ДОПОВІДЬ
з астрономії «Космонавтика. Космічний корабель. Космодром. » учня 11 "Б" класу середньої школи № 536 Капустнікова В'ячеслава 1998
ЗМІСТ Стор. 1. КОСМІЧНИЙ КОРАБЕЛЬ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .... ... ... ... .... ... ... ... ... .. 3 2. Космічний скафандр ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 3. КОСМОДРОМ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 7 4. Костянтин Едуардович Ціолковський (1857-1935) ... ... ... ... .12 5. СЕРГІЙ ПАВЛОВИЧ КОРОЛЬОВ (1907-1966) ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... .14
КОСМІЧНИЙ КОРАБЕЛЬ
Космічний корабель - це літальний апарат, призначений для польоту людей або перевезення вантажів у космічному просторі. Космічні кораблі для польоту з навколоземних орбітах називають кораблями-супутниками, а для польоту до інших небесних тіл - міжпланетними кораблями. Основні риси космічних кораблів можна розглянути на прикладі всім відомого космічного корабля «Союз». «Союзи» - покоління космічних кораблів, які прийшли на зміну широко відомим «Сходу», на одному з яких піднявся в космос перший посланець Землі - радянський громадянин Ю. А. Гагарін, і «Восход», першим багатомісним космічним кораблям. На «Союзах» вперше були виконані маневрування в космосі, ручна стикування, здійснено перехід двох космонавтів з корабля в корабель, відпрацьовувалася система управління спусків з орбіти і багато іншого. Згодом «Союзи» неодноразово курсували до орбітальних станцій «Салют» і назад, екіпаж «Союзу» провів першу стиковку з космічним кораблем США, на "Союзах» космонавти не раз виконували наукові дослідження і доставляли з орбіти інформацію, необхідну різних галузей народного господарства країни. Корабель «Союз» має значні розміри. Його довжина - близько 8 м, найбільший діаметр - близько 3 м, маса перед стартом становить майже 7 т. Всі відсіки корабля покриті зовні спеціальним теплоізоляційним «ковдрою», що захищає конструкцію та обладнання від перегріву на сонці і занадто сильного охолоджування в тіні. У кораблі 3 відсіки: орбітальний, приладно-агрегатний і спусковий апарат. У орбітальному відсіку космонавти працюють і відпочивають під час польоту по орбіті. Тут розміщуються наукова апаратура, спальні місця екіпажу, різні побутові пристрої. Якщо корабель призначений для стикування з орбітальною станцією або іншим кораблем, на орбітальному відсіку встановлюється стикувальний вузол. Круглий люк з'єднує орбітальний відсік зі спускаються. Це головне робоче місце екіпажу при управлінні кораблем в польоті. Космонавти знаходяться в спусковому апараті під час виведення на орбіту, стикування і спуску на Землю. Вони розміщуються в амортизованих кріслах 1 перед пультами управління. Зовні спускний апарат має теплозахисне покриття, що захищає його від надмірного нагрівання під час польоту в атмосфері. Особлива форма і встановлені на спусковому апараті керуючі мікро реактивні двигуни дозволяють йому здійснювати в атмосфері плануючий спуск по відносно пологої траєкторії. При цьому екіпаж відчуває не надто великі перевантаження. У третьому відсіку корабля - приладно-агрегатному - знаходяться його основні службові системи. Тут встановлені: невеликі реактивні двигуни, що
забезпечують різні переміщення та орієнтацію корабля в космічному просторі, апаратура і агрегати системи терморегулювання, що підтримує в кораблі задану температуру; радіотехнічна апаратура, за допомогою якої на Землю передаються дані різних вимірів, приймаються команди Центру управління і ведуться переговори з фахівцями. У цьому ж відсіку розміщена основна рухова установка корабля. Вона складається з двох потужних рідинних ракетних двигунів.
Один з них - основний, інший - резервний. За допомогою цих двигунів корабель може перейти на іншу орбіту, зблизитися з орбітальною станцією або відійти від неї, уповільнити свій рух для переходу на траєкторію спуску. Після гальмування на орбіті відсіки корабля відокремлюються один від одного. Орбітальний і приладно-агрегатний відсіки згорають в атмосфері, а спусковий апарат здійснює спуск в заданий район посадки. Коли до Землі залишається 9-10 км, спрацьовує парашутна система. Спочатку розкривається гальмівний парашут,
а потім - основний. На ньому спускний апарат здійснює плавний спуск. Безпосередньо перед приземленням на висоті 1 м включаються двигуни м'якої посадки. Слідом за «Союзами» в нашій країні були створені вдосконалені космічні кораблі «Союз Т», і «Союз ТМ», які істотно розширили можливості пілотованих польотів та обслуговування орбітальних
наукових станцій.
Транспортний космічний корабель «Прогрес» призначений для доставки на орбітальні станції «Салют» і «Мир» різних вантажів і палива для дозаправки рухової установки станції. Хоча він багато в чому нагадує «Союз», в його конструкції є й істотні відмінності. Цей корабель теж складається з 3 відсіків, але їх призначення і, отже, конструкція інші. Транспортний корабель не повинен повертатися на Землю. Природно, в його складі немає і спускається 1 апарату. Замість нього є відсік для перевезення палива - пального й окислювача, а орбітальний відсік у «Прогресі» перетворився на вантажний. У ньому на орбіту доставляють запаси їжі і води, наукову апаратуру, змінні блоки різних систем орбітальної станції. Все це становить понад 2 т вантажу. Приладно-агрегатний відсік «Прогресу» схожий на аналогічний відсік корабля «Союз». Але і в ньому є деякі відмінності. Адже «Прогрес» - корабель автоматичний, і тому тут всі системи і агрегати працюють тільки самостійно або за командами із Землі. Космічні кораблі створюються і в США. Найвідоміший серед них - корабель «Аполлон». До його складу крім основного (орбітального) блоку, що складався з відсіку екіпажу і рухового відсіку, входила місячна кабіна, поділяються на 2 ступеня - посадочну і злітну. Місячна кабіна призначалася для посадки астронавтів на Місяць і повернення їх назад на навколомісячну орбіту. «Восьмигранні підставу підтримується чотирма веретеноподібними стійками-ногами. На це підстава поставлено спорудження, що віддалено нагадує голову людини ...Люк схожий на рот людини, а трикутні ілюмінатори виглядають як два ока »- так описувала місячну кабіну одна з американських газет. У липні 1969 р. до Місяця стартувала ракета-носій з кораблем «Аполлон-1 1». На його борту було три астронавта - Н. Армстронг, М. Коллінз і Е. Олдрін. Після виходу на навколомісячну орбіту і маневрів на ній місячна кабіна «Орел» з Н. Армстронгом і Е. Олдріном на борту відокремилася від корабля і опустилася на Місяць. 21 липня в 5456 хв Н. Армстронг ступив на поверхню Місяця. Потім до нього приєднався і Е. Олдрін. Встановивши на Місяці наукові прилади і зібравши зразки грунту, екіпаж повернувся в кабіну. Через кілька годин злітна ступінь «Орла» відірвалася від його посадочної частини і вийшла на орбіту навколо Місяця. Після стиковки з кораблем злітна ступінь місячної кабіни відокремилася від нього і залишилася в космосі. Покинувши навколомісячну орбіту, «Аполлон-11» попрямував до Землі ... По дорозі, второваним перший екіпажем лунопроходцев, вирушили екіпажі наступних кораблів. На початку 1980-х рр.. в США створений транспортний космічний корабель, що отримав назву «Спейс шаттл» (космічний човник). Він призначений для виведення на навколоземну орбіту різних супутників і невеликих орбітальних станцій. При цьому він може повертатися на Землю і багаторазово використовуватися для польотів у космос. Другий ступінь корабля є орбітальний літак з великим баком рідкого палива. Він пов'язаний з першим ступенем двома блоками твердопаливних двигунів. При виведенні корабля в космос спочатку працюють блоки двигунів з твердим паливом, потім вони відокремлюються і на парашутах опускаються в океан. Далі включаються двигуни орбітального літака, які харчуються рідким паливом з великого підвісного бака. Після того як все паливо з нього буде використано, бак відокремлюється і, увійшовши в атмосферу, руйнується і згоряє. Орбітальний літак виносить на орбіту різні вантажі, він може підійти до терпить лихо космічному кораблю або станції і надати допомогу космонавтам або евакуювати їх. Екіпаж «Спейс шаттлу» (до 7 осіб), може обслуговувати супутники прямо в космосі, усувати неполадки. Закінчивши свої справи на орбіті, «човник» повертається на Землю. Атмосферу він проходить як швидкісний планер, а приземляється як літак - на спеціальну посадочну смугу. (На жаль, все частіше цей корабель використовується не для мирних цілей, а для військових досліджень в космосі.) При всьому різноманітті вже відомих видів космічних кораблів не слід забувати, що це тільки початок. Безсумнівно, нові кораблі будуть досконалішими, а їх польоти - ще більш складними і цікавими. Космічний скафандр Космічний скафандр - це герметичний костюм, в якому космонавт може жити і працювати у відкритому космічному просторі, на поверхні небесних тіл. Скафандр часто порівнюють із зменшеною до розмірів тіла людини герметичною кабіною. І це цілком справедливо. Адже він містить майже всі блоки і системи, наявні в герметичних відсіках космічного корабля. У скафандрі космонавт нормально дихає, рухається, йому не жарко і не холодно, хоча зовні температура змінюється в найширших межах. Космічні скафандри бувають м'якими, жорсткими і напівжорсткими. М'який складається з декількох шарів. Верхній зшитий з білої теплостійкої тканини, добре відбиває сонячні промені. Під ним - шар з фетру або прогумованою синтетичної тканини, він захищає від дрібних метеорних частинок. Теплозахисна одяг складається з декількох шарів плівки, покритої тонким шаром алюмінію. Герметична оболонка робиться з гумовою або прогумованої тканини. Не пропускають повітря рукавички, черевики і шолом завершують «вбрання» космонавта. Спеціальні системи, розміщені зазвичай в заплічним ранці скафандра, в якому виходять у відкритий космос, подають кисень для дихання, очищають дихальну суміш від вуглекислоти, поглинають непотрібну вологу, відводять надлишки теплоти або, навпаки, підігрівають повітря. Ілюмінатор шолома забезпечений світлофільтром, що захищає очі від сліпучих сонячних променів. Різні датчики та пристрої передають на Землю дані про стан здоров'я космонавта. Скафандри м'якого типу використовувалися американськими астронавтами на Місяці. У них вони збирали зразки місячного грунту, працювали з науковими приладами, здійснювали тривалі прогулянки. Основа жорстких скафандрів - тверді металеві або пластмасові оболонки, що повторюють форму окремих частин тіла. Між собою оболонки з'єднуються в місцях суглобів шарнірами. У напівжорстких скафандрах виходили у відкритий космос члени екіпажів радянських орбітальних станцій. Частина скафандра, призначена для тулуба, виконана з металу, в той час як оболонки для рук і ніг залишилися м'якими. Така конструкція має певні переваги. Наприклад, цей скафандр не надягають, в нього входять, а в космосі - упливає через наявний на спині люк. Це дозволило зменшити число застібок і інших рознімних з'єднань в скафандрі і, отже, підвищити його надійність. З часом скафандри стають не тільки надійніше, але і зручніше. В ідеалі космонавт взагалі не повинен помічати своєї непростої одягу, працювати в ній вільно, без зайвої напруги. Звичайно, досягти досконалості дуже важко, але конструктори прагнуть саме до такої мети. КОСМОДРОМ Земні шляхи ракет закінчуються на космодромах. Тут ракети та космічні апарати збирають воєдино з окремих частин, перевіряють, готують до пуску і, нарешті, відправляють у космос. Зазвичай космодроми займають досить велику територію. Місце для будівництва космодрому вибирається з урахуванням багатьох, часто суперечливих, умов. Космодром повинен бути досить віддалений від великих населених пунктів, адже відпрацьовані ракетні щаблі незабаром після старту падають на землю. Траси ракет не повинні перешкоджати повітряним повідомленнями, і в той же час потрібно прокласти їх так, щоб вони проходили над усіма наземними пунктами радіозв'язку. Враховується при виборі місця і клімат. Сильні вітри, висока вологість, різкі перепади температур можуть значно ускладнити роботу космодрому. Кожна країна вирішує ці питання у відповідності зі своїми природними та іншими умовами. Тому, скажімо, радянський космодром Байконур розташований у напівпустелі Казахстану, перший французький космодром був побудований в Сахарі, американський - на півострові Флорида, а італійці створили біля берегів Кенії плавучий космодром. На широко розкинулося космодромі розташовуються численні будівлі та споруди, в кожному з яких виробляють різні операції з підготовки ракет до старту. На так званої технічної позиції у величезних монтажно-випробувальних корпусах проводяться збірка ракет і космічних апаратів, випробування їх
і успіхами науково-технічної революції
в XX ст. виникла можливість втілення цих мрій у дійсність. У 1903 р. в одному з російських журналів з'явилася стаття «Дослідження світових просторів реактивними приладами». Її автором був вчитель з Калуги К.
Е. Ціолковський.
У своїй роботі Ціолковський вперше обгрунтував можливості міжпланетних польотів за допомогою ракети. Після цього у великого вченого було ще багато дивних прозрінь, зроблено багато розрахунків, зухвалих проектів, які дали їх автору право називатися основоположником теоретичної космонавтики. У 1929 р. видає свою книгу «Завоювання міжпланетних просторів» ще один чудовий самоук - Ю. В. Кондратюк. У цій роботі було багато оригінального. У ній винахідник розробляв теорію міжпланетного польоту із заправкою кораблів на штучних супутниках планет, пропонував цікаву схему польоту на Місяць і багато іншого. З роботами Ціолковського Кондратюк познайомився після того, як зробив свої винаходи. Це було як одкровення. «Я кожного разу дивуюся подібністю нашого способу мислення», - пише Кондратюк у Калугу. Але, як відомо, теорія без практики мертва. Це розуміли ентузіасти в багатьох країнах. Кілька десятків патентів на винаходи в галузі ракетної техніки отримує в 20-30-х рр.. XX ст. американський вчений Р.
Годдард,
в цей же час досліди з рідинними ракетними двигунами проводить у Німеччині професор Г. Оберт. Напружено працюють над втіленням теорії в життя і на батьківщині Ціолковського. 12 грудня 1930 в газеті «Вечірня Москва» з'явилося оголошення: «До всіх, хто цікавиться проблемою міжпланетних повідомлень ...» Це оголошення ознаменувало створення Групи вивчення реактивного руху (ГВРР). Її керівниками стали ентузіасти ракетної техніки Ф.
А. Цандер
і С. / 7. Корольов.
Результати їх подвижницької роботи не змусили себе довго чекати. У 1933 р. була запущена перша радянська рідинна ракета. У цьому ж році в країні створюється Реактивний науково-дослідний інститут (РНИИ). В кінці 50-х рр.. С. П. Корольов очолює вже великий колектив, що створює потужні ракети. І ось настав 4 жовтня 1957 - день початку космічної ери. «Він був малий, цей найперший штучний супутник нашої старої планети, але його земні позивні рознеслися по всіх материках ...» - згадував потім Головний конструктор С. П. Корольов. За першими супутниками в космос вийшли космічні кораблі
«Восток», також створені під керівництвом Корольова. Наближався великий день першого космічного польоту людини. 12 квітня 1961 Головний конструктор проводив в політ Юрія Гагаріна. Світ радів, а помисли Королева кинулися ще далі - до Місяця і планет. Перші польоти в космічний простір зажадали для свого здійснення величезної роботи численних наукових інститутів, конструкторських бюро, заводських колективів. Сукупність найсучасніших галузей науки і техніки, що забезпечують освоєння космосу за допомогою різного роду космічних апаратів, і називають зараз космонавтикою. Перш ніж відправити космічний апарат на навколоземну орбіту або до якого-небудь небесного тіла, необхідно провести балістичні розрахунки; визначити оптимальну траєкторію польоту, дані для її корекції, вибрати зручні моменти для старту і посадки. Ці теоретичні проблеми вирішують різні наукові організації. У конструкторів - свої складності. Вони створюють нові штучні супутники Землі, орбітальні станції
і автоматичні міжпланетні станції,
причому багато роботи виконують вперше в історії. Тому конструкторської діяльності обов'язково передує великий обсяг досліджень і випробувань. І це теж космонавтика. Кожен новий політ - це і нова програма наукових досліджень. Для них створюються унікальні установки і прилади, розробляються небачені досі методики експериментів. І це космонавтика, У політ відправляється чоловік. Перед цим він довго тренується на Землі, потім щодня виконує вправи на орбіті; повернувшись додому, повинен швидше освоїтися з земної вагою. Про здоров'я космонавтів піклуються лікарі. І це теж космонавтика. Космонавтика непомітно входить в наше повсякденне життя. Ви говорите по телефону з одним з далекого міста. Його голос лунає до вас з космосу - супутник транслює телефонні переговори. Ви дивитеся телевізор в Середній Азії або на Далекому Сході, читаєте центральні газети - все це транслюють супутники через космос. Супутники допомагають передбачати погоду, з них складаються рукотворні сузір'я, за якими в будь-який час дня і ночі можуть орієнтуватися штурмани літаків і океанських лайнерів, космічні апарати передають рятувальникам сигнали, які посилає потерпілими лихо мандрівниками. З космосу ведеться постійне спостереження за нашою планетою. З великих висот добре проглядається будова земних надр. Космічні знімки допомагають геологам вести пошук різних корисних копалин, стежать з цих фотографій і за тим, як виробнича діяльність людини впливає на навколишню його природу. Інформацію з космосу використовують сьогодні фахівці лісового та сільського господарств, з орбіт ведуться спостереження за Світовим океаном, рухом льодовиків, активністю вулканів. Однак, незважаючи на настільки широке використання космонавтики в інтересах науки і господарства, вона ще дуже молода, і попереду в неї багато перемог і відкриттів. Костянтин Едуардович Ціолковський (1857-1935)
«Ракета для мене тільки спосіб, тільки метод проникнення в глибину космосу, але аж ніяк не самоціль ... Буде інший спосіб пересування в космосі, - прийму і його ... Вся суть - у переселенні з Землі і в заселенні космосу ». З цього висловлювання К. Е. Ціолковського випливає важливий висновок - майбутнє людства пов'язане з підкоренням просторів Всесвіту: «Всесвіт належить людині!» Зараз, коли польоти на Місяць стали реальністю, коли формула Ціолковського і число Ціолковського лежать в основі розрахунків руху ракет, коли заслуги К. Е. Ціолковського в галузі космонавтики визнані всюди в світі, у всій величі постає перед нами подвиг видатного мислителя, який жив і творив для майбутнього людства. Ціолковський народився в 1857 р. в селі Іжевському Рязанської губернії в родині лісничого. У десятирічному віці він захворів на скарлатину і втратив слух. Хлопчик не зміг навчатися в школі і змушений був займатися самостійно. У 1879 р., склавши екстерном іспити, він став учителем арифметики і геометрії і був призначений у Воровське повітове училище Калузької губернії. У 1892 р. Ціолковський переїжджає до Калуги. Тут він викладає фізику і математику в гімназії та єпархіальному училищі, а весь вільний час присвячує науковій роботі. Не маючи коштів на купівлю приладів і матеріалів, він всі моделі і пристосування для дослідів робить власними руками. Ніхто в той час ще не знав, що в Калузі зроблені найбільші відкриття в теорії руху ракет (ракетодинаміку). Лише в 1903 р. Ціолковському вдалося опублікувати частину статті «Дослідження світових просторів реактивними приладами», в якій він довів можливість їх застосування для міжпланетних повідомлень. У цій статті і послідували її продовженнях (1911, 1914 рр..) Він заклав основи теорії ракет і рідинного ракетного двигуна. Їм вперше була вирішена задача посадки космічного апарата на поверхню планет, позбавлених атмосфери. У наступні роки (1926 - 1929) Ціолковський розробив теорію багатоступеневих ракет, розглянув (приблизно) вплив атмосфери на політ ракети і обчислив запаси палива, необхідного для подолання ракетою сил опору повітряної оболонки Землі. Ціолковський - визнаний основоположник теорії міжпланетних повідомлень. Коло інтересів вченого не обмежувався областю космосу. Він розробив конструкції суцільнометалевого керованого дирижабля, обтічного аероплана, аеродинамічної труби. Йому належить розробка принципу руху на повітряній подушці, реалізованого тільки через багато років. Його праці у величезній мірі сприяли розвитку ракетної і космічної техніки в СРСР та інших країнах. Після свого першого в світі тріумфального польоту в космос Ю. А. Гагарін сказав: «Для нас, космонавтів, пророчі слова Ціолковського про освоєння космосу завжди будуть програмними, завжди будуть кликати вперед ...» СЕРГІЙ ПАВЛОВИЧ КОРОЛЬОВ (1907-1966)
Сергій Павлович Корольов - конструктор перших ракетно-космічних систем. Він народився на Україні, в місті Житомирі, в родині вчителя. С. П. Корольов закінчив професійну дворічну школу в Одесі, став будівельним робітником - крив черепицею даху, столярував. У 1924 р. він вступив до Київського політехнічного інституту, а після II курсу перевівся до Московського вищого технічного училища (МВТУ) на факультет аеромеханіки. Дипломний проект легкомоторного літака він готував під керівництвом А. М. Туполєва. У 1930 р. С. П. Корольов закінчив МВТУ, і одночасно - Московську школу льотчиків. І все-таки не авіація стала сенсом життя Королева. Познайомившись з працями К. Е. Ціолковського, він вирішив будувати ракети. Через 3 роки після закінчення МВТУ Корольов очолив Групу вивчення реактивного руху (ГВРР), керував запусками перших радянських ракет і цілком віддав себе нової і незнаної ще галузі знань - ракетобудування. С. П. Корольов створює перший радянський ракетний планер, першу радянську крилату ракету, у важкі роки війни особисто проводить випробування ракетних прискорювачів на серійних бойових літаках. У післявоєнний час С. П. Корольов керував створенням ракет дальньої дії, а в рік 40-річчя Великого Жовтня, весь світ облетіло повідомлення про випробування в СРСР багатоступінчастої міжконтинентальної ракети. Золотими літерами занесено в історію людства 4 жовтня 1957 Тоді за допомогою ракети, створеної під керівництвом Королева, був виведений на орбіту перший штучний супутник Землі. Під його керівництвом були побудовані перші пілотовані космічні кораблі, відпрацьована апаратура для польоту людини в космос, для виходу з корабля у вільний простір і повернення космічного апарату на Землю, створені штучні супутники Землі серій «Електрон» і «Блискавка-1», багато супутники серії «Космос», перші міжпланетні розвідники «Зонд». Він першим послав космічні апарати до Місяця, Венери, Ма
Переведено: © CoolReferat.