Nosso leitor Nikita Ageev pergunta: qual é o principal problema dos voos interestelares? A resposta, como , exigirá um artigo grande, embora a pergunta possa ser respondida com um único caractere: c .
A velocidade da luz no vácuo, c, é de cerca de 300.000 quilômetros por segundo e não pode ser excedida. Portanto, é impossível alcançar as estrelas em menos de alguns anos (a luz leva 4.243 anos para chegar a Proxima Centauri, então a espaçonave não pode chegar ainda mais rápido). Se somarmos o tempo de aceleração e desaceleração com uma aceleração mais ou menos aceitável para uma pessoa, teremos cerca de dez anos até a estrela mais próxima.
Quais são as condições para voar?
E esse período já é um obstáculo significativo em si mesmo, mesmo que ignoremos a questão "como acelerar a uma velocidade próxima à velocidade da luz". Agora não há naves espaciais que permitiriam que a tripulação vivesse de forma autônoma no espaço por tanto tempo - os astronautas são constantemente trazidos da Terra para novos suprimentos. Normalmente, uma conversa sobre os problemas das viagens interestelares começa com questões mais fundamentais, mas começaremos com problemas puramente aplicados.
Mesmo meio século após o voo de Gagarin, os engenheiros não conseguiram criar uma máquina de lavar e um chuveiro bastante prático para naves espaciais, e banheiros projetados para a ausência de peso quebram na ISS com uma regularidade invejável. Um voo para pelo menos Marte (22 minutos-luz em vez de 4 anos-luz) já representa uma tarefa não trivial para os projetistas de encanamento: portanto, viajar para as estrelas exigirá pelo menos inventar um banheiro espacial com garantia de vinte anos e a mesma máquina de lavar.
A água para lavar, lavar e beber também terá que ser levada com você ou reutilizada. Assim como o ar, e os alimentos também devem ser armazenados ou cultivados a bordo. Experimentos para criar um ecossistema fechado na Terra já foram realizados, mas suas condições ainda são muito diferentes das do espaço, pelo menos na presença da gravidade. A humanidade sabe como transformar o conteúdo de um penico em puro água potável, mas em este caso você precisa ser capaz de fazê-lo em gravidade zero, com absoluta confiabilidade e sem caminhão Suprimentos: levar um caminhão cheio de cartuchos de filtro para as estrelas é muito caro.
Lavar meias e se proteger contra infecções intestinais pode parecer muito banal, restrições "não físicas" em voos interestelares - mas qualquer viajante experiente confirmará que "pequenas coisas" como sapatos desconfortáveis ou dores de estômago por comida desconhecida em uma expedição autônoma podem se transformar em uma ameaça à vida.
A solução até mesmo elementar problemas domésticos requer a mesma base tecnológica séria que o desenvolvimento de motores espaciais fundamentalmente novos. Se na Terra uma junta desgastada em um vaso sanitário pode ser comprada na loja mais próxima por dois rublos, já em uma espaçonave marciana é necessário fornecer uma reserva tudo peças semelhantes ou uma impressora tridimensional para a produção de peças de reposição a partir de matérias-primas plásticas universais.
Na Marinha dos EUA em 2013 a sério engajados na impressão 3D depois de avaliar o tempo e o custo de reparo de equipamentos militares usando métodos tradicionais em condições de campo. Os militares raciocinaram que era mais fácil imprimir uma junta rara para um conjunto de helicóptero que havia sido descontinuado dez anos atrás do que encomendar uma peça de um armazém em outro continente.
Um dos associados mais próximos de Korolev, Boris Chertok, escreveu em seu livro de memórias Rockets and People que em algum momento o programa espacial soviético se deparou com uma escassez de contatos de plugue. Conectores confiáveis para cabos multicore tiveram que ser desenvolvidos separadamente.
Além de peças de reposição para equipamentos, alimentos, água e ar, os astronautas precisarão de energia. A energia será necessária para o motor e o equipamento de bordo, portanto, o problema de uma fonte poderosa e confiável terá que ser resolvido separadamente. Painéis solares não são adequados, mesmo que apenas por causa da distância das luminárias em vôo, geradores de radioisótopos (eles alimentam as Voyagers e New Horizons) não fornecem a energia necessária para uma grande espaçonave tripulada, e eles ainda não aprenderam a fazer full- reatores nucleares para o espaço.
O programa soviético de satélites movidos a energia nuclear foi prejudicado por um escândalo internacional após a queda do Kosmos-954 no Canadá, bem como uma série de falhas com consequências menos dramáticas; trabalhos semelhantes nos EUA eles voltaram ainda mais cedo. Agora, a Rosatom e a Roskosmos pretendem criar uma usina nuclear espacial, mas ainda são instalações para voos curtos, e não uma jornada de longo prazo para outro sistema estelar.
Talvez, em vez de um reator nuclear, os tokamaks sejam usados em futuras naves interestelares. Sobre o quão difícil é pelo menos determinar corretamente os parâmetros de um plasma termonuclear, no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou neste verão. A propósito, o projeto ITER na Terra está avançando com sucesso: mesmo aqueles que entraram no primeiro ano hoje têm todas as chances de participar do trabalho no primeiro reator termonuclear experimental com balanço energético positivo.
O que voar?
Para aceleração e desaceleração de uma espaçonave interestelar, motores de foguete não são adequados. Aqueles que estão familiarizados com o curso de mecânica, ministrado no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou no primeiro semestre, podem calcular independentemente quanto combustível um foguete precisará para atingir pelo menos cem mil quilômetros por segundo. Para aqueles que ainda não estão familiarizados com a equação de Tsiolkovsky, anunciaremos imediatamente o resultado - a massa dos tanques de combustível é significativamente maior que a massa do sistema solar.
É possível reduzir o suprimento de combustível aumentando a velocidade na qual o motor ejeta o fluido de trabalho, gás, plasma ou qualquer outra coisa, até o feixe partículas elementares. Atualmente, os propulsores de plasma e íons são usados ativamente para voos de estações interplanetárias automáticas dentro do sistema solar ou para correção da órbita de satélites geoestacionários, mas têm várias outras desvantagens. Em particular, todos esses motores dão muito pouco empuxo, até agora não podem dar ao navio uma aceleração de vários metros por segundo ao quadrado.
O vice-reitor do MIPT, Oleg Gorshkov, é um dos especialistas reconhecidos na área de motores a plasma. Os motores da série SPD são produzidos no Fakel Design Bureau, são produtos seriais para corrigir a órbita dos satélites de comunicação.
Na década de 1950, estava sendo desenvolvido um projeto de motor que usaria impulso explosão nuclear(projeto Orion), mas está longe de ser uma solução pronta para voos interestelares. Ainda menos desenvolvido é o projeto do motor, que utiliza o efeito magnetohidrodinâmico, ou seja, acelera devido à interação com o plasma interestelar. Teoricamente, a espaçonave poderia "sugar" o plasma e jogá-lo de volta para criar empuxo a jato, mas há outro problema aqui.
Como sobreviver?
O plasma interestelar é principalmente prótons e núcleos de hélio, se considerarmos partículas pesadas. Ao se moverem a velocidades da ordem de centenas de milhares de quilômetros por segundo, todas essas partículas adquirem energia em megaelétron-volts ou mesmo dezenas de megaelétron-volts - a mesma quantidade que os produtos das reações nucleares possuem. A densidade do meio interestelar é de cerca de cem mil íons por metro cúbico, o que significa que em um segundo metro quadrado a pele do navio receberá cerca de 10 13 prótons com energias de dezenas de MeV.
Um elétron-volt, eV,― esta é a energia que um elétron adquire ao voar de um eletrodo para outro com uma diferença de potencial de um volt. Os quanta de luz têm essa energia, e os quanta ultravioleta com energia mais alta já são capazes de danificar as moléculas de DNA. Radiações ou partículas com energias em megaelétron-volts acompanham as reações nucleares e, além disso, são capazes de causá-las.
Tal irradiação corresponde a uma energia absorvida (supondo que toda a energia seja absorvida pela pele) de dezenas de joules. Além disso, essa energia virá não apenas na forma de calor, mas poderá ser parcialmente gasta para iniciar reações nucleares no material da nave com a formação de isótopos de curta duração: em outras palavras, a pele se tornará radioativa.
Parte dos prótons incidentes e núcleos de hélio podem ser desviados para o lado campo magnético, é possível proteger-se da radiação induzida e da radiação secundária por um invólucro complexo de muitas camadas, mas esses problemas também ainda não foram resolvidos. Além disso, as dificuldades fundamentais da forma "qual material será menos destruído pela irradiação" na fase de manutenção do navio em voo se transformarão em problemas particulares - "como desapertar quatro parafusos por 25 em um compartimento com um fundo de cinquenta milisieverts por hora.”
Lembre-se de que durante o último reparo do telescópio Hubble, os astronautas não conseguiram desaparafusar os quatro parafusos que prendiam uma das câmeras. Depois de conversar com a Terra, eles substituíram a chave de torque por uma chave comum e aplicaram força bruta. Os parafusos começaram a se mover, a câmera foi substituída com sucesso. Se o parafuso preso tivesse sido arrancado ao mesmo tempo, a segunda expedição teria custado meio bilhão de dólares. Ou não teria acontecido.
Existem soluções alternativas?
NO ficção científica(muitas vezes mais fantástico do que científico) a viagem interestelar é realizada através de "túneis subespaciais". Formalmente, as equações de Einstein, que descrevem a geometria do espaço-tempo dependendo da massa e da energia distribuída neste espaço-tempo, permitem algo semelhante - apenas os custos estimados de energia são ainda mais deprimentes do que as estimativas da quantidade de combustível de foguete para um voo para Proxima Centauri. Não só é necessária muita energia, mas também a densidade de energia deve ser negativa.
A questão de saber se é possível criar um "buraco de minhoca" estável, grande e energeticamente possível está ligada a questões fundamentais sobre a estrutura do Universo como um todo. Um dos problemas físicos não resolvidos é a falta de gravidade nas chamadas modelo padrão- teoria que descreve o comportamento das partículas elementares e três das quatro interações físicas fundamentais. A grande maioria dos físicos é bastante cética sobre o fato de que em teoria quântica a gravidade tem espaço para "saltos no hiperespaço" interestelar, mas estritamente falando, ninguém proíbe tentar encontrar uma solução alternativa para voar para as estrelas.
Hoje, os voos espaciais não pertencem a histórias fantásticas, mas, infelizmente, uma espaçonave moderna ainda é muito diferente daquelas mostradas em filmes.
Este artigo destina-se a maiores de 18 anos.
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A massa das naves espaciais modernas está diretamente relacionada à altura em que elas voam. A principal tarefa da espaçonave tripulada é a segurança.
O veículo de descida SOYUZ tornou-se a primeira série espacial União Soviética. Durante este período, uma corrida armamentista estava acontecendo entre a URSS e os EUA. Se compararmos o tamanho e a abordagem da questão da construção, a liderança da URSS fez tudo para a rápida conquista do espaço. Está claro por que dispositivos semelhantes não estão sendo construídos hoje. É improvável que alguém se comprometa a construir de acordo com um esquema em que não haja espaço pessoal para os astronautas. As naves espaciais modernas estão equipadas com banheiros da tripulação e uma cápsula de descida, cuja principal tarefa é torná-la o mais macia possível durante o pouso.
Tsiolkovsky é justamente considerado o pai da astronáutica. Com base em seus ensinamentos, Goddrad construiu um motor de foguete.
Cientistas que trabalharam na União Soviética foram os primeiros a projetar e serem capazes de executar satélite artificial. Eles também foram os primeiros a inventar a possibilidade de lançar uma criatura viva ao espaço. Estados percebem que a União foi a primeira a criar aeronave capaz de ir para o espaço com um homem. O pai da ciência de foguetes é justamente chamado Korolev, que entrou para a história como aquele que descobriu como superar a gravidade e foi capaz de criar a primeira espaçonave tripulada. Hoje, até as crianças sabem em que ano foi lançado o primeiro navio com uma pessoa a bordo, mas poucas pessoas se lembram da contribuição da Rainha para esse processo.
A principal tarefa hoje é a segurança da tripulação, pois eles passam muito tempo em altitude de voo. Ao construir uma aeronave, é importante de que metal ela é feita. Os seguintes tipos de metais são usados em ciência de foguetes:
Um sistema de suporte de vida moderno permite que você crie uma atmosfera familiar para uma pessoa. Muitos meninos vêem como voam no espaço, esquecendo-se da sobrecarga muito grande do astronauta no início.
Entre os navios de guerra, caças e interceptadores são muito populares. Um navio de carga moderno tem a seguinte classificação:
Vostok foi a primeira nave espacial a ir ao espaço. Após a Federação de Rocket Science da URSS, começou a produção de navios Soyuz. Muito mais tarde, Clippers e Rus começaram a ser produzidos. A federação deposita grandes esperanças em todos esses projetos tripulados.
Em 1960, a espaçonave Vostok por seu vôo provou a possibilidade de o homem entrar no espaço. Em 12 de abril de 1961, Vostok 1 orbitou a Terra. Mas a questão de quem voou no navio Vostok 1, por algum motivo, causa dificuldade. Talvez o fato seja que simplesmente não sabemos que Gagarin fez seu primeiro voo neste navio? No mesmo ano, a espaçonave Vostok 2 entrou em órbita pela primeira vez, na qual havia dois cosmonautas ao mesmo tempo, um dos quais foi além da nave no espaço. Foi um progresso. E já em 1965 Voskhod 2 foi capaz de ir para o espaço sideral. A história do navio Sunrise 2 foi filmada.
A Vostok 3 estabeleceu um novo recorde mundial para o maior tempo que uma nave passou no espaço. O último navio da série foi o Vostok 6.
O ônibus espacial americano da série Apollo abriu novos horizontes. Afinal, em 1968, a Apollo 11 foi a primeira a pousar na lua. Hoje existem vários projetos para o desenvolvimento de aviões espaciais do futuro, como Hermes e Columbus.
Salyut é uma série de estações espaciais interorbitais da União Soviética. A Salyut 7 é conhecida por ter travado.
A próxima nave espacial, cuja história é interessante, foi Buran, a propósito, eu me pergunto onde ele está agora. Em 1988 fez seu primeiro e último vôo. Após repetidas análises e transporte, o caminho de movimento de Buran foi perdido. A última localização conhecida da espaçonave Buran está em Sochi, o trabalho foi paralisado. No entanto, a tempestade em torno deste projeto ainda não diminuiu, e o futuro destino do projeto abandonado de Buran é de interesse para muitos. E em Moscou, um complexo de museu interativo foi criado dentro do modelo da espaçonave Buran no VDNKh.
Gemini - uma série de navios de designers americanos. Eles substituíram o projeto Mercury e conseguiram fazer uma espiral em órbita.
Navios americanos com o nome Space Shuttle tornaram-se uma espécie de ônibus espaciais, fazendo mais de 100 voos entre objetos. O segundo ônibus espacial foi o Challenger.
Não se pode deixar de se interessar pela história do planeta Nibiru, que é reconhecido como uma nave guardiã. Nibiru já se aproximou duas vezes de uma distância perigosa da Terra, mas nas duas vezes a colisão foi evitada.
Dragon é uma espaçonave que deveria voar para o planeta Marte em 2018. Em 2014, a federação, referindo-se especificações e o estado do navio Dragon, atrasou o lançamento. Não faz muito tempo, outro evento aconteceu: a empresa Boeing fez uma declaração de que também havia iniciado o trabalho de desenvolvimento para a criação de um rover.
A primeira perua reutilizável da história seria um aparelho chamado Zarya. Zarya é o primeiro desenvolvimento de um navio de transporte reutilizável, no qual a federação tinha grandes esperanças.
Um avanço é a possibilidade de usar instalações nucleares no espaço. Para isso, iniciaram-se os trabalhos do módulo de transporte e energia. Paralelamente, está em andamento o desenvolvimento do projeto Prometheus - um compacto Reator nuclear para foguetes e naves espaciais.
O Shenzhou 11 da China foi lançado em 2016 com dois astronautas para passar 33 dias no espaço.
A velocidade mínima com a qual você pode entrar em órbita ao redor da Terra é de 8 km / s. Hoje não há necessidade de desenvolver o navio mais rápido do mundo, pois estamos no início do espaço sideral. Afinal altura máxima, que conseguimos alcançar no espaço, apenas 500 km. O recorde de movimento mais rápido no espaço foi estabelecido em 1969, e até agora não foi possível quebrá-lo. Na espaçonave Apollo 10, três astronautas estavam voltando para casa depois de orbitar a lua. A cápsula que deveria entregá-los do voo conseguiu atingir uma velocidade de 39.897 km/h. Para comparação, vamos considerar o quão rápido ele voa estação Espacial. Tanto quanto possível, pode desenvolver até 27.600 km/h.
Hoje, para naves espaciais que se tornaram inutilizáveis, foi criado um cemitério no Oceano Pacífico, onde dezenas de naves espaciais abandonadas podem encontrar seu último refúgio. desastres de naves espaciais
Desastres acontecem no espaço, muitas vezes tirando vidas. Os mais frequentes, curiosamente, são os acidentes que ocorrem devido a colisão com detritos espaciais. No impacto, a órbita do objeto é deslocada e causa colisão e danos, muitas vezes resultando em uma explosão. O desastre mais famoso é a morte de um tripulante navio americano Desafiador.
Hoje, os cientistas estão trabalhando em projetos para criar um motor elétrico atômico. Esses desenvolvimentos envolvem a conquista do espaço com a ajuda de motores fotônicos. Cientistas russos estão planejando começar a testar um motor termonuclear em um futuro próximo.
O rápido interesse pelo espaço surgiu durante os anos guerra Fria entre a URSS e os EUA. Os cientistas americanos reconheceram rivais dignos em seus colegas russos. A ciência de foguetes soviética continuou a se desenvolver e, após o colapso do estado, a Rússia se tornou seu sucessor. Claro, as naves espaciais que os cosmonautas russos voam são significativamente diferentes das primeiras naves. Além disso, hoje, graças aos desenvolvimentos bem-sucedidos dos cientistas americanos, as naves espaciais tornaram-se reutilizáveis.
Hoje, há um interesse crescente em projetos que permitirão à humanidade fazer viagens mais longas. Desenvolvimentos modernos já estão preparando navios para expedições interestelares.
Ver com os próprios olhos o lançamento de uma espaçonave no início é o sonho de muitos. Talvez isso se deva ao fato de que o primeiro lançamento nem sempre leva ao resultado desejado. Mas graças à Internet, podemos ver como o navio decola. Dado que aqueles que assistem ao lançamento de uma espaçonave tripulada devem estar longe o suficiente, podemos imaginar que estamos no local de decolagem.
Hoje, graças às exposições do museu, podemos ver pessoalmente a estrutura de navios como o Soyuz. Claro que, por dentro, os primeiros navios eram muito simples. O interior das opções mais modernas é projetado em cores suaves. O dispositivo de qualquer espaçonave certamente nos assustará com muitas alavancas e botões. E isso aumenta o orgulho de quem conseguiu lembrar como funciona o navio e, além disso, aprendeu a gerenciá-lo.
Novas naves espaciais aparência confirmar que a ficção se tornou realidade. Hoje, ninguém ficará surpreso com o fato de que o encaixe de naves espaciais é uma realidade. E poucas pessoas se lembram que o primeiro encaixe do mundo ocorreu em 1967...
Tudo começou em 1957, quando o primeiro satélite, o Sputnik-1, foi lançado na URSS. Desde então, as pessoas conseguiram visitar e sondas espaciais não tripuladas visitaram todos os planetas, com exceção de. Os satélites que orbitam a Terra se tornaram parte de nossas vidas. Graças a eles, milhões de pessoas têm a oportunidade de assistir TV (veja o artigo ""). A figura mostra como parte da espaçonave retorna à Terra usando um pára-quedas.
A história da exploração espacial começa com os foguetes. Os primeiros foguetes foram usados para bombardeios durante a Segunda Guerra Mundial. Em 1957, foi criado um foguete que levou o Sputnik-1 ao espaço. A maior parte do foguete é ocupada por tanques de combustível. Apenas a parte superior do foguete, chamada carga útil. O foguete Ariane-4 tem três seções separadas com tanques de combustível. Eles são chamados estágios de foguete. Cada estágio empurra o foguete a uma certa distância, após o que, quando vazio, ele se separa. Como resultado, apenas a carga útil permanece do foguete. O primeiro estágio transporta 226 toneladas combustível líquido. Combustível e dois boosters criam a enorme massa necessária para a decolagem. A segunda etapa separa-se a uma altitude de 135 km. O terceiro estágio do foguete é dela, trabalhando com líquido e nitrogênio. O combustível aqui queima em cerca de 12 minutos. Como resultado, resta apenas a carga útil do foguete Ariane-4 da Agência Espacial Européia.
Nos anos 1950-1960. A URSS e os EUA competiram na exploração espacial. Vostok foi a primeira nave espacial tripulada. O foguete Saturno V levou humanos à lua pela primeira vez.
Mísseis dos anos 1950-/960s:
1. "Satélite"
2. Vanguarda
3. "Juno-1"
4. "Leste"
5. "Mercúrio-Atlante"
6. "Gêmeos-Titã-2"
8. "Saturno-1B"
9. "Saturno-5"
Para chegar ao espaço, o foguete deve ir além. Se sua velocidade for insuficiente, ele simplesmente cairá na Terra, devido à ação da força. A velocidade necessária para ir ao espaço é chamada primeira velocidade cósmica. São 40.000 km/h. Em órbita, a espaçonave circunda a Terra com velocidade orbital. A velocidade orbital de um navio depende de sua distância da Terra. Quando uma nave espacial voa em órbita, ela essencialmente cai, mas não pode cair, porque perde altura tanto quanto a superfície da Terra desce sob ela, arredondando.
As sondas são veículos espaciais não tripulados enviados por longas distâncias. Eles visitaram todos os planetas, exceto Plutão. A sonda pode voar para seu destino por muitos anos. Quando voa até o corpo celeste desejado, entra em órbita ao seu redor e envia as informações obtidas para a Terra. Miriner-10, a única sonda que visitou. A Pioneer 10 tornou-se a primeira sonda espacial a deixar o sistema solar. Ele alcançará a estrela mais próxima em mais de um milhão de anos.
Algumas sondas são projetadas para pousar na superfície de outro planeta, ou são equipadas com aterrissadores que são lançados no planeta. O veículo de descida pode coletar amostras de solo e entregá-las à Terra para pesquisa. Em 1966, pela primeira vez, uma espaçonave, a sonda Luna-9, pousou na superfície da Lua. Após o pouso, ele se abriu como uma flor e começou a filmar.
satélite é veículo não tripulado, que é colocado em órbita, geralmente a Terra. 
O satélite tem uma tarefa específica - por exemplo, monitorar, transmitir uma imagem de televisão, explorar jazidas minerais: existem até satélites espiões. O satélite se move em órbita na velocidade orbital. Na imagem você vê uma foto da foz do rio Humber (Inglaterra), tirada pela Landset da órbita da Terra. "Landset" pode "considerar áreas da Terra com uma área de apenas 1 quadrado. m.
A estação é o mesmo satélite, mas projetada para o trabalho das pessoas a bordo. Uma espaçonave com tripulação e carga pode atracar na estação. Até agora, apenas três estações de longo prazo estão operando no espaço: a americana Skylab e a russa Salyut e Mir. Skylab foi lançado em órbita em 1973. Três tripulações trabalharam sucessivamente em seu bordo. A estação deixou de existir em 1979.
As estações orbitais desempenham um papel importante no estudo do efeito da ausência de peso no corpo humano. Estações do futuro, como Freedom, que os americanos estão construindo agora com contribuições da Europa, Japão e Canadá, serão usadas para experimentos de muito longo prazo ou para produção industrial no espaço.
Quando um astronauta sai de uma estação ou nave espacial para o espaço sideral, ele veste traje espacial. Dentro do traje espacial é criado artificialmente, igual ao atmosférico. As camadas internas do traje são resfriadas por líquido. Os dispositivos monitoram a pressão e o conteúdo de oxigênio no interior. O vidro do capacete é muito durável, pode suportar o impacto de pequenas pedras - micrometeoritos.
Quão rápido um foguete voa para o espaço?
A maior velocidade em que uma pessoa já se moveu (39.897 km/h) foi desenvolvida pelo módulo principal da Apollo 10 a uma altitude de 121,9 km da superfície da Terra durante o retorno da expedição em 26 de maio de 1969. A bordo do naves espaciais eram o comandante da tripulação, Coronel da Força Aérea dos EUA (agora Brigadeiro General) Thomas Patten Stafford (nascido em Weatherford, Oklahoma, EUA, 17 de setembro de 1930), Capitão da Marinha dos EUA 3º Rank Eugene Andrew Cernan (nascido em Chicago, Illinois, EUA, 14 de março de 1934 d.) e o capitão do 3º escalão da Marinha dos EUA (agora capitão do 1º escalão, aposentado) John Watt Young (nascido em San Francisco, Califórnia, EUA, 24 de setembro de 1930 ).
De mulheres velocidade máxima(28.115 km / h) alcançou o tenente júnior da Força Aérea da URSS (agora tenente-coronel-engenheiro, piloto-cosmonauta da URSS) Valentina Vladimirovna Tereshkova (nascido em 6 de março de 1937) na espaçonave soviética Vostok 6 em 16 de junho de 1963 .
O foguete ganha velocidade gradualmente. Por exemplo, o veículo lançador Soyuz tem uma velocidade de 1,8 km/s em 117,6 s após o lançamento a uma altitude de 47,0 km e 3,9 km/s em 286,4 s de voo a uma altitude de 171,4 km. Aproximadamente 8,8 minutos. após o lançamento a uma altitude de 198,8 km, a velocidade da espaçonave é de 7,8 km/s.
E o lançamento da nave orbital em órbita próxima à Terra a partir do ponto superior do vôo do veículo lançador já é realizado por manobras ativas do próprio OK. E sua velocidade depende dos parâmetros da órbita.
A exploração espacial tem sido uma coisa comum para a humanidade. Mas os voos para a órbita próxima à Terra e para outras estrelas são impensáveis sem dispositivos que permitem superar a gravidade da Terra - foguetes. Quantos de nós sabemos: como o veículo lançador está organizado e funciona, de onde vem o lançamento e qual é a sua velocidade, o que permite superar a gravidade do planeta mesmo no espaço sem ar. Vamos dar uma olhada mais de perto nessas questões.
Para entender como funciona um veículo lançador, você precisa entender sua estrutura. Vamos começar a descrição dos nós de cima para baixo.
Um aparelho que coloca em órbita um satélite ou um compartimento de carga difere sempre do transportador, que se destina ao transporte da tripulação, pela sua configuração. Este último possui um sistema especial de resgate de emergência no topo, que serve para evacuar o compartimento dos astronautas em caso de falha do veículo de lançamento. Esta torre de formato personalizado, localizada no topo, é um foguete em miniatura que permite "puxar" uma cápsula com pessoas em circunstâncias extraordinárias e movê-la para distância segura do ponto de falha. Isso é relevante na fase inicial do voo, onde ainda é possível realizar uma descida de pára-quedas da cápsula. No espaço sem ar, o papel do SAS torna-se menos importante. No espaço próximo à Terra, uma função que permite separar o veículo de descida do veículo de lançamento permitirá que os astronautas sejam salvos.
Abaixo do SAS há um compartimento que transporta a carga: um veículo tripulado, um satélite, um compartimento de carga. Com base no tipo e classe do veículo lançador, a massa da carga colocada em órbita pode variar de 1,95 a 22,4 toneladas. Toda a carga transportada pelo navio é protegida por uma carenagem de cabeça, que é largada após passar pelas camadas atmosféricas.
Longe do espaço sideral, as pessoas pensam que, se o foguete estivesse no vácuo, a uma altura de cem quilômetros, onde começa a falta de peso, sua missão acabou. De fato, dependendo da tarefa, a órbita alvo da carga lançada ao espaço pode ser muito maior. Por exemplo, os satélites de telecomunicações precisam ser transportados para uma órbita localizada a uma altitude de mais de 35 mil quilômetros. Para obter a remoção necessária, é necessário um mecanismo principal, ou como é chamado de outra maneira - Estágio superior. Para entrar na trajetória interplanetária ou de partida planejada, deve-se alterar a velocidade de vôo mais de uma vez, realizando certas ações; portanto, esse motor deve ser ligado e desligado repetidamente, essa é sua diferença com outros componentes de foguetes semelhantes.
Em um veículo lançador, apenas uma pequena fração de sua massa é ocupada pela carga transportada, todo o resto são motores e tanques de combustível, que estão localizados em diferentes estágios do aparelho. Recurso de design desses nós é a possibilidade de sua separação após o desenvolvimento do combustível. Em seguida, eles queimam na atmosfera antes de atingir o solo. É verdade, de acordo com o portal de notícias reactor.space, em últimos anos foi desenvolvida uma tecnologia que permite devolver ilesos os passos separados ao ponto destinado para isso e relançá-los no espaço. Na ciência de foguetes, ao criar navios de vários estágios, dois esquemas são usados:
Mas muitas vezes os designers preferem uma combinação de um padrão longitudinal transversal. Um foguete pode ter muitos estágios, mas aumentar seu número é racional até certo limite. Seu crescimento implica um aumento na massa de motores e adaptadores que operam apenas em um determinado estágio do voo. Portanto, os veículos de lançamento modernos não estão equipados com mais de quatro estágios. Basicamente, os tanques de combustível dos estágios consistem em reservatórios nos quais são bombeados vários componentes: um oxidante (oxigênio líquido, tetróxido de nitrogênio) e combustível (hidrogênio líquido, heptila). Somente com a interação deles o foguete pode ser acelerado até a velocidade desejada.
Dependendo das tarefas que o veículo lançador deve realizar, sua velocidade pode variar, subdividida em quatro valores:
Mas não importa quão grande seja a velocidade das naves espaciais, elas são pequenas demais para viagens interplanetárias. Com esses valores, levará 18.000 anos para chegar à estrela mais próxima.
Para a conquista bem-sucedida do espaço, são necessárias plataformas de lançamento especiais, de onde você pode lançar foguetes em espaço. No uso diário, eles são chamados de portos espaciais. Mas este título simples inclui todo complexo edifícios, ocupando vastos territórios: a plataforma de lançamento, as instalações para o teste final e montagem do foguete, os edifícios dos serviços relacionados. Tudo isso está distante um do outro, para que outras estruturas do cosmódromo não sejam danificadas em caso de acidente.
Quanto mais as tecnologias espaciais melhoram, mais complexa se torna a estrutura e a operação do foguete. Talvez em alguns anos, novos dispositivos sejam criados para vencer a gravidade da Terra. E o próximo artigo será dedicado aos princípios de operação de um foguete mais avançado.
