Najwyższa prędkość osiągana przez człowieka w kosmosie.  Podróże międzygwiezdne to nie science fiction

Najwyższa prędkość osiągana przez człowieka w kosmosie. Podróże międzygwiezdne to nie science fiction

Układ słoneczny od dawna nie był przedmiotem szczególnego zainteresowania pisarzy science fiction. Ale, co zaskakujące, nasze „rodzime” planety nie dają wielu naukowcom inspiracji, chociaż nie zostały jeszcze praktycznie zbadane.

Ledwo wycinając okno w kosmos, ludzkość rozdziera się na nieznane odległości, i to nie tylko w snach, jak dawniej.
Siergiej Korolew również obiecał wkrótce polecieć w kosmos „na bilecie związkowym”, ale to zdanie ma już pół wieku, a kosmiczna odyseja to wciąż los elity - zbyt droga. Jednak dwa lata temu HACA wystartowała wspaniały projekt 100-letni statek kosmiczny, która polega na stopniowym i długofalowym tworzeniu podstaw naukowych i technicznych dla lotów kosmicznych.


Ten bezprecedensowy program powinien przyciągnąć naukowców, inżynierów i pasjonatów z całego świata. Jeśli wszystko się powiedzie, za 100 lat ludzkość będzie mogła zbudować statek międzygwiezdny, a my będziemy poruszać się po Układzie Słonecznym jak tramwaje.

Więc jakie są problemy, które należy rozwiązać, aby lot gwiezdny stał się rzeczywistością?

CZAS I PRĘDKOŚĆ SĄ WZGLĘDNE

Choć może się to wydawać dziwne, astronomia pojazdów automatycznych wydaje się niektórym naukowcom prawie rozwiązanym problemem. I to pomimo tego, że nie ma absolutnie żadnego sensu wypuszczanie automatów w gwiazdy z obecnymi prędkościami ślimaków (ok. 17 km/s) i innym prymitywnym (jak na tak nieznane drogi) sprzętem.

Teraz poza Układ Słoneczny amerykański statek kosmiczny Pioneer 10 i Voyager 1 odszedł, nie ma już z nimi żadnego związku. Pioneer 10 zmierza w kierunku gwiazdy Aldebaran. Jeśli nic mu się nie stanie, dotrze w okolice tej gwiazdy... za 2 miliony lat. W ten sam sposób pełzają po przestrzeniach Wszechświata i innych urządzeń.

Tak więc, niezależnie od tego, czy statek nadaje się do zamieszkania, czy nie, aby latać do gwiazd, potrzebuje dużej prędkości zbliżonej do prędkości światła. Pomoże to jednak rozwiązać problem latania tylko do najbliższych gwiazd.

„Nawet gdybyśmy zdołali zbudować gwiezdny statek, który mógłby latać z prędkością bliską prędkości światła”, napisał K. Feoktistow, „czas podróży tylko w naszej Galaktyce będzie liczony w tysiącleciach i dziesiątkach tysiącleci, ponieważ jego średnica wynosi około 100 000 lat świetlnych. Ale na Ziemi w tym czasie minie znacznie więcej.

Zgodnie z teorią względności przebieg czasu w dwóch poruszających się względem siebie układach jest inny. Ponieważ na dużych odległościach statek będzie miał czas na rozwinięcie prędkości bardzo zbliżonej do prędkości światła, różnica czasu na Ziemi i na statku będzie szczególnie duża.

Zakłada się, że pierwszym celem lotów międzygwiezdnych będzie alfa Centauri (układ trzech gwiazd) – najbliżej nas. Z prędkością światła można tam lecieć za 4,5 roku, na Ziemi w tym czasie minie dziesięć lat. Ale im większa odległość, tym większa różnica w czasie.

Pamiętasz słynną Mgławicę Andromedy Iwana Efremowa? Tam lot mierzy się latami i ziemskimi. Co najmniej piękna historia. Jednak ta upragniona mgławica (a dokładniej galaktyka Andromedy) znajduje się w odległości 2,5 miliona lat świetlnych od nas.



Według niektórych obliczeń podróż astronautów potrwa ponad 60 lat (według godzin międzygwiezdnych), ale na Ziemi minie cała era. Jak kosmiczni „neandertalczycy” spotkają się z ich odległymi potomkami? I czy Ziemia w ogóle będzie żywa? Oznacza to, że zwrot jest w zasadzie bez znaczenia. Jednak podobnie jak sam lot: musimy pamiętać, że widzimy galaktykę Andromedy taką, jaka była 2,5 miliona lat temu – tyle jej światła dociera do nas. Jaki jest sens latania do nieznanego celu, który być może nie istniał od dawna, w każdym razie w swojej poprzedniej formie i dawnym miejscu?

Oznacza to, że nawet loty z prędkością światła są uzasadnione tylko do stosunkowo bliskich gwiazd. Jednak pojazdy lecące z prędkością światła, jak na razie żyją tylko w teorii przypominającej science fiction, jednak naukowej.

STATEK ROZMIARÓW PLANETY

Naturalnie przede wszystkim naukowcy wpadli na pomysł wykorzystania w silniku okrętu najwydajniejszej reakcji termojądrowej – co już częściowo opanowali (do celów wojskowych). Jednak w przypadku podróży w obie strony z prędkością zbliżoną do światła, nawet przy idealnej konstrukcji systemu, wymagany jest stosunek masy początkowej do masy końcowej wynoszący co najmniej 10 do trzydziestej mocy. Oznacza to, że statek kosmiczny będzie wyglądał jak ogromny pociąg z paliwem wielkości małej planety. Nie da się wystrzelić takiego kolosa w kosmos z Ziemi. Tak, i zbieraj na orbicie - też nie bez powodu naukowcy nie dyskutują o tej opcji.

Bardzo popularny jest pomysł silnika fotonowego wykorzystującego zasadę anihilacji materii.

Anihilacja to przekształcenie cząstki i antycząstki podczas ich zderzenia w dowolne inne cząstki, które różnią się od pierwotnych. Najbardziej badana jest anihilacja elektronu i pozytonu, który generuje fotony, których energia będzie poruszała statek kosmiczny. Obliczenia amerykańskich fizyków Ronana Keane'a i Wei-minga Zhanga pokazują, że na podstawie nowoczesne technologie możliwe jest stworzenie silnika anihilacyjnego zdolnego do przyspieszenia statku kosmicznego do 70% prędkości światła.

Jednak zaczynają się kolejne problemy. Niestety używanie antymaterii jako paliwa rakietowego jest bardzo trudne. Podczas anihilacji pojawiają się błyski najsilniejszego promieniowania gamma, które są szkodliwe dla astronautów. Ponadto kontakt paliwa pozytonowego ze statkiem jest obarczony śmiertelną eksplozją. Wreszcie, wciąż nie ma technologii umożliwiających pozyskiwanie wystarczającej ilości antymaterii i przechowywanie jej przez długi czas: na przykład atom antywodoru „żyje” teraz krócej niż 20 minut, a wyprodukowanie miligrama pozytonów kosztuje 25 milionów dolarów.

Załóżmy jednak, że z czasem te problemy można rozwiązać. Jednak nadal będzie potrzebne dużo paliwa, a początkowa masa statku fotonowego będzie porównywalna z masą Księżyca (według Konstantina Feoktistowa).

Złamał żagiel!

Za najpopularniejszy i najbardziej realistyczny statek kosmiczny uważa się dziś żaglówkę słoneczną, której pomysł należy do radzieckiego naukowca Friedricha Zandera.

Żagiel słoneczny (światło, foton) to urządzenie wykorzystujące ciśnienie światło słoneczne lub laser na lustrzanej powierzchni do napędzania statku kosmicznego.
W 1985 roku amerykański fizyk Robert Forward zaproponował projekt międzygwiezdnej sondy przyspieszanej energią mikrofalową. Projekt przewidywał, że sonda dotrze do najbliższych gwiazd za 21 lat.

Na XXXVI Międzynarodowym Kongresie Astronomicznym zaproponowano projekt laserowego statku kosmicznego, którego ruch zapewnia energia laserów optycznych znajdujących się na orbicie wokół Merkurego. Według obliczeń droga statku tego projektu do gwiazdy Epsilon Eridani (10,8 lat świetlnych) iz powrotem zajęłaby 51 lat.

„Mało prawdopodobne, abyśmy byli w stanie poczynić znaczące postępy w zrozumieniu świata, w którym żyjemy, na podstawie danych uzyskanych z podróży po naszym Układzie Słonecznym. Oczywiście myśl zwraca się ku gwiazdom. Wszak wcześniej zrozumiano, że loty dookoła Ziemi, loty na inne planety naszego Układu Słonecznego nie są celem ostatecznym. Utorowanie drogi do gwiazd wydawało się być głównym zadaniem.

Te słowa nie należą do pisarza science fiction, ale do projektanta statku kosmicznego i kosmonauty Konstantina Feoktistowa. Według naukowca nie zostanie znalezione nic szczególnie nowego w Układzie Słonecznym. I to pomimo tego, że człowiek do tej pory latał tylko na Księżyc…


Jednak poza Układem Słonecznym ciśnienie światła słonecznego zbliża się do zera. Dlatego istnieje projekt przyspieszenia słonecznej żaglówki za pomocą systemów laserowych z jakiejś asteroidy.

To wszystko jest jeszcze teorią, ale pierwsze kroki są już podejmowane.

W 1993 r. Rosyjski statek„Progress M-15” w ramach projektu „Znamya-2” po raz pierwszy zastosowano żagiel słoneczny o szerokości 20 metrów. Podczas dokowania Progressa do stacji Mir, jego załoga zainstalowała na pokładzie Progressa jednostkę rozmieszczania reflektorów. W rezultacie reflektor utworzył jasną plamę o szerokości 5 km, która przeszła przez Europę do Rosji z prędkością 8 km/s. Plama światła miała jasność z grubsza równoważną jasności księżyca w pełni.



Zaletą żaglówki słonecznej jest więc brak paliwa na pokładzie, wadą jest podatność konstrukcji żagla: w rzeczywistości jest to cienka folia naciągnięta na ramę. Gdzie jest gwarancja, że ​​po drodze żagiel nie będzie dziurawy od cząstek kosmicznych?

Wersja żaglowa może być odpowiednia do uruchamiania zrobotyzowanych sond, stacji i statków towarowych, ale nie nadaje się do załogowych lotów powrotnych. Istnieją inne konstrukcje statków kosmicznych, ale w jakiś sposób przypominają powyższe (z tymi samymi ogromnymi problemami).

NIESPODZIANKI W MIĘDZYGWIAZDOWEJ PRZESTRZENI

Wygląda na to, że na podróżników we Wszechświecie czeka wiele niespodzianek. Na przykład ledwo wychylając się z Układu Słonecznego, Aparat amerykański„Pioneer-10” zaczął testować siłę nieznane pochodzenie powodując słabe hamowanie. Pojawiło się wiele sugestii, aż do nieznanych jeszcze skutków bezwładności, a nawet czasu. Nadal nie ma jednoznacznego wyjaśnienia tego zjawiska, rozważane są różne hipotezy: od prostych technicznych (na przykład siła reaktywna z wycieku gazu w aparacie) po wprowadzenie nowych praw fizycznych.

Inny statek kosmiczny, Voyager 1, wykrył obszar na krawędzi Układu Słonecznego z silną pole magnetyczne. W nim ciśnienie naładowanych cząstek z przestrzeni międzygwiazdowej powoduje pogrubienie pola wytworzonego przez Słońce. Urządzenie zarejestrowano również:

  • wzrost liczby elektronów wysokoenergetycznych (około 100 razy), które przenikają do Układu Słonecznego z przestrzeni międzygwiazdowej;
  • gwałtowny wzrost poziomu galaktycznych promieni kosmicznych - wysokoenergetycznych naładowanych cząstek pochodzenia międzygwiazdowego.
A to tylko kropla w morzu! Jednak nawet to, co dziś wiadomo o oceanie międzygwiezdnym, wystarczy, aby podważyć samą możliwość surfowania po wszechświecie.

Przestrzeń między gwiazdami nie jest pusta. Wszędzie są resztki gazu, pyłu, cząstek. Podczas próby poruszania się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, każdy zderzający się ze statkiem atom będzie jak cząsteczka wysokoenergetycznych promieni kosmicznych. Poziom twardego promieniowania podczas takiego bombardowania wzrośnie niedopuszczalnie nawet podczas lotów do najbliższych gwiazd.

A mechaniczne uderzenie cząstek przy takich prędkościach będzie porównywane do wybuchowych pocisków. Według niektórych obliczeń co centymetr ekran ochronny statek kosmiczny będzie nieustannie bombardowany z częstotliwością 12 strzałów na minutę. Oczywiste jest, że żaden ekran nie wytrzyma takiej ekspozycji przez kilka lat lotu. Lub będzie musiał mieć niedopuszczalną grubość (dziesiątki i setki metrów) i masę (setki tysięcy ton).



Właściwie wtedy statek kosmiczny będzie składał się głównie z tego ekranu i paliwa, co będzie wymagało kilku milionów ton. Ze względu na te okoliczności loty z takimi prędkościami są niemożliwe, tym bardziej, że po drodze można natknąć się nie tylko na pył, ale także na coś większego, czy też zostać uwięzionym w nieznanym polu grawitacyjnym. A potem znowu nieunikniona jest śmierć. Tak więc nawet jeśli możliwe jest przyspieszenie statku kosmicznego do prędkości podświetlnej, to nie osiągnie on ostatecznego celu - na jego drodze będzie zbyt wiele przeszkód. Dlatego loty międzygwiezdne można wykonywać tylko przy znacznie niższych prędkościach. Ale wtedy czynnik czasu sprawia, że ​​te loty są bez znaczenia.

Okazuje się, że nie da się rozwiązać problemu transportu ciał materialnych na odległości galaktyczne z prędkością bliską prędkości światła. Nie ma sensu przedzierać się przez przestrzeń i czas za pomocą mechanicznej struktury.

OTWÓR kreta

Science fiction, próbując przezwyciężyć nieubłagany czas, wymyśliło sposób „wygryzania dziur” w przestrzeni (i czasie) i „składania” go. Wymyślili różne skoki nadprzestrzenne z jednego punktu przestrzeni do drugiego, omijając obszary pośrednie. Teraz naukowcy dołączyli do pisarzy science fiction.

Fizycy zaczęli szukać ekstremalnych stanów materii i egzotycznych luk we wszechświecie, w których można poruszać się z prędkością ponadświetlną, wbrew teorii względności Einsteina.



Tak narodził się pomysł tunelu czasoprzestrzennego. Ta nora łączy dwie części wszechświata jak wycięty tunel, który łączy dwa miasta oddzielone od siebie wysoka góra. Niestety tunele czasoprzestrzenne są możliwe tylko w absolutnej próżni. W naszym wszechświecie te nory są niezwykle niestabilne: mogą po prostu zapaść się, zanim dotrze tam statek kosmiczny.

Jednak do stworzenia stabilnych tuneli czasoprzestrzennych można wykorzystać efekt odkryty przez Holendra Hendrika Casimira. Polega na wzajemnym przyciąganiu przewodzących ciał nienaładowanych pod działaniem oscylacji kwantowych w próżni. Okazuje się, że próżnia nie jest całkowicie pusta, występują fluktuacje pola grawitacyjnego, w którym spontanicznie pojawiają się i znikają cząstki i mikroskopijne tunele czasoprzestrzenne.

Pozostaje tylko znaleźć jedną z dziur i rozciągnąć ją, umieszczając ją między dwiema nadprzewodnikowymi kulkami. Jedno ujście tunelu pozostanie na Ziemi, drugie zostanie przeniesione przez statek kosmiczny z prędkością bliską światłu do gwiazdy - obiektu końcowego. Oznacza to, że statek kosmiczny niejako przebije się przez tunel. Gdy statek kosmiczny dotrze do celu, tunel czasoprzestrzenny otworzy się na prawdziwą błyskawiczną podróż międzygwiezdną, której czas trwania zostanie obliczony w minutach.

BAŃKA WYPACZOWA

Podobny do teorii krzywizny bańki tuneli czasoprzestrzennych. W 1994 roku meksykański fizyk Miguel Alcubierre przeprowadził obliczenia zgodnie z równaniami Einsteina i odkrył teoretyczną możliwość deformacji falowej kontinuum przestrzennego. W takim przypadku przestrzeń zmniejszy się przed statkiem kosmicznym i jednocześnie rozszerzy się za nim. Statek kosmiczny niejako jest umieszczony w bańce krzywizny, zdolnej do poruszania się z nieograniczoną prędkością. Geniusz tego pomysłu polega na tym, że statek kosmiczny spoczywa w bańce krzywizny, a prawa teorii względności nie są naruszane. Jednocześnie sama bańka krzywizny porusza się, lokalnie zniekształcając czasoprzestrzeń.

Pomimo niemożności poruszania się szybciej niż światło, nic nie stoi na przeszkodzie, aby przestrzeń poruszała się lub rozprzestrzeniała zakrzywienie czasoprzestrzeni szybciej niż światło, co, jak się uważa, miało miejsce natychmiast po Wielkim Wybuchu w czasie formowania się Wszechświata.

Wszystkie te pomysły nie mieszczą się jeszcze w ramach nowoczesna nauka Jednak w 2012 roku przedstawiciele NASA ogłosili przygotowanie eksperymentalnego testu teorii dr Alcubierre'a. Kto wie, może teoria względności Einsteina stanie się kiedyś częścią nowego globalna teoria. W końcu proces uczenia się nie ma końca. Tak więc pewnego dnia będziemy mogli przebić się przez ciernie do gwiazd.

Irina GROMOVA

Aby pokonać siłę grawitacji i umieścić statek kosmiczny na orbicie Ziemi, rakieta musi lecieć z prędkością co najmniej 8 kilometrów na sekundę. To jest pierwsza prędkość kosmiczna. Urządzenie, któremu nadano pierwszą kosmiczną prędkość, po oddzieleniu od Ziemi staje się sztucznym satelitą, czyli porusza się wokół planety po orbicie kołowej. Jeśli pojazdowi powiedziano prędkość mniejszą niż pierwsza kosmiczna, będzie poruszał się po trajektorii przecinającej się z powierzchnią Globus. Innymi słowy, spadnie na Ziemię.


Pociski A i B otrzymują prędkość poniżej pierwszej kosmicznej - spadną na Ziemię;
pocisk C, któremu nadano pierwszą kosmiczną prędkość, wejdzie na orbitę kołową

Ale taki lot wymaga dużo paliwa. 3kilka minut lotu, silnik pożera cały zbiornik kolejowy, a aby nadać rakiecie niezbędne przyspieszenie, potrzebny jest ogromny skład paliwa kolejowego.

W kosmosie nie ma stacji benzynowych, więc musisz zabrać ze sobą całe paliwo.

Zbiorniki paliwa są bardzo duże i ciężkie. Gdy zbiorniki są puste, stają się dodatkowym ładunkiem rakiety. Naukowcy wymyślili sposób na pozbycie się zbędnej wagi. Rakieta jest montowana jako konstruktor i składa się z kilku poziomów, czyli stopni. Każdy stopień ma własny silnik i własne źródło paliwa.

Pierwszy krok jest najtrudniejszy. Oto najmocniejszy silnik i najwięcej paliwa. Musi przesunąć rakietę z jej miejsca i nadać jej niezbędne przyspieszenie. Gdy paliwo pierwszego stopnia zostanie zużyte, odczepia się od rakiety i spada na ziemię, rakieta staje się lżejsza i nie potrzebuje dodatkowego paliwa do przewożenia pustych zbiorników.

Następnie włączają się silniki drugiego stopnia, który jest mniejszy niż pierwszy, ponieważ potrzebuje mniej energii na podniesienie statku kosmicznego. Gdy zbiorniki paliwa będą puste, a ten etap „odpnie” się od rakiety. Potem trzecia, czwarta...

Po zakończeniu ostatniego etapu statek kosmiczny jest na orbicie. Potrafi latać wokół Ziemi przez bardzo długi czas, nie wydając ani kropli paliwa.

Za pomocą takich rakiet do lotu wysyłani są astronauci, satelity, międzyplanetarne automatyczne stacje.

Czy wiesz...

Pierwsza kosmiczna prędkość zależy od masy ciała niebieskiego. Dla Merkurego, którego masa jest 20 razy mniejsza od masy Ziemi, wynosi 3,5 kilometra na sekundę, a dla Jowisza, którego masa jest 318 razy większa od masy Ziemi, jest to prawie 42 kilometry na sekundę!

Jednym z największych atutów ludzkości jest międzynarodowość stacja Kosmiczna lub ISS. Kilka państw zjednoczyło się w celu jego utworzenia i działania na orbicie: Rosja, niektóre kraje europejskie, Kanada, Japonia i USA. Ten aparat świadczy o tym, że wiele można osiągnąć, jeśli kraje będą stale współpracować. Wszyscy ludzie na planecie wiedzą o tej stacji, a wielu zastanawia się, na jakiej wysokości leci ISS i na jakiej orbicie. Ilu astronautów tam było? Czy to prawda, że ​​turyści mają tam wstęp? A to nie wszystko, co interesuje ludzkość.

Struktura stacji

ISS składa się z czternastu modułów, w których znajdują się laboratoria, magazyny, toalety, sypialnie, pomieszczenia gospodarcze. Stacja posiada nawet siłownię ze sprzętem do ćwiczeń. Cały kompleks jest zasilany energią słoneczną. Są ogromne, wielkości stadionu.

Fakty o ISS

W czasie swojej pracy stacja wzbudzała wiele podziwu. Ten aparat jest największym osiągnięciem ludzkich umysłów. Ze względu na swój projekt, przeznaczenie i cechy można go nazwać perfekcją. Oczywiście, może za 100 lat na Ziemi zaczną budować statki kosmiczne inny plan, ale jak dotąd, dzisiaj ten aparat jest własnością ludzkości. Świadczą o tym następujące fakty dotyczące ISS:

  1. Podczas jego istnienia około dwustu astronautów odwiedziło ISS. Byli też turyści, którzy po prostu przylecieli, aby spojrzeć na Wszechświat z orbity.
  2. Stacja jest widoczna z Ziemi gołym okiem. Ten projekt jest największy wśród sztuczne satelity i można go łatwo zobaczyć z powierzchni planety bez żadnego urządzenia powiększającego. Istnieją mapy, na których można zobaczyć, o której godzinie i kiedy urządzenie leci nad miastami. Ułatwiają znalezienie informacji o Twoim miejscowość: Zobacz rozkład lotów w regionie.
  3. Aby zmontować stację i utrzymać ją w dobrym stanie, astronauci wychodzili w kosmos ponad 150 razy, spędzając tam około tysiąca godzin.
  4. Aparatura jest obsługiwana przez sześciu astronautów. System podtrzymywania życia zapewnia ciągłą obecność ludzi na stacji od momentu jej pierwszego uruchomienia.
  5. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna to wyjątkowe miejsce, w którym przeprowadzane są różnorodne eksperymenty laboratoryjne. Naukowcy dokonują unikalnych odkryć w dziedzinie medycyny, biologii, chemii i fizyki, fizjologii i obserwacji meteorologicznych, a także w innych dziedzinach nauki.
  6. Maszyna wykorzystuje gigant panele słoneczne, którego wielkość sięga powierzchni boiska piłkarskiego wraz z jego strefami końcowymi. Ich waga to prawie trzysta tysięcy kilogramów.
  7. Akumulatory są w stanie w pełni zapewnić działanie stacji. Ich praca jest ściśle monitorowana.
  8. Stacja posiada mini-domek wyposażony w dwie łazienki i siłownię.
  9. Lot jest monitorowany z Ziemi. Do kontroli opracowano programy składające się z milionów linijek kodu.

astronauci

Od grudnia 2017 roku załoga ISS składa się z następujących astronomów i astronautów:

  • Anton Shkaplerov - dowódca ISS-55. Odwiedził stację dwukrotnie - w latach 2011-2012 i 2014-2015. Na 2 loty mieszkał na stacji przez 364 dni.
  • Skeet Tingle - inżynier lotnictwa, astronauta NASA. Ten astronauta nie ma doświadczenia w lotach kosmicznych.
  • Norishige Kanai to japoński astronauta i inżynier lotnictwa.
  • Aleksandra Misurkina. Jego pierwszy lot odbył się w 2013 roku i trwał 166 dni.
  • Makr Vande Hay nie ma doświadczenia w lataniu.
  • Józefa Akaba. Pierwszy lot odbył się w 2009 roku w ramach Discovery, a drugi w 2012 roku.

Ziemia z kosmosu

Z kosmosu na Ziemię otwarte unikalny gatunek. Świadczą o tym zdjęcia, filmy astronautów i kosmonautów. Możesz zobaczyć pracę stacji, kosmiczne krajobrazy, jeśli oglądasz transmisje online ze stacji ISS. Jednak niektóre kamery są wyłączone z powodu prac technicznych.

Zaczęło się w 1957 roku, kiedy w ZSRR wystrzelono pierwszego satelitę Sputnik-1. Od tego czasu ludziom udało się odwiedzić, a bezzałogowe sondy kosmiczne odwiedziły wszystkie planety, z wyjątkiem. Satelity krążące wokół Ziemi stały się częścią naszego życia. Dzięki nim miliony ludzi mają możliwość oglądania telewizji (patrz artykuł „”). Rysunek pokazuje, jak część statku kosmicznego powraca na Ziemię za pomocą spadochronu.

rakiety

Historia eksploracji kosmosu zaczyna się od rakiet. Pierwsze rakiety zostały użyte do bombardowania podczas II wojny światowej. W 1957 roku powstała rakieta, która wysłała Sputnika-1 w kosmos. Większość rakiety zajmują zbiorniki paliwa. Tylko górna część rakiety, zwana ładunek. Rakieta Ariane-4 ma trzy oddzielne sekcje z zbiorniki paliwa. Nazywają się etapy rakietowe. Każdy etap popycha rakietę na pewną odległość, po czym, gdy jest pusta, oddziela się. W rezultacie z rakiety pozostał tylko ładunek. Pierwszy etap przewozi 226 ton płynne paliwo. Paliwo i dwa dopalacze tworzą ogromną masę niezbędną do startu. Drugi etap rozdziela się na wysokości 135 km. Trzeci etap rakiety należy do niej, pracując na cieczy i azocie. Paliwo tutaj wypala się w około 12 minut. W rezultacie z rakiety Ariane-4 Europejskiej Agencji Kosmicznej pozostał tylko ładunek.

W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych. ZSRR i USA rywalizowały w eksploracji kosmosu. Wostok był pierwszym załogowym statkiem kosmicznym. Rakieta Saturn V po raz pierwszy przeniosła ludzi na Księżyc.

Pociski z lat 50./60.:

1. „Satelita”

2. Straż przednia

3. „Juno-1”

4. „Wschód”

5. „Merkury-Atlant”

6. „Bliźnięta-Titan-2”

8. „Saturn-1B”

9. „Saturn-5”

prędkości kosmiczne

Aby dostać się w kosmos, rakieta musi przejść dalej. Jeśli jego prędkość jest niewystarczająca, po prostu spadnie na Ziemię pod wpływem działania siły. Prędkość wymagana do wejścia w kosmos nazywa się pierwszy prędkość kosmiczna . To 40 000 km/h. Na orbicie statek kosmiczny okrąża Ziemię z prędkość orbitalna. Prędkość orbitalna statku zależy od jego odległości od Ziemi. Kiedy statek kosmiczny leci na orbicie, w zasadzie po prostu spada, ale nie może spaść, ponieważ traci wysokość tak samo, jak powierzchnia Ziemi opada pod nim, zaokrąglając się.

sondy kosmiczne

Sondy to bezzałogowe pojazdy kosmiczne wysyłane na duże odległości. Odwiedzili każdą planetę z wyjątkiem Plutona. Sonda może latać do celu przez wiele lat. Kiedy leci do pożądanego ciała niebieskiego, wchodzi na orbitę wokół niego i wysyła uzyskane informacje na Ziemię. Miriner-10, jedyna sonda, która odwiedziła. Pioneer 10 stał się pierwszą sondą kosmiczną, która opuściła Układ Słoneczny. Dotrze do najbliższej gwiazdy za ponad milion lat.

Niektóre sondy są przeznaczone do lądowania na powierzchni innej planety lub są wyposażone w lądowniki zrzucane na planetę. Pojazd zstępujący może zbierać próbki gleby i dostarczać je na Ziemię do badań. W 1966 roku po raz pierwszy na powierzchni Księżyca wylądował statek kosmiczny, sonda Luna-9. Po wylądowaniu otworzył się jak kwiat i zaczął filmować.

satelity

satelita jest pojazd bezzałogowy, który jest umieszczany na orbicie, zwykle Ziemi. Satelita ma określone zadanie - na przykład monitorować, transmitować obraz telewizyjny, eksplorować złoża minerałów: istnieją nawet satelity szpiegowskie. Satelita porusza się na orbicie z prędkością orbitalną. Na zdjęciu widać zdjęcie ujścia rzeki Humber (Anglia), wykonane przez Landset z orbity Ziemi. „Landset” może „rozpatrywać obszary na Ziemi o powierzchni zaledwie 1 kwadratu. m.

Stacja to ten sam satelita, ale przeznaczony do pracy osób na pokładzie. Do stacji może zacumować statek kosmiczny z załogą i ładunkiem. Do tej pory w kosmosie działały tylko trzy stacje długoterminowe: amerykański Skylab oraz rosyjski Salut i Mir. Skylab został wyniesiony na orbitę w 1973 roku. Na jego pokładzie pracowały kolejno trzy załogi. Stacja przestała istnieć w 1979 roku.

Stacje orbitalne odgrywają ogromną rolę w badaniu wpływu nieważkości na organizm człowieka. Stacje przyszłości, takie jak Freedom, które Amerykanie budują obecnie przy udziale Europy, Japonii i Kanady, będą wykorzystywane do bardzo długoterminowych eksperymentów lub do produkcji przemysłowej w kosmosie.

Kiedy astronauta opuszcza stację lub statek kosmiczny w kosmos, zakłada skafander kosmiczny. Wewnątrz skafandra jest sztucznie stworzony, równy atmosferyczny. Wewnętrzne warstwy kombinezonu są chłodzone cieczą. Urządzenia monitorują ciśnienie i zawartość tlenu w środku. Szyba kasku jest bardzo wytrzymała, wytrzymuje uderzenia małych kamieni - mikrometeorytów.

Czytelnicy są prezentowani najszybsze rakiety na świecie w całej historii stworzenia.

Prędkość 3,8 km/s

Najszybszy pocisk balistyczny średniego zasięgu z maksymalna prędkość 3,8 km na sekundę otwiera ranking najbardziej szybkie rakiety na świecie. R-12U był zmodyfikowaną wersją R-12. Rakieta różniła się od prototypu brakiem dna pośredniego w zbiorniku utleniacza i niewielkimi zmianami konstrukcyjnymi - w kopalni nie ma obciążenia wiatrem, co umożliwiło odciążenie czołgów i suchych przedziałów rakiety oraz porzucenie stabilizatorów . Od 1976 r. pociski R-12 i R-12U zaczęto wycofywać ze służby i zastępować mobilnymi systemami naziemnymi Pioneera. Zostały one wycofane ze służby w czerwcu 1989 r., a między 21 maja 1990 r. w bazie Lesnaya na Białorusi zniszczono 149 pocisków.

Prędkość 5,8 km/s

Jedna z najszybszych amerykańskich rakiet nośnych o maksymalnej prędkości 5,8 km na sekundę. Jest to pierwszy opracowany międzykontynentalny pocisk balistyczny przyjęty przez Stany Zjednoczone. Rozwijany w ramach programu MX-1593 od 1951 roku. Stanowił podstawę arsenału nuklearnego Sił Powietrznych USA w latach 1959-1964, ale potem został szybko wycofany ze służby w związku z pojawieniem się bardziej zaawansowanego pocisku Minuteman. Na jej podstawie powstała rodzina rakiet kosmicznych Atlas, która działa od 1959 roku do dnia dzisiejszego.

Prędkość 6 km/s

UGM-133 A Trójząb II- amerykański trójstopniowy pocisk balistyczny jeden z najszybszych na świecie. Jego maksymalna prędkość to 6 km na sekundę. Trident-2 jest rozwijany od 1977 roku równolegle z lżejszym Trident-1. Przyjęty w 1990 roku. Masa początkowa - 59 ton. Maks. waga rzutu - 2,8 tony z zasięgiem startu 7800 km. Maksymalny zasięg lot ze zmniejszoną liczbą głowic - 11 300 km.

Prędkość 6 km/s

Jeden z najszybszych pocisków balistycznych na paliwo stałe na świecie, który jest na uzbrojeniu Rosji. Ma minimalny promień rażenia 8000 km, przybliżoną prędkość 6 km/s. Rozwój rakiety jest prowadzony od 1998 roku przez Moskiewski Instytut Inżynierii Cieplnej, który rozwijał się w latach 1989-1997. pocisk naziemny „Topol-M”. Do tej pory przeprowadzono 24 próbne starty Buławy, piętnaście z nich uznano za udane (podczas pierwszego startu wystrzelono masowy model rakiety), dwa (siódmy i ósmy) zakończyły się częściowym sukcesem. Ostatni testowy start rakiety miał miejsce 27 września 2016 roku.

Prędkość 6,7 km/s

Minuteman LGM-30 G- jeden z najszybszych lądowych międzykontynentalnych pocisków balistycznych na świecie. Jego prędkość wynosi 6,7 km na sekundę. LGM-30G Minuteman III ma szacowany zasięg od 6 000 do 10 000 km, w zależności od typu głowicy. Minuteman 3 służy w USA od 1970 roku. Jest to jedyna rakieta oparta na silosie w Stanach Zjednoczonych. Pierwszy start rakiety miał miejsce w lutym 1961 roku, modyfikacje II i III wystrzelono odpowiednio w 1964 i 1968 roku. Rakieta waży około 34 473 kilogramy i jest wyposażona w trzy solidne silniki miotające. Planuje się, że pocisk będzie służył do 2020 roku.

Prędkość 7 km/s

Najszybszy antyrakiet na świecie, przeznaczony do niszczenia wysoce zwrotnych celów i pocisków hipersonicznych na dużych wysokościach. Testy serii 53T6 kompleksu Amur rozpoczęły się w 1989 roku. Jego prędkość wynosi 5 km na sekundę. Rakieta to 12-metrowy ostro zakończony stożek bez wystających części. Jego korpus wykonany jest z wysokowytrzymałych stali przy użyciu uzwojeń kompozytowych. Konstrukcja rakiety pozwala jej wytrzymać duże przeciążenia. Przechwytujący startuje ze 100-krotnym przyspieszeniem i jest w stanie przechwytywać cele lecące z prędkością do 7 km na sekundę.

Prędkość 7,3 km/s

Najmocniejszy i najszybszy rakieta jądrowa na świecie z prędkością 7,3 km na sekundę. Ma na celu przede wszystkim zniszczenie najbardziej ufortyfikowanych stanowiska dowodzenia, silosy pocisków balistycznych i bazy lotnicze. Wybuch jądrowy jednego pocisku może zniszczyć Duże miasto, bardzo duża część Stanów Zjednoczonych. Dokładność trafienia wynosi około 200-250 metrów. Pocisk znajduje się w najtrwalszych kopalniach na świecie. SS-18 ma 16 platform, z których jedna jest załadowana wabikami. Wchodząc na wysoką orbitę, wszystkie głowy „Szatana” idą „w chmurze” wabików i praktycznie nie są identyfikowane przez radary.

Prędkość 7,9 km/s

Międzykontynentalny pocisk balistyczny (DF-5A) o maksymalnej prędkości 7,9 km na sekundę otwiera pierwszą trójkę najszybszych na świecie. Chiński DF-5 ICBM wszedł do służby w 1981 roku. Może przenosić ogromną 5-metrową głowicę i ma zasięg ponad 12 000 km. DF-5 ma odchylenie około 1 km, co oznacza, że ​​pocisk ma jeden cel - zniszczyć miasta. Rozmiar głowicy, ugięcie i fakt, że pełne przygotowanie do startu zajmuje tylko godzinę, wszystko to oznacza, że ​​DF-5 jest bronią karną, zaprojektowaną do karania wszelkich potencjalnych napastników. Wersja 5A ma zwiększony zasięg, ulepszone ugięcie 300 m i możliwość przenoszenia wielu głowic.

Prędkość R-7 7,9 km/s

R-7- Radziecki, pierwszy międzykontynentalny pocisk balistyczny, jeden z najszybszych na świecie. Jego maksymalna prędkość to 7,9 km na sekundę. Opracowanie i produkcja pierwszych egzemplarzy rakiety została przeprowadzona w latach 1956-1957 przez przedsiębiorstwo OKB-1 pod Moskwą. Po udanych startach został wykorzystany w 1957 roku do wystrzelenia pierwszych na świecie sztucznych satelitów Ziemi. Od tego czasu pojazdy nośne z rodziny R-7 są aktywnie wykorzystywane do wystrzeliwania statków kosmicznych do różnych celów, a od 1961 roku te pojazdy nośne są szeroko stosowane w kosmonautyce załogowej. W oparciu o R-7 stworzono całą rodzinę rakiet nośnych. W latach 1957-2000 wypuszczono na rynek ponad 1800 pojazdów nośnych opartych na R-7, z czego ponad 97% odniosło sukces.

Prędkość 7,9 km/s

RT-2PM2 "Topol-M" (15ZH65)- najszybszy międzykontynentalny pocisk balistyczny na świecie o maksymalnej prędkości 7,9 km na sekundę. Maksymalny zasięg to 11 000 km. Przenosi jedną głowicę termojądrową o pojemności 550 kt. W wariancie kopalnianym został oddany do użytku w 2000 roku. Metodą startu jest zaprawa. Solidny silnik główny rakiety na paliwo pozwala jej nabrać prędkości znacznie szybciej niż poprzednie typy rakiet podobnej klasy, stworzone w Rosji i Związku Radzieckim. To znacznie komplikuje jego przechwycenie przez systemy obrony przeciwrakietowej w aktywnej fazie lotu.