Кто изобрёл ракету?
Содержание:
- Ðое-ÑÑо о коÑмиÑеÑкой ÑакеÑе
- Ракета-носитель «Восток»
- ÐодеÑнизаÑиÑ
- Таким он парнем был
- Какой должна быть скорость корабля для полета на Луну?
- Последующее развитие космонавтики
- Чем Crew Dragon лучше «Союза»? И лучше ли?
- Историческая справка
- Покорение высоты
- Звуки спутника
- Космические зонды
- Научные результаты полета первого искусственного спутника
- Прообразы спутника
- Ракеты и космические корабли
- Российское ракетостроение
- Первые запуски: животные и люди в покорении космоса
- Четвёртая и пятая космическая скорости
- Космическая гонка
Ðое-ÑÑо о коÑмиÑеÑкой ÑакеÑе
ÐоÑколÑÐºÑ Ð¿Ð°ÑамеÑÑÑ Ð¸ ÑеÑниÑеÑкие ÑаÑакÑеÑиÑÑики Ñ Ð²ÑÐµÑ ÑÐ°ÐºÐµÑ Ð¾ÑлиÑаÑÑÑÑ Ð´ÑÑг Ð¾Ñ Ð´ÑÑга, ÑаÑÑмоÑÑим ÑакеÑÑ-ноÑиÑÐµÐ»Ñ Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ð³Ð¾ поколениÑ, напÑÐ¸Ð¼ÐµÑ «Ð¡Ð¾Ñз-2.1л. Ðна ÑвлÑеÑÑÑ ÑÑÑÑÑÑÑпенÑаÑой ÑакеÑой ÑÑеднего клаÑÑа, модиÑиÑиÑованнÑм ваÑианÑом «Ð¡Ð¾Ñза-У», коÑоÑÑй веÑÑма ÑÑпеÑно ÑкÑплÑаÑиÑÑеÑÑÑ Ñ 1973 года.
ÐÐ°Ð½Ð½Ð°Ñ ÑакеÑа-ноÑиÑÐµÐ»Ñ Ð¿ÑедназнаÑена Ð´Ð»Ñ Ñого, ÑÑÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð±ÐµÑпеÑиÑÑ Ð·Ð°Ð¿ÑÑк коÑмиÑеÑÐºÐ¸Ñ Ð°Ð¿Ð¿Ð°ÑаÑов. ÐоÑледние могÑÑ Ð¸Ð¼ÐµÑÑ Ð²Ð¾ÐµÐ½Ð½Ð¾Ðµ, наÑодноÑозÑйÑÑвенное и ÑоÑиалÑное назнаÑение. ÐÑа ÑакеÑа Ð¼Ð¾Ð¶ÐµÑ Ð²ÑводиÑÑ Ð¸Ñ Ð½Ð° ÑазнÑе ÑÐ¸Ð¿Ñ Ð¾ÑÐ±Ð¸Ñ — геоÑÑаÑионаÑнÑе, геопеÑеÑоднÑе, ÑолнеÑно-ÑинÑÑоннÑе, вÑÑокоÑллипÑиÑеÑкие, ÑÑедние, низкие.
Ракета-носитель «Восток»
Ракета-носитель использовалась для запусков первых автоматических лунных станций, пилотируемых кораблей-спутников («Восток»), различных искусственных спутников.
Старт проекту был дан постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР от 20 марта 1958 г., которым предусматривалось создание ракеты космического назначения на базе двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7 («семерка», индекс 8К71) с добавлением блока 3-й ступени.
Работы по ракете вел разработчик «семерки», ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия» им. С.П. Королева) под руководством главного конструктора Сергея Королева.
Эскизный проект третьей ступени МБР Р-7, получившей обозначение «блок Е», был выпущен в том же 1958 г. Ракете-носителю было дано обозначение 8К72К. Ракета-носитель имела три ступени. Ее длина составляла 38,2 м, диаметр — 10,3 м, стартовая масса — около 287 т.
Двигатели всех ступеней использовали в качестве топлива керосин и жидкий кислород. Систему управления блока Е разработал НИИ-885 (ныне Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. академика Н.А. Пилюгина, Москва) под руководством Николая Пилюгина.
Могла выводить в космос полезный груз массой до 4,5 т.
Запуски ракеты-носителя осуществлялись с космодрома Байконур. Первые испытательные запуски проводились в рамках лунной программы.
Впервые ракета стартовала 23 сентября 1958 г. с лунной станцией Е1, однако запуск закончился аварией на 87-й секунде полета (причина — возникновение возрастающих продольных колебаний). Следующие два старта были также аварийными. Успехом увенчался четвертый запуск 2 января 1959 г. с автоматической межпланетной станцией (АМС) «Луна-1». В том же году ракетой благополучно были выведены в космос АМС «Луна-2» и «Луна-3».
15 мая 1960 г. с помощью ракеты был запущен прототип пилотируемого корабля «Восток» — экспериментальное изделие 1К (открытое наименование — «Спутник»). Следующие запуски в 1960 г. проводились с кораблями 1К, на борту которых в специальных контейнерах находились собаки. 19 августа был запущен корабль-спутник с собаками Белкой и Стрелкой.
9 и 25 марта 1961 г. состоялось два успешных запуска с кораблями, предназначенными для пилотируемых полетов (3КА), также с собаками на борту. Животные Чернушка и Звездочка полностью проделали путь, который предстоял первому космонавту: взлет, один виток вокруг Земли и посадка.
12 апреля 1961 г. ракета-носитель вывела в космос корабль-спутник «Восток» с Юрием Гагариным.
Первая публичная демонстрация макета ракеты состоялась в 1967 г. на авиасалоне в Ле-Бурже во Франции. Тогда же впервые ракета была названа «Востоком», до этого в советской прессе ее именовали просто «сверхмощной ракетой- носителем» и т. п.
Всего было проведено 26 запусков ракеты «Восток» — 17 успешных, 8 аварийных и один нештатный (при запуске 22 декабря 1960 г. из-за сбоя в работе ракеты корабль-спутник с собаками совершил полет по суборбитальной траектории, животные выжили). Последний состоялся 10 июля 1964 г. с двумя научными спутниками «Электрон».
На базе ракеты «Восток» в дальнейшем были созданы другие модификации «Восток-2», «Восток-2А», «Восток-2М», которые выпускались на куйбышевском заводе «Прогресс» (ныне Ракетно-космический центр «Прогресс», Самара).
Запуски проводились как с Байконура, так и с космодрома Плесецк. С помощью ракет выводились в космос спутники серии «Космос», «Зенит», «Метеор» и др. Эксплуатация этих космических носителей завершилась в августе 1991 г. запуском ракеты «Восток-2М» с индийским спутником дистанционного зондирования Земли IRS-1B («Ай-ар-эс-1-би»).
ÐодеÑнизаÑиÑ
РакеÑа пÑеделÑно модеÑнизиÑована, здеÑÑ Ñоздана пÑинÑипиалÑно Ð¸Ð½Ð°Ñ ÑиÑÑÐ¾Ð²Ð°Ñ ÑиÑÑема ÑпÑавлениÑ, ÑазÑабоÑÐ°Ð½Ð½Ð°Ñ Ð½Ð° новой оÑеÑеÑÑвенной ÑлеменÑной базе, Ñ Ð±ÑÑÑÑодейÑÑвÑÑÑей боÑÑовой ÑиÑÑовой вÑÑиÑлиÑелÑной маÑиной Ñ Ð³Ð¾Ñаздо болÑÑим обÑÑмом опеÑаÑивной памÑÑи. ЦиÑÑÐ¾Ð²Ð°Ñ ÑиÑÑема ÑпÑÐ°Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð±ÐµÑпеÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ ÑакеÑÑ Ð²ÑÑокоÑоÑнÑм вÑведением полезнÑÑ Ð½Ð°Ð³ÑÑзок.
ÐÑоме Ñого, ÑÑÑÐ°Ð½Ð¾Ð²Ð»ÐµÐ½Ñ Ð´Ð²Ð¸Ð³Ð°Ñели, на коÑоÑÑÑ ÑÑовеÑÑенÑÑÐ²Ð¾Ð²Ð°Ð½Ñ ÑоÑÑÑноÑнÑе головки пеÑвой и вÑоÑой ÑÑÑпеней. ÐейÑÑвÑÐµÑ Ð´ÑÑÐ³Ð°Ñ ÑиÑÑема ÑелеизмеÑений. Таким обÑазом повÑÑилаÑÑ ÑоÑноÑÑÑ Ð²ÑÐ²ÐµÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑакеÑÑ, ÐµÑ ÑÑÑойÑивоÑÑÑ Ð¸, ÑазÑмееÑÑÑ, ÑпÑавлÑемоÑÑÑ. ÐаÑÑа коÑмиÑеÑкой ÑакеÑÑ Ð½Ðµ ÑвелиÑилаÑÑ, а полезнÑй вÑводимÑй гÑÑз ÑÑал болÑÑе на ÑÑиÑÑа килогÑаммов.
Таким он парнем был
Юрий Алексеевич и Валентина Ивановна Гагарины с дочкой Галей
Встреча с дочерьми Галей и Леной
Индия . Юрий Гагарин с супругой в гостях у Д. Неру
Юрий Гагарин и Джина Лоллобриджида
Юрий Гагарин и Валентина Терешкова у музейного экспоната.
На встрече с создателями ракеты и корабля «Восток» в ОКБ-1
Ю.А. Гагарин на охоте.
Таким он парнем был
Ю.А. Гагарин
Труженицы болгарских полей приветствуют Юрия Гагарина
Одна из последних фотографий
1968 г. Перед последним взлетом.
С.П. Королев с первым отрядом космонавтов
Ю.А. Гагарин и С.П. Королев на стартовой площадке
Послеполетная встреча с коллективом ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия» им. С.П. Королева)
Ю.А. Гагарин
Ю.А. Гагарин
Ю.А. Гагарин
Биография Ю.А. Гагарина
Заявление Ю.А. Гагарина перед стартом
Обращение ЦК КПСС
«Известия ЦК КПСС» №5, 1991 г.
Из книги Ю.А.Гагарина «Дорога в космос»
Из книги Б.Е. Чертока «Ракеты и люди»
Какой должна быть скорость корабля для полета на Луну?
Для полета корабля на Луну он должен стартовать до орбитальной скорости в 29. тыс. км в час, а потом нарастать примерно до 40 тыс. км в час.
Космический корабль при такой скорости может удалиться на расстоянии, на котором на него уже будет сильнее притяжение Луны, нежели Земли. Современная техника позволяет разрабатывать корабли, которые соответствуют вышеупомянутой скорости перемещения. Но если двигатели корабля не будут действовать, он разгонится притяжением Луны и просто упадет на нее с большой силой, разрушив корабль. По этой причине, если в самом начале пути реактивные двигатели ускоряли космический корабль в направлении к Луне, то когда лунное притяжение сравнивалось с земным, двигатели начинали действовать в противоположном направлении. Таким образом, обеспечивалась мягкая посадка на Луну, при которой все люди на корабле оставались невредимыми.
На Луне нет воздуха, поэтому находится на ней можно исключительно в специальных скафандрах. Первым человеком, который спустился на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, и это произошло в 1969 году. Тогда произошло первое знакомство человечества с составом лунного грунта. Его изучение позволило лучше понять историю образования Солнечной системы. Тогда геологи надеялись найти на Луне какие-то ценные вещества, которые можно было бы добывать.
Масса Земли существенно превышает массу Луны. Значит, взлететь с последней будет проще и дорога в дальний космос тоже осуществится легче. Не исключено, что в дальнейшем человечество будет использовать эту возможность. Скорость вылета на орбиту намного меньше и составляет 6120 км в час или 1,7 км в секунду.
Последующее развитие космонавтики
Светлана Савицкая
Исследования области продолжались еще долгие годы, и 25 июля 1984 первый выход в космос был осуществлен женщиной. Светлана Савицкая отправилась в космос на станции «Салют-7», но после в подобных полетах участия не принимала. Они вместе с Валентиной Терешковой (совершила полет в 1963 году) стали первыми женщинами в космосе.
После длительных исследований стали возможны более частые полеты и длительные нахождения во внеземном пространстве. Первым космонавтом вышедшим в космос, ставшим рекордсменом по времени пребывания вне корабля, является Анатолий Соловьев. За весь период работы в сфере космонавтики он осуществил 16 выходов к открытому космосу, а их суммируемая продолжительность пребывания составила 82 часа и 21 минуту.
Несмотря на дальнейший прогресс в покорении внеземных просторов дата первого полета в космос стала праздничным днем на территории СССР. Кроме того 12 апреля стало и международным день первого полета. Спускаемый аппарат от корабля Восток-1 хранится в музее корпорации «Энергия» имени С.П. Королева. Также сохранены и газеты того времени, и даже чучела Белки и Стрелки. Память о достижениях хранится и изучается новыми поколениями. Поэтому ответ на вопрос: «Кто первым полетел в космос?» знает и каждый взрослый, и каждый школьник.
Чем Crew Dragon лучше «Союза»? И лучше ли?
Многие все еще не готовы принять наблюдаемую реальность и поэтому говорят: «Запуская Crew Dragon, США с трудом повторяют то же самое, что Россия и Китай делали все эти годы, отправляя на орбиту людей. Они просто запускают капсулу на станцию, а потом сажают её назад на парашюте. Что тут такого сенсационного?»
Но эта точка зрения предельно далека от истины. Чтобы понять «что тут такого», сперва следует вспомнить, что такое космический корабль Crew Dragon на самом деле — и почему это действительно революция в сравнении с «Союзам».
SpaceX
Прежде всего: «Союз» по объемам практически не изменился со своего первого полета, состоявшегося 53 года назад. В то время никаких крупных орбитальных станций не было, смысла в возке большего числа людей на орбиту не было тоже. Поэтому герметичный объем этого корабля , а доступный экипажу — и 6,5 м³. Причем спуск осуществляется в отделяемой спускаемой капсуле, с доступным людям объемом всего в . Поэтому туда нереально посадить больше трех человек в скафандре (0,83 кубометра на человека). И хотя технически «Союз» может летать с экипажем 17,7 суток, на практике после одного такого эксперимента никто не горит желанием его повторит. Даже когда экипаж урезали до двух человек (один человек на 1,25 кубометра), в корабле было так тесно, что нормальные тренировки космонавтов наладить не удалось, и после спуска на Землю они не смогли дойти своими ногами даже до автобуса — такой была детренировка мышц в невесомости.
Space X
Корабль Crew Dragon
Crew Dragon возвращается на Землю весь целиком, объем его герметичного жилого пространства — 9,3 м³, причем весь этот объем доступен экипажу. Поэтому туда можно посадить семь членов экипажа. И на них все равно будет приходиться 1,33 кубометра на человека — больше, чем на «Союзе».
Пассажировместимость этого корабля так велика, что NASA в одиночку просто не сможет ее полностью использовать: агентство планирует отправлять лишь по четыре человека, поскольку МКС имеет ограниченный объем и поддерживать на ней слишком большой экипаж сложно, да и расходы на станцию тогда бы возросли. Тем не менее, в космосе редко бывают «излишки». Почти наверняка «лишнее» пространство со временем займут представители других стран, желающие попасть на орбиту, или космические туристы. Избыток места полезен еще в одном отношении: на борту этого корабля есть туалет, в то время как «Союзов» (а равно и более ранних ), отправление естественных надобностей было несколько более экзотичным.
Кроме того, у нового американского корабля полезная нагрузка, доставляемая на станцию, помимо астронавтов может составлять несколько центнеров. Пока она чисто теоретическая, поскольку потребности станции удовлетворяют отдельные грузовые «Драконы», но в будущем ситуация может измениться.
«Союзы» на станцию везут людей — можно добавить сотню килограмм груза, но не более. Поскольку два из трех отсеков российского корабля, создававшегося еще при Королеве, не возвращаются на Землю, груз размещать особо негде: с МКС больше 100 килограмм «Союз» не вернет. А это бывает необходимым: образцы космических экспериментов, требующие ремонта скафандры и другое имущество периодически надо возвращать на планету. Crew Dragon спокойно может возвращать с собой многие центнеры нагрузки.
Характеристики Crew Dragon очень близки к считающейся перспективной российской «Федерации», которую недавно переименовали в «Орла». Его полезный жилой объем такой же — 9,3 м³, экипаж ограничен четырьмя космонавтами, и тоже есть возможность возвращения центнеров груза с орбиты. Но при формальной близости их параметров важен один нюанс: «Орел» даже первый, беспилотный испытательный полет ранее 2023 года, а первый пилотируемый — ранее 2025 года. Crew Dragon, пилотируемый корабль SpaceX, в 2019 году уже на орбиту в беспилотном варианте, а весной 2020 года попал туда и с экипажем на борту. Иными словами, пока SpaceX обгоняет «Роскосмос» в создании нового космического корабля как минимум на четыре года. В реальности эта цифра может даже возрасти.
Историческая справка
Истоки возникновения ракет большинство историков относят ко временам кит. династии Хань (206 до н. э. – 220 н. э.), к открытию пороха и началу его использования для фейерверков и развлечений. В 13 в. вместе с монг. завоевателями Р. попали в Европу, и в 1248 Р. Бэкон опубликовал труд по их применению. Единый термин «ракета» появился в Европе в 15–16 вв. В Индии в кон. 18 в. ракетное оружие применялось в сражениях с брит. войсками. В нач. 19 в. брит. армия приняла на вооружение боевые Р., которые разработал У. Конгрев. В России развитие Р. связано с именами А. Д. Засядко и К. И. Константинова.
С 1820-х гг. создаются первые исследовательские центры в области ракетостроения – Вулиджский арсенал (Великобритания), Пиротехнич. школа в Меце (Франция), С.-Петерб. ракетное заведение (Россия) и др. Науч. основы механики тел переменной массы в 1890-х гг. были заложены И. В. Мещерским. Первым теоретиком межпланетных полётов был К. Э. Циолковский. В 1926 Р. Годдард осуществил первый в мире запуск ракеты с ЖРД. Мн. вопросы теории космич. полёта и ракетостроения нашли новое решение в трудах Ю. В. Кондратюка, Г. Оберта, Ф. А. Цандера, Н. И. Тихомирова и др. учёных. С кон. 1920-х – нач. 1930-х гг. к разработке Р. с ЖРД приступили гос. организации. В СССР исследовательские работы вели Группа изучения реактивного движения (Москва) и Газодинамич. лаборатория (Ленинград). В 1933 на их основе был создан Реактивный институт, в том же году завершено начатое ещё в 1929 создание принципиально нового оружия – снарядов для реактивного миномёта «Катюша». В 1931 испытаны первые рос. ЖРД – ОРМ (опытный ракетный мотор) и ОРМ-1, созданные В. П. Глушко в Газодинамич. лаборатории. В нач. 1940-х гг. в Германии разработаны и в 1944 применены в боевых условиях одноступенчатая баллистич. Р. А-4 (Фау-2, гл. конструктор – В. фон Браун) и крылатая Р. (самолёт-снаряд) Fi-103 (Фау-1), в СССР – Р-1 и первая баллистич. Р. с отделяющейся головной частью Р-2 (гл. конструктор – С. П. Королёв).
В 1958 в США принята на вооружение первая МБР «Атлас». Во 2-й пол. 1950-х гг. произошёл переход от одноступенчатых Р. к многоступенчатым. В 1957 в СССР под рук. Королёва создана и в 1960 принята на вооружение двухступенчатая МБР Р-7, которая в 4.10.1957 была использована для запуска первого в мире ИСЗ. Выполнена по схеме с продольным делением ступеней (по т. н. пакетной схеме); первая ступень состояла из четырёх боковых ракетных блоков, расположенных симметрично вокруг центрального (вторая ступень). Р. стала важнейшим средством для исследования космич. пространства (см. Космонавтика).
Покорение высоты
Настоящим прорывом в развитии ракетостроения стала разработка ракетного двигателя на жидком топливе, автором которой в 1926 году стал Роберт Годдард из США.
И хотя его ракета пролетела всего 46 метров, а высота её полёта составила 12 метров, этот пуск тоже стал одним из знаковых событий в стремлении человечества к космосу.
В то время как он вернулся к созданию реплики своего «реактивного двигателя» и «Торпедоплана» и отдал свои модели в Министерство авиации, в надежде выиграть финансирование, чтобы продолжить работу над своим проектом. В течение этого периода он также призывал к поддержке со стороны англичан и дал набор оригинальных рисунков и работ по его проекту британскому посольству в Перу. Он никогда не получал ответа или возвращения своих оригиналов.
Несмотря на то, что они были поставлены на хранение, прототипы были потеряны на протяжении многих лет. Небольшой военный участок на северной оконечности Лонг-Айленда Бостон-Харбора был местом обработки проекта Проект «Скрепки», правительственной программы, в рамках которой сотни американских ученых были привезены в Америку.
В 1936 году уже наша отечественная ракета поднялась на высоту пять километров. Это стало возможным опять-таки благодаря стремительному развитию военной науки и промышленности, а если конкретно, — экспериментальным разработкам зенитного орудия, прообраза знаменитой «Катюши».
Ну а конструктора ракеты, которая в 1957 году впервые отправила в космос спутник Земли, представлять не нужно. Недаром советского учёного С. П. Королева называют отцом космонавтики.
Некоторые считают, что его участие в нацистских военных действиях требует классифицировать его как злодея. Но в то время как его действия во время Второй мировой войны были чудовищными, он не был мотивирован каким-то присущим злом или личной верой в нацистскую идеологию. Фон Браун был мотивирован его детской одержимостью космическим полетом, несколько некритическим патриотизмом и наивным пониманием последствия его действий в создании одного из самых смертоносных орудий войны. Как мы можем относиться к тому, кто приносил технологический триумф двум народам, в одном случае в качестве поставщика смерти и разрушения, а в другом — к удивлению и вдохновению?
Звуки спутника
Рисунок ПС-1 над планетой
Чтобы любой желающий мог убедиться в работе спутника, конструкторы настроили его на непрерывную отправку сигналов. За эту процедуру отвечало электромеханическое реле, отправляющее поочередные сигналы на частотах 20 и 40 МГц длительностью в 0,3-0,4 секунды. Перерывы между ними равнялись такому же значению.
Длина сигнала напрямую зависела от датчиков давления и температуры, замеряющих эти параметры внутри конструкции. Благодаря неизменности периодов передачи ученые могли убедиться, что ПС-1 работает исправно, внутри сохраняется герметичность. В течение двух с половиной недель устройство отправило несколько миллионов сигналов, представляющих собой простое “бип”.
Не просто так для работы были выбраны частоты 20 и 40 МГц. На них способны настраиваться большинство приемников того времени. Благодаря этому любой желающий мог поймать сигнал спутника.
Практически сразу после выхода на орбиту начала расти частота коммутации. Уже через несколько дней она была на 40% выше ожидаемой. Ученые до сих пор не могут установить точную причину роста.
Космические зонды
Зонды — это беспилотные космические аппараты, посылаемые на дальние расстояния. Они побывали на всех планетах, кроме Плутона. Зонд может лететь до места назначения долгие Годы. Когда он подлетает к нужному небесному телу, то выходит на орбиту вокруг него и посылает на Землю добытую информацию. «Миринер-10», единственный зонд, побывавший на Марсе.
Некоторые зонды предназначены для посадки на поверхность другой планеты, либо они оснащены спускаемыми аппаратами, сбрасываемыми на планету. Спускаемый аппарат может собрать образцы грунта и доставить их на Землю для исследований. В 1966 году впервые на поверхность Луны опустился космический аппарат — зонд «Луна-9». После посадки он раскрылся, как цветок, и начал съемки.
Научные результаты полета первого искусственного спутника
Ионосфера Земли
Запуск ПС-1 можно считать успешным, поскольку ученые смогли выполнить поставленные задачи. К научным результатам полета можно отнести:
- получение данных тестирования полета первого спутника;
- появление возможности изучения ионосферы, которая отражает сигналы, посылаемые с поверхности Земли;
- трение спутника об атмосферу и постепенное снижение скорости помогли рассчитать плотность верхних слоев атмосферы;
- постепенный выход ПС-1 из строя помог сделать последующие аппараты менее восприимчивыми к внешнему воздействию космоса.
Пока спутник находился на орбите, ученые вели непрерывное отслеживание его позиции и совершали всевозможные расчеты. Причем активная деятельность по сбору информации велась не только на территории СССР. Например, ученые из университета Швеции смогли существенно продвинуться в изучении структуры ионосферы благодаря наблюдению поведения спутника. Поскольку Советский Союз специально использовал передачу сигналов на доступных частотах, ученые со всего мира могли вести совместную деятельность и проводить эксперименты.
Прообразы спутника
Еще Ньютон в 1687 году при написании труда “Математическое начало натуральной философии” предположил, что на орбиту Земли можно запустить тело таким образом, что оно не упадет на поверхность.
Одна из вариаций ньютоновской пушки
Ученый описал следующий эксперимент, позволяющий достигнуть данного результата. Сначала требуется забраться на высокую гору, пик которой гораздо выше атмосферы. С него нужно выстрелить из пушки таким образом, чтобы ядро полетело параллельно земле. И если снаряд будет двигаться с определенной скоростью, он никогда не опустится на поверхность, а будет лететь вокруг планеты бесконечно.
Позже исследования доказали, что Ньютон был прав. Если объект запустить на орбиту Земли таким образом, чтобы он двигался со скоростью минимум 7,91 км/с, то он будет бесконечно вращаться вокруг планеты, не теряя высоты. Сейчас такая скорость называется “первой космической”. В 1879 году Жюль Верн при написании книги “500 миллионов бегумы” использовал прообраз ньютоновской пушки.
В конце XIX и начале XX веков люди постепенно начали приходить к выводу, что технологии скоро достигнут развития, которое позволит отправиться в космос. Циолковский в свое время утверждал, что человечество уже готово к внеземным путешествиям. Более того, ученый предлагал не проводить экспериментальных запусков, а сразу строить ракету, в которой полетят люди. Это позволит уже в первом полете получить правдивые сведения от живых очевидцев.
Изобретатель Константин Эдуардович Циолковский
Позже немецкий инженер Оберт представил миру проект, представляющий собой станцию из нескольких ступеней. Ее предлагалось запустить на орбиту с целью наблюдения и координации военных сил. Было предложено разместить на внеземном объекте телескоп, который позволит наблюдать за планетами и звездами напрямую из космоса, а не через атмосферные искажения с Земли.
Также тема спутников поднималась в некоторых фантастических романах, выпущенных в 20-х и 30-х годах. В первой половине XX века разные страны проводили множество экспериментов по запуску объектов на орбиту Земли, однако все построенные ракеты развивали недостаточную скорость.
Интересный факт: в 1944-ом году военный Покровский предложил выстрелить в небо из мощной пушки. По его мнению, это позволит остаткам ядра оказаться на орбите.
Ракеты и космические корабли
Первые случаи применения
Военные раке ты, приводимые в движение порохом (смесь серы, селитры и угля), описывались Цэн Кун Ляном (Китай) в 1042 г. Ракеты такого типа стали известны в Европе в 1258 г.
Пионером военного ракетостроения Великобритании был полковник сэр Уильям Контрив (1772…1828), инспектор лондонской Королевской лаборатории и инспектор военной техники. Его 6-фунтовая (2,72 кг) ракета, рассчитанная на радиус действия 1825 м и изготовленная в 1805 г., была впервые применена английским Королевским флотом против Булони, Франция, 8 октября 1806 г.
Первый запуск ракеты на жидком топливе (запатентована 14 июля 1914 г.) был осуществлен д-ром Робертом Хатчингзом Годдардом (1882…1945) в Оберне, штат Массачусетс, США, 16 марта 1926 г. Его ракета, достигнув высоты 12,5 м, пролетела 56 м.
СССР – Первая советская ракета, работавшая на гибридном топливе, начала разрабатываться в 1931 г. Группой по изучению реактивного движения (ГИРД) под руководством С.П. Королева. Она получила наименование «ГИРД-09» и была запущена 17 августа 1933 г. с полигона в Нахабино близ Москвы.
Самый дальний радиус действия
16 марта 1962 г. Н.С. Хрущев, являвшийся тогда Первым секретарем ЦК КПСС и Председателем Совета Министров СССР, заявил в Москве, что СССР обладает «межконтинентальной ракетой» с радиусом действия 30 тыс. км (более половины окружности Земли), способной поразить любую цель в любом направлении.
Самая высокая скорость
Первым космическим аппаратом, достигшим 3-й космической скорости, позволяющей выйти за пределы Солнечной системы, стал «Пионер-10». Ракета-носитель «Атлас-СЛВ ЗС» с модйфицированной 2-й ступенью «Центавр-Д» и 3-й ступенью «Тиокол-Те-364-4» 2 марта 1972 г. покинула Землю с небывалой для того времени скоростью 51682 км/ч.
Рекорд скорости космического аппарата (240 тыс. км/ч) был установлен американо-германским солнечным зондом «Гелиос-Б», запущенным 15 января 1976 г.
Максимальное сближение космического аппарата с Солнцем
16 апреля 1976 г. научно-исследовательская автоматическая станция «Гелиос-Б» (США – ФРГ) приблизилась к Солнцу на расстояние 43,4 млн. км.
Самый удаленный искусственный объект
«Пионер-10», запущенный с мыса Канаверал, Космический центр им. Кеннеди, штат Флорида, США, пересек 17 октября 1986 г. орбиту Плутона, удаленную от Земли на 5,9 млрд км. К апрелю 1989 г. он находился за самой дальней точкой орбиты Плутона и продолжает удаляться в космос со скоростью 49 тыс. км/ч. В 34 593 г. н.э. он приблизится на минимальное расстояние к звезде «Росс-248», удаленной от нас на 10,3 световых года. Еще до наступления 1991 г. космический аппарат «Вояджер-1», двигающийся с большей скоростью, будет находиться дальше, чем «Пионер-10».
«Пионер-10» несет табличку, предназначенную для установления возможных контактов с гуманоидами. На ней изображены мужчина и женщина, а также схематически показано, из какой части Солнечной системы запущен аппарат и как наше Солнце расположено по отношению к пульсарам, чьи периоды указаны цифровым кодом.
Российское ракетостроение
В 1957 году на орбиту впервые был доставлен груз с помощь советской Р-7.
До 2011 года было создано 1760 РН разных моделей, различной стоимости. К примеру, стоимость создания «Союза-У» или «Союза-ФГ» составляло примерно 20 млн $.
При этом все ракеты стартуют с двух космодромов – «Восточный» и «Байконур».
Пуск полной версии с двигателем на 2 ступени и блоком разгона обошелся в 70 млн $
В 2013 году произошла авария РН «Протон-М». Вскоре она упала после старта, имея на борту 3 спутника «ГЛОНАСС». Общая стоимость всех аппаратов, включая ее запуск – 4,4 млрд рублей.
За строительство космической техники отвечал ГКНПЦ имени Хруничева. В 2014 году они смогли выиграть тендер на производство 2 ракет для Роскосмоса.
Общая стоимость заказа – 1509826000 рублей.
Также были известны цены еще трех «Протонов» (в рублях):
- 1123 млн – 2008 год;
- 1348067300 – 2011 год;
- 1436560000 – 2012 год.
В 2014 году строительство тяжелой ракеты «Ангара-5» обошлась в 4,5 млрд рублей.
В эту стоимость входит ее перевозка на космодром, подготовка к запуску, а также дополнение в виде созданного блока «Бриз» общей стоимостью 800 млн рублей.
Постепенно Россия собирается отказаться от использования «Протонов» в пользу ракеты «Ангара».
Руководство страны предпочитает строительство сверхтяжелой ракеты-носителя, предназначенной для полетов на Луну, цена которой составляла 60 млрд рублей.
В конструкторской разработке находится создание 3-х ступенчатой ракеты на базе «Ангары». На разработку и запуск предусмотрено финансирование – 600 млрд $.
Первые запуски: животные и люди в покорении космоса
Изучение космического пространства и возможностей летательных аппаратов происходили и с помощью животных. Первые собаки в космосе — Белка и Стрелка. Именно они побывали на орбите и вернулись в целости и полном здравии. Далее производились запуски с обезьянами, собаками, крысами. Основная задача таких полетов заключалась в изучении биологических изменений после проведения в космосе определенного времени и возможностей адаптации к невесомости. Такая подготовка смогла обеспечить удачный первый в мире полет в космос человека.
Восток-1
Полет первого космонавта в космос Юрия Гагарина выполнен 12 апреля 1961 года. А первым кораблем в космосе, который мог быть пилотирован космонавтом, соответственно стал «Восток-1». Аппарат изначально оснащался автоматическим управлением, но в случае необходимости пилот могут перейти в режим ручного координирования. Завершился первый полет вокруг земли спустя 1 час и 48 минут. А известие о полете первого человека в космос мгновенно распространились по всему земному шару.
Четвёртая и пятая космическая скорости
Четвёртая космическая скорость — минимально необходимая скорость тела без двигателя, позволяющая преодолеть притяжение галактики Млечный Путь. Она используется довольно редко.
Четвёртая космическая скорость не постоянна для всех точек Галактики, а зависит от расстояния до центральной массы.
По грубым предварительным расчётам в районе нашего Солнца четвёртая космическая скорость составляет около 550 км/с. Значение сильно зависит не только (и не столько) от расстояния до центра галактики, а от распределения масс вещества по Галактике, о которых пока нет точных данных, ввиду того что видимая материя составляет лишь малую часть общей гравитирующей массы, а все остальное — скрытая масса.
Ещё реже в некоторых источниках встречается понятие «пятая космическая скорость». Это скорость, позволяющая добраться до иной планеты звездной системы вне зависимости от разности плоскостей эклиптики планет. Например, для Солнечной системы и, конкретно, для Земли, чтобы орбита межпланетного перелета была перпендикулярной к земной орбите, нужна скорость запуска 43,6 километра в секунду.
Видео
Источники
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Космическая_скоростьhttps://mirznanii.com/a/9233/kosmicheskie-skorostihttp://www.astronet.ru/db/msg/1162252https://fb.ru/article/54389/kosmicheskaya-skorost
Космическая гонка
Не так давно две могучие сверхдержавы находились в состоянии холодной войны. Это было похоже на бесконечное состязание. Многие этот промежуток времени предпочитают описывать как обычную гонку вооружений, но это совершенно не так. Это гонка науки. Именно ей мы обязаны многими гаджетами и благами цивилизации, к которым так привыкли.
Космическая гонка была лишь одним из важнейших элементов холодной войны. Всего за несколько десятилетий человек перешел от обычных атмосферных полетов к высадке на Луне. Это невероятный прогресс, если сравнивать с другими достижениями. В то прекрасное время люди думали, что освоение Марса — это куда более близкая и реальная задача, чем примирение СССР и США. Именно тогда люди были максимально увлечены космосом. Практически каждый студент или школьник понимал, как взлетает ракета. Это не было сложным знанием, наоборот. Такая информация была простой и очень интересной
Астрономия приобрела чрезвычайную важность среди других наук. В те годы никто и сказать не мог, что Земля плоская
Доступное образование повсеместно ликвидировало невежество. Однако те времена давно прошли, и сегодня все совсем не так.