pentru cercetare si aplicare in industria electronica, energie nucleara, tehnologie laser, televiziune de proiectie; obtinerea de substante biologic active si medicamente pentru industria medicala si farmaceutica, electronica moleculara, zootehnie;
desfășurarea de activități în cadrul programelor de cooperare internațională, inclusiv pe bază comercială;
desfășurarea lucrărilor de testare la scară completă a elementelor și sistemelor de rachete promițătoare și tehnologie spațială.

Este de așteptat ca realizarea acestei stații să permită:

extinde cunoștințele științifice fundamentale în domeniul astrofizicii, geofizicii și ecologiei, informațiilor materiale, medicinei și biologiei;
obțineți mostre de înaltă calitate de materiale noi, substanțe biologic active și medicamente pentru utilizare în industria electronică și radio, optică, medicină și biologie;
creșterea eficienței cercetării și dezvoltării pentru a crea și testa noi tipuri de echipamente științifice pentru diferite sisteme spațiale;
obținerea unei creșteri a produsului național al țării din utilizarea noilor tehnologii spațiale în industrie și din utilizarea informațiilor despre resursele naturale ale Pământului și situația mediului în agricultură, silvicultură și geologie;
să primească venituri în valută din implementarea programelor de cooperare internațională pe bază comercială;
crearea unei baze științifice și tehnice pentru programe promițătoare de explorare a Lunii și Marte în cooperare cu țări străine.

În septembrie 1988, guvernele Statelor Unite, ale statelor membre ESA, Japoniei și Canada au semnat un acord interguvernamental de cooperare în dezvoltarea, operarea și utilizarea Stației Spațiale Internaționale. La sfârșitul anului 1993, guvernul rus a primit o invitație de a coopera pe ISS din partea țărilor care au semnat acest acord și l-au acceptat.

Proiectul de creare a ISS a fost dezvoltat de la mijlocul anilor 1980. și anterior se numea Freedom. Până în 1993, s-au cheltuit 11,2 miliarde de dolari pentru lucrările la proiect. Cu toate acestea, lipsa mijloacelor și tehnologiilor tehnice dovedite (pe care Rusia le deține în mare parte) care să asigure șederea și activitatea pe termen lung a echipajului în condiții de zbor spațial, echipamentul de salvare de urgență și mijloacele fezabile din punct de vedere economic de a livra combustibil și mărfuri către ISS a făcut ca proiect practic imposibil de implementat.

Participarea Rusiei la proiectul de creare și utilizare a ISS face ca programul ISS să fie mai durabil și mai fezabil. Elementele și tehnologiile cheie furnizate de Rusia, care pot accelera semnificativ asamblarea ISS, sunt: un modul de serviciu (SM), care asigură funcții vitale pentru 3 până la 6 membri ai echipajului; Navele de marfă Progress-M și modificările acestora, furnizând stației componente consumabile, inclusiv combustibil; nave cu pilot de tip Soyuz TM, care asigură livrarea și returnarea echipajului, salvarea lor de urgență în situații neprevăzute. Alți parteneri ISS (inclusiv Statele Unite) nu au în prezent analogi ale acestor facilități. În general, segmentul rusesc al Stației Spațiale Internaționale include următoarele elemente: modulul Zarya, modulul de serviciu Zvezda, compartimente de andocare, module universale de andocare și de stocare de andocare, o platformă științifică și energetică, module de cercetare, nave spațiale Soyuz TM și " Progres”. Vehiculul de lansare Proton este folosit pentru a livra pe orbită principalele module ale segmentului rusesc al ISS.

SUA, statele membre ESA, Canada, Japonia - partenerii Rusiei în ISS - sunt interesați de participarea acesteia la proiect, realizând că altfel proiectul va deveni mult mai scump, iar crearea stației va fi problematică. Această concluzie corespunde cu opinia experților americani. Pe 7 octombrie 1998, la o întâlnire a NASA, Daniel Goldin a anunțat public pentru prima dată că NASA ar putea cere Congresului fonduri suplimentare pentru a menține rolul Rusiei în programul stației spațiale, luând în același timp măsuri pentru a reduce dependența programului de produsele rusești. Goldin a mai spus că un mesaj similar a fost transmis Casei Albe în timpul discuțiilor despre cererea de buget 2000 a NASA.

NASA estimează că vor fi necesare încă 1,2 miliarde de dolari pentru a implementa planul de reducere a rolului Rusiei în program. În viitorul apropiat, NASA va cumpăra servicii și produse rusești. Pe termen lung, agenția spațială americană intenționează să-și creeze propriile produse și servicii - de exemplu, să modifice Naveta Spațială MTKS pentru a nu necesita lansarea mai multor nave de marfă rusești Progress. Participarea Rusiei la proiectul de creare a ISS este cea mai ieftină soluție pentru viitorul apropiat.

Includerea Rusiei în 1998 printre partenerii din ISS a contribuit într-o anumită măsură la consolidarea poziției sale în spațiul economic post-sovietic. Unul dintre principalii săi parteneri în activități spațiale din cadrul CSI, Ucraina, și-a exprimat, de asemenea, dorința de a participa la acest proiect. Ucraina a abordat Rusia cu o propunere de cooperare la crearea unui modul de cercetare ucrainean și includerea acestuia în segmentul rus al ISS.

Este prevăzută utilizarea comercială a resurselor segmentului rus al ISS. Scopul activităților spațiale comerciale în această direcție este de a compensa o parte din costurile creării segmentului rusesc al ISS, de a minimiza costurile de operare, de a utiliza produse științifice și tehnice obținute în timpul dezvoltării ISS și a funcționării acesteia în alte sectoare. a economiei pentru a asigura crearea şi dezvoltarea unor produse competitive avansate.

Interes comercial pentru afaceri în secolul XXI. mai poate reprezenta:

produse științifice și tehnice obținute în timpul dezvoltării ISS bazate pe cele mai recente realizări ale științei și tehnologiei spațiale;
instruire cuprinzătoare și în timp util a membrilor echipajului ISS (pe lângă cei ruși) la Centrul de pregătire pentru cosmonauți care poartă numele. Yu.A. Gagarin;
îndeplinirea solicitărilor de la partenerii ISS pentru livrarea încărcăturii utile;
pregătirea echipamentelor terestre și a personalului pentru a susține experimentele (lucrarea) planificate pe ISS;
executarea comenzilor comerciale pentru dezvoltarea și producția de piese materiale pentru sprijinirea proiectelor implementate pe baza tehnică a segmentului rus al ISS.

Integrarea Rusiei în activitățile spațiale internaționale ajută la consolidarea poziției sale în comunitatea mondială, întărindu-și autoritatea, influența și înțelegerea intereselor ruse de către alte state. Atunci când se analizează relațiile cu statele de conducere în domeniul activităților spațiale, este necesar să se țină cont întotdeauna de faptul că proiectele științifice comune, implementarea capacităților rusești pe piața serviciilor spațiale și îndeplinirea de către Rusia a obligațiilor sale de a limita și controla răspândirea rachetelor. tehnologiile sunt considerate de partenerii străini ca un întreg. Încălcarea oricărei componente va duce în mod inevitabil la o reducere (sau încetare) a muncii în comun nu numai în domeniul spațiului, ci și în alte domenii de cooperare economică. În aceste condiții, pentru păstrarea și dezvoltarea potențialului spațial al Rusiei, extinderea cooperării internaționale și atragerea unor sume importante de fonduri străine către industria rachetelor și spațiale a țării, este necesar să se asigure îndeplinirea la timp a obligațiilor internaționale în domeniul spațiului (inclusiv crearea ISS).

Durata de viață operațională prevăzută a ISS este până în 2013. Crearea sa necesită 100 de miliarde de dolari, ponderea Rusiei în această sumă este de 6,5...6,8 miliarde de dolari. După ce și-a investit cota în crearea stației, țara noastră primește dreptul la o treime din resursele sale, inclusiv: 43% din timpul petrecut și numărul echipajului, 20% din resursele energetice, 35% din volumul de sub presiune. compartimente și 44% din locuri de muncă.

Crearea ISS este implementată cu succes: trei elemente ale ISS sunt deja pe orbită, iar primul dintre ele este un bloc funcțional de marfă dezvoltat de Centrul Spațial de Cercetare și Producție de Stat care poartă numele. M.V. Hrunichev cu implicarea cooperării constând din peste 240 de întreprinderi. Numele său – „Zarya” – simbolizează începutul unei noi etape de cooperare în domeniul astronauticii internaționale.

Crearea modulului, care poate fi numit pe bună dreptate „compartiment de tranziție în secolul 21”, a avut loc în condiții dificile de formare a configurației și cerințe în schimbare pentru ISS. Din cele 1.100 de cerințe inițial pentru ISS, mai mult de o treime au suferit modificări în timpul procesului de proiectare, fabricație și testare. În timpul lucrărilor, specialiștii de la Centrul Spațial de Cercetare și Producție de Stat au dat numele. M.V. Hrunichev, au fost rezolvate probleme științifice, tehnice și organizatorice complexe legate de adaptarea FGB la standardele internaționale și îndeplinirea funcțiilor care asigură condițiile necesare pentru desfășurarea și funcționarea ISS:

întreținerea orbitală și controlul atitudinii ISS în timpul etapelor inițiale de desfășurare;
alimentarea cu energie a Stației Spațiale Internaționale în timpul fazei inițiale de desfășurare;
asigurarea lucrarilor de andocare;
acționează ca o unitate de depozitare a consumabilelor;
menţinerea funcţiilor de susţinere a vieţii.

Este de așteptat ca în secolul XXI. Se va acorda multă atenție dezvoltării tehnologiilor și mijloacelor tehnice pentru efectuarea de zboruri orbitale „mici”. Un exemplu de astfel de program este programul „Eagle”, care prevede crearea unui vehicul orbital de dimensiuni mici pentru echipaje spațiale mici (formate din una sau două persoane) pentru a rezolva problemele de salvare a astronauților, întreținerea instalațiilor orbitale și a unui număr. a altora.

Dintre toate corpurile cerești, cea mai realistă în viitorul apropiat pare să fie explorarea Lunii. Acest lucru se datorează proximității sale spațiale, posibilității de a amplasa pe suprafața sa baze lunare în diverse scopuri: producție, reparare, minerit, astrofizic, sisteme de protecție împotriva asteroizilor etc. În acest sens, ar trebui să ne așteptăm în secolul XXI. reluarea și dezvoltarea zborurilor cu echipaj uman către Lună.

Se pot presupune, de asemenea, zboruri cu oameni către planetele sistemului solar, în primul rând către Marte, ale cărui condiții de temperatură sunt cele mai apropiate de cele de pe Pământ. O expediție pe Marte este posibilă în primul sfert al secolului XXI.

Trebuie remarcat faptul că zborurile cu echipaj uman către alte planete par a fi foarte problematice din cauza costului lor ridicat, a complexității implementării și a unei agravări accentuate a problemelor pământești globale prezise până la mijlocul secolului al XXI-lea. Prin urmare, explorarea planetelor Sistemului Solar și a spațiului profund va continua aparent cu ajutorul sondelor și navelor spațiale interplanetare automate.

Înfipt în tablete
hărți spațiale,
Iar navigatorul clarifică
Ultima dată traseul...

Vladimir Voinovici (1957)

La începutul anului 2016, un jurnalist științific și moderator al Clubului Jurnaliştilor științifici discuta dacă umanitatea are nevoie de zbor spațial cu echipaj. Alexandru Sergheevși astronom, art. științific colegi de munca SAI MSU Vladimir Surdin.

Alexandru Sergheev:

Sună adesea opinie acel zbor spațial cu echipaj nu au nevoie de, că aceasta „a fost întotdeauna o falometrie politică între superputeri” și toate sarcinile de cercetare spațială pot fi îndeplinite de roboți. Deși în anumite privințe această hotărâre nu este lipsită de fond, în general este eronată.

Desigur, competiția politică a fost principalul motor al explorării spațiului cu echipaj. Drept urmare, aceste tehnologii au fost create istoric oarecum prematur, motiv pentru care au fost asociate cu riscuri și costuri excesive. Cred că vor deveni foarte solicitați în altă jumătate de secol. Dar odată ce tehnologiile au fost create, este indicat să le păstrăm și să le îmbunătățim, și să nu le abandonați și apoi să le recreați de la zero. Acesta este sensul activității pe îndelete în jurul ISS.

Singura problemă cheie în explorarea spațiului uman rămâne costul ridicat al lansării mărfurilor pe orbită. Din această cauză, este prea scump să se creeze o infrastructură tehnologică cu drepturi depline în afara Pământului. Și fără ea, riscurile sunt foarte mari, ceea ce, la rândul său, crește costurile. Se dovedește a fi un cerc vicios. Dacă într-un fel sau altul este posibil să se reducă semnificativ costul livrării, dezvoltarea astronauticii se va accelera brusc.

În principiu, acest lucru este posibil. Conform formulei lui Tsiolkovsky, pentru a accelera 1 kg până la prima viteză de evacuare folosind motoare chimice, aveți nevoie de doar aproximativ 20 kg de combustibil, adică aproximativ 10 dolari. Costul real al livrării mărfurilor către ISS este de aproximativ 30 de mii de dolari pe kilogram .

O creștere de 3,5 ordine de mărime (!) este asociată cu soluțiile tehnologice tradiționale și procesele organizatorice, precum și cu cerințe de siguranță umflate forțat (din cauza imposibilității acordării asistenței tehnice în zbor). Acest cost aproape sigur poate fi redus de zece ori prin extinderea activităților spațiale, prin crearea infrastructurii tehnologice pe orbită și prin implementarea unor idei originale, cum ar fi lansări de pe platforme la mare altitudine sau catapulte electromagnetice.

În ceea ce privește nevoia de astronautică cu echipaj, există sarcini în spațiu care nu sunt fezabile pentru mașinile automate în viitorul apropiat. Acum câțiva ani am citit un raport american pe această temă. Principala dintre aceste sarcini a fost forarea geologică pe suprafața altor corpuri cerești. Nu era vorba despre experimente modeste, cum ar fi pe Luna-24 sau pe Curiosity, ci despre foraje de explorare cu drepturi depline de zeci și sute de metri.

De asemenea, sugerez să comparați viteza de mișcare la suprafață:

Apollo 17 Lunar Rover - 36 km în 3 zile - 12 km/zi.
"Lunokhod-2" - 42 km în 4 luni - 350 m / zi.
„Oportunitate” - 42 km în 11,5 ani - 10 m / zi.

Cum să faci o bază spațială profitabilă?

Există opinia că, chiar și cu o reducere de ordin de mărime a costului lansării pe orbită și o creștere a traficului orbital cu două ordine de mărime, astronautica cu echipaj uman nu va găsi o justificare comercială. Eu cred că acest lucru nu este în întregime adevărat. Există deja zone care sunt în pragul profitabilității, iar dacă costul dezvoltării scade cu un ordin de mărime și jumătate, atunci cu siguranță vor apărea idei de afaceri funcționale.

În prezent, pe ISS trăiesc șase persoane. Dacă presupunem o creștere de o sută de ori a traficului orbital, atunci populația spațială ar trebui să crească și mai mult, deoarece vor exista economii semnificative de resurse datorită dimensiunii și sinergiei. Deci, sunt aproximativ o mie de oameni care lucrează pe orbită. Ce pot face acolo?

Este mai mult sau mai puțin clar că nu este vorba de observații astronomice, deoarece pentru aceasta, chiar și la observatoarele terestre, prezența umană nu este de obicei necesară.

Propunerea unică de vânzare a bazei spațiale include imponderabilitate pe termen lung, vid înalt, vederi spectaculoase ale Pământului din spațiu și capacitatea de a asambla și întreține nave spațiale fără a le deorbita. Poate am omis ceva, dar aceste puncte sunt evidente.

În primul rând, acolo se creează un hotel. Chiar și acum, când un bilet turistic la ISS costă mai mult de 20 de milioane de dolari, există o coadă de oameni care așteaptă să ajungă acolo. Și pentru un salt suborbital patetic pentru 200 de mii - de asemenea. Cred că mulți vor dori să cheltuiască câteva milioane în vacanță într-un hotel orbital pe o stație spațială uriașă cu o populație de sute de oameni, să încerce o mulțime de atracții acolo (de la jocuri sportive cu gravitate zero până la plimbări în spațiu) și familiarizați-vă cu munca diferitelor echipe comerciale, tehnologice și științifice.

În continuare, se construiește un studio de film pentru filmări în gravitate zero. Este clar că și acum la Hollywood reușesc să creeze impresia de imponderabilitate în diverse filme spațiale. Dar există multe limitări ale unor astfel de efecte, iar suportul computerizat însoțitor este costisitor. Când bugetele filmelor sunt de sute de milioane, poate fi destul de justificat să trimiți o echipă de filmare și actori pe orbită pentru 20 de milioane.

Să nu uităm de potențialul publicitar al „orașului pe orbită”. Companiile vor plăti pentru a-și plasa siglele pe stație, pentru a-și furniza produsele acolo, pentru a-și filma reclamele acolo și pentru a trimite acolo câștigătorii promoționali la loterie. Cu siguranță vor apărea noi idei neașteptate, cum ar fi recenta propunere de a aranja ploi de meteori artificiali peste orașe la cerere, aruncând capsule speciale de pe orbită.

Reparați andocare în spațiu

Următoarea direcție naturală este un doc de reparații pentru sateliți. În zilele noastre, majoritatea sateliților sunt construiți având în vedere autonomie deplină. Acest lucru obligă toate sistemele să devină ultra-fiabile și, prin urmare, costisitoare. Erorile de inducție tind să facă sateliții inutili. Asigurarea acoperă costul dispozitivelor, dar nu profiturile pierdute. În cele din urmă, mulți sateliți devin învechiți pe parcursul funcționării lor.

Exemplul telescopului Hubble arată că întreținerea unui satelit poate prelungi semnificativ viața activă a acestuia. Un remorcher cu un motor ionic poate aduce sateliții pe orbite neproiectate, în afara serviciului sau care au nevoie de modernizare sau realimentare la un doc pentru întreținere. Apropo, munca multor observatoare spațiale este limitată de furnizarea de heliu lichid la bord. Ele ar putea fi completate la doc.

O dezvoltare a ideii de doc de reparații va fi un șantier naval de construcție pentru sateliți mari și nave spațiale. În prezent, complexitatea sateliților de cercetare și a stațiilor interplanetare este limitată de capacitatea de transport și dimensiunile vehiculelor de lansare. Și, de asemenea, pentru că nava spațială trebuie să funcționeze impecabil imediat după condițiile stresante ale lansării unei rachete.

Cu costuri mai mici de lansare și disponibilitatea unui șantier naval de asamblare orbitală, multe restricții privind proiectarea navelor spațiale mari ar fi ridicate. De asemenea, problemele zborurilor cu echipaj uman către alte planete ar înceta să mai fie atât de problematice. În special, cea mai dificilă problemă a siguranței la radiații a echipajului ar fi înlăturată, deoarece masa de protecție împotriva radiațiilor nu ar mai fi un factor limitator.

Baza de cercetare în spațiu

Următorul pas este crearea unei baze spațiale pentru colectarea sistematică, livrarea și studiul probelor din diverse corpuri ale Sistemului Solar. Când zboară pentru fiecare astfel de probă, nu este nevoie să ieși mai întâi din puțul gravitațional-atmosferic al Pământului și apoi să te întorci la ea. Sondele cu motoare ionice se pot lansa direct din stația spațială și se pot întoarce la ea. Pe ea se poate desfășura întregul ciclu de cercetare, cu excepția celor mai exotice.

În ceea ce privește cercetarea, cred că accentul principal ar trebui să fie pus pe medicină și biologie în condiții de gravitate zero sau redusă. De asemenea, este posibil să apară noi materiale care pot fi produse în gravitate zero.

Oraș spațial

Și, în sfârșit, să nu uităm că așezările umane există nu numai pentru a furniza ceva undeva. Oamenii doar trăiesc în ele și fac o varietate de lucruri. Este destul de firesc ca, pe măsură ce baza spațială crește, unii oameni vor deveni pur și simplu rezidenții ei. Probabil că va fi scump să locuiești acolo la început și doar oamenii foarte bogați își vor putea permite. Dar cineva va trebui să-i servească. Și prețurile pentru acest serviciu vor ține cont de „markup orbital”. Deci toți acești oameni își vor forma propria piață.

În cele din urmă, cercetările vor începe pentru a optimiza viața pe stația orbitală în sine. De exemplu, se poate dovedi că este mai profitabil să aprovizionezi stația cu oxigen nu de pe Pământ, ci de pe Lună - ca parte a regolitului. Și din acesta puteți extrage aluminiu pentru propriile nevoi structurale.

Pe scurt, dacă populația devine suficient de mare, stația nu își va lansa imediat, ci treptat, propria economie, iar proiectul va începe să își caute venituri pentru sine - turism, publicitate, apartamente exclusive, întreținere a echipamentelor spațiale, experimente, filmări și divertisment în gravitate zero și în spațiul cosmic. În general, o viață umană normală. Doar pentru lansarea sa este necesar ca costul lansării pe orbită să scadă cu un ordin de mărime, sau mai bine zis, cu două. Dar ce este necesar pentru aceasta nu este încă complet clar.

Trebuie schimbat strategia

Vladimir Surdin:

Nașterea zborului spațial cu echipaj în anii 1960 a fost un pas firesc în progresul tehnologic. Toată lumea era interesată de ea - ingineri, medici, ideologi. Apariția omului pe orbita joasă a Pământului și mai departe pe Lună a schimbat foarte mult viziunea asupra lumii a părții iluminate a pământenilor și a stimulat progresul științei.

Dar în ultimele decenii, explorarea spațială cu echipaj uman a stagnat. Dezvoltarea sa practic s-a oprit la mijlocul anilor 1980. A devenit clar că este periculos pentru o persoană să rămână pe orbită apropiată de Pământ mai mult de un an și departe de Pământ mai mult de șase luni. Că toate sarcinile de apărare și economice (monitorizarea Pământului, comunicații, navigație etc.) sunt rezolvate mai eficient de vehicule fără pilot. O persoană în spațiu rămâne un element de prestigiu al statului, dar de-a lungul anilor și eficacitatea acestui rol a scăzut.

În prezent, astronauții sunt prezenți doar pe ISS și sunt implicați în principal în menținerea funcționării stației. Speranțele pentru dezvoltarea de noi tehnologii în gravitate zero (cristale ideale, medicamente pure) nu sunt în mod evident justificate. Pe ISS se desfășoară experimente științifice. Dar dacă nu țineți cont de considerente comerciale (adică, finanțare), atunci oamenii de știință nu sunt dornici să-și plaseze instrumentele pe ISS, preferând vehiculele fără pilot. La trimiterea unei instalații științifice la ISS, aceasta trebuie totuși realizată cât mai automatizat și echipat cu dispozitive suplimentare care să neutralizeze efectele nocive (vibrații etc.) ale astronauților și ale sistemelor lor de susținere a vieții.

Din câte știu, zborul spațial cu echipaj consumă mai mult de o treime din bugetul agențiilor spațiale civile, fără a aduce rezultate științifice și tehnice semnificative, spre deosebire de orbitatoarele fără pilot și sondele interplanetare.

Cu toate acestea, conform legii Parkinson, personalul oricărui departament crește doar în timp. Oficialii din programul spațial cu echipaj declară noi obiective ambițioase pentru acesta (zboruri către asteroizi, spre Marte), fără a face pași reali în această direcție. Chiar și atunci când se simulează zboruri pe termen lung pe Pământ (de exemplu, Mars-500), acestea nu creează condiții cât mai apropiate de cele din spațiu - mă refer la radiații.

Desigur, ar fi miop să interzicem zborurile cu echipaj pe baza celor de mai sus și, ca urmare, să pierdem tehnologiile dezvoltate. Dar este necesar să se schimbe strategia. Tehnologiile pentru menținerea oamenilor în spațiu sunt deja folosite de companiile private care dezvoltă turismul spațial, așa că nu se vor pierde. Este indicat să cheltuiți banii publici pentru rezolvarea problemelor fundamentale.

Generația anterioară de oameni a intrat în istoria civilizației cu primii pași în spațiu. Cum va răspunde generația actuală? Dacă reorientăm prioritățile marilor astronautici către crearea de noi sonde interplanetare și telescoape spațiale, atunci generația noastră ar putea deveni prima care a descoperit viața în afara Pământului. În opinia mea, aceasta este o sarcină demnă, soluționând căreia vom deschide noi perspective pentru umanitate.

Alexandru Sergheev:

Sunt complet de acord că, având în vedere tehnologiile neschimbate de lansare pe orbită, schimbarea strategiei conturată de Vladimir Georgievici este justificată și chiar necesară. Cu toate acestea, m-a interesat o situație în care costul de reproducere ar putea fi redus radical. În acest caz, este posibil să se asigure protecție împotriva radiațiilor în spațiu (aceasta este doar o chestiune de masa ecranelor), să elibereze echipajele de efectele constante ale imponderabilității (prin învârtirea stațiilor mari) și să se reducă semnificativ costurile psihologice (prin creșterea numărul de echipaje și nivelul de siguranță a zborului). Astfel, expansiunea radicală a spațiului este împiedicată doar de costul ridicat al lansării pe orbită. Au fost deja inventate alternative fezabile din punct de vedere tehnic la tehnologia rachetelor. Cel care le pune în practică va deține spațiu. Până atunci, da, doar roboți și astronauți de prestigiu.

Etape majore în explorarea spațială cu echipaj

Începutul erei explorării spațiale cu echipaj

12 aprilie 1961 a marcat începutul erei zborului spațial cu echipaj. Peste 50 de ani spațiali, astronautica cu echipaj uman a parcurs un drum lung de la primul zbor al lui Yuri Alekseevich Gagarin, care a durat doar 108 minute, până la zborurile echipajului pe Stația Spațială Internațională (ISS), care a fost în mod aproape continuu cu echipaj de peste 10 ani. ani.

În perioada 1957-1961, au fost efectuate lansări în spațiu de dispozitive automate pentru a studia Pământul și spațiul apropiat Pământului, Luna și spațiul profund. La începutul anilor ’60, specialiștii interni sub conducerea designerului șef al OKB-1 Serghei Pavlovich Korolev au finalizat soluția la cea mai dificilă sarcină - crearea primei nave spațiale cu echipaj din lume „Vostok”.

Implementarea programului Vostok

În timpul zborurilor Vostokov, au fost studiate efectele supraîncărcării și imponderabilitatii asupra corpului cosmonauților și influența unei șederi lungi într-o cabină cu volum limitat. Primul Vostok, pilotat de Yuri Alekseevich Gagarin, a finalizat doar 1 revoluție în jurul Pământului. În același an, germanul Stepanovici Titov a petrecut o zi întreagă în spațiu și a dovedit că o persoană poate trăi și lucra în gravitate zero. Titov a fost primul cosmonaut care a fotografiat Pământul, a devenit primul fotograf spațial.

Zborul navei spațiale Vostok-5 cu cosmonautul Valery Fedorovich Bykovsky a durat aproximativ 5 zile.

Pe 16 iunie 1963, prima femeie cosmonaută din lume, Valentina Vladimirovna Tereshkova, a zburat în spațiu cu nava spațială Vostok-6.

Prima plimbare spațială a omului

Voskhod este prima navă spațială cu mai multe locuri din lume. De pe nava spațială Voskhod-2, pe 18 martie 1965, Alexey Arkhipovich Leonov a făcut prima plimbare spațială din lume cu o durată de 12 minute și 9 secunde. Acum, activitățile extravehiculare ale astronauților au devenit parte integrantă a aproape tuturor zborurilor spațiale.

Prima andocare în spațiu a două nave spațiale cu echipaj

16 ianuarie 1969 - prima andocare pe orbită (în modul manual) a două nave spațiale cu echipaj. Tranziția a doi cosmonauți - Alexei Stanislavovich Eliseev și Evgeniy Vasilyevich Khrunov prin spațiul cosmic de la Soyuz-5 la Soyuz-4 - a fost finalizată.

Primii oameni pe lună

Iulie 1969 - Zborul Apollo 11. În timpul zborului din 16-24 iulie 1969, oamenii au aterizat pentru prima dată în istorie pe suprafața unui alt corp ceresc - Luna. Pe 20 iulie 1969, la 20:17:39 UTC, comandantul echipajului Neil Armstrong și pilotul Edwin Aldrin au aterizat modulul lunar al navei spațiale în regiunea de sud-vest a Mării Liniștii. Au rămas pe suprafața lunii timp de 21 de ore, 36 de minute și 21 de secunde. În tot acest timp, pilotul modulului de comandă Michael Collins i-a așteptat pe orbită lunară. Astronauții au făcut o singură ieșire pe suprafața lunară, care a durat 2 ore 31 minute și 40 de secunde. Primul om care a pus piciorul pe Lună a fost Neil Armstrong. Acest lucru s-a întâmplat pe 21 iulie, la 02:56:15 UTC. Aldrin i s-a alăturat 15 minute mai târziu.

Prima expediție către o stație orbitală pe termen lung

O nouă etapă a zborurilor orbitale a început în iunie 1971, cu zborul Soyuz-11 (Georgy Timofeevich Dobrovolsky, Viktor Ivanovich Patsaev, Vladislav Nikolaevich Volkov — fotografiat de la stânga la dreapta) și expediția către prima stație orbitală de lungă durată Salyut. Pe orbită, pentru prima dată timp de 22 de zile, cosmonauții au elaborat un ciclu de operațiuni de zbor, care mai târziu a devenit standard pentru expedițiile pe termen lung la stațiile spațiale.

Primul program experimental internațional „Apollo-Soyuz”

Un loc special în cosmonautica cu echipaj uman îl ocupă zborul care a avut loc între 15 și 25 iulie 1975, ca parte a Programului Experimental Apollo-Soyuz. Pe 17 iulie, la 19:12, Soyuz și Apollo au acostat; Pe 19 iulie, navele erau dezaocate, după care, după două orbite ale lui Soyuz, navele s-au reacostat, iar după încă două orbite navele au fost în cele din urmă dezaocate. Aceasta a fost prima experiență de activități spațiale comune ale reprezentanților diferitelor țări - URSS și SUA, care a marcat începutul cooperării internaționale în spațiu - proiectele Intercosmos, Mir-NASA, Mir-Shuttle, ISS.

Sisteme de transport spațial reutilizabile ale programelor Naveta spațială și Buran

La începutul anilor '70, ambele „puteri spațiale” - URSS și SUA - au început să lucreze la crearea de sisteme de transport spațial reutilizabile în cadrul programelor Naveta spațială și Energia-Buran.

TCS-urile reutilizabile aveau capabilități care nu erau disponibile pentru PSV-uri de unică folosință:

livrarea obiectelor mari (în compartimentul de marfă) către stațiile orbitale;
inserarea pe orbită, îndepărtarea de pe orbită a sateliților artificiali Pământeni;
întreținerea și repararea sateliților în spațiu;
inspecția obiectelor spațiale aflate pe orbită;
reutilizarea elementelor reutilizabile ale sistemului de transport spațial.

Buran a făcut primul și singurul său zbor spațial pe 15 noiembrie 1988. Nava spațială a fost lansată din Cosmodromul Baikonur folosind vehiculul de lansare Energia. Durata zborului a fost de 205 minute, nava a făcut două orbite în jurul Pământului, după care a aterizat pe aerodromul Yubileiny din Baikonur. Zborul a fost fără echipaj și automat folosind un computer de bord și un software de bord, spre deosebire de navetă, care în mod tradițional efectuează etapa finală a aterizării folosind control manual (intrarea în atmosferă și frânarea la viteza sunetului în ambele cazuri sunt complet). computerizat). Acest fapt - zborul unei nave spațiale în spațiu și coborârea sa pe Pământ automat sub controlul unui computer de bord - a fost inclus în Cartea Recordurilor Guinness.

Peste 30 de ani, cele cinci navete spațiale au efectuat 133 de zboruri. Până în martie 2011, cele mai multe zboruri – 39 – au fost efectuate de naveta Discovery. Un total de șase navete au fost construite între 1975 și 1991: Enterprise (nu a zburat în spațiu), Columbia (ars în timpul aterizării în 2003), Challenger (a explodat în timpul lansării în 1986), Discovery, Atlantis " și "Endeavour".

Stații orbitale

Între 1971 și 1997, țara noastră a lansat pe orbită opt stații spațiale cu echipaj. Funcționarea primelor stații spațiale în cadrul programului Salyut a făcut posibilă acumularea de experiență în dezvoltarea unor complexe orbitale complexe cu echipaj, care asigură viața umană pe termen lung în spațiu. Un total de 34 de echipaje au lucrat la bordul Salyuts.

Agenția Aerospațială Americană a desfășurat un program interesant de zboruri către Skylab, o stație spațială americană cu echipaj. Lansat pe orbita joasă a Pământului pe 14 mai 1973. Trei expediții de astronauți, livrate de nava spațială Apollo, au lucrat pe Skylab. .

C. Conrad, J. Kerwin, P. Weitz de la 25 mai până la 22 iunie 1973; A. Vin, O. Garriott, J. Lousma din 28 iulie până în 26 septembrie 1973; J. Carr, W. Pogue, E. Gibson din 16 noiembrie 1973 până în 8 februarie 1974. Sarcinile principale ale tuturor celor trei expediții au fost cercetările medicale și biologice care vizează studierea procesului de adaptare umană la condițiile spațiului pe termen lung. zborul și readaptarea ulterioară la gravitația pământului; observații solare; studiul resurselor naturale ale Pământului, experimente tehnice.

Complexul orbital Mir (OC) a devenit un complex internațional multifuncțional, pe care s-au efectuat teste practice ale utilizării țintă a viitoarelor complexe spațiale cu echipaj și a fost realizat un program amplu de cercetare științifică. La bordul navei Mir au lucrat 28 de expediții principale, 9 expediții de vizită, au fost efectuate 79 de plimbări în spațiu și au fost efectuate peste 23.000 de sesiuni de cercetări și experimente științifice. La Mir au lucrat 71 de oameni din 12 țări. Au fost finalizate 27 de programe științifice internaționale. În 1994-1995, cosmonautul Valery Polyakov a finalizat un zbor cu o durată egală cu zborul spre Marte și înapoi. A durat 438 de zile. Pe parcursul celor 15 ani de zbor a complexului s-a acumulat experiență în eliminarea situațiilor de urgență de variată semnificație și a abaterilor de la normă apărute din diverse motive.

Statia Spatiala Internationala

Stația Spațială Internațională este un proiect care implică șaisprezece țări. A absorbit experiența și tehnologiile tuturor programelor anterioare de dezvoltare spațială cu echipaj. Contribuția Rusiei la crearea și funcționarea ISS este foarte semnificativă. Până la începutul lucrărilor la ISS în 1993, Rusia avea deja 25 de ani de experiență în operarea stațiilor orbitale și o infrastructură terestră dezvoltată în mod corespunzător. Expediția 59 operează în prezent la bordul ISS. Au fost pregătite și efectuate 18 expediții de vizită la ISS.

Numele stației orbitale	Perioada de zbor, ani	Numărul de expediții		Ore de zbor, zile
Numele stației orbitale	Perioada de zbor, ani	Principal	Vizite	Ore de zbor, zile
Saliut-1
Saliut-2
	1973 - 1979
Saliut-3	1974 - 1975
Saliut-4	1974 - 1977
Salyut-5	1976 - 1977
Salyut-6	1977 - 1982
Salyut-7	1982 - 1991
	1986 - 2001

În conformitate cu „Programul pe termen lung de cercetare științifică și aplicată și experimente planificate pe segmentul rus al ISS”, experimentele spațiale sunt efectuate la bordul stației. Acestea sunt grupate în secțiuni tematice în zece domenii de cercetare științifică și tehnică. Programul oferă o idee despre scopurile, obiectivele și rezultatele așteptate ale cercetării și stă la baza elaborării planurilor de implementare a acesteia, în funcție de resursele disponibile și de pregătirea echipamentelor și a documentației. Cercetarea spațială extinde și aprofundează cunoștințele despre planeta noastră și lumea înconjurătoare, punând bazele pentru rezolvarea problemelor științifice și socio-economice fundamentale. Volumul cercetărilor efectuate pe ISS RS este în continuă creștere.

Se plănuiește modernizarea stației cu un modul rusesc de laborator multifuncțional (MLM), care va crește semnificativ programul de cercetare științifică rusă prin livrarea unui întreg complex de echipamente științifice noi către ISS. În plus, împreună cu MLM, este planificată livrarea manipulatorului european ERA pentru a sprijini activitățile extravehiculare ale echipajelor ISS. În viitor, este planificată livrarea unui modul nod și două module științifice și energetice către ISS RS.

Turism spatial

Într-o serie de țări, o întreagă industrie este deja în curs de dezvoltare pentru a oferi zboruri în spațiu pentru cetățenii obișnuiți care nu au calificări profesionale de cosmonaut. Spațiul privat nu numai că poate aduce profit proprietarilor fondurilor corespunzătoare, dar, ca și spațiul tradițional, spațiul public duce la crearea de noi tehnologii și, prin urmare, la extinderea capacităților societății.

20 de turiști spațiali au fost instruiți pentru zborul către ISS RS, 10 dintre ei au efectuat un zbor spațial:

		Domeniu de activitate profesională, profesie	Zboruri efectuate, perioada, durata
Tito Denis			1 zbor 7 zile 22 ore 4 minute 8 secunde.
Shuttleworth Mark			1 zbor 9 zile 21 ore 25 minute 05 secunde.
Olsen Gregory			1 zbor 9 zile 21 ore 14 minute 07 secunde.
Kostenko Serghei
Pontes Marcos	Brazilia	Pilot de testare	1 zbor 9 zile 21 ore 17 minute 04 secunde.
Ansari Anush			1 zbor 10 zile 21 ore 04 minute 37 secunde.
Enomoto Daisuke
Simoni Charles			2 zboruri 13 zile 18 ore 59 minute 50 secunde; 12 zile 19 ore 25 minute 52 secunde.
Șeicul Muzafar	Malaezia	Medic ortoped	1 zbor 10 zile 21 ore 13 minute 21 secunde.
Faiz bin Khalid	Malaezia	Medic militar, stomatolog
Polonsky Serghei
Lance Bass		Muzician
Garver Laurie
Yi Seo Yeon (Lee So Yeon)	Republica Coreea	Știință, biotehnologie	1 zbor 10 zile 21 ore 13 minute 05 secunde.
	Republica Coreea
Richard Garriott			1 zbor 11 zile 20 ore 35 minute 37 secunde.
Nick Khalik	Australia
Guy Lalibirte		Afaceri, artist	1 zbor 10 zile 21 ore 16 minute 55 secunde
Esther Dyson
Barbara Barrett

„ISTORIA SPAȚIULUI MANAT”

„...dar în căutarea luminii și a cunoașterii, omenirea va privi mai întâi timid dincolo de atmosferă, apoi va cuceri întregul spațiu circumsolar.”

K. E. Ciolkovski.

Omul a fost întotdeauna atras de cer și... stele. De când a început să se recunoască drept „Homo Sapiens” „, și-a dorit mereu să zboare pe cer ca o pasăre și, privind în adâncurile întunecate ale spațiului, unde stelele scânteiau misterios, era bântuit de întrebări: este el singur în Univers? Există frați intelectuali și cum sunt ei?

Pentru prima dată, omul a putut să vadă pământul din ochi de pasăre doar cu inventarea balonului cu aer cald - 1783, iar odată cu inventarea avionului, o astfel de oportunitate a apărut pentru aproape toată omenirea.

Cu misterioasele stele sclipitoare, situația era mai complicată - stelele în sine erau prea departe. Chiar și lumina de la ele ajunge pe Pământ, făcându-și drum prin adâncurile Universului timp de zeci de ani. Și singura modalitate de a te apropia de ei era să călărești pe un vis. Dar omul nu doar a visat, ci și a îndrăznit, a creat, aducând mai aproape realizarea visului său.

Odată cu inventarea prafului de pușcă a fost descoperit principiul propulsiei cu reacție - racheta cu praf de pușcă. Dar au fost nevoie de încă două milenii pentru ca această mică jucărie cu praf de pușcă, care a trecut prin rachete de luptă și transportoare intercontinentale de focoase nucleare, să se transforme într-un transportator de nave spațiale. Dar mai întâi lucrurile.

Comandanții antichității și-au îndreptat atenția către racheta cu pulbere și au început să o folosească ca armă incendiară în timpul asediului și asaltării cetăților. Mai târziu au decis să-l folosească pentru a livra încărcături distructive țintei. În armata rusă, prima mențiune despre utilizarea rachetelor de luptă datează de la mijlocul secolului al XIX-lea. secolul - perioada războiului ruso-turc. Cu toate acestea, din cauza lipsei de metode fiabile pentru stabilizarea și controlul zborului unei rachete de-a lungul traiectoriei și, în consecință, a dispersiei foarte mari, „artileria cu rachete” nu a primit o utilizare pe scară largă. Tocmai în acest moment a fost implementată ideea unui țevi cu răni, care a crescut foarte mult raza de tragere și precizia, iar noul proiectil de rachetă, departe de a fi perfect și capricios, nu promitea niciun beneficiu artileriştilor.

Dar tocmai în acest moment - sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, aeronautica în curs de dezvoltare rapidă (pe lângă baloanele pe cer, au apărut primele dirijabile) și aviația nou-apărată au dat impuls tuturor visători în lume, reînviind visul minunat al zborurilor către alte lumi. În imaginația lor, escadrile de nave spațiale se grăbeau deja spre planetele vecine, gata fie să-și ajute frații în minte să se ridice la un nivel superior de dezvoltare, fie să acumuleze ei înșiși cunoștințe și tehnologie. Li s-a părut că cerul a fost deja stăpânit de om, „un pic mai mult, un pic mai mult” - și iată-l - Marte, visul tuturor romanticilor spațial.

Peste tot au început să fie organizate tot felul de secțiuni și societăți, cu scopul de a efectua zboruri către Lună și Marte, s-au ținut prelegeri, s-au ținut dezbateri și au fost publicate o mulțime de broșuri pseudoștiințifice și pur și simplu fantastice. Dar visătorii treji (și au fost unii printre ei) au înțeles perfect că nici un balon, nici un dirijabil, nici un avion cu motorul cu piston de mică putere nu sunt potrivite pentru a ajunge pe alte planete. Și, prin urmare, ochii atât ai visătorilor, cât și ai practicanților realiști de călători în spațiu au căzut aproape simultan asupra rachetei.

La sfârșitul secolului al XIX-lea (1881), revoluționarul revoluționar rus Nikolai Kibalcici, condamnat la moarte pentru uciderea țarului Alexandru al II-lea , cu câteva zile înainte de execuție, a făcut primele schițe și calcule (evident pentru prima dată în Rusia) ale unui avion rachetă.

Cam în aceeași perioadă (sfârșitul secolului al XIX-lea) secolul) Profesorul de la gimnaziul Kaluga Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, un visător pasionat și om de știință autodidact, a fundamentat pentru prima dată teoretic principiul propulsiei cu reacție. În 1903, a fost publicată lucrarea sa „Cercetarea spațiilor mondiale cu instrumente reactive”. Un timp mai târziu, și anume în 1929, a fost publicată a doua sa carte despre elementele de bază ale navigației cu rachete, „Trenurile cu rachete spațiale”. În „Proceedings on the Space Rocket” el trasează o linie sub munca sa în domeniul navigației spațiale. În ele, el a demonstrat în mod convingător că singurul motor posibil pentru zbor în gol (spațiul cosmic) este o rachetă și a fundamentat teoretic posibilitatea de a ajunge la corpurile cerești cele mai apropiate de Pământ folosind „trenuri de rachete”, adică vehicule de lansare în mai multe etape care își aruncă. etape petrecute. Acest lucru a condus la o reducere a greutății reziduale a vehiculului de lansare și, prin urmare, la creșterea vitezei acestuia.

Pentru această contribuție neprețuită la teoria navigației spațiale, profesorul Kaluga K.E. Tsiolkovsky a câștigat faima mondială și este considerat, pe bună dreptate, fondatorul cosmonauticii teoretice.

Cam în aceeași perioadă (primul deceniu al XX secolul) o altă stea strălucitoare a fulgerat în firmamentul cosmic al Rusiei - Friedrich Arturovici Zander.

Ascultând poveștile tatălui său despre abisurile negre care despart stelele, despre multe alte lumi care probabil există, deși foarte îndepărtate, dar încă există, Friedrich nu se mai putea gândi la nimic altceva. Pentru unii oameni, viața umbrește toate aceste gânduri din copilărie, dar pentru Zander aceste gânduri i-au umbrit întreaga viață.

A absolvit Institutul Politehnic din Riga, a studiat în Germania și din nou la Riga. În 1915, războiul l-a mutat la Moscova. Acum tot ce face este să zboare în spațiu. Nu, desigur, pe lângă asta lucrează la uzina de avioane cu motor, face ceva, numără, desenează, dar toate gândurile lui sunt în spațiu. Orbit de visele sale, este încrezător că îi va convinge pe alții, pe mulți, pe toți, de necesitatea urgentă a zborului interplanetar. El dezvăluie oamenilor o imagine fantastică care i-a apărut cândva, un băiat:

„Cine, întorcându-și privirea către cer într-o noapte senină de toamnă, la vederea stelelor scânteind pe el, nu s-a gândit că acolo, pe planete îndepărtate, poate trăiesc creaturi inteligente asemănătoare cu noi, cu multe mii de ani înaintea noi în cultură. Ce nenumărate valori culturale ar putea fi livrate globului de către știința pământească dacă o persoană ar putea zbura acolo și ce cheltuieli minime trebuie făcute pentru o cauză atât de mare, în comparație cu ceea ce este irosit inutil de către om.”

Un inginer proeminent își amintește: „Vorbea despre zboruri interplanetare de parcă ar avea în buzunar cheia porții cosmodromului”. Da, nu poți să nu ai încredere în el. Și oamenii îl cred. În timp ce vorbește. Dar tăce și atunci mulți încep să creadă că probabil că este nebun până la urmă.

Și era înfometat când a făcut calcule pentru o mașinărie înaripată care ar putea duce o persoană dincolo de atmosferă. Această muncă l-a absorbit atât de mult încât a părăsit fabrica și și-a petrecut 13 luni lucrând la nava sa interplanetară. Nu erau absolut bani, avea mare nevoie, dar a continuat să-și facă calculele. Orice afacere sau conversație care nu are legătură cu călătoriile interplanetare nu l-a interesat. L-a considerat pe Tsiolkovsky un geniu, putea să stea zile întregi la birou cu rigula lui de jumătate de metru și să pretindă că nu era deloc obosit. În căldura muncii frenetice, și-a strâns brusc degetele pe ceafă și, neobservând pe nimeni în jur, a repetat fierbinte și tare:

- Către Marte! Către Marte! Înainte pe Marte!

Cât de ușor era să-l înșeli, confundându-l cu un fanatic - nimic mai mult, cu un inventator obsedat al unui aparat mitic, al cărui creier inflamat nu cunoștea odihnă.

Dar nu era atât de excentric. Mulți ani mai târziu, membru corespondent al Academiei de Științe a URSS I.F. Obraztsov va spune asta despre Friedrich Arturovici:

„O caracteristică a metodei creative a lui Zander a fost dezvoltarea matematică profundă a fiecărei probleme care i-a fost pusă. El nu a dezvoltat doar teoretic profund problemele luate în considerare, dar cu claritatea caracteristică a prezentării, a încercat să-și dea interpretarea problemei care îl îngrijora și să găsească modalități de implementare practică a acesteia.” În primul rând, Zander a fost inginer, și nu doar inginer. „Primul inginer stelar, exploratorul spațial al creierului și al aurului”, așa l-a descris Tsiolkovsky.

Și chiar în acest moment, viitorul absolvent al Universității Tehnice Superioare din Moscova poartă numele. Bauman Sergei Pavlovich Korolev, un tânăr îndrăgostit pasional de cer, a proiectat și construit planoare și le-a zburat el însuși. Nu, acesta nu era încă același Korolev, designerul de rachete și sisteme spațiale, despre care lumea avea să învețe exact o jumătate de secol mai târziu. În acest moment al vieții unui tânăr inginer și pilot, manistratosfera și modalitățile de a o realiza. Alegerea, așa cum s-ar putea aștepta, s-a stabilit și pe o rachetă. Și cunoașterea lucrărilor lui Tsiolkovsky și personal cu Tsander a determinat în cele din urmă direcția căutărilor ulterioare pentru designerul Korolev - avionul rachetă. Cunoașterea lui Tikhonravov și Pobedonostsev, precum și a laboratorului de gaz-dinamică (GDL) din Leningrad, l-au determinat să creeze un centru similar la Moscova, care a luat forma în grupul pentru studiul propulsiei cu reacție (GIRD) de la Osoaviakhim în 1930. Korolev a fost numit șef al GIRD, iar liderul acestuia, desigur, era Tsander. Și pe 17 august 1933, prima rachetă sovietică, faimoasa „nouă”, a fost lansată la locul de testare Nakhabino Chiar și „Legea privind zborul rachetei GIRD R-1” a fost păstrată - asta este „nouă”. a fost sunat, din care a rezultat că zborul rachetei a durat 18 secunde și a ajuns la o altitudine de 400 de metri. La sfârșitul toamnei, când zăpada căzuse deja, a fost lansată a doua rachetă GIRD-X - complet lichidă, cu două rezervoare - alcool și oxigen - concepută de Zander și executată de tovarășii săi din prima brigadă. Aceste două rachete au devenit cu adevărat istorice: cronica rachetelor sovietice cu propulsie lichidă începe cu ele.

În 1934, la inițiativa Comisarului Poporului adjunct al Apărării M. N. Tuhacevsky, un om progresist care i-a susținut puternic pe oamenii de știință din rachete, două organizații conexe implicate în studiul propulsiei cu reacție, GDL Leningrad și GIRD din Moscova, au fost luate sub tutela Comisariatului Poporului pentru Apărare și au fuzionat în RNII - o institut de cercetare rachete. Studiul propulsiei cu reacție a primit un nou statut - dintr-o inițiativă-organizație publică a devenit o organizație de importanță națională și a început să funcționeze conform planurilor clienților militari. Dar planurile armatei erau foarte specifice și foarte departe de a zbura în spațiu și, mai ales, pe Marte. Aveau nevoie de „artilerie cu rachete” extrem de eficiente (având o putere de foc mare) și cu o precizie de tragere acceptabilă sau, după definiția modernă, rachete „sol-sol” și „aer-sol” (pentru tragerea de la aeronave la sol) .

RNII a rezolvat cu succes sarcinile care i-au fost atribuite: deja în luptele de la Khalkhin Gol, rachetele (rachete aer-sol) au fost folosite cu mare succes pe aeronavele I-153 „Chaika” și I-16, iar la începutul Marele Război Patriotic, au fost create instalații de rachete cu mai multe butoaie pe o platformă de vehicule - celebrele mortare de rachete Garzi, numite cu afecțiune „Katyusha” de către soldații din prima linie, care au jucat un rol important în obținerea victoriei asupra inamicului. Trebuie remarcat faptul că încercările germanilor de a crea ceva asemănător nu au avut succes.

Odată cu dezvoltarea rachetelor de luptă, departamentul institutului, condus de designerul Korolev, s-a angajat în dezvoltarea rachetelor de croazieră (proiectele 212, 216 și 217), dar valul de represiune care a început în 1937 a ajuns la RNII. În 1938, aproape întreaga conducere a institutului și inginerii de conducere de proiectare au fost reprimate, inclusiv viitorul proiectant șef de rachete și sisteme spațiale.

Acum să luăm o clipă departe de afacerile rusești și să vedem cum s-a dezvoltat ideea de navigație spațială în alte țări?

În Statele Unite ale Americii, Robert Goddard, un om cu caracter dificil, complex, a preferat să lucreze pe ascuns, într-un cerc restrâns de oameni de încredere care îi ascultau orbește. Potrivit unuia dintre colegii săi americani, „Goddard considera rachetele rezerva sa privată, iar cei care au lucrat și la această problemă erau considerați braconieri... Această atitudine l-a determinat să abandoneze tradiția științifică de a-și raporta rezultatele prin reviste științifice... ” Un alt american, istoric spațial, scrie despre el: „Este imposibil să se stabilească o legătură directă între Goddard și tehnologia modernă a rachetelor. El este pe ramura aceea care a murit.”

Din raportul omului de știință american F.J. Malin: „Am trecut în revistă lucrările publicate ale primei generații de fondatori ai teoriei zborului spațial: K.E. Ciolkovski (1857 - 1937), R. Goddard (1882 -1945), R. Esnault-Peltry (1881 - 1957) și G. Oberth. În cercurile științifice, aceste materiale au fost clasificate în principal ca literatură științifico-fantastică, în primul rând pentru că decalajul dintre capacitățile motoarelor de rachetă experimentale existente și cerințele reale pentru un motor de rachetă pentru zborurile în spațiu era fantastic de mare. Atitudinea negativă sa extins la mișcarea rachetei în sine...”

Italia: „Oficialii Forțelor Aeriene au arătat foarte puțin interes pentru viitorul motoarelor de rachete... Interesul administrației italiene care a avut grijă de noi în tehnologia rachetelor a fost la punctul de îngheț” - acestea sunt cuvintele lui L. Crocco, fiul al generalului G. Crocco, cel mai mare specialist italian în rachete.

Franța: „Renumitul expert în rachete cu pulbere L. Domblanc a spus: „Am luat această chestiune din proprie inițiativă și am lucrat până la final pe cont propriu, fără ajutorul unor specialiști calificați...”.

Germania: „S-a dovedit a fi imposibil să determin oameni de știință de renume să mă asculte și să se gândească la propunerile mele”, își amintește Hermann Oberth. „Singura șansă de a-i determina să facă asta a fost să atrag interesul publicului pentru ideile mele.”

Dar în Germania a existat un alt inginer care a visat la rachete - Wernher von Braun. Deja în 1929, a reușit să creeze un laborator și să atragă specialiști interesați și pasionați de rachete. Iar odată cu venirea naziștilor la putere în 1933, munca acestui laborator a fost luată sub tutela armatei și ținută la maxim secret. În plus, o serie de alte laboratoare și birouri de proiectare au desfășurat o muncă extinsă privind utilizarea rachetelor în luptă. Alături de acestea, s-au desfășurat lucrări la scară largă la Biroul de proiectare al designerului de aviație Willy Messerschmitt pentru a crea o aeronavă cu motor cu reacție.

Triumful lui Katyusha, după cum sa menționat deja, a încurajat designerii germani să creeze modele similare de lansatoare de rachete de primă linie. În ciuda secretului păzit cu grijă al mortarelor de rachete ale Gărzilor sovietice (chiar și pentru pierderea unei plăci din cutia de obuze, vinovatul a fost amenințat cu execuție), germanii, după cum a menționat istoricul tehnologiei rachetelor German Nazarov, au reușit să „obțină o obuz. de la Katyusha noastră în 1939, când nici măcar nu avea acest nume.” Germanii au luat măsurile cele mai decisive și urgente pentru a crea o astfel de armă și au trimis zeci de companii la dezvoltarea acesteia. Până la sfârșitul războiului, existau multe prototipuri, dintre care niciunul nu satisfacea cerințele armatei. Din 1942, germanii au folosit mortare cu șase țevi pe frontul de Est, trăgând cu rachete Nebelwerfer și Wurfgeret. emise la tragere. Țipetele teribile ale soldaților din prima linie le-a câștigat porecla de „Lăutar”.

Germanii au creat și o rachetă „Reinbote” cu mai multe trepte de 11 metri, cu care au tras în Anvers, și au existat rachete antiaeriene experimentale: micul „Typhoon”, „Schmetterling” de trei metri și „Entsian”, „Reintochter” de șase metri și „Wasserfall” de aproape opt metri. Dintre toate eșantioanele, poate doar „Faustpatron” s-a dovedit a fi relativ perfect - un lansator de grenade propulsat de rachete, care a fost folosit eficient în luptele urbane, când nefericiții băieți din Tineretul Hitlerian au tras din ei direct în tancurile noastre. . Dar a spune că oamenii de știință germani în domeniul rachetei au obținut succes doar în crearea unui lansator de grenade propulsat de rachete înseamnă a nu spune cel mai important lucru despre ei. Principalul succes al oamenilor de știință germani din rachete a fost tocmai faptul că au creat, testat și pus în producție racheta de croazieră V-1 cu un motor cu reacție pulsatorie cu flux direct și racheta balistică V-2. Primul avion V-1 a început să bombardeze Londra și alte orașe engleze în prima jumătate a anului 1943. Dar motorul lor pulsator ramjet scotea un zgomot puternic când zbura, motiv pentru care racheta de croazieră a fost supranumită „clichet”. În plus, avea o viteză de zbor relativ scăzută (până la 600 km/h), așa că a fost ușor de identificat de sistemele de apărare aeriană și a fost interceptat cu destul de mult succes de avioanele de vânătoare.

Aceste neajunsuri nu mai aveau o altă rachetă de luptă proiectată de Wernher von Braun - racheta balistică A-4, numită de germani „Vergeltungs Waffe” „(arma răzbunării), prescurtat ca „V-2”. Greutatea de lansare a acestei rachete a fost de 12,5 tone, forța motorului a fost de 25 de tone, altitudinea de zbor a fost de 86 de kilometri și raza de acțiune a fost de 250 de kilometri.

Pe 7 septembrie 1944, prima rachetă balistică V-2 a fost lansată din zona Haga spre Paris. Londra a început să fie bombardată a doua zi. Când pe 8 septembrie 1944, la ora 18:43, s-a auzit o explozie puternică în zona Chiswick, ei au crezut că o magistrală de gaz a explodat: până la urmă nu a existat nicio avertizare de raid aerian. Exploziile s-au repetat și a devenit clar că conductele de gaz nu au nicio legătură cu asta. Lângă unul dintre cratere, un ofițer de apărare antiaeriană a ridicat o bucată de țeavă care părea să i se lipească de mână: metalul era înghețat. Așa că a devenit clar că racheta folosește aparent oxigen lichid. Din cele 1.402 de V-2 lansate, 1.054 au căzut asupra Marii Britanii, dintre care 517 au ajuns la Londra, provocând multe victime și distrugeri. Peenemünde - numărul de serie 4299, producție în serie Mittelwerke."

Da, trebuie să recunoaștem că germanii au făcut un mare salt înainte în crearea vehiculelor de lansare de rachete de mare putere. Britanicii au fost primii care au apreciat acest lucru, deoarece au fost primii care au fost atacați de rachete balistice. Prin urmare, nu este surprinzător că serviciile secrete ale armatei și serviciile secrete aliate au fost instruite de conducerea lor să colecteze tot ce ține de armele de rachete. Și în etapa finală a războiului, au început o adevărată vânătoare de specialiști în rachete.

Spre deosebire de britanici, nu aveam altceva decât rapoarte de informații despre lansări în Polonia și interceptări radio ale discursurilor entuziaste ale lui Goebbels, care susținea că noi arme ar putea schimba întreg cursul războiului. S-au primit și informații că germanii urmau să folosească V-1 pentru a bombarda Leningradul. Suspendate de bombardamentele Heinkel-111, avioanele cu proiectile, pilotate de piloți sinucigași, urmau să zboare către Kuibyshev, Chelyabinsk, Magnitogorsk și alte orașe Pentru a se răzbuna pe eșecul de a se preda Leningrad, mai multe V-2 au fost livrate la Tallinn pe mare, dintre care șase au fost trimise sub un tren secret sub Pskov Dar trenul nu a ajuns la Pskov - a fost deraiat de partizani, în general, germanii nu au putut folosi nici V-1, nici V-2 Frontul de Est, care însă cu greu a redus interesul Cartierului General pentru armele kraket ale inamicului, trupele Mareșalului Konev s-au apropiat de zona terenului de antrenament Blizna, deoarece la NII-1 (fostul RNII) au început să se pregătească să zboare în Polonia. Și viitorul proiectant șef de rachete și sisteme spațiale, S.P. Korolev, care tocmai fusese neconvoiat de pe „Sarașka” Tupolev, testa rachete de amplificare pentru a facilita decolarea bombardierelor Tu-2 și Pe-2 de pe aerodromurile de câmp. A auzit deja ceva despre armele de rachete germane, a analizat mult zborurile bombardierelor cu rachetă de amplificare, nu mai crede într-un avion-rachetă cu propulsie lichidă, dar încă nu crede într-o rachetă mare. Dar însuși faptul că o rachetă de producție reală care zboară cu o rază de acțiune de 250 de kilometri îi spune multe. I-a placut V-2 si l-a enervat... I-a placut si l-a enervat! Cu siguranţă! Fau era o mașină care era înaintea timpului său și numai din acest motiv nu se putea abține să nu-i placă. Dar ea nu s-a putut abține să nu-l enerveze, pentru că prin faptul existenței ei a predeterminat alegerea pe care trebuia să o facă: un avion-rachetă sau o rachetă mare. Desigur, în ultimii 15 ani a învățat multe despre tehnologia rachetelor, dar este cu adevărat necesar să abandoneze avionul rachetă? Si pentru ce?! De dragul acestei chestii germane grase, capricioasă și încă neputând să zboare bine? Dar astăzi se ridică deja la o înălțime de 178 de kilometri, până la care nu se știe când va zbura avionul rachetă și dacă va zbura... Pe lângă orice altceva, o rachetă balistică este o realitate, deja zboară și nu trebuie să fii convins că este Poate sa do. Dar nu există nici o aeronavă stratosferică. Nu se vede. Cei care decid, de regulă, nu înțeleg desenele. Aceasta înseamnă că în avioanele rachete pot doar crede. Dar a crede înseamnă a-ți asuma un risc. Și cine vrea să-și asume riscuri dacă nu există niciun risc?!

Aceste gânduri l-au făcut pe Korolev mohorât și concentrat. Și era ceva care să devină sumbru: era necesară o restructurare fundamentală a tuturor planurilor de viață.

Nu a fost inclus în primul set al vânătorilor noștri de trofee - termina programul de testare și a participat la pregătirea aeronavei cu un rapel pentru vacanța planificată în Tushino - Ziua Aviației. A ajuns la Berlin abia în septembrie 1945.

Până atunci, toți specialiștii mari de rachete germani, conduși de însuși Wernher von Braun, fuseseră deja capturați de Aliați. În plus, toate fabricile principale pentru producția de componente de rachete balistice au fost capturate de americani. În momentul în care au fost transferați în zona de ocupație sovietică, americanii au scos 300 de vagoane de marfă cu rachete și componentele acestora. Din rămășițele jalnice din fabricile subterane ale post-americanilor și din Peenemünde bombardată, Korolev abia a reușit să adune cincisprezece V-2 demontate, care au fost trimise cu trenul special la Podlipki, lângă Moscova (actualul oraș Korolev). Acolo, la fosta fabrică de artilerie, acum transferată oamenilor de știință de rachete, până în iulie 1947, din ele au fost asamblate unsprezece V-2, după producerea componentelor lipsă De la Podlipki, aceste rachete au fost transportate în mare secret cu un tren special la noul site de testare creat în cursurile inferioare ale Volgăi.

Prima lansare a unei rachete balistice în țara noastră a avut loc pe 18 octombrie 1947 la ora 10:47. Ea a „urcat” pe cer 86 de kilometri și a început să cadă de acolo la pământ de-a lungul unei curbe balistice. Craterul de la locul căderii sale, de aproximativ 20 de metri în diametru și adânc ca o colibă de sat, a fost situat la 274 de kilometri de la început. Între 18 octombrie și 13 noiembrie 1947, toate unsprezece rachete V-2 au fost lansate. În ciuda faptului că doar cinci dintre cele unsprezece rachete au atins ținta, Korolev și alți specialiști au considerat acest rezultat foarte încurajator.

A trecut mai puțin de un an de când întreaga cantitate limitată de V-2 capturate a fost împușcată în KapYar (un teren de antrenament în partea inferioară a Volgăi), când o copie sovietică nou-nouță a „R-1” a acestuia a fost deja livrat acolo Prima lansare Racheta balistică sovietică a avut loc în octombrie 1948. Ca o nouă armă, gata să înlocuiască artileria de tun și aviația, această rachetă, desigur, nu era potrivită: rază scurtă, putere scăzută și dispersie mare mulți din conducere, atât militari cât și civili, au început deja să înțeleagă că rachetele sunt o armă foarte promițătoare, ele sunt în plus, desene de rachete balistice în mai multe etape A-9 și A-10. bombardamentul New York-ului, au fost descoperite în arhivele lui Wernher von Braun.

Prin urmare, la lansarea imperfectului „R-1” în serie, toată lumea a înțeles că acest lucru era necesar pentru a pregăti designeri și designeri, pentru a dezvolta tehnologii în producție și a interacționa cu companiile afiliate și pentru a pregăti o mare armată de ingineri și muncitori cu înaltă calificare. Toate acestea au fost exact cazul și, ulterior, rachete cu diverse scopuri au ieşit de pe liniile de asamblare ale industriei sovietice, în expresia figurativă a lui N.S. Hrușciov, „ca cârnații dintr-un magazin de cârnați”.

Să ne uităm un moment la cronologia „creșterii” rachetelor sovietice:

1948 - R-1 - autonomie 280 de kilometri;

1949 - R-2 - autonomie 600 de kilometri;

1951 - R-3 - interval de 3000 de kilometri (dar Korolev nu l-a lansat în producție, a simțit intuitiv că nu era așa);

1953 - R-5 - autonomie 5000 de kilometri;

1956 - R-5M - deja cu un focos nuclear;

1957 - celebrul R-7 - balistic intercontinental.

Mențiune specială trebuie făcută despre racheta R-7. Racheta R-7 este rezultatul principal al muncii pământești a lui Korolev și începutul activității sale spațiale. Și satelitul, și nava spațială Gagarin și toate celelalte modele minunate și originale ale lui Serghei Pavlovici, fără racheta R-7, se transformă în jucării scumpe, complicate și fără sens. „Șapte” este unul dintre miracolele secolului al XX-lea - primar în istoria astronauticii. Ar fi putut pur și simplu să arunce o fontă în spațiu și tot ar fi fost un eveniment de epocă.

Octombrie 1957 - R-7 lansează pe orbită primul satelit artificial al Pământului.

Septembrie 1959 - R-7 a purtat pentru prima dată în istoria omenirii mesajul pământenilor pe Lună.

Originile astronauticii

Viteza circulară

Mișcarea navelor spațiale pe orbite eliptice

Perioada orbitală a navei spațiale

A doua și a treia viteză de evacuare

Aplicarea practică a astronauticii

concluzii

Teste

Cum să faci o bază spațială profitabilă?

Reparați andocare în spațiu

Baza de cercetare în spațiu

Oraș spațial

Trebuie schimbat strategia

Citeste si