O navă spațială folosită pentru zboruri pe orbită joasă a Pământului, inclusiv sub control uman.
Toate navele spațiale pot fi împărțite în două clase: cu echipaj și lansate în modul de control de la suprafața Pământului.
La începutul anilor 20. secolul XX K. E. Tsiolkovsky prezice încă o dată explorarea viitoare a spațiului cosmic de către pământeni. În lucrarea sa „Nava spațială” se menționează așa-numitele nave cerești, al căror scop principal este implementarea zborurilor umane în spațiu.
Primele nave spațiale din seria Vostok au fost create sub conducerea strictă a proiectantului general al OKB-1 (acum racheta Energia și corporația spațială) S.P. Korolev. Prima navă spațială cu echipaj „Vostok” a fost capabilă să livreze o persoană în spațiul cosmic pe 12 aprilie 1961. Acest cosmonaut a fost Yu.
Principalele obiective stabilite în cadrul experimentului au fost:
1) studiul impactului condițiilor de zbor orbital asupra unei persoane, inclusiv performanța acesteia;
2) testarea principiilor proiectării navelor spațiale;
3) testarea structurilor și sistemelor în condiții reale.
Masa totală a navei a fost de 4,7 tone, diametru - 2,4 m, lungime - 4,4 m Dintre sistemele de bord cu care era echipată nava se pot distinge: sisteme de control (modurile automate și manuale); sistem de orientare automată către Soare și orientare manuală către Pământ; sistem de susţinere a vieţii; sistem de control termic; sistem de aterizare.
Ulterior, evoluțiile obținute în timpul implementării programului de nave spațiale Vostok au făcut posibilă crearea unora mult mai avansate. Astăzi, „armada” navelor spațiale este foarte clar reprezentată de nava spațială de transport reutilizabilă americană „Shuttle” sau Space Shuttle.
Este imposibil să nu menționăm dezvoltarea sovietică, care în prezent nu este folosită, dar ar putea concura serios cu nava americană.
„Buran” era numele programului Uniunea Sovietică pentru a crea un sistem spațial reutilizabil. Lucrările la programul Buran au început în legătură cu necesitatea creării unui sistem spațial reutilizabil ca mijloc de a descuraja un potențial inamic în legătură cu începerea proiectului american în ianuarie 1971.
Pentru implementarea proiectului, a fost creată NPO Molniya. În cel mai scurt timp posibil, în 1984, cu sprijinul a peste o mie de întreprinderi din toată Uniunea Sovietică, a fost creat prima copie la scară largă cu următoarele caracteristici tehnice: lungimea sa era mai mare de 36 m cu anvergura aripilor de 24 m; greutate de lansare - mai mult de 100 de tone cu o greutate a sarcinii utile de până la
30 t.
Buranul avea o cabină presurizată în compartimentul de la prova, care putea găzdui aproximativ zece persoane și majoritatea echipamentului pentru a asigura zborul pe orbită, coborâre și aterizare. Nava a fost echipată cu două grupe de motoare la capătul secțiunii de coadă și în partea din față a carenei pentru manevră, a fost folosit pentru prima dată un sistem de propulsie combinat, care includea rezervoare de combustibil pentru oxidant și combustibil, termostat de impuls; admisie de lichid în gravitate zero, echipamente ale sistemului de control etc.
Primul și singurul zbor al navei spațiale Buran a fost efectuat pe 15 noiembrie 1988 într-un mod fără pilot, complet automat (de referință: Shuttle încă aterizează doar folosind controlul manual). Din păcate, zborul navei a coincis cu vremurile grele care au început în țară și în legătură cu sfârșitul lui " război rece„și lipsa fondurilor suficiente, programul Buran a fost închis.
Seria American Space Shuttle a început în 1972, deși a fost precedată de un proiect pentru un vehicul reutilizabil în două etape, fiecare treaptă fiind similară cu un avion cu reacție.
Prima etapă a servit ca un accelerator, care, după ce a intrat pe orbită, și-a încheiat partea de sarcină și s-a întors pe Pământ cu echipajul, iar a doua etapă a fost o navă orbitală și, după finalizarea programului, s-a întors și la locul de lansare. A fost o perioadă de cursă a înarmărilor, iar crearea unei nave de acest tip a fost considerată veriga principală în această cursă.
Pentru a lansa nava, americanii folosesc un accelerator și motorul propriu al navei, combustibilul pentru care se află în rezervorul extern de combustibil. Boosterele uzate nu sunt refolosite după aterizare, cu un număr limitat de lansări. Din punct de vedere structural, nava din seria Shuttle este formată din mai multe elemente principale: aeronava aerospațială Orbiter, rachete reutilizabile și un rezervor de combustibil (de unică folosință).
Primul zbor al navei spațiale, din cauza unui număr mare de deficiențe și modificări de proiectare, a avut loc abia în 1981. În perioada aprilie 1981 până în iulie 1982, au fost efectuate o serie de teste de zbor orbital ale navei spațiale Columbia în toate zborurile. moduri. Din păcate, seria de zboruri ale seriei de nave Shuttle nu a fost lipsită de tragedii.
În 1986, în timpul celei de-a 25-a lansări a navei spațiale Challenger, un rezervor de combustibil a explodat din cauza imperfecțiunilor în designul vehiculului, în urma căreia toți cei șapte membri ai echipajului au fost uciși. Abia în 1988, după ce s-au făcut o serie de modificări în programul de zbor, a fost lansată nava spațială Discovery. Challenger a fost înlocuit cu o nouă navă, Endeavour, care funcționează din 1992.
- Anterior: VEHICULE SPATIALE
- Urmează: SPAȚIUL UNITĂȚI SUPERIOARE
O navă spațială reutilizabilă înseamnă un dispozitiv al cărui design permite reutilizarea întregii nave sau a părților sale principale. Prima experiență în acest domeniu a fost Naveta Spațială. Apoi, sarcina de a crea un dispozitiv similar a fost atribuită oamenilor de știință sovietici, în urma căruia a apărut Buran.
Alte dispozitive sunt, de asemenea, proiectate în ambele țări. Pe în acest moment Cel mai notabil exemplu al acestui tip de proiect este Falcon 9 parțial reutilizabil de la SpaceX, cu o primă etapă reutilizabilă.
Astăzi vom vorbi despre motivul pentru care au fost dezvoltate astfel de proiecte, despre cum s-au arătat în ceea ce privește eficiența și ce perspective are această zonă a astronauticii.
Istoria navetei spațiale a început în 1967, înainte de primul zbor cu echipaj în cadrul programului Apollo. Pe 30 octombrie 1968, NASA a abordat companiile spațiale americane cu o propunere de a dezvolta un sistem spațial reutilizabil pentru a reduce costul fiecărei lansări și al fiecărui kilogram de sarcină utilă pus pe orbită.
Mai multe proiecte au fost propuse guvernului, dar fiecare dintre ele a costat cel puțin cinci miliarde de dolari SUA, așa că Richard Nixon le-a respins. Planurile NASA erau extrem de ambițioase: proiectul presupunea exploatarea unei stații orbitale, către și de la care navete ar transporta în mod constant încărcături utile. De asemenea, navetele trebuiau să lanseze și să returneze sateliți de pe orbită, să întrețină și să repare sateliții pe orbită și să efectueze misiuni cu echipaj.
Cerințele finale pentru navă arătau astfel:
- Compartiment de marfă 4,5x18,2 metri
- Posibilitate de manevra orizontala peste 2000 km (manevra aeronavei in plan orizontal)
- Capacitate de încărcare utilă 30 de tone pe orbita joasă a Pământului, 18 tone pe orbita polară
Soluția a fost crearea unei navete, a cărei investiție ar fi plătită prin punerea sateliților pe orbită pe o bază comercială. Pentru succesul proiectului, a fost important să se minimizeze costul punerii pe orbită a fiecărui kilogram de marfă. În 1969, creatorul proiectului a vorbit despre reducerea costului la 40-100 de dolari SUA pe kilogram, în timp ce pentru Saturn-V această cifră era de 2000 de dolari.
Pentru a se lansa în spațiu, navetele au folosit două propulsoare de rachete solide și trei dintre propriile motoare de propulsie. Rachetele de propulsie solide au fost separate la o altitudine de 45 de kilometri, apoi stropite în ocean, reparate și reutilizate. Motoarele principale folosesc hidrogen lichid și oxigen într-un rezervor extern de combustibil, care a fost aruncat la o altitudine de 113 kilometri, după care a ars parțial în atmosferă.
Primul prototip al navetei spațiale a fost Enterprise, numită după nava din seria Star Trek. Nava a fost verificată pentru aerodinamica și testată pentru capacitatea sa de a ateriza în timp ce planează. Columbia a fost prima care a mers în spațiu pe 12 aprilie 1981. De fapt, aceasta a fost și o lansare de probă, deși la bord se afla un echipaj format din doi astronauți: comandantul John Young și pilotul Robert Crippen. Apoi totul a mers bine. Din păcate, această navetă sa prăbușit în 2003, cu șapte membri ai echipajului la cea de-a 28-a lansare. Challenger-ul a avut aceeași soartă - a supraviețuit la 9 lansări și s-a prăbușit în a zecea. 7 membri ai echipajului au fost uciși.
Deși NASA a planificat 24 de lansări anual în 1985, pe parcursul celor 30 de ani în care au fost utilizate navetele, acestea au decolat și s-au întors de 135 de ori. Doi dintre ei nu au avut succes. Deținătorul recordului pentru numărul de lansări a fost naveta Discovery - a supraviețuit la 39 de lansări. Atlantis a rezistat la 33 de lansări, Columbia - 28, Endeavour - 25 și Challenger - 10.
Challenger, 1983
Navetele Discovery, Atlantis și Endeavour au fost folosite pentru a livra mărfuri către Stația Spațială Internațională și Mir.
Costul livrării mărfurilor pe orbită în cazul navetei spațiale s-a dovedit a fi cel mai mare din istoria astronauticii. Fiecare lansare a costat de la 500 de milioane la 1,3 miliarde de dolari, fiecare kilogram - de la 13 la 17 mii de dolari. Pentru comparație, un vehicul de lansare Soyuz de unică folosință este capabil să lanseze mărfuri în spațiu la un preț de până la 25 de mii de dolari pe kilogram. Programul navetei spațiale a fost planificat să fie auto-susținut, dar în cele din urmă a devenit unul dintre cele mai neprofitabile.
Naveta Atlantis, pregătită pentru expediția STS-129 pentru a livra echipamente, materiale și piese de schimb către Stația Spațială Internațională. noiembrie 2009
Ultimul zbor al programului navetei spațiale a avut loc în 2011. Pe 21 iulie a acelui an, Atlantida s-a întors pe Pământ. Aterizarea finală a Atlantidei a marcat sfârșitul unei ere. Citiți mai multe despre ceea ce a fost planificat și ce s-a întâmplat în programul navetei spațiale în acest articol.
URSS a decis că caracteristicile navetei spațiale au făcut posibilă furarea de pe orbită a sateliților sovietici sau a unei întregi stații spațiale: naveta putea lansa 29,5 tone de marfă pe orbită și elibera 14,5 tone. Luând în considerare planurile pentru 60 de lansări pe an, aceasta este de 1.770 de tone anual, deși la acea vreme Statele Unite nu trimiteau în spațiu nici măcar 150 de tone pe an. Eliberarea trebuia să fie de 820 de tone pe an, deși de obicei nimic nu era eliberat de pe orbită. Desene și fotografii ale navetei sugerau că o navă americană ar putea ataca URSS cu arme nucleare din orice punct din spațiul apropiat Pământului, aflându-se în afara zonei de vizibilitate radio.
Pentru a proteja împotriva posibil atac La stațiile Salyut și Almaz a fost instalat un tun automat modernizat NR-23 de 23 mm. Și pentru a ține pasul cu frații lor americani în spațiul militarizat, Uniunea a început să dezvolte o navă-rachetă orbitală a sistemului spațial reutilizabil Buran.
Dezvoltarea sistemului spațial reutilizabil a început în aprilie 1973. Ideea în sine a avut mulți susținători și oponenți. Șeful Institutului pentru Spațiul Militar al Ministerului Apărării a jucat pe siguranță și a făcut două rapoarte deodată - în favoarea și împotriva programului, iar ambele rapoarte au ajuns pe biroul lui D. F. Ustinov, ministrul Apărării al URSS. L-a contactat pe Valentin Glushko, responsabil de program, dar și-a trimis angajatul de la Energomash, Valery Burdakov, la întâlnirea din locul său. După o conversație despre capacitățile militare ale navetei spațiale și ale omologului său sovietic, Ustinov a pregătit o decizie care a acordat cea mai mare prioritate dezvoltării unei nave spațiale reutilizabile. NPO Molniya, creată în acest scop, a început să creeze nava.
Sarcinile lui „Buran” conform planului Ministerului Apărării al URSS au fost: contracararea măsurilor unui potențial inamic de extindere a utilizării spațiului cosmic în scopuri militare, rezolvarea problemelor în interesul apărării, economie nationalași știință, efectuând cercetări și experimente aplicate militare folosind arme pe principii fizice cunoscute și noi, precum și lansarea pe orbită, întreținerea și returnarea navelor spațiale, astronauților și încărcăturii pe pământ.
Spre deosebire de NASA, care a riscat echipajul în timpul primului zbor cu echipaj al navetei, Buran a efectuat primul zbor automat folosind un computer de bord bazat pe IBM System/370. Pe 15 noiembrie 1988, a avut loc lansarea vehiculului de lansare Energia a lansat nava spațială pe orbita joasă a Pământului din Cosmodromul Baikonur. Nava a făcut două orbite în jurul Pământului și a aterizat pe aerodromul Yubileiny.
În timpul aterizării, a avut loc un incident care a arătat cât de inteligent a ieșit. sistem automat. La o altitudine de 11 kilometri, nava a făcut o manevră ascuțită și a descris o buclă cu viraj de 180 de grade - adică a aterizat, intrând de la celălalt capăt al pistei de aterizare. Automatizarea a luat această decizie după ce a primit date despre vântul furtunii pentru a lua cea mai avantajoasă traiectorie.
Modul automat a fost una dintre principalele diferențe față de navetă. În plus, navetele au aterizat cu motorul inoperant și nu au putut ateriza de mai multe ori. Pentru a salva echipajul, Buran a oferit o catapultă primilor doi piloți. De fapt, designerii din URSS au copiat configurația navetelor, ceea ce nu au negat, dar au făcut o serie de inovații extrem de utile din punct de vedere al controlului vehiculelor și al siguranței echipajului.
Din păcate, primul zbor al lui Buran a fost ultimul. În 1990, lucrările au fost suspendate, iar în 1993, a fost închisă complet.
Așa cum se întâmplă uneori cu obiectele de mândrie națională, versiunea 2.01 „Baikal”, pe care doreau să o trimită în spațiu, putredea de multi ani la debarcaderul lacului de acumulare Khimki.
Ai putea atinge istoria în 2011. Mai mult, atunci oamenii ar putea chiar să rupă bucăți din carcasă și din stratul termoizolant din această poveste. În acel an, nava a fost transportată de la Khimki la Jukovski pentru a fi restaurată și prezentată la MAKS în câțiva ani.
„Buran” din interior
Livrarea lui „Buran” de la Khimki la Jukovski
„Buran” la MAKS, 2011, la o lună după începerea restaurării
În ciuda inutilității economice arătate de programul navetei spațiale, Statele Unite au decis să nu abandoneze proiectele de creare a unor nave spațiale reutilizabile. În 1999, NASA a început să dezvolte drona X-37 cu Boeing. Există versiuni conform cărora dispozitivul este destinat să testeze tehnologiile viitoarelor interceptoare spațiale capabile să dezactiveze alte dispozitive. Experții din Statele Unite sunt înclinați spre această opinie.
Aparatul a efectuat trei zboruri cu o durată maximă de 674 de zile. În prezent se află la al patrulea zbor, cu data de lansare pe 20 mai 2015.
Laboratorul de zbor orbital Boeing X-37 transportă o sarcină utilă de până la 900 de kilograme. În comparație cu Naveta Spațială și Buran, capabile să transporte până la 30 de tone în timpul decolării, Boeing este un bebeluș. Dar are și scopuri diferite. Mininavetele au fost inițiate de către fizicianul austriac Eugen Senger când a început să dezvolte un bombardier cu rachete cu rază lungă de acțiune în 1934. Proiectul a fost închis, amintindu-l în 1944, spre sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, dar era prea târziu pentru a salva Germania de la înfrângere cu ajutorul unui astfel de bombardier. În octombrie 1957, americanii au continuat ideea lansând programul X-20 Dyna-Soar.
Aeronava orbitală X-20 a fost capabilă, după ce a intrat pe o traiectorie suborbitală, să se scufunde în atmosferă la o altitudine de 40-60 de kilometri pentru a face o fotografie sau a arunca o bombă, iar apoi să se întoarcă în spațiu folosind liftul din aripi.
Proiectul a fost abandonat în 1963 în favoarea programului civil Gemini și a proiectului stației orbitale militare MOL.
Titan lansează vehicule pentru a lansa X-20 pe orbită
Aspect X-20
În URSS, în 1969, au început să construiască „BOR” - un avion rachetă orbital fără pilot. Prima lansare a fost efectuată fără protecție termică, motiv pentru care dispozitivul s-a ars. Al doilea avion-rachetă s-a prăbușit din cauza parașutelor care nu s-au deschis după o frânare cu succes în atmosferă. În următoarele cinci lansări, o singură dată BOR nu a reușit să intre pe orbită. În ciuda pierderii dispozitivelor, fiecare nouă lansare a adus date importante pentru dezvoltare ulterioară. Cu ajutorul BOR-4, protecția termică pentru viitorul Buran a fost testată în anii 1980.
În cadrul programului Spiral, pentru care a fost construit BOR, s-a planificat dezvoltarea unei aeronave de propulsie care să se ridice la o înălțime de 30 de kilometri la viteze de până la 6 viteze ale sunetului pentru a lansa vehiculul orbital pe orbită. Această parte a programului nu a avut loc. Ministerul Apărării a cerut un analog al navetei americane, așa că și-au trimis forțele la Buran.
BOR-4
BOR-4
Dacă „Buran” sovietic a fost copiat parțial de pe „Naveta spațială” americană, atunci în cazul „Dream Chaser” totul s-a întâmplat exact invers: proiectul „BOR” abandonat, și anume avionul rachetă al „BOR-4”. ", a devenit baza pentru crearea navelor spațiale reutilizabile de la SpaceDev. Mai degrabă, Space Chaser se bazează pe un plan orbital HL-20 copiat.
Lucrările la Dream Runner au început în 2004, iar în 2007, SpaceDev a convenit cu United Launch Alliance să folosească rachetele Atlas 5 pentru lansare. Primele teste de succes într-un tunel de vânt au avut loc în 2012. Primul prototip de zbor a fost aruncat dintr-un elicopter de la o înălțime de 3,8 kilometri pe 26 octombrie 2013.
Conform planurilor designerilor, versiunea cargo a navei va putea livra până la 5,5 tone Stației Spațiale Internaționale și va putea returna până la 1,75 tone.
Germanii au început să dezvolte propria versiune a unui sistem reutilizabil în 1985 - proiectul a fost numit „Zenger”. În 1995, după dezvoltarea motorului, proiectul a fost închis, întrucât ar fi oferit doar 10-30% beneficii față de vehiculul european de lansare Ariane 5.
Aeronava HL-20
„Vânător de vis”
Pentru a înlocui Soyuz de unică folosință, în Rusia din 2000 au început să dezvolte nava spațială multifuncțională Clipper. Sistemul a devenit o legătură intermediară între navetele cu aripi și capsula balistică Soyuz. În 2005, pentru a coopera cu Agenția Spațială Europeană, a fost introdus noua versiune- „Clipper” înaripat.
Dispozitivul poate pune 6 persoane și până la 700 de kilograme de marfă pe orbită, adică este de două ori mai bun decât Soyuz în acești parametri. Momentan nu există informații că proiectul este în derulare. În schimb, știrile vorbesc despre o nouă navă reutilizabilă - Federația.
Navă spațială multifuncțională „Clipper”
Nava de transport cu echipaj „Federația” ar trebui să înlocuiască camioanele cu echipaj „Soyuz” și „Progress”. Este planificat să fie folosit, printre altele, pentru un zbor către Lună. Prima lansare este planificată pentru 2019. În zbor autonom, dispozitivul va putea rămâne până la 40 de zile, iar atunci când este andocat de la o stație orbitală, va putea funcționa până la 1 an. În acest moment, dezvoltarea proiectelor preliminare și tehnice a fost finalizată, iar documentația de lucru pentru realizarea navei din prima etapă este în curs de elaborare.
Sistemul este format din două module principale: vehiculul de reintrare și compartimentul de propulsie. Lucrarea va folosi idei care au fost folosite anterior pentru Clipper. Nava va putea transporta până la 6 persoane pe orbită și până la 4 persoane pe Lună.
Parametrii dispozitivului „Federație”.
Unul dintre cele mai vizibile proiecte reutilizabile în mass-media în acest moment este dezvoltarea SpaceX - nava de transport Dragon V2 și vehiculul de lansare Falcon 9.
Falcon 9 este un vehicul de reintrare parțial. Vehiculul de lansare este format din două trepte, prima dintre care are un sistem de întoarcere și aterizare verticală pe platforma de aterizare. Ultima lansare nu a avut succes - un accident a avut loc la 1 septembrie 2016.
Nava spațială reutilizabilă Dragon V2 este acum pregătită pentru teste de siguranță pentru astronauți. În 2017, intenționează să efectueze o lansare fără pilot a dispozitivului pe o rachetă Falcon 9.
Navă spațială reutilizabilă Dragon V2
În pregătirea pentru zborul expediției către Marte, Statele Unite au dezvoltat o navă spațială reutilizabilă Orion. Asamblarea navei a fost finalizată în 2014. Primul zbor fără pilot al dispozitivului a avut loc pe 5 decembrie 2014 și a avut succes. Acum NASA se pregătește pentru lansări ulterioare, inclusiv cele cu echipaj.
Aviația implică de obicei utilizări multiple. aeronave. Pe viitor, navele spațiale vor trebui să aibă aceeași proprietate, dar pentru a realiza acest lucru vor trebui rezolvate o serie de probleme, inclusiv economice. Fiecare lansare a unei nave reutilizabile ar trebui să fie mai ieftină decât construirea unei nave de unică folosință. Este necesar să folosiți materiale și tehnologii care să permită repornirea dispozitivelor după reparații minime și, în mod ideal, fără reparații. Poate că navele spațiale în viitor vor avea atât caracteristicile unei rachete, cât și ale unui avion.
nava spatiala(KK) - navă spațială proiectată pentru zborul uman -.
Primul zbor în spațiu cu nava spațială Vostok a fost efectuat pe 12 aprilie 1961 de pilotul-cosmonautul sovietic Yu A. Gagarin. Masa navei spațiale Vostok împreună cu cosmonautul este de 4725 kg, altitudinea maximă de zbor deasupra Pământului este de 327 km. Zborul lui Yuri Gagarin a durat doar 108 minute, dar a avut semnificație istorică: S-a dovedit că omul poate trăi și lucra în spațiu. „Ne-a chemat pe toți în spațiu”, a spus astronautul american Neil Armstrong.
Navele spațiale sunt lansate fie într-un scop independent (desfășurarea de cercetări și experimente științifice și tehnice, observații din spațiul Pământului și fenomene naturaleîn spațiul înconjurător, testarea și testarea noilor sisteme și echipamente) sau în scopul livrării de echipaje către stațiile orbitale. CC este creat și lansat de URSS și SUA.
În total, până la 1 ianuarie 1986, s-au efectuat 112 zboruri de diferite tipuri de nave spațiale cu echipaje: 58 de zboruri ale navelor spațiale sovietice și 54 americane. 93 de nave spațiale (58 sovietice și 35 americane) au fost folosite în aceste zboruri. Au transportat 195 de oameni în spațiu - 60 de cosmonauți sovietici și 116 americani, precum și câte un cosmonaut din Cehoslovacia, Polonia, Germania de Est, Bulgaria, Ungaria, Vietnam, Cuba, Mongolia, România, Franța și India, care au efectuat zboruri în cadrul echipaje internaționale de pe nava spațială sovietică Soyuz și stațiile orbitale Salyut, trei cosmonauți din Germania și câte un cosmonaut din Canada, Franța, Arabia Saudită, Olanda și Mexic, care au zburat cu naveta spațială americană.
Spre deosebire de navele spațiale automate, fiecare navă spațială are trei elemente principale obligatorii: un compartiment presurizat cu un sistem de susținere a vieții în care echipajul locuiește și lucrează în spațiu; un vehicul de coborâre pentru a întoarce echipajul pe Pământ; sisteme de orientare, control și propulsie pentru schimbarea orbitei și părăsirea ei înainte de aterizare (ultimul element este tipic pentru mulți sateliți automati și AWS).
Sistemul de susținere a vieții creează și menține într-un compartiment ermetic condițiile necesare vieții și activității umane: un mediu de gaz artificial (aer) de un anumit compozitia chimica, cu o anumită presiune, temperatură, umiditate; satisface nevoile echipajului de oxigen, hrana, apa; elimină deșeurile umane (de exemplu, absoarbe dioxidul de carbon expirat de o persoană). Pentru zborurile pe termen scurt, rezervele de oxigen pot fi stocate la bordul navei spațiale, pentru zborurile pe termen lung, oxigenul poate fi obținut, de exemplu, prin electroliza apei sau descompunerea dioxidului de carbon.
Vehiculele de coborâre pentru a întoarce echipajul pe Pământ folosesc sisteme de parașută pentru a reduce rata de coborâre înainte de aterizare. Vehiculele de coborâre ale navelor spațiale americane aterizează pe o suprafață de apă, în timp ce cele ale navelor spațiale sovietice aterizează pe o suprafață solidă. suprafata pamantului. Prin urmare, vehiculele de coborâre a navelor spațiale Soyuz au, în plus, motoare de aterizare moale care trag direct la suprafață și reduc drastic viteza de aterizare. Vehiculele de coborâre au, de asemenea, scuturi externe puternice de protecție împotriva căldurii, deoarece atunci când intră în straturile dense ale atmosferei la viteze mari, suprafețele lor exterioare sunt încălzite la temperaturi foarte ridicate din cauza frecării cu aerul.
Navele spațiale ale URSS: Vostok, Voskhod și Soyuz. Un rol deosebit în crearea lor îi revine academicianului S.P. Korolev. Aceste nave spațiale au efectuat zboruri remarcabile care au devenit repere în dezvoltarea astronauticii. Pe navele spațiale Vostok-3 și Vostok-4, cosmonauții A.G. Nikolaev și P.R. Popovich au efectuat pentru prima dată un zbor de grup. Nava spațială Vostok-6 a ridicat prima femeie cosmonaută V.V Tereshkova. De la sonda spațială Voskhod-2, pilotată de P.I Belyaev, cosmonautul A.A Leonov a făcut prima plimbare spațială din lume într-un costum spațial special. Prima stație orbitală experimentală pe orbita satelitului Pământului a fost creată prin andocarea navelor spațiale Soyuz-4 și Soyuz-5, pilotate de cosmonauții V. A. Shatalov și B. V. Volynov, A. S. Eliseev, E. V. Khru -nou. A. S. Eliseev și E. V. Khrunov au mers în spațiul cosmic și s-au transferat pe nava spațială Soyuz-4. Multe nave spațiale Soyuz au fost folosite pentru a transporta echipajele către stațiile orbitale Salyut.
Nava spațială „Vostok”
Nava Soyuz este cea mai avansată navă spațială cu echipaj uman creată în URSS. Acestea sunt concepute pentru a îndeplini o gamă largă de sarcini în spațiul apropiat Pământului: deservirea stațiilor orbitale, studierea impactului condițiilor de zbor spațial pe termen lung asupra corpului uman, efectuarea de experimente în interesul științei și economiei naționale, testarea noului spațiu. tehnologie. Greutatea navei spațiale Soyuz este de 6800 kg, lungimea maximă este de 7,5 m, diametrul maxim este de 2,72 m, lungimea panourilor cu panouri solare este de 8,37 m, volumul total al locuințelor este de 10 m3. Nava spațială este formată din trei compartimente: modulul de coborâre, compartimentul orbital și compartimentul de instrumente.
Nava spațială „Soyuz-19”.
În modulul de coborâre, echipajul se află în zona punerii navei pe orbită, atunci când controlează nava în zbor pe orbită și la întoarcerea pe Pământ. Compartimentul orbital este un laborator în care astronauții efectuează cercetări și observații științifice, se angajează în exerciţii fizice, mananca si odihneste-te. Acest compartiment este echipat cu locuri pentru astronauții pentru lucru, odihnă și somn. Compartimentul orbital poate fi folosit ca un bloc de aer pentru ca astronauții să meargă în spațiul cosmic. Compartimentul de instrumente găzduiește principalele echipamente de bord și sistemele de propulsie ale navei. O parte a compartimentului este sigilată. În interiorul acestuia se mențin condițiile necesare funcționării normale a sistemului de control termic, a alimentării cu energie, a echipamentelor de radiocomunicații și telemetrie, a dispozitivelor sistemului de orientare și control al mișcării. În partea nepresurizată a compartimentului este montat un sistem de propulsie cu propulsie lichidă, care este folosit pentru a manevra nava spațială pe orbită, precum și pentru a deorbita nava spațială. Este format din două motoare cu o tracțiune de 400 kg fiecare. În funcție de programul de zbor și de realimentarea sistemului de propulsie, nava spațială Soyuz poate efectua manevre la altitudini de până la 1.300 km.
Înainte de 1 ianuarie 1986, au fost lansate 54 de nave spațiale de tip Soyuz și versiunea sa îmbunătățită Soyuz T (3 dintre ele fără echipaj).
Vehiculul de lansare cu nava spațială Soyuz-15 înainte de lansare.
Nave spațiale americane: Mercury cu un singur loc (au fost lansate 6 nave spațiale), Gemini cu două locuri (10 nave spațiale), Apollo cu trei locuri (15 nave spațiale) și nave spațiale reutilizabile cu mai multe locuri create în cadrul programului Naveta Spațială. Cel mai mare succes a fost realizat de către astronautica americană cu ajutorul sondei spațiale Apollo, destinată să livreze expediții pe Lună. Au fost întreprinse în total 7 astfel de expediții, dintre care 6 au avut succes. Prima expediție pe Lună a avut loc în perioada 16-24 iulie 1969 pe nava spațială Apollo 11, pilotată de un echipaj format din astronauții N. Armstrong, E. Aldrin și M. Collins. Pe 20 iulie, Armstrong și Aldrin au aterizat pe Lună în compartimentul lunar al navei, în timp ce Collins a zburat pe orbită lunară în modulul principal Apollo. Compartimentul lunar a petrecut 21 de ore și 36 de minute pe Lună, dintre care astronauții au petrecut mai mult de 2 ore direct pe suprafața lunii. Apoi s-au lansat de pe Lună în compartimentul lunar, s-au andocat cu modulul principal Apollo și, după ce au abandonat compartimentul lunar folosit, s-au îndreptat spre Pământ. Pe 24 iulie, expediția sa împroșcat în siguranță în Oceanul Pacific.
A treia expediție pe Lună s-a dovedit a fi nereușită: a avut loc un accident în drumul către Lună cu Apollo 13, iar aterizarea pe Lună a fost anulată. După ce au înconjurat satelitul nostru natural și au depășit dificultăți enorme, cosmonauții J. Lovell, F. Hayes și J. Suidzhert s-au întors pe Pământ.
Pe Lună, astronauții americani au efectuat observații științifice, au plasat instrumente care au funcționat după plecarea lor de pe Lună și au livrat mostre de sol lunar pe Pământ.
La începutul anilor 80. În SUA, a fost creat un nou tip de navă spațială - nava spațială reutilizabilă „Space Shuttle” („Space Shuttle”). Din punct de vedere structural, sistemul de transport spațial al navetei spațiale este o etapă orbitală - o aeronavă cu trei motoare rachete lichide (avion rachetă) - atașată la un rezervor extern de combustibil cu două propulsoare de propulsie solidă. La fel ca vehiculele de lansare convenționale, Naveta Spațială se lansează pe verticală (greutatea de lansare a sistemului este de 2040 de tone). După utilizare, rezervorul de combustibil este separat și ars în atmosferă, după separare, acceleratoarele sunt stropite; Oceanul Atlantic si poate fi refolosit.
Greutatea de lansare a etapei orbitale este de aproximativ 115 tone, inclusiv o sarcină utilă care cântărește aproximativ 30 de tone și un echipaj de 6-8 astronauți; lungimea fuselajului - 32,9 m, anvergura aripilor - 23,8 m.
După finalizarea sarcinilor în spațiu, stadiul orbital se întoarce pe Pământ, aterizează ca un avion obișnuit și poate fi reutilizat în viitor.
Scopul principal al navetei spațiale este de a efectua zboruri de navetă de-a lungul rutei „Pământ - orbită - Pământ” pentru a livra sarcini utile (sateliți, elemente ale stațiilor orbitale etc.) în diverse scopuri pe orbite relativ joase, precum și pentru a efectua diverse cercetări în spațiu și experimente. Departamentul de Apărare al SUA intenționează să folosească pe scară largă Naveta Spațială pentru militarizarea spațiului, căruia Uniunea Sovietică se opune ferm.
Primul zbor al navetei spațiale a avut loc în aprilie 1981.
Până la 1 ianuarie 1986 au avut loc 23 de zboruri ale navelor spațiale de acest tip, folosind 4 trepte orbitale Columbia, Challenger, Disc Veri și Atlantis.
În iulie 1975, un important internațional experiment spațial: la zborul comun au luat parte nave din două țări - sovieticul Soyuz-19 și americanul Apollo. Pe orbită, navele au andocat, iar timp de două zile a existat un sistem spațial de nave spațiale din cele două țări. Semnificația acestui experiment este că problema majoră științifică și tehnică a compatibilității navelor pentru a efectua un program de zbor comun cu întâlnire și andocare, transferul reciproc de echipaje și cercetarea științifică comună a fost rezolvată.
Zborul comun al navei spațiale Soyuz-19, pilotată de cosmonauții A. A. Leonov și V. N. Kubasov, și al navei spațiale Apollo, pilotată de cosmonauții T. Stafford, V. Brand și D. Slayton, a devenit eveniment istoricîn astronautică. Acest zbor a arătat că URSS și SUA pot coopera nu numai pe Pământ, ci și în spațiu.
Între martie 1978 și mai 1981, au avut loc zboruri a nouă echipaje internaționale în cadrul programului Intercosmos pe nava spațială sovietică Soyuz și pe stația orbitală Salyut-6. În spațiu, echipajele internaționale s-au descurcat grozav munca stiintifica- a efectuat circa 150 de experimente științifice și tehnice în domeniul biologiei și medicinei spațiale, astrofizicii, științei materialelor spațiale, geofizicii, observației Pământului în vederea studierii resurselor sale naturale.
În 1982, un echipaj internațional sovietic-francez a zburat pe nava spațială sovietică Soyuz T-6 și pe stația orbitală Salyut-7, iar în aprilie 1984, pe nava spațială sovietică Soyuz T-11 și pe stația orbitală sovietică Salyut-7 iar cosmonauții indieni au zburat.
Zborurile echipajelor internaționale pe nave spațiale sovietice și stațiile orbitale au mare valoare pentru dezvoltarea astronauticii mondiale și dezvoltarea legăturilor de prietenie între popoarele diferitelor țări.
Una dintre senzațiile spațiale ale MAKS este o nouă navă spațială cu echipaj: un model de design și aspect la scară largă al vehiculului său de întoarcere a fost prezentat pentru prima dată la spectacolul aerian. Președintele și proiectantul general al RSC Energia numit după A.N a spus unui corespondent RG despre cum va fi noua „navă”. S.P. Regina, membru corespondent al Academiei Ruse de Științe Vitaly Lopota.
Vitaly Alexandrovich, care este noua navă?
Vitaly Lopota: Este diferit de actualul Soyuz. Greutatea de lansare a navei atunci când zboară către Lună este de aproximativ 20 de tone, atunci când zboară către o stație pe orbita joasă a Pământului - aproximativ 14 tone. Echipajul obișnuit al navei este de patru persoane, inclusiv doi piloți cosmonauți. Dimensiunile vehiculului de întoarcere sunt de aproximativ 4 metri lungime (înălțime), excluzând picioarele de aterizare desfășurate, iar diametrul maxim este de aproximativ 4,5 metri. Lungimea întregii nave este de aproximativ 6 metri, dimensiunea transversală a panourilor solare desfășurate este de aproximativ 14 metri.
Este modelul vehiculului de retur aproape de cel „adevărat”?
Vitaly Lopota: Voi spune asta: este aproape de produsul standard. La urma urmei, care este scopul aspectului? Verificați și elaborați soluții tehnice pentru amplasarea și instalarea instrumentelor și echipamentelor, interiorul cabinei presurizate, asigurând siguranța zborului, ergonomia, confortul și confortul pentru cazarea și munca echipajului. Vizitatorii MAX vor putea compara acest model cu modulul de coborâre care se întoarce din spațiu navă modernă„Soyuz TMA” (înălțime aproximativ 2,2 metri, diametru maxim aproximativ 2,2 metri).
În ce stadiu se lucrează astăzi la noul proiect de navă?
Vitaly Lopota: Totul decurge conform programului. Examinarea proiectării tehnice a navei a fost finalizată. La o ședință a Consiliului Științific și Tehnic al Roscosmos, proiectul a fost aprobat. Acum, următorul pas este eliberarea documentației de lucru și producerea de piese de material, inclusiv machete pentru teste experimentale și un produs standard pentru testarea în zbor.
Cum este nava noastră diferită de, să zicem, „piloții” americani?
Vitaly Lopota: Dintre navele americane create, Dragonul și Orionul sunt cele mai pregătite. În viitorul apropiat, încărcătura Cygnus li se poate alătura. Nava spațială Dragon este destinată doar pentru deservirea ISS. Datorită faptului că tehnologie spațială suficient de dezvoltat pentru a rezolva această problemă, Dragon a fost creat relativ rapid și a efectuat deja mai multe zboruri într-o versiune de marfă fără pilot.
Sarcinile navei spațiale Orion sunt mai ambițioase decât cele ale navei spațiale Dragon și, în multe privințe, coincid cu sarcinile navei spațiale rusești în curs de creare: scopul principal al navei spațiale Orion este zborurile dincolo de orbitele apropiate de Pământ. Ambele nave americane și noua navă rusă au structuri similare. Aceste nave constau dintr-un vehicul de reintrare de tip capsulă și un compartiment motor.
Este asemănarea întâmplătoare?
Vitaly Lopota: Desigur că nu. Aceasta este o consecință a unității de opinii ale specialiștilor americani și ruși cu privire la asigurarea fiabilității și siguranței maxime a zborurilor la nivelul de tehnologie existent.
Spune-mi, ce modificări au fost aduse proiectului în legătură cu zborul cu echipaj uman către Lună?
Vitaly Lopota: Principala modificare este legată de necesitatea asigurării condițiilor termice ale vehiculului de reintrare la intrarea în atmosferă la a doua viteză de evacuare. Dacă anterior se făceau calcule pentru o viteză de aproximativ 8 km/sec, acum - la 11 km/sec. Noua cerință pentru misiunea de zbor a dus la o schimbare a protecției termice a dispozitivului. În plus, pentru a asigura zborul navei către Lună, sunt instalate noi instrumente de navigație, un sistem de propulsie cu două motoare principale cu o tracțiune de 2 tone fiecare și o alimentare sporită cu combustibil. Sistemele radio de la bord vor asigura comunicațiile navei pe o rază de aproximativ 500 de mii de kilometri. Trebuie remarcat faptul că atunci când zboară pe orbite joase ale Pământului, a căror altitudine nu depășește 500 de kilometri, raza de comunicare radio este mai mică cu două până la trei ordine de mărime.
Este adevărat că se dezvoltă o opțiune de colectare a resturilor spațiale?
Vitaly Lopota: Nava este proiectată pentru zboruri către Lună, transport și întreținere tehnică a stațiilor orbitale din apropierea Pământului, precum și pentru efectuarea cercetarea stiintificaîn timpul unui zbor autonom pe orbită joasă a Pământului. Un program de astfel de cercetare va fi dezvoltat de conducere organizatii stiintificeţări. Poate include, de asemenea, probleme de eliminare a resturilor spațiale. Dar, în general, aceasta este o sarcină separată care necesită un studiu detaliat adecvat.
Va putea noua navă să zboare pe Marte și asteroizi?
Vitaly Lopota: Este posibil ca nava să fie folosită pentru transportul și întreținerea tehnică a complexelor expediționare interplanetare, livrându-le echipaje și returnându-le pe Pământ atunci când aceste complexe se află pe orbite joase ale Pământului. Inclusiv cele înalte.
Va fi noua navă mai confortabilă pentru echipaj decât Soyuz?
Vitaly Lopota: Fără îndoială. Doar acest exemplu: volumul liber al vehiculului de întoarcere per cosmonaut aproape se va dubla în comparație cu Soyuz!
Când vor începe teste la sol modele de nave?
Vitaly Lopota: Deja anul viitor, după încheierea unui contract de stat cu RSC Energia pentru realizarea documentației de lucru.
Ce materiale și tehnologii noi vor fi folosite pentru a crea noua navă?
Vitaly Lopota: Designul navei conține multe materiale inovatoare: aliaje de aluminiu cu rezistență crescută de 1,2-1,5 ori, materiale de protecție termică cu o densitate de 3 ori mai mică decât cele utilizate pe navele Soyuz TMA, materiale plastice armate cu fibră de carbon și structuri cu trei straturi, mijloace laser asigurarea andocării și acosării etc. Vehiculul de întoarcere al navei este creat reutilizabil ca urmare a implementării soluțiilor tehnice adoptate, inclusiv prin aterizare verticală pe suporturi de aterizare.
Specialiştii au abandonat complet dezvoltarea navelor spaţiale înaripate? Care sunt avantajele unei carene portante?
Vitaly Lopota: Crearea navei în conformitate cu designul „capsulei” este determinată de specificațiile tehnice ale Roscosmos. În același timp, după încheierea programului Shuttle, tema „înaripată” se dezvoltă din nou activ în Statele Unite și în mai multe țări din întreaga lume (de exemplu, în Statele Unite, nava spațială fără pilot X-37B a efectuat mai multe zboruri de luni de zile pe orbita joasă a Pământului). În acest sens, RSC Energia nu exclude posibilitatea de a continua lucrările pe subiecte „înaripate” în viitor.
Un studiu serios al schemei „cocă portantă” a fost efectuat la RSC Energia pe baza instrucțiunilor de la Roscosmos în cadrul temei „Clipper”. Avantajele potențiale ale „corpului de transport” includ o manevră laterală mai mare în timpul deorbitei decât o capsulă, precum și niveluri ușor mai scăzute ale forțelor g. Cu toate acestea, „plata” pentru aceasta este complexitatea designului asociată cu necesitatea de a avea suprafețe de control aerodinamice în plus față de sistemul de control cu jet, precum și dificultatea de a asigura frânarea în atmosfera Pământului la intrarea la viteza de evacuare 2. În același timp, „corpul portant”, ca și capsula, are nevoie de un sistem de aterizare cu jet de parașute.
Câte nave vor fi construite și când ar putea avea loc prima lansare a unei astfel de nave?
Vitaly Lopota: Presupunem că este suficient să construim cinci vehicule retur, ținând cont de reutilizarea utilizării acestora și de programul de zbor prevăzut. Compartimentul motor al navei este de unică folosință, așa că va fi fabricat separat pentru fiecare zbor. Dacă sunt disponibile fonduri adecvate, prima lansare de dezvoltare fără pilot ar putea avea loc în 2018.
Cum se va numi noua navă?
Vitaly Lopota: Numele este în prezent selectat. Fiecare își poate propune propria opțiune, dintre care cea mai de succes va fi ulterior acceptată.
Există solicitări de reconsiderare a bugetului pentru explorarea spațială cu echipaj rusesc. Ei spun că se cheltuiește prea mult pentru el - până la 40-50 la sută din bugetul Roscosmos. ce parere aveti?
Vitaly Lopota: Cheltuielile pentru zborurile spațiale cu echipaj sunt o „investiție în viitor”, disponibilă doar celor mai dezvoltate țări din lume. În plus, să aruncăm o privire mai atentă: dacă comparăm bugetele rusești și americane pentru programele cu echipaj, al nostru este cu un ordin de mărime mai mic. În plus, cheltuielile Rusiei în acest sens sunt inferioare nu numai cheltuielilor totale ale diferitelor departamente din SUA, ci și cheltuielilor țărilor. Europa de Vest. Cu toate acestea, astronautica cu echipaj uman nu se referă doar la lansări și zboruri ale navelor spațiale și stațiilor cu echipaj. Aceasta este, în mare parte, și întreținerea infrastructurii spațiale de la sol într-o stare operațională, foarte fiabilă și funcționarea acesteia. Aceasta este întreținerea și dezvoltarea rachetelor și tehnologii de productie. Aceasta este munca de cercetare, proiectare și explorare pentru a asigura implementarea eficientă a programelor spațiale existente și formarea viitoare, inclusiv lucrări fundamentale care se aplică în alte domenii ale activității umane.
De exemplu, multe dintre rezultatele muncii Institutului de Probleme Medicale și Biologice, obținute în rezolvarea problemelor de asigurare a zborurilor umane pe termen lung în spațiu, sunt folosite pentru tratarea bolilor și reabilitarea postoperatorie a pacienților. Prin urmare, dacă analizăm totul, atunci ponderea „netă” a cosmonauticii cu echipaj în bugetul spațial total al Rusiei nu este mai mare de 15%.
Este întotdeauna ușor să frânezi, iar concurenții noștri vor spune doar „mulțumesc”. Mai mult, în Rusia, cosmonautica cu echipaj uman aduce deja fonduri considerabile în valută străină la buget: tocmai pentru nave rusești„Soyuz” asigură livrarea astronauților străini la ISS și întoarcerea lor ulterioară pe Pământ.
carte de vizită
Vitaly Aleksandrovich Lopota conduce Corporația Rachetă și Spațială Energia, numită după S.P. Korolev din iulie 2007, fiind acum președinte și designer general. El este, de asemenea, director tehnic pentru testarea în zbor a sistemelor spațiale cu echipaj și vicepreședinte al Comisiei de Stat pentru astfel de teste.
Născut în 1950 la Grozny. Absolvent de la Leningradsky institut politehnic(LPI, acum o universitate) și școală absolventă sub ea. Acolo, ca cercetător junior, a început cariera sa de cercetător și om de știință: a condus departamentul, un laborator de cercetare industrială și Centrul pentru Tehnologia Laserului. În 1991, a devenit director și proiectant șef al Institutului Central de Cercetare și Dezvoltare de Robotică și Cibernetică Tehnică (CRRI RTK).
Odată cu venirea sa la RSC Energia, activitatea corporației a vizat crearea automată sisteme spațialeși facilități de lansare de clasă mondială. Pentru clienții ruși și străini, sunt în curs de desfășurare dezvoltări promițătoare de sateliți specializați bazați pe o platformă spațială universală. O nouă generație de rachete și complexe spațiale sunt în curs de dezvoltare, inclusiv clasa ultra-ușoară, bazată pe temeiul întreprinderii pe tema „Energia-Buran” și altele. Proiectul unui modul spațial de transport cu o centrală nucleară este în curs de implementare.
V.A. Lopota este membru corespondent al Academiei Ruse de Științe, Doctor în Științe Tehnice. Are peste 200 lucrări științifice, aproximativ 60 de brevete de invenție. Este membru al Consiliului prezidențial pentru știință, tehnologie și educație, precum și al Consiliului designerilor generali și șefi.
Detalii Categorie: Întâlnire cu spațiu Publicat 12.10.2012 10:54 Vizualizări: 7773Doar trei țări au nave spațiale cu echipaj: Rusia, SUA și China.
Nave spațiale din prima generație
"Mercur"
Acesta a fost numele primului program spațial american cu echipaj și seria de nave spațiale utilizate în acest program (1959-1963). Proiectantul general al navei este Max Faget. Primul grup de astronauți NASA a fost creat pentru zboruri în cadrul programului Mercur. În cadrul acestui program au fost efectuate un total de 6 zboruri cu echipaj.
Aceasta este o navă spațială orbitală cu un singur loc, proiectată conform unui design de capsule. Cabina este realizată din aliaj de titan-nichel. Volumul cabinei - 1,7m3. Astronautul este situat într-un leagăn și rămâne într-un costum spațial pe tot parcursul zborului. Cabina este echipată cu informații și comenzi pe tabloul de bord. Butonul de control al orientării navei este situat la mâna dreaptă pilot. Vizibilitatea vizuală este asigurată de un hublo de pe trapa de intrare în cabină și de un periscop cu unghi larg cu mărire variabilă.
Nava nu este destinată manevrelor cu modificări ale parametrilor orbitali, este echipată cu un sistem de control reactiv pentru viraj în trei axe și un sistem de propulsie de frânare. Controlul orientării navei pe orbită - automat și manual. Intrarea în atmosferă se realizează pe o traiectorie balistică. Parașuta de frânare este introdusă la o altitudine de 7 km, cea principală - la o altitudine de 3 km. Splashdown are loc cu o viteză verticală de aproximativ 9 m/s. După stropire, capsula își menține poziția verticală.
O caracteristică specială a navei spațiale Mercur este utilizarea pe scară largă a controlului manual de rezervă. Nava Mercur a fost lansată pe orbită de rachetele Redstone și Atlas cu o sarcină utilă foarte mică. Din acest motiv, greutatea și dimensiunile cabinei capsulei Mercur cu echipaj au fost extrem de limitate și au fost semnificativ inferioare ca sofisticare tehnică față de nava spațială sovietică Vostok.
Obiectivele zborurilor navei spațiale Mercur au fost diverse: testarea sistemului de salvare în caz de urgență, testarea scutului termic ablativ, împușcarea acestuia, telemetria și comunicațiile de-a lungul întregii trasee de zbor, zbor uman suborbital, zbor uman orbital.
Cimpanzees Ham și Enos au zburat în Statele Unite ca parte a programului Mercury.
"Gemenii"
Navele spațiale din seria Gemini (1964-1966) au continuat seria Mercury de nave spațiale, dar le-a depășit ca capacități (2 membri ai echipajului, timp de zbor autonom mai lung, capacitatea de a schimba parametrii orbitali etc.). În timpul programului, au fost dezvoltate metode de întâlnire și andocare, iar pentru prima dată în istorie au fost andocate nave spațiale. Au fost efectuate mai multe plimbări în spațiu și au fost stabilite recorduri de durată a zborului. Un total de 12 zboruri au fost efectuate în cadrul acestui program.
Nava spațială Gemini este formată din două părți principale - modulul de coborâre, care găzduiește echipajul, și compartimentul de instrumente cu scurgeri, unde sunt amplasate motoarele și alte echipamente. Forma landerului este similară cu a navelor din seria Mercur. În ciuda unor asemănări externe între cele două nave, Gemini este semnificativ superior lui Mercur în ceea ce privește capacitățile. Lungimea navei este de 5,8 metri, diametrul exterior maxim este de 3 metri, greutatea este în medie de 3810 kilograme. Nava a fost lansată pe orbită de un vehicul de lansare Titan II. La momentul apariției sale, Gemeni era cea mai mare navă spațială.
Prima lansare a navei spațiale a avut loc pe 8 aprilie 1964, iar prima lansare cu echipaj a avut loc pe 23 martie 1965.
Nave spațiale de a doua generație
"Apollo"
"Apollo"- o serie de nave spațiale americane cu 3 locuri care au fost folosite în programele de zbor lunar Apollo, stația orbitală Skylab și andocarea ASTP sovieto-americană. Un total de 21 de zboruri au fost efectuate în cadrul acestui program. Scopul principal a fost de a livra astronauți pe Lună, dar navele spațiale din această serie au îndeplinit și alte sarcini. 12 astronauți au aterizat pe Lună. Prima aterizare pe Lună a fost efectuată pe Apollo 11 (N. Armstrong și B. Aldrin în 1969)
Apollo este în prezent singura serie de nave spațiale din istorie pe care oamenii au părăsit orbita joasă a Pământului și au depășit gravitația Pământului și, de asemenea, singura care a permis astronauților să aterizeze cu succes pe Lună și să-i returneze pe Pământ.
Nava spațială Apollo este formată din compartimente de comandă și serviciu, un modul lunar și un sistem de evacuare de urgență.
Modulul de comandă este centrul de control al zborului. Toți membrii echipajului se află în compartimentul de comandă în timpul zborului, cu excepția fazei de aterizare lunară. Are forma unui con cu baza sferica.
Compartimentul de comandă are o cabină presurizată cu un sistem de susţinere a vieţii echipajului, un sistem de control şi navigaţie, un sistem de comunicaţii radio, un sistem de salvare în caz de urgenţă şi un scut termic. În partea frontală nepresurizată a compartimentului de comandă există un mecanism de andocare și un sistem de aterizare cu parașută, în partea din mijloc sunt 3 scaune pentru astronauți, un panou de control al zborului și un sistem de susținere a vieții și echipamente radio; în spațiul dintre luneta din spate și cabina presurizată se află echipamentul sistemului de control reactiv (RCS).
Mecanismul de andocare și partea cu filet intern a modulului lunar asigură împreună o andocare rigidă a compartimentului de comandă cu nava lunară și formează un tunel pentru ca echipajul să se deplaseze de la compartimentul de comandă la modulul lunar și înapoi.
Sistemul de susținere a vieții echipajului asigură menținerea temperaturii din cabina navei în intervalul 21-27 °C, umiditatea de la 40 la 70% și presiunea de 0,35 kg/cm². Sistemul este proiectat pentru o creștere de 4 zile a duratei zborului dincolo de timpul estimat necesar pentru o expediție pe Lună. Prin urmare, este asigurată posibilitatea de reglare și reparare de către echipajul îmbrăcat în costume spațiale.
Compartiment de service poartă principalul sistem de propulsie și sistemele de sprijin pentru nava spațială Apollo.
Sistem de salvare de urgență. Dacă apare o situație de urgență în timpul lansării vehiculului de lansare Apollo sau este necesară oprirea zborului în timpul procesului de lansare a navei spațiale Apollo pe orbita Pământului, echipajul este salvat prin separarea compartimentului de comandă de vehiculul de lansare și apoi aterizarea acestuia. pe Pământ folosind parașute.
Modulul lunar are două etape: aterizare și decolare. Stageul de aterizare, echipat cu un sistem de propulsie independent și un tren de aterizare, este folosit pentru a coborî ambarcațiunea lunară de pe orbita lunii și a ateriza ușor pe suprafața lunii și servește, de asemenea, ca rampă de lansare pentru etapa de decolare. Etapa de decolare cu o cabină etanșă pentru echipaj și un sistem de propulsie independent, după finalizarea cercetării, este lansată de pe suprafața Lunii și andocat cu compartimentul de comandă pe orbită. Separarea etapelor se realizează cu ajutorul dispozitivelor pirotehnice.
„Shenzhou”
Programul de zbor spațial cu echipaj chinezesc. Lucrările la program au început în 1992. Primul zbor cu echipaj al navei spațiale Shenzhou-5 a făcut din China în 2003 a treia țară din lume care a trimis în mod independent un om în spațiu. Sonda spațială Shenzhou repetă în multe privințe nava spațială rusă Soyuz: are exact același aspect al modulului ca Soyuz - compartimentul pentru instrumente și asamblare, modulul de coborâre și compartimentul de locuit; aproximativ aceeași dimensiune ca Soyuz. Întregul design al navei și toate sistemele sale sunt aproximativ identice cu cele ale navei spațiale sovietice din seria Soyuz, iar modulul orbital este construit folosind tehnologia utilizată în seria de stații spațiale sovietice Salyut.
Programul Shenzhou a inclus trei etape:
- lansarea navelor spațiale fără pilot și cu echipaj uman pe orbita joasă a Pământului, asigurând în același timp o întoarcere garantată a vehiculelor de coborâre pe Pământ;
- lansarea taikunauților în spațiul cosmic, crearea unui autonom stația spațială pentru expediții de scurtă ședere;
- crearea de stații spațiale mari pentru șederea pe termen lung a expedițiilor.
Misiunea este finalizată cu succes (au fost finalizate 4 zboruri cu echipaj) și este în prezent deschisă.
Nave spațiale de transport reutilizabile
Naveta spațială, sau pur și simplu naveta („naveta spațială”) este o navă spațială de transport reutilizabilă americană. Navetele au fost folosite ca parte a program de stat„Sistemul de transport spațial”. S-a înțeles că navetele vor „curge ca navetele” între orbita joasă a Pământului și Pământ, livrând sarcini utile în ambele direcții. Programul a durat din 1981 până în 2011. Au fost construite în total cinci navete: "Columbia"(ars la aterizare în 2003), "Provocator"(a explodat în timpul lansării în 1986), "Descoperire", "Atlantida"Şi "Efort". Un prototip de navă a fost construit în 1975 "Întreprindere", dar nu a fost niciodată lansat în spațiu.
Naveta a fost lansată în spațiu folosind două rachete de propulsie solide și trei motoare de propulsie, care au primit combustibil dintr-un rezervor extern imens. Pe orbită, naveta a efectuat manevre folosind motoarele sistemului de manevră orbitală și s-a întors pe Pământ ca planor. În timpul dezvoltării, s-a avut în vedere ca fiecare dintre navete să fie lansată în spațiu de până la 100 de ori. În practică, au fost utilizate mult mai puțin până la sfârșitul programului, în iulie 2011, naveta Discovery a făcut cele mai multe zboruri - 39.
"Columbia"
"Columbia"- prima copie a sistemului Space Shuttle care a zburat în spațiu. Prototipul Enterprise construit anterior a zburat, dar numai în atmosferă pentru a practica aterizarea. Construcția Columbia a început în 1975, iar pe 25 martie 1979, Columbia a fost comandată de NASA. Primul zbor cu echipaj al navei spațiale de transport reutilizabile Columbia STS-1 a avut loc pe 12 aprilie 1981. Comandantul echipajului era veteranul american de cosmonautică John Young, iar pilotul era Robert Crippen. Zborul a fost (și rămâne) unic: prima lansare, de fapt, de probă a unei nave spațiale, a fost efectuată cu un echipaj la bord.
Columbia era mai grea decât navetele ulterioare, așa că nu avea un modul de andocare. Columbia nu se putea andoca nici cu stația Mir, nici cu ISS.
Ultimul zbor al Columbia, STS-107, a avut loc între 16 ianuarie și 1 februarie 2003. În dimineața zilei de 1 februarie, nava s-a dezintegrat la intrarea în straturile dense ale atmosferei. Toți cei șapte membri ai echipajului au fost uciși. Comisia de investigare a cauzelor dezastrului a ajuns la concluzia că cauza a fost distrugerea stratului exterior termoprotector din planul stâng al aripii navetei. În timpul lansării din 16 ianuarie, această secțiune a protecției termice a fost deteriorată când o bucată de izolație termică din rezervorul de oxigen a căzut pe ea.
"Provocator"
"Provocator"- Nava spațială de transport reutilizabilă NASA. Inițial, a fost conceput doar pentru scopuri de testare, dar a fost apoi renovat și pregătit pentru lansări în spațiu. Challenger a fost lansat pentru prima dată pe 4 aprilie 1983. În total, a finalizat 9 zboruri de succes. Prăbușiți în timpul celei de-a zecea lansări, pe 28 ianuarie 1986, toți cei 7 membri ai echipajului au fost uciși. Ultima lansare a navetei a fost programată pentru dimineața zilei de 28 ianuarie 1986. Lansarea lui Challenger a fost urmărită de milioane de spectatori din întreaga lume. La a 73-a secundă de zbor, la o altitudine de 14 km, acceleratorul de combustibil solid din stânga s-a separat de unul dintre cele două monturi. După ce s-a învârtit în jurul celui de-al doilea, accelerația a străpuns rezervorul principal de combustibil. Din cauza încălcării simetriei rezistenței la forță și a aerului, nava sa deviat de la axa sa și a fost distrusă de forțele aerodinamice.
"Descoperire"
Nava spațială de transport reutilizabilă a NASA, a treia navetă. Primul zbor a avut loc pe 30 august 1984. Naveta Discovery a pus pe orbită telescopul spațial Hubble și a participat la două expediții pentru a-l deservi.
Sonda Ulysses și trei sateliți releu au fost lansate de la Discovery.
Un cosmonaut rus a zburat și cu naveta Discovery Serghei Krikalev 3 februarie 1994 Pe parcursul a opt zile, echipajul Discovery a efectuat numeroase experimente științifice diferite în domeniul științei materialelor, experimente biologice și observații ale suprafeței Pământului. Krikalev a efectuat o parte semnificativă a muncii cu un manipulator de la distanță. După ce a finalizat 130 de orbite și a zburat 5.486.215 kilometri, pe 11 februarie 1994, naveta a aterizat la Centrul Spațial Kennedy (Florida). Astfel, Krikalev a devenit primul cosmonaut rus care a zburat pe naveta americană. În total, din 1994 până în 2002, au fost efectuate 18 zboruri orbitale ale navetei spațiale, ale căror echipaje au inclus 18 cosmonauți ruși.
Pe 29 octombrie 1998, astronautul John Glenn, care avea la acea vreme 77 de ani, a pornit pentru al doilea zbor cu naveta Discovery (STS-95).
Naveta Discovery și-a încheiat cariera de 27 de ani cu aterizarea finală pe 9 martie 2011. A deorbitat, alunecă spre Centrul Spațial Kennedy din Florida și aterizează în siguranță. Naveta a fost transferată la Muzeul Național al Aerului și Spațiului al Instituției Smithsonian din Washington.
"Atlantida"
"Atlantida"- Nava spațială de transport reutilizabilă a NASA, a patra navetă spațială. În timpul construcției Atlantidei, au fost aduse multe îmbunătățiri în comparație cu predecesorii săi. Este cu 3,2 tone mai ușor decât naveta Columbia și a luat jumătate din timp pentru a fi construit.
Atlantis a efectuat primul său zbor în octombrie 1985, unul dintre cele cinci zboruri pentru Departamentul de Apărare al SUA. Din 1995, Atlantis a efectuat șapte zboruri către stația spațială rusă Mir. A fost livrat un modul suplimentar de andocare pentru stația Mir și au fost schimbate echipajele stației Mir.
Din noiembrie 1997 până în iulie 1999, Atlantis a fost modificat, cu aproximativ 165 de îmbunătățiri aduse acesteia. Din octombrie 1985 până în iulie 2011, naveta Atlantis a efectuat 33 de zboruri spațiale, cu un echipaj de 189 de persoane. Ultima a 33-a lansare a fost efectuată pe 8 iulie 2011.
"Efort"
"Efort"- Nava spațială de transport reutilizabilă a NASA, a cincea și ultima navetă spațială. Endeavour a efectuat primul zbor pe 7 mai 1992. În 1993, Endeavour a efectuat prima expediție pentru a deservi Telescopul Spațial Hubble. În decembrie 1998, Endeavour a livrat pe orbită primul modul American Unity pentru ISS.
Din mai 1992 până în iunie 2011, naveta Endeavour a finalizat 25 zboruri spațiale. 1 iunie 2011 Naveta a aterizat pentru ultima dată la Centrul Spațial Cape Canaveral din Florida.
Programul Sistemului de transport spațial s-a încheiat în 2011. Toate navetele operaționale au fost scoase din funcțiune după ultimul zbor și trimise la muzee.
Peste 30 de ani de funcționare, cele cinci navete au efectuat 135 de zboruri. Navetele au ridicat în spațiu 1,6 mii de tone de încărcătură utilă. 355 de astronauți și cosmonauți au zburat cu naveta în spațiu.