Okul ansiklopedisi. Uzay gemileri "Soyuz Çocuklar için uzay gemisinin açıklaması
Uzay aracı mürettebatı acil kurtarma sistemi nasıl çalışıyor? aslan 24 Ekim 2018'de yazıldı
Acil Durum Kurtarma Sistemi veya kısaca SAS, Birliğin kulesini taçlandıran “roket içinde roket”tir:
Astronotların kendileri kulenin (koni şeklindeki) alt kısmında otururlar:
SAS, mürettebatın hem fırlatma rampasında hem de uçuşun herhangi bir bölümünde kurtarılmasını sağlıyor. Burada, başlangıçta lyuli alma olasılığının uçuştan çok daha yüksek olduğunu anlamaya değer. Bir ampul gibidir; çoğu yanma, onu açtığınız anda gerçekleşir. Bu nedenle SAS'ın kaza anında yaptığı ilk şey havaya uçmak ve astronotları yayılan patlamadan uzak bir yere götürmek olacaktır:
SAS motorları roketin fırlatılmasından 15 dakika önce hazır hale getiriliyor.
Şimdi en ilginç kısım geliyor. SAS, uçuş direktörünün emriyle bir düğmeye eşzamanlı olarak basan iki görevli tarafından etkinleştirilir. Üstelik komut genellikle bazı coğrafi nesnelerin adıdır. Mesela uçuş direktörü “Altay” diyor ve görevliler SAS'ı aktif hale getiriyor. Her şey 50 yıl öncekiyle aynı.
En kötüsü iniş değil, aşırı yüklenmedir. Kurtarılan kozmonotlarla ilgili haberlerde aşırı yük hemen 9g olarak belirtildi. Bu, sıradan bir insan için son derece rahatsız edici bir aşırı yüktür, ancak eğitimli bir astronot için ölümcül veya hatta tehlikeli değildir. Örneğin, 1975'te Vasily Lazarev 20'lik ve bazı kaynaklara göre 26G'lik bir aşırı yüke ulaştı. Ölmedi ama sonuçları kariyerine son verdi.
Söylendiği gibi CAS zaten 50 yaşın üzerinde. Bu süre zarfında birçok değişikliğe uğradı, ancak resmi olarak çalışmalarının temel ilkeleri değişmedi. Elektronik ortaya çıktı, birçok farklı sensör ortaya çıktı, güvenilirlik arttı, ancak astronotları kurtarmak hala 50 yıl önceki gibi görünüyor. Neden? Çünkü yerçekimi, ilk kozmik hızı aşmak ve insan faktörü görünüşte değişmeyen niceliklerdir:
SAS'ın ilk başarılı testi 1967'de gerçekleştirildi. Aslında Ay'ın etrafında insansız uçmaya çalıştılar. Ancak ilk gözleme topak topak çıktı, bu yüzden en azından bazı sonuçların olumlu olması için CAS'ı da aynı anda test etmeye karar verdik. İniş aracı sağlam bir şekilde indi ve eğer içeride insanlar olsaydı hayatta kalacaklardı.
Ve SAS uçuş sırasında şöyle görünüyor:
Uzay gemisi de bir uçaktır ancak yalnızca havasız uzayda hareket etmek için tasarlanmıştır. Havada, suda yüzmekten veya karada hareket etmekten çok daha hızlı uçabilirsiniz ve havasız alanda daha da yüksek hızlara ulaşabilirsiniz, ancak hız ne kadar yüksek olursa yapının ağırlığı da o kadar önemli olur. Uzay aracının ağırlığının arttırılması, gemiyi uzayın planlanan bölgesine fırlatan roket sisteminin ağırlığında da çok büyük bir artışa yol açmaktadır.
Bu nedenle uzay aracında bulunan her şeyin mümkün olduğunca az ağırlığa sahip olması ve hiçbir şeyin gereksiz olmaması gerekir. Bu gereklilik, uzay aracı tasarımcıları için en büyük zorluklardan birini oluşturmaktadır.
Bir uzay aracının ana parçaları nelerdir? Uzay aracı iki sınıfa ayrılır: yerleşik (gemide birkaç kişiden oluşan bir mürettebat vardır) ve ıssız (gemide tüm ölçüm verilerini otomatik olarak Dünya'ya ileten bilimsel ekipman kuruludur). Sadece insanlı uzay araçlarını ele alacağız. Yu.A. Gagarin'in uçuşunu yaptığı ilk insanlı uzay aracı Vostok'tu. Bunu Sunrise serisinden gemiler takip ediyor. Bunlar artık Vostok gibi tek koltuklu cihazlar değil, çok koltuklu cihazlar. Dünyada ilk kez, Voskhod uzay aracında üç pilot kozmonotun (Komarov, Feoktistov, Egorov) grup uçuşu gerçekleştirildi.
Sovyetler Birliği'nde oluşturulan bir sonraki uzay aracı serisine Soyuz adı verildi. Bu serideki gemiler tasarım açısından öncekilere göre çok daha karmaşıktır ve gerçekleştirebilecekleri görevler de daha karmaşıktır. Amerika Birleşik Devletleri ayrıca çeşitli türde uzay gemileri de yarattı.
Amerikan Apollo uzay aracı örneğini kullanarak insanlı bir uzay aracının genel tasarımını ele alalım.
Pirinç. 10. Uzay aracı ve kurtarma sistemine sahip üç aşamalı bir roketin şeması.
Şekil 10, Satürn roket sisteminin ve ona kenetlenen Apollo uzay aracının genel görünümünü göstermektedir. Uzay aracı, roketin üçüncü aşaması ile uzay aracına kaçış sistemi adı verilen bir kiriş üzerinde bağlanan bir cihaz arasında yer alır. Bu cihaz ne için? Bir roketin fırlatılması sırasında bir roket motoru veya kontrol sistemi çalıştığında arızalar göz ardı edilemez. Bazen bu sorunlar bir kazaya yol açabilir - roket Dünya'ya düşecektir. Neler olabilir? Yakıt bileşenleri karışacak ve hem roketin hem de uzay aracının kendilerini bulacağı bir ateş denizi oluşacak. Ayrıca yakıt bileşenlerinin karıştırılması sırasında patlayıcı karışımlar da oluşabilmektedir. Bu nedenle herhangi bir nedenle bir kaza meydana gelirse, gemiyi roketten belli bir mesafeye uzaklaştırmak ve ancak o zaman iniş yapmak gerekir. Bu koşullar altında astronotlar için ne patlama ne de yangın tehlikesi olacaktır. Acil kurtarma sisteminin (kısaltılmış SAS) hizmet ettiği amaç budur.
SAS sistemi katı yakıtla çalışan ana ve kontrol motorlarını içerir. SAS sistemi füzenin acil durumuna ilişkin bir sinyal aldığında devreye giriyor. Uzay aracı roketten ayrılır ve kaçış sisteminin itici motorları, uzay aracını yukarıya ve uzağa doğru iter. Toz motoru çalışmayı bitirdiğinde, uzay aracından bir paraşüt fırlatılır ve gemi sorunsuz bir şekilde Dünya'ya iner. SAS sistemi, fırlatma aracının fırlatılması ve aktif aşamada uçuşu sırasında acil durumlarda astronotları kurtarmak için tasarlandı.
Fırlatma aracının fırlatılması sorunsuz bir şekilde gerçekleşirse ve aktif fazdaki uçuş başarıyla tamamlanırsa acil kurtarma sistemine gerek kalmayacaktır. Uzay aracı alçak Dünya yörüngesine fırlatıldığında bu sistem kullanılamaz hale gelir. Bu nedenle uzay aracı yörüngeye girmeden önce acil kurtarma sistemi gereksiz balast olarak gemiden atılır.
Acil kurtarma sistemi doğrudan uzay aracının iniş veya yeniden giriş aracına bağlanır. Neden bu adı taşıyor? Uzay uçuşuna çıkan bir uzay aracının birkaç parçadan oluştuğunu daha önce söylemiştik. Ancak bileşenlerinden yalnızca biri uzay uçuşundan Dünya'ya geri dönüyor, bu nedenle buna yeniden giriş aracı deniyor. Geri dönüş veya iniş aracı, uzay aracının diğer parçalarından farklı olarak kalın duvarlara ve özel bir şekle sahiptir; bu, Dünya atmosferinde yüksek hızlarda uçuş açısından en avantajlı olanıdır. Kurtarma aracı veya komuta bölmesi, uzay aracının yörüngeye fırlatılması sırasında ve tabii ki Dünya'ya iniş sırasında astronotların bulunduğu yerdir. Gemiyi kontrol etmek için kullanılan ekipmanların çoğu gemiye monte edilmiştir. Komuta bölmesi astronotları Dünya'ya indirmek için tasarlandığından, aynı zamanda uzay aracının atmosferde frenlendiği ve ardından sorunsuz bir şekilde alçaldığı paraşütleri de barındırır.
İniş aracının arkasında yörünge bölmesi adı verilen bir bölme bulunur. Bu bölmede, uzayda özel araştırmalar yürütmek için gerekli bilimsel ekipmanların yanı sıra gemiye gerekli her şeyi sağlayan sistemler kuruludur: hava, elektrik vb. Uzay aracı görevini tamamladıktan sonra yörünge bölmesi Dünya'ya geri dönmez. misyon. Oldukça ince duvarları, dönüş aracının atmosferin yoğun katmanlarından geçerek Dünya'ya inişi sırasında maruz kaldığı ısıya dayanamıyor. Bu nedenle atmosfere girdiğinde yörünge bölmesi bir meteor gibi yanar.
İnsanları diğer gök cisimlerine indirerek derin uzaya uçmak için tasarlanan uzay aracında, bir bölmeye daha sahip olmak gerekir. Bu bölmede astronotlar gezegenin yüzeyine inebilir ve gerektiğinde oradan havalanabilir.
Modern bir uzay aracının ana parçalarını listeledik. Şimdi mürettebatın hayati fonksiyonlarının ve gemide kurulu ekipmanların işlevselliğinin nasıl sağlandığını görelim.
İnsan yaşamının güvence altına alınması çok şey gerektirir. Bir insanın ne çok düşük ne de çok yüksek sıcaklıklarda var olamayacağı gerçeğiyle başlayalım. Dünya üzerindeki sıcaklık düzenleyicisi atmosfer yani havadır. Uzay aracındaki sıcaklık ne olacak? Bir vücuttan diğerine üç tür ısı transferinin olduğu bilinmektedir - termal iletkenlik, konveksiyon ve radyasyon. Isıyı iletim ve konveksiyon yoluyla aktarmak için bir ısı vericisine ihtiyaç vardır. Sonuç olarak, uzayda bu tür ısı transferi mümkün değildir. Gezegenler arası uzayda bulunan bir uzay aracı, Güneş'ten, Dünya'dan ve diğer gezegenlerden yalnızca radyasyon yoluyla ısı alır. Güneş ışınlarının (veya diğer gezegenlerden gelen ışığın) uzay aracının yüzeyine yolunu tıkayacak ve ısınmayı durduracak ince bir malzeme tabakasından bir gölge oluşturmaya değer. Bu nedenle havasız uzayda bir uzay aracını ısıl olarak yalıtmak zor değildir.
Bununla birlikte, uzayda uçarken, geminin güneş ışınları tarafından aşırı ısınmasından veya ısının duvarlardan çevredeki alana yayılması sonucu aşırı soğumasından değil, geminin içinde açığa çıkan ısının aşırı ısınmasından korkmak gerekir. uzay aracının kendisi. Bir gemideki sıcaklığın artmasına ne sebep olabilir? Birincisi, kişinin kendisi sürekli ısı yayan bir kaynaktır ve ikincisi, uzay gemisi, birçok alet ve sistemle donatılmış, çalışması büyük miktarda ısının salınmasını içeren çok karmaşık bir makinedir. Gemi mürettebatının hayati fonksiyonlarını yerine getiren sistem, çok önemli bir görevle karşı karşıyadır: Hem insanlar hem de aletler tarafından üretilen tüm ısı, derhal gemi bölmelerinin dışına çıkarılır ve içlerindeki sıcaklığın normal insan için gerekli olan seviyede tutulmasını sağlar. araçların varlığı ve işleyişi.
Isının yalnızca ışınım yoluyla aktarıldığı uzay koşullarında, bir uzay aracında gerekli sıcaklık koşullarının sağlanması nasıl mümkün olabilir? Bilirsiniz, yazın bunaltıcı güneşin parladığı zamanlarda herkes, sıcaklığın daha az hissedildiği açık renkli giysiler giyer. Sorun ne? Açık bir yüzeyin, karanlık olanın aksine, radyant enerjiyi iyi absorbe etmediği ortaya çıktı. Bunu yansıtır ve bu nedenle çok daha az ısınır.
Cisimlerin renklerine bağlı olarak radyant enerjiyi daha fazla veya daha az oranda absorbe etme veya yansıtma özelliği, uzay aracının içindeki sıcaklığı düzenlemek için kullanılabilir. Isıtma sıcaklığına bağlı olarak rengini değiştiren maddeler (termofototroplar denir) vardır. Sıcaklık arttıkça renk değiştirmeye başlarlar ve ısıtma sıcaklıkları ne kadar yüksek olursa. Aksine soğuyunca koyulaşırlar. Termofototropların bu özelliği, uzay aracının termal kontrol sisteminde kullanılmaları durumunda çok faydalı olabilir. Sonuçta termofototroplar, herhangi bir mekanizma, ısıtıcı veya soğutucu kullanmadan bir nesnenin sıcaklığını otomatik olarak belirli bir seviyede tutmanıza olanak tanır. Sonuç olarak, termofototropların kullanıldığı termal kontrol sistemi küçük bir kütleye sahip olacak (ve bu, uzay aracı için çok önemlidir) ve onu etkinleştirmek için herhangi bir enerjiye ihtiyaç duyulmayacaktır. (Enerji tüketmeden çalışan ısı kontrol sistemlerine pasif denir.)
Başka pasif termal kontrol sistemleri de var. Hepsinin önemli bir özelliği var - düşük kütle. Ancak, özellikle uzun süreli kullanım sırasında, kullanımda güvenilmezdirler. Bu nedenle, uzay araçları genellikle aktif sıcaklık kontrol sistemleri olarak adlandırılan sistemlerle donatılmıştır. Bu tür sistemlerin ayırt edici bir özelliği çalışma modunu değiştirme yeteneğidir. Aktif sıcaklık kontrol sistemi, merkezi ısıtma sisteminin radyatörüne benzer; odanın daha serin olmasını istiyorsanız, radyatöre giden sıcak su beslemesini kapatırsınız. Tam tersine oda sıcaklığını yükseltmeniz gerektiğinde kapatma vanası tamamen açılır.
Isı kontrol sisteminin görevi, gemi kabinindeki hava sıcaklığını normal oda sıcaklığı yani 15 - 20°C arasında tutmaktır. Oda, merkezi ısıtma bataryaları kullanılarak ısıtılıyorsa, odanın herhangi bir yerindeki sıcaklık hemen hemen aynı olur. Sıcak bir pilin yakınındaki ve ondan uzaktaki hava sıcaklığı arasında neden çok az fark var? Bu, odadaki sıcak ve soğuk hava katmanlarının sürekli karışmasıyla açıklanmaktadır. Sıcak (hafif) hava yükselir, soğuk (ağır) hava alçalır. Havanın bu hareketi (konveksiyonu) yerçekiminin varlığından kaynaklanmaktadır. Bir uzay gemisindeki her şey ağırlıksızdır. Sonuç olarak, konveksiyon yani havanın karıştırılması ve kabinin tüm hacmi boyunca sıcaklığın eşitlenmesi mümkün değildir. Doğal konveksiyon yoktur ancak yapay olarak yaratılmıştır.
Bu amaçla termal kontrol sistemi birden fazla fanın kurulumunu sağlar. Bir elektrik motoruyla çalıştırılan fanlar, havanın geminin kabininde sürekli olarak dolaşmasını sağlar. Bu sayede insan vücudunun veya herhangi bir cihazın ürettiği ısı tek bir yerde toplanmaz, tüm hacme eşit şekilde dağıtılır.
Pirinç. 11. Uzay aracı kabinindeki havayı soğutma şeması.
Uygulama, bir uzay aracında her zaman duvarlar aracılığıyla çevredeki alana yayılandan daha fazla ısının üretildiğini göstermiştir. Bu nedenle içine soğuk sıvının pompalanması gereken pillerin takılması tavsiye edilir. Bir fan tarafından tahrik edilen kabin havası, soğutma sırasında bu sıvıya ısı verecektir (bkz. Şekil 11). Radyatördeki sıvının sıcaklığına ve boyutuna bağlı olarak ısıyı daha fazla veya daha az uzaklaştırabilir ve böylece gemi kabini içindeki sıcaklığı istenilen seviyede tutabilirsiniz. Havayı soğutan radyatör başka bir amaca da hizmet eder. Bir kişinin nefes alırken çevredeki atmosfere havadan önemli ölçüde daha az oksijen içeren, ancak daha fazla karbondioksit ve su buharı içeren bir gaz verdiğini biliyorsunuz. Su buharı atmosferden uzaklaştırılmazsa doyma durumu oluşana kadar içinde birikecektir. Doymuş buhar tüm aletlerde, geminin duvarlarında yoğunlaşacak ve her şey nemlenecek. Elbette bir kişinin bu koşullarda uzun süre yaşaması ve çalışması zararlıdır ve bu tür nemde tüm cihazlar normal şekilde çalışamaz.
Bahsettiğimiz radyatörler, uzay aracının kabin atmosferindeki fazla su buharının uzaklaştırılmasına yardımcı oluyor. Kışın sokaktan sıcak bir odaya getirilen soğuk bir nesneye ne olduğunu fark ettiniz mi? Hemen küçük su damlacıkları ile kaplanır. Nereden geldiler? Havadan. Havada her zaman bir miktar su buharı bulunur. Oda sıcaklığında (+20°C), 1 m³ hava, buhar halinde 17 g'a kadar nem içerebilir.Hava sıcaklığı yükseldikçe olası nem içeriği de artar ve bunun tersi de geçerlidir: sıcaklıkta azalmayla birlikte havada daha az su buharı bulunabilir. Bu nedenle sıcak bir odaya getirilen soğuk nesnelerin üzerine çiy şeklinde nem düşer.
Bir uzay aracındaki soğuk nesne, içinden soğuk sıvının pompalandığı bir radyatördür. Kabin havasında çok fazla su buharı biriktiğinde, radyatör borularını yıkayan havadan gelen su, çiy şeklinde üzerlerinde yoğunlaşır. Böylece radyatör yalnızca havayı soğutma aracı olarak görev yapmaz, aynı zamanda havanın nem gidericisidir. Radyatör aynı anda iki görevi yerine getirdiğinden - havayı soğutup kuruttuğundan buna buzdolabı-kurutucu denir.
Yani uzay aracı kabininde normal sıcaklık ve hava nemini korumak için termal kontrol sisteminde sürekli soğutulması gereken bir sıvının bulunması gerekir, aksi takdirde aşırı ısıyı kabinden uzaklaştırma rolünü yerine getiremeyecektir. uzay aracı kabini. Sıvı nasıl soğutulur? Normal bir elektrikli buzdolabınız varsa sıvının soğutulması elbette sorun değildir. Ancak uzay gemilerine elektrikli buzdolapları kurulmuyor ve orada onlara ihtiyaç duyulmuyor. Dış uzay, aynı anda hem sıcağa hem de soğuğa sahip olması bakımından dünya koşullarından farklıdır. Kabin içindeki havanın sıcaklığı ve nemi belirli bir seviyede tutulan sıvıyı soğutmak için bir süreliğine uzaya yerleştirmenin yeterli olduğu ortaya çıktı, ancak böylece gölgededir.
Termal kontrol sistemi, havayı tahrik eden fanların yanı sıra pompaları da içerir. Görevleri, kabinin içinde bulunan bir radyatörden, uzay aracı kabuğunun dışına monte edilen bir radyatöre, yani uzaya sıvı pompalamaktır. Bu iki radyatör, radyatörlerin giriş ve çıkışındaki sıvının sıcaklığını ölçen vanalar ve sensörler içeren boru hatlarıyla birbirine bağlanır. Bu sensörlerin okumalarına bağlı olarak, sıvının bir radyatörden diğerine pompalanma hızı, yani gemi kabininden uzaklaştırılan ısı miktarı düzenlenir.
Sıcaklık kontrol sisteminde kullanılan bir sıvı hangi özelliklere sahip olmalıdır? Radyatörlerden biri, çok düşük sıcaklıkların mümkün olduğu uzayda bulunduğundan, sıvı için temel gereksinimlerden biri düşük katılaşma sıcaklığıdır. Nitekim harici radyatördeki sıvı donarsa sıcaklık kontrol sistemi arızalanır.
Bir uzay aracının içindeki sıcaklığın insan performansını koruyacak düzeyde tutulması çok önemli bir görevdir. Bir insan ne soğukta ne de sıcakta yaşayamaz ve çalışamaz. İnsan hava olmadan var olabilir mi? Tabii ki değil. Ve hava Dünya'nın her yerinde olduğu için böyle bir soru asla önümüze çıkmaz. Hava aynı zamanda uzay aracının kabinini de doldurur. Bir kişiye Dünya'da ve bir uzay aracının kabininde hava sağlamak arasında bir fark var mı? Dünyadaki hava sahası büyük bir hacme sahiptir. Ne kadar nefes alırsak alalım, diğer ihtiyaçlar için ne kadar oksijen tüketirsek tüketelim, havadaki içeriği pratikte değişmez.
Uzay aracı kabininde ise durum farklıdır. Birincisi, içindeki havanın hacmi çok küçüktür ve ayrıca karbondioksiti emip oksijeni serbest bırakacak bitkiler olmadığından atmosferin bileşiminin doğal bir düzenleyicisi yoktur. Bu nedenle, çok yakında uzay aracı kabinindeki insanlar nefes almak için oksijen eksikliği hissetmeye başlayacaklar. Atmosfer en az %19 oksijen içeriyorsa kişi kendini normal hisseder. Daha az oksijenle nefes almak zorlaşır. Bir uzay aracında, mürettebat başına düşen serbest hacim = 1,5 - 2,0 m³'tür. Hesaplamalar, 1,5 - 1,6 saat sonra kabindeki havanın normal nefes almaya uygun olmadığını gösteriyor.
Dolayısıyla uzay aracının atmosferini oksijenle besleyecek bir sistemle donatılması gerekiyor. Oksijeni nereden alıyorsunuz? Elbette bir gemide oksijeni özel silindirlerde sıkıştırılmış gaz halinde depolayabilirsiniz. Gerektiğinde silindirden çıkan gaz kabine verilebilir. Ancak bu tür oksijen depolamanın uzay aracı için pek faydası yoktur. Gerçek şu ki, gazın yüksek basınç altında olduğu metal silindirlerin ağırlığı çok fazladır. Bu nedenle, uzay aracında oksijen depolamaya yönelik bu basit yöntem kullanılmamaktadır. Ancak oksijen gazı sıvıya dönüştürülebilir. Sıvı oksijenin yoğunluğu, gaz halindeki oksijenin yoğunluğundan neredeyse 1000 kat daha fazladır, bunun sonucunda, onu depolamak için (aynı kütlede) çok daha küçük bir kap gerekli olacaktır. Ayrıca sıvı oksijen hafif basınç altında depolanabilir. Sonuç olarak, damarın duvarları ince olabilir.
Ancak sıvı oksijenin gemide kullanılması bazı zorluklar doğurmaktadır. Bir uzay aracı kabininin atmosferine oksijen vermek, gaz halindeyse çok kolaydır, ancak sıvı ise daha zordur. Sıvının önce gaza dönüştürülmesi ve bunun için ısıtılması gerekir. Oksijenin ısıtılması da gereklidir çünkü buharları oksijenin kaynama noktasına yakın bir sıcaklığa, yani -183°C'ye sahip olabilir. Bu kadar soğuk oksijenin kabine girmesine izin verilemez, onunla nefes almak elbette imkansızdır. En az 15 - 18°C'ye kadar ısıtılmalıdır.
Sıvı oksijenin gazlaştırılması ve buharların ısıtılması için, oksijen besleme sistemini zorlaştıracak özel cihazlar gerekli olacaktır. Ayrıca, bir kişinin nefes alma sürecinde sadece havadaki oksijeni tüketmediğini, aynı zamanda karbondioksit saldığını da unutmamalıyız. Bir kişi saatte yaklaşık 20 litre karbondioksit yayar. Karbondioksit bilindiği gibi zehirli bir madde değildir ancak %1-2'den fazla karbondioksit içeren havayı insanın soluması zordur.
Bir uzay aracı kabinindeki havayı nefes alabilir hale getirmek için, ona yalnızca oksijen eklemek değil, aynı zamanda karbondioksiti de aynı anda çıkarmak gerekir. Bu amaçla, uzay aracında oksijeni serbest bırakan ve aynı zamanda havadaki karbondioksiti emen bir maddenin bulunması uygun olacaktır. Bu tür maddeler mevcuttur. Metal oksidin oksijen ile metalin birleşimi olduğunu biliyorsunuz. Örneğin pas demir oksittir. Alkali olanlar (sodyum, potasyum) dahil diğer metaller de oksitlenir.
Alkali metaller oksijenle birleştiğinde sadece oksitleri değil aynı zamanda peroksitleri ve süperoksitleri de oluştururlar. Alkali metallerin peroksitleri ve süperoksitleri oksitlerden çok daha fazla oksijen içerir. Sodyum oksidin formülü Na₂O'dur ve süperoksitin formülü NaO₂'dür. Neme maruz kaldığında sodyum süperoksit ayrışır ve saf oksijen açığa çıkar ve alkali oluşur: 4NaO₂ + 2H₂O → 4NaOH + 3O₂.
Alkali metal süperoksitlerin, uzay aracı koşullarında onlardan oksijen elde etmek ve kabin havasını fazla karbondioksitten arındırmak için çok uygun maddeler olduğu ortaya çıktı. Sonuçta, alkali metal süperoksitin ayrışması sırasında açığa çıkan alkali (NaOH), karbondioksit ile çok kolay birleşir. Hesaplamalar, sodyum süperoksitin ayrışması sırasında açığa çıkan her 20-25 litre oksijen için, 20 litre karbondioksiti bağlamaya yeterli miktarda soda alkali oluştuğunu göstermektedir.
Karbondioksitin alkali ile bağlanması, aralarında kimyasal bir reaksiyonun meydana gelmesinden oluşur: CO₂ + 2NaOH → Na₂CO + H₂O. Reaksiyon sonucunda sodyum karbonat (soda) ve su oluşur. Alkali metal süperoksitlerin ayrışması sırasında oluşan oksijen ile alkali arasındaki ilişkinin çok olumlu olduğu ortaya çıktı, çünkü ortalama bir insan saatte 25 A oksijen tüketiyor ve aynı anda 20 litre karbondioksit yayıyor.
Alkali metal süperoksit su ile etkileşime girdiğinde ayrışır. Bunun için su nereden alınır? Bu konuda endişelenmenize gerek olmadığı ortaya çıktı. Bir kişinin nefes aldığında sadece karbondioksit değil aynı zamanda su buharı da yaydığını söylemiştik. Solunan havanın içerdiği nem, gerekli miktarda süperoksitin parçalanması için fazlasıyla yeterlidir. Elbette oksijen tüketiminin nefes almanın derinliğine ve sıklığına bağlı olduğunu biliyoruz. Masaya oturuyorsunuz ve sakin bir şekilde nefes alıyorsunuz - bir miktar oksijen tüketiyorsunuz. Koşuya çıktığınızda veya fiziksel çalışma yaptığınızda derin ve sık nefes alırsınız ve bu nedenle sessiz nefes almaya göre daha fazla oksijen tüketirsiniz. Uzay aracı mürettebatı da günün farklı saatlerinde farklı miktarlarda oksijen tüketecek. Uyku ve dinlenme sırasında oksijen tüketimi minimum düzeydedir ancak hareket gerektiren işler yapıldığında oksijen tüketimi keskin bir şekilde artar.
Solunan oksijen nedeniyle vücutta belirli oksidatif süreçler meydana gelir. Bu işlemler sonucunda su buharı ve karbondioksit oluşur. Vücudun daha fazla oksijen tüketmesi, daha fazla karbondioksit ve su buharı salması anlamına gelir. Sonuç olarak, vücut, havadaki nem içeriğini, karşılık gelen miktarda alkali metal süperoksitin ayrışması için gerekli olan miktarda otomatik olarak korur.
Pirinç. 12. Uzay aracı kabin atmosferini oksijenle besleme ve karbondioksiti giderme şeması.
Havanın karbondioksitten arındırılması ve oksijenle doldurulmasının bir diyagramı Şekil 12'de gösterilmektedir. Kabin havası, sodyum veya potasyum süperoksit içeren kartuşlar aracılığıyla bir fan tarafından çalıştırılır. Kartuşlardan çıkan hava halihazırda oksijenle zenginleştirilmiş ve karbondioksitten arındırılmıştır.
Havadaki oksijen içeriğini izlemek için kabine bir sensör yerleştirilmiştir. Sensör havadaki oksijen miktarının çok azaldığını gösterirse fan motorlarına devir sayısını artırmak için bir sinyal gönderilir, bunun sonucunda süperoksit kartuşlarından geçen havanın hızı artar ve dolayısıyla Kartuşa aynı anda giren nem miktarı (havada bulunan). Daha fazla nem, daha fazla oksijenin üretilmesi anlamına gelir. Kabin havası normalden fazla oksijen içeriyorsa sensörler fan motorlarına hızı düşürmeleri için sinyal gönderir.
Vostok uzay gemileri. 12 Nisan 1961'de, üç aşamalı bir fırlatma aracı, Sovyetler Birliği vatandaşı Yuri Alekseevich Gagarin'in de bulunduğu Vostok uzay aracını alçak Dünya yörüngesine taşıdı.
Üç aşamalı fırlatma aracı, merkezi bir bloğun (II aşama) etrafına yerleştirilmiş dört yan bloktan (I aşama) oluşuyordu. Roketin üçüncü aşaması merkezi bloğun üzerine yerleştirilmiştir. İlk aşama birimlerinin her biri dört odacıklı sıvı yakıtlı jet motoru RD-107 ile, ikinci aşama ise dört odacıklı jet motoru RD-108 ile donatıldı. Üçüncü aşama, dört direksiyon nozülüne sahip tek odacıklı bir sıvı jet motoruyla donatıldı.
Vostok fırlatma aracı
1 - kafa kaplaması; 2 - yük; 3 - oksijen deposu; 4 — ekran; 5 - gazyağı deposu; 6 - kontrol nozulu; 7—sıvı roket motoru (LPRE); 8 - geçiş kafesi; 9 - reflektör; 10 - merkezi ünitenin alet bölmesi; 11 ve 12 - ana ünitenin çeşitleri (sırasıyla Luna-1 ve Luna-3 uydularıyla).
| Ay YILDIZI | İnsan uçuşu için | |
| Fırlatma ağırlığı, t | 279 | 287 |
| Yük kütlesi, t | 0,278 | 4,725 |
| Yakıt kütlesi, t | 255 | 258 |
| Motor itme kuvveti, kN | ||
| Aşama I (Dünyada) | 4000 | 4000 |
| Aşama II (boşlukta) | 940 | 940 |
| Aşama III (boşlukta) | 49 | 55 |
| Maksimum hız, m/s | 11200 | 8000 |
Vostok uzay aracı bir iniş modülü ve birbirine bağlı bir alet bölmesinden oluşuyordu. Geminin ağırlığı yaklaşık 5 tondur.
İniş aracı (mürettebat kabini) 2,3 m çapında top şeklinde yapılmış, iniş aracına astronot koltuğu, kontrol cihazları ve yaşam destek sistemi monte edilmiştir. Koltuk, kalkış ve iniş sırasında oluşan aşırı yükün astronot üzerinde en az etki yaratacağı şekilde konumlandırıldı.
Uzay gemisi "Vostok"
1 - iniş modülü; 2 - fırlatma koltuğu; 3 - basınçlı hava ve oksijen içeren silindirler; 4 - roket motorunun frenlenmesi; 5 - fırlatma aracının üçüncü aşaması; 6 - üçüncü aşama motor.
Kabin normal atmosferik basınçta ve Dünya'dakiyle aynı hava bileşiminde tutuldu. Uzay giysisinin kaskı açıktı ve astronot kabin havasını soluyordu.
Güçlü, üç aşamalı bir fırlatma aracı, gemiyi Dünya yüzeyinin üzerinde maksimum 320 km ve minimum 180 km yükseklikte yörüngeye fırlattı.
Vostok gemisinin iniş sisteminin nasıl çalıştığına bakalım. Fren motorunu çalıştırdıktan sonra uçuş hızı azaldı ve gemi alçalmaya başladı.
7000 m yükseklikte ambar kapağı açıldı ve iniş aracından astronotlu bir sandalyeye ateş açıldı. Dünya'ya 4 km uzaklıkta sandalye astronottan ayrılarak düştü ve paraşütle inişine devam etti. 15 metrelik bir kordon (mandar) üzerine kozmonotla birlikte bir acil durum acil durum rezervi (EAS) ve suya indiğinde otomatik olarak şişirilen bir tekne indirildi.
|
Vostok gemisinin iniş şeması 1 ve 2 - Güneş'e yönelim; 4 - fren motorunun çalıştırılması; 5—alet bölmesi bölmesi; 6 - iniş aracının uçuş yolu; 7 - astronotun sandalyeyle birlikte kabinden fırlatılması; 8 - fren paraşütüyle iniş; 9 - ana paraşütün etkinleştirilmesi; 10 - NAZ departmanı; 11 — iniş; 12 ve 13 - frenin ve ana paraşütlerin açılması; 14 - ana paraşütle iniş; 15 - iniş aracının inişi. |
Astronottan bağımsız olarak 4000 m yükseklikte iniş aracının fren paraşütü açıldı ve düşme hızı önemli ölçüde azaldı. Ana paraşüt Dünya'dan 2,5 km uzakta açıldı ve aracı sorunsuz bir şekilde Dünya'ya indirdi.
Voskhod uzay gemileri. Uzay uçuşlarının görevleri genişliyor ve uzay araçları da buna göre geliştiriliyor. 12 Ekim 1964'te Voskhod uzay aracıyla üç kişi hemen uzaya çıktı: V. M. Komarov (gemi komutanı), K. P. Feoktistov (şu anda Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru) ve B. B. Egorov (doktor).
Yeni gemi Vostok serisinin gemilerinden önemli ölçüde farklıydı. Üç astronotu barındırabiliyordu ve yumuşak iniş sistemine sahipti. Voskhod 2'de gemiden uzaya çıkmak için bir hava kilidi odası vardı. Sadece karaya inmekle kalmıyor, aynı zamanda aşağıya da sıçrayabiliyordu. Kozmonotlar, uzay giysisi olmayan uçuş kıyafetleriyle ilk Voskhod uzay aracındaydı.
Voskhod-2 uzay aracının uçuşu 18 Mart 1965'te gerçekleşti. Gemide komutan, pilot-kozmonot P.I. Belyaev ve yardımcı pilot, pilot-kozmonot A.A. Leonov vardı.
Uzay aracı yörüngeye girdikten sonra hava kilidi açıldı. Hava kilidi odası, kabinin dışından açılarak uzay giysisi içindeki bir kişiyi barındırabilecek bir silindir oluşturdu. Ağ geçidi dayanıklı, sızdırmaz kumaştan yapılmıştır ve katlandığında çok az yer kaplar.
Voskhod-2 uzay aracı ve gemideki hava kilidi şeması
1,4,9, 11 - antenler; 2 - televizyon kamerası; 3 - basınçlı hava ve oksijen içeren silindirler; 5 - televizyon kamerası; 6 - doldurmadan önce ağ geçidi; 7 - iniş aracı; 8 - agrega bölmesi; 10 - fren sisteminin motoru; A - hava kilidinin havayla doldurulması; B - astronot hava kilidinden çıkar (kapak açık); B - hava kilidinden dışarıya hava tahliyesi (kapak kapalı); G - astronot dış kapak açıkken uzaya çıkar; D - hava kilidinin kabinden ayrılması.
Güçlü bir basınçlandırma sistemi, hava kilidinin hava ile doldurulmasını ve kabindekiyle aynı basıncı oluşturmasını sağladı. Hava kilidindeki ve kabindeki basınç eşitlendikten sonra A. A. Leonov, sıkıştırılmış oksijen tüpleri içeren bir sırt çantası taktı, iletişim kablolarını bağladı, kapağı açtı ve hava kilidine "hareket etti". Hava kilidini terk ederek gemiden biraz uzaklaştı. Gemiye yalnızca ince bir iple bağlıydı; adam ve gemi yan yana hareket ediyorlardı.
A. A. Leonov yirmi dakika boyunca kokpitin dışında kaldı ve bunun on iki dakikası serbest uçuştaydı.
İlk insanlı uzay yürüyüşü, sonraki keşif gezileri için değerli bilgiler elde etmemizi sağladı. İyi eğitimli bir astronotun uzayda bile çeşitli görevleri yerine getirebileceği kanıtlanmıştır.
Voskhod-2 uzay aracı, Soyuz roketi ve uzay sistemi tarafından yörüngeye yerleştirildi. Birleşik Soyuz sistemi, S.P.'nin öncülüğünde oluşturulmaya başlandı. Korolev zaten 1962'de. Uzaya bireysel atılımlar sağlamak değil, yeni bir yerleşim ve üretim faaliyeti alanı olarak sistematik kurulumunu sağlaması gerekiyordu.
Soyuz fırlatma aracını oluştururken ana kısımda değişiklikler yapıldı, aslında yeniden yaratıldı. Bunun tek şartı, fırlatma rampasında ve uçuşun atmosferik kısmında bir kaza olması durumunda astronotların kurtarılmasını sağlamaktı.
Soyuz üçüncü nesil uzay aracıdır. Soyuz uzay aracı bir yörünge bölmesi, bir iniş modülü ve bir alet bölmesinden oluşur.
Astronotların koltukları iniş aracının kabininde bulunur. Koltuğun şekli kalkış ve iniş sırasında oluşan aşırı yüklere dayanmayı kolaylaştırır. Koltuğun üzerinde geminin yönlendirilmesi için bir kontrol düğmesi ve manevra için bir hız kontrol düğmesi bulunmaktadır. Özel bir amortisör iniş sırasında oluşan darbeleri yumuşatır.
Soyuz'un otonom olarak çalışan iki yaşam destek sistemi vardır: kabin yaşam destek sistemi ve uzay giysisi yaşam destek sistemi.
Kabin yaşam destek sistemi, iniş modülünde ve yörünge bölmesinde insanlara tanıdık gelen koşulları korur: yaklaşık 101 kPa (760 mm Hg) hava basıncı, yaklaşık 21,3 kPa (160 mm Hg) kısmi oksijen basıncı, 25-30 ° sıcaklık C, bağıl hava nemi %40-60.
Yaşam destek sistemi havayı arındırır, atıkları toplar ve depolar. Hava arıtma sisteminin çalışma prensibi havadaki karbondioksiti ve nemin bir kısmını emip oksijenle zenginleştiren oksijen içeren maddelerin kullanımına dayanmaktadır. Kabindeki hava sıcaklığı, geminin dış yüzeyine monte edilen radyatörler kullanılarak düzenlenir.
Soyuz fırlatma aracı
Fırlatma ağırlığı, t - 300
Yük ağırlığı, kg
"Soyuz" - 6800
"İlerleme" - 7020
Motor itme kuvveti, kN
Aşama I - 4000
Aşama II - 940
III aşama - 294
Maksimum hız, m/s 8000
1—acil kurtarma sistemi (ASS); 2 - toz hızlandırıcılar; 3 - Soyuz gemisi; 4 - stabilize edici kanatlar; 5 ve 6 - III. aşama yakıt depoları; 7 - aşama III motor; 8 - aşama II ve III arasındaki kafes; 9 - 1. aşama oksitleyiciye sahip tank; 10 - 1. aşama oksitleyiciye sahip tank; 11 ve 12 - aşama I yakıtlı tanklar; 13 - sıvı nitrojen içeren tank; 14 - birinci aşama motor; 15 - aşama II motor; 16 - kontrol odası; 7 - hava dümeni.
Otobüs başlangıç noktasına geldi. Astronotlar dışarı çıktı ve rokete doğru yöneldi. Herkesin elinde bir bavul vardır. Açıkçası birçok kişi uzun bir yolculuk için gerekli olan eşyaların orada saklandığını düşünüyordu. Ancak yakından baktığınızda valizin astronota esnek bir hortumla bağlı olduğunu fark edeceksiniz.
Astronotun saldığı nemi gidermek için uzay giysisinin sürekli olarak havalandırılması gerekir. Bavulda bir elektrikli fan ve bir elektrik kaynağı (şarj edilebilir bir pil) bulunmaktadır.
Fan, çevredeki atmosferden havayı emer ve onu giysinin havalandırma sistemine zorlar.
Geminin açık ambar kapısına yaklaşan astronot hortumu ayıracak ve gemiye girecek. Geminin çalışma koltuğundaki yerini aldıktan sonra elbisenin yaşam destek sistemine bağlanacak ve kask penceresini kapatacak. Bu andan itibaren uzay giysisine bir fan aracılığıyla hava verilir (dakikada 150-200 litre). Ancak kabindeki basınç düşmeye başlarsa, özel olarak sağlanan silindirlerden acil durum oksijen kaynağı açılacaktır.
Ana ünite seçenekleri
ben - Voskhod-2 gemisiyle; II—Soyuz-5 uzay aracıyla; III - Soyuz-12 uzay aracıyla; IV - Soyuz-19 uzay aracıyla
Soyuz T uzay aracı, Soyuz uzay aracı temel alınarak oluşturuldu. Soyuz T-2 ilk kez Haziran 1980'de gemi komutanı Yu.V.Malyshev ve uçuş mühendisi V.V. Aksenov'dan oluşan bir ekip tarafından yörüngeye fırlatıldı. Yeni uzay aracı, Soyuz uzay aracının geliştirilmesi ve işletilmesindeki deneyim dikkate alınarak oluşturuldu - yerleştirme ünitesine sahip bir yörünge (yerli) bölmesinden, bir iniş modülünden ve yeni tasarımlı bir alet bölmesinden oluşur. Soyuz T'de radyo iletişimi, durum kontrolü, hareket kontrolü ve araç içi bilgisayar kompleksi dahil olmak üzere yeni yerleşik sistemler kuruludur. Geminin fırlatma ağırlığı 6850 kg'dır. Otonom uçuşun tahmini süresi, 120 günlük yörünge kompleksinin bir parçası olarak 4 gündür.
S. P. Umansky
1986 “Bugün ve Yarın Kozmonotluk”
Günümüzde uzay uçuşları bilim kurgu hikayeleri olarak görülmüyor ancak ne yazık ki modern bir uzay gemisi hala filmlerde gösterilenlerden çok farklı.
Bu makale 18 yaş üstü kişilere yöneliktir
Zaten 18 yaşına girdin mi?
Rus uzay gemileri ve
Geleceğin uzay gemileri
Uzay gemisi: nasıl bir şey?
Açık
Uzay gemisi nasıl çalışır?
Modern uzay araçlarının kütlesi doğrudan ne kadar yükseğe uçtukları ile ilgilidir. İnsanlı uzay aracının asıl görevi güvenliktir.
SOYUZ iniş aracı Sovyetler Birliği'nin ilk uzay serisi oldu. Bu dönemde SSCB ile ABD arasında bir silahlanma yarışı yaşandı. İnşaat konusunun boyutunu ve yaklaşımını karşılaştırırsak, SSCB'nin liderliği alanın hızla fethi için her şeyi yaptı. Bugün benzer cihazların neden üretilmediği açık. Astronotlar için kişisel alanın bulunmadığı bir şemaya göre inşa etmeyi kimsenin üstlenmesi pek olası değildir. Modern uzay gemileri, mürettebat dinlenme odaları ve ana görevi iniş anında onu mümkün olduğunca yumuşak hale getirmek olan bir iniş kapsülü ile donatılmıştır.
İlk uzay gemisi: yaratılış tarihi
Tsiolkovsky haklı olarak astronotik biliminin babası olarak kabul ediliyor. Goddrad öğretilerine dayanarak bir roket motoru yaptı.
Sovyetler Birliği'nde çalışan bilim adamları, yapay bir uydu tasarlayan ve fırlatabilen ilk kişiler oldu. Ayrıca canlı bir yaratığı uzaya fırlatma olasılığını icat eden ilk kişiler de onlardı. Devletler, Birlik'in uzaya insanla gidebilecek bir uçak yaratan ilk kişi olduğunun farkındadır. Korolev, yerçekiminin nasıl üstesinden gelineceğini bulan ve ilk insanlı uzay aracını yaratabilen kişi olarak tarihe geçen roket biliminin babası olarak adlandırılıyor. Bugün çocuklar bile, içinde bir kişinin bulunduğu ilk geminin hangi yılda denize indirildiğini biliyor, ancak çok az kişi Korolev'in bu sürece katkısını hatırlıyor.
Uçuş sırasında mürettebat ve onların güvenliği
Günümüzün asıl görevi mürettebatın güvenliğidir çünkü uçuş irtifasında çok fazla zaman harcıyorlar. Uçan bir cihaz yaparken hangi metalden yapıldığı önemlidir. Roket biliminde aşağıdaki metal türleri kullanılmaktadır:
- Alüminyum, hafif olduğu için uzay aracının boyutunu önemli ölçüde artırmanıza olanak tanır.
- Demir, geminin gövdesindeki tüm yüklerle oldukça iyi başa çıkıyor.
- Bakır yüksek ısı iletkenliğine sahiptir.
- Gümüş, bakır ve çeliği güvenilir bir şekilde bağlar.
- Sıvı oksijen ve hidrojen tankları titanyum alaşımlarından yapılır.
Modern yaşam destek sistemi, kişiye tanıdık bir atmosfer yaratmanıza olanak tanır. Pek çok erkek çocuk, fırlatma sırasında astronotun çok büyük aşırı yükünü unutarak kendilerini uzayda uçarken görüyor.
Dünyanın en büyük uzay gemisi
Savaş gemileri arasında savaşçılar ve önleyiciler çok popülerdir. Modern bir kargo gemisi aşağıdaki sınıflandırmaya sahiptir:
- Sonda bir araştırma gemisi.
- Kapsül - mürettebatın teslimatı veya kurtarma operasyonları için kargo bölmesi.
- Modül insansız bir taşıyıcı tarafından yörüngeye fırlatılıyor. Modern modüller 3 kategoriye ayrılmıştır.
- Roket. Yaratılışın prototipi askeri gelişmelerdi.
- Mekik - gerekli kargoyu teslim etmek için yeniden kullanılabilir yapılar.
- İstasyonlar en büyük uzay gemileridir. Bugün uzayda sadece Ruslar değil, Fransızlar, Çinliler ve diğerleri de var.
Buran - tarihe geçen bir uzay gemisi
Uzaya çıkan ilk uzay aracı Vostok'tur. Daha sonra SSCB Roket Bilimi Federasyonu Soyuz uzay aracının üretimine başladı. Çok sonra Clippers ve Russ üretilmeye başlandı. Federasyonun tüm bu insanlı projelerden büyük umutları var.
1960 yılında Vostok uzay aracı insanlı uzay yolculuğunun mümkün olduğunu kanıtladı. 12 Nisan 1961'de Vostok 1 Dünya'nın yörüngesine girdi. Ancak Vostok 1 gemisinde kimin uçtuğu sorusu bazı nedenlerden dolayı zorluk yaratıyor. Belki de gerçek şu ki Gagarin'in bu gemiyle ilk uçuşunu yaptığını bilmiyoruz? Aynı yıl Vostok 2 uzay aracı ilk kez yörüngeye çıktı ve iki kozmonotu aynı anda taşıdı, bunlardan biri uzayda geminin ötesine geçti. Bu bir ilerlemeydi. Ve zaten 1965'te Voskhod 2 uzaya çıkmayı başardı. Voskhod 2 gemisinin hikayesi filme alındı.
Vostok 3, bir geminin uzayda geçirdiği süre açısından yeni bir dünya rekoru kırdı. Serinin son gemisi Vostok 6'ydı.
Amerikan Apollo serisi mekiği yeni ufuklar açtı. Sonuçta 1968 yılında Apollo 11 Ay'a ilk ayak basan araç oldu. Bugün Hermes ve Columbus gibi geleceğin uzay uçaklarını geliştirmeye yönelik birçok proje var.
Salyut, Sovyetler Birliği'nin bir dizi yörüngeler arası uzay istasyonudur. Salyut 7 enkaz olmasıyla ünlüdür.
Geçmişi ilgimizi çeken bir sonraki uzay aracı Buran, bu arada acaba şu anda nerede? 1988 yılında ilk ve son uçuşunu gerçekleştirdi. Defalarca söküp taşımanın ardından Buran'ın hareket rotası kayboldu. Buranv Sochi uzay aracının bilinen son konumu, üzerinde yapılan çalışmalar rafa kaldırıldı. Ancak bu projenin etrafındaki fırtına henüz dinmedi ve terk edilmiş Buran projesinin sonraki kaderi birçok kişinin ilgisini çekiyor. Moskova'da ise VDNKh'deki Buran uzay gemisinin bir modelinin içinde interaktif bir müze kompleksi oluşturuldu.
Gemini, Amerikalı tasarımcılar tarafından tasarlanan bir gemi serisidir. Merkür projesinin yerini aldılar ve yörüngede sarmal yapmayı başardılar.
Uzay Mekiği adı verilen Amerikan gemileri, nesneler arasında 100'den fazla uçuş yapan bir tür mekik haline geldi. İkinci Uzay Mekiği Challenger'dı.
Denetleyici bir gemi olarak tanınan Nibiru gezegeninin tarihiyle ilgilenmeden edemiyoruz. Nibiru, Dünya'ya iki kez tehlikeli bir mesafeden yaklaştı, ancak ikisinde de çarpışma önlendi.
Dragon, 2018 yılında Mars gezegenine uçması beklenen bir uzay aracıdır. Federasyon, 2014 yılında Dragon gemisinin teknik özelliklerini ve durumunu gerekçe göstererek fırlatmayı erteledi. Kısa bir süre önce başka bir olay daha yaşandı: Boeing şirketi, kendisinin de bir Mars gezgini geliştirmeye başladığını duyurdu.
Tarihteki ilk evrensel yeniden kullanılabilir uzay aracı, Zarya adı verilen bir aparat olacaktı. Zarya, federasyonun büyük umutlar beslediği yeniden kullanılabilir bir nakliye gemisinin ilk gelişimidir.
Uzayda nükleer tesislerin kullanılması olasılığı bir atılım olarak değerlendiriliyor. Bu amaçla ulaşım ve enerji modülü üzerinde çalışmalara başlandı. Buna paralel olarak, roketler ve uzay araçları için kompakt bir nükleer reaktör olan Prometheus projesinin geliştirilmesi de sürüyor.
Çin'in Shenzhou 11'i 2016 yılında fırlatılmıştı ve iki astronotun uzayda 33 gün geçirmesi bekleniyordu.
Uzay aracı hızı (km/saat)
Bir kişinin Dünya etrafındaki yörüngeye girebileceği minimum hızın 8 km/s olduğu kabul edilir. Bugün dünyanın en hızlı gemisini geliştirmeye gerek yok çünkü uzayın henüz başındayız. Sonuçta uzayda ulaşabileceğimiz maksimum yükseklik yalnızca 500 km'dir. Uzayda en hızlı hareket rekoru 1969'da kırıldı ve şu ana kadar kırılamadı. Apollo 10 uzay aracında Ay'ın yörüngesinde dönen üç astronot evlerine dönüyordu. Onları uçuştan çıkarması gereken kapsül 39.897 km/saat hıza ulaşmayı başardı. Karşılaştırma için uzay istasyonunun ne kadar hızlı hareket ettiğine bakalım. Maksimum 27.600 km/saat hıza ulaşabilir.
Terk edilmiş uzay gemileri
Bugün Pasifik Okyanusu'nda bakıma muhtaç hale gelen uzay gemileri için, terk edilmiş onlarca uzay gemisinin son sığınağını bulabileceği bir mezarlık oluşturuldu. Uzay gemisi felaketleri
Felaketler uzayda meydana gelir ve çoğu zaman can alır. Garip bir şekilde en yaygın olanı, uzay enkazıyla çarpışma nedeniyle meydana gelen kazalardır. Bir çarpışma meydana geldiğinde, nesnenin yörüngesi kayar ve çarpışmaya ve hasara neden olur, bu da genellikle patlamayla sonuçlanır. En ünlü felaket, Amerikan insanlı uzay aracı Challenger'ın ölümüdür.
Uzay aracı 2017 için nükleer tahrik
Bugün bilim adamları nükleer elektrik motoru yaratmaya yönelik projeler üzerinde çalışıyorlar. Bu gelişmeler fotonik motorlar kullanılarak uzayın fethedilmesini içermektedir. Rus bilim insanları yakın gelecekte termonükleer bir motoru test etmeye başlamayı planlıyor.
Rusya ve ABD'nin uzay gemileri
Uzaya olan ilgi, SSCB ile ABD arasındaki Soğuk Savaş sırasında ortaya çıktı. Amerikalı bilim adamları Rus meslektaşlarını değerli rakipler olarak tanıdılar. Sovyet roketçiliği gelişmeye devam etti ve devletin çöküşünden sonra Rusya onun halefi oldu. Elbette Rus kozmonotların uçtuğu uzay araçları ilk gemilerden önemli ölçüde farklı. Üstelik günümüzde Amerikalı bilim adamlarının başarılı gelişmeleri sayesinde uzay gemileri yeniden kullanılabilir hale geldi.
Geleceğin uzay gemileri
Günümüzde insanlığın daha uzun seyahat etmesini sağlayacak projelere ilgi artıyor. Modern gelişmeler halihazırda gemileri yıldızlararası keşiflere hazırlıyor.
Uzay gemilerinin fırlatıldığı yer
Fırlatma rampasında bir uzay aracının fırlatılışını kendi gözlerinizle görmek birçok kişinin hayalidir. Bunun nedeni ilk lansmanın her zaman istenen sonucu vermemesi olabilir. Ama internet sayesinde geminin havalandığını görebiliyoruz. İnsanlı bir uzay aracının fırlatılışını izleyenlerin oldukça uzakta olması gerektiği gerçeğini göz önüne alırsak, kalkış pistinde olduğumuzu hayal edebiliriz.
Uzay gemisi: İçerisi nasıl?
Bugün müze sergileri sayesinde Soyuz gibi gemilerin yapısını kendi gözlerimizle görebiliyoruz. Elbette ilk gemilerin içi oldukça basitti. Daha modern seçeneklerin iç mekanları dinlendirici renklerle tasarlanmıştır. Herhangi bir uzay gemisinin yapısı, birçok kol ve düğmeyle bizi mutlaka korkutur. Bu da geminin nasıl çalıştığını hatırlayabilen ve dahası onu kontrol etmeyi öğrenenlere gurur katıyor.
Şu anda hangi uzay gemileriyle uçuyorlar?
Yeni uzay gemileri görünümleriyle bilim kurgunun gerçeğe dönüştüğünü doğruluyor. Bugün, uzay aracının kenetlenmesinin bir gerçeklik olduğu gerçeğine kimse şaşırmayacaktır. Ve dünyada bu türden ilk kenetlenmenin 1967'de gerçekleştiğini çok az kişi hatırlıyor...
Yu.A. Gagarin'in Vostok-1 gemisinin gösterge paneli. Silahlı Kuvvetler Merkez Müzesi, Moskova
Uzay aracının toplam kütlesi 4,73 tona, uzunluğu (antensiz) 4,4 m ve maksimum çapı 2,43 m'ye ulaştı.
Gemi, aynı zamanda yörünge bölmesi olarak da hizmet veren küresel bir iniş modülünden (2,46 ton ağırlığında ve 2,3 m çapında) ve konik bir alet bölmesinden (2,27 ton ağırlığında ve maksimum 2,43 m çapında) oluşuyordu. Termal koruma ağırlığı 1,3 tondan 1,5 tona kadardır. Bölmeler metal bantlar ve piroteknik kilitler kullanılarak mekanik olarak birbirine bağlandı. Gemi sistemlerle donatılmıştı: otomatik ve manuel kontrol, Güneş'e otomatik yönlendirme, Dünya'ya manuel yönlendirme, yaşam desteği (10 gün boyunca parametrelerinde Dünya atmosferine yakın bir iç atmosferi korumak için tasarlandı), komuta ve mantık kontrolü , güç kaynağı, termal kontrol ve iniş. Uzaydaki insan çalışmasıyla ilgili görevleri desteklemek için gemi, astronotun durumunu, yapıyı ve sistemleri karakterize eden parametreleri izlemek ve kaydetmek için otonom ve radyotelemetrik ekipmanlarla, iki yönlü radyotelefon iletişimi için ultra kısa dalga ve kısa dalga ekipmanıyla donatıldı. astronot ve yer istasyonları arasında bir komuta radyo hattı, bir yazılım-zaman cihazı, astronotun Dünya'dan izlenmesi için iki verici kameralı bir televizyon sistemi, geminin yörünge parametrelerini ve yön bulmasını izlemek için bir radyo sistemi, bir TDU-1 fren tahrik sistemi ve diğer sistemler.
Uzay aracının ağırlığı, fırlatma aracının son aşamasıyla birlikte 6,17 ton, toplam uzunluğu ise 7,35 m idi.
İniş aracını geliştirirken tasarımcılar, üzerinde en çok çalışılan ve farklı hızlarda tüm saldırı açıları için kararlı aerodinamik özelliklere sahip olan eksenel simetrik küresel şekli seçtiler. Bu çözüm, cihaz için kabul edilebilir bir termal koruma kütlesi sağlamayı ve yörüngeden iniş için en basit balistik şemayı uygulamayı mümkün kıldı. Aynı zamanda balistik iniş planının seçimi, gemide çalışan kişinin yaşamak zorunda olduğu yüksek aşırı yükleri de belirledi.
İniş aracının, biri astronotun başının hemen üzerinde giriş kapağında, diğeri ise ayaklarının dibinde özel bir yönlendirme sistemi ile donatılmış iki penceresi vardı. Uzay giysisi giymiş astronot özel bir fırlatma koltuğuna yerleştirildi. İnişin son aşamasında ise 7 km yükseklikte iniş aracını atmosferde frenledikten sonra astronot kabinden atlayarak paraşütle indi. Ayrıca astronotun iniş aracına inmesi için de düzenleme yapıldı. İniş aracının kendi paraşütü vardı, ancak yumuşak iniş gerçekleştirecek araçlarla donatılmamıştı, bu da ortak iniş sırasında içinde kalan kişiyi ciddi yaralanma tehlikesiyle karşı karşıya bıraktı.
Vostok gemilerinin donanımı mümkün olduğunca basitleştirildi. Geri dönüş manevrası genellikle Dünya'dan radyo tarafından iletilen otomatik bir komutla gerçekleştirildi. Gemiyi yatay olarak yönlendirmek için kızılötesi sensörler kullanıldı. Yörünge ekseni boyunca hizalama, yıldız ve güneş yönelim sensörleri kullanılarak gerçekleştirildi.
Otomatik sistemler arızalanırsa astronot manuel kontrole geçebilir. Bu, kabin zeminine monte edilen orijinal optik yönlendirme cihazı “Vzor”un kullanılmasıyla mümkün oldu. Lombarın üzerine halka şeklinde bir ayna bölgesi yerleştirildi ve özel bir mat ekrana dünya yüzeyinin yer değiştirme yönünü gösteren oklar yerleştirildi. Uzay aracı ufka göre doğru bir şekilde yönlendirildiğinde, sekiz ayna bölgesinin tümü güneş tarafından aydınlatılıyordu. Ekranın orta kısmından dünya yüzeyinin gözlemlenmesi (“Dünya koşusu”) uçuş yönünü belirlemeyi mümkün kıldı.
Başka bir cihaz, astronotun dönüş manevrasına ne zaman başlayacağına karar vermesine yardımcı oldu - geminin Dünya üzerindeki mevcut konumunu gösteren, saat mekanizmalı küçük bir küre. Pozisyonun başlangıç noktasını bilerek yaklaşan inişin yerini göreceli doğrulukla belirlemek mümkündü.
Bu manuel sistem yalnızca yörüngenin aydınlatılan kısmında kullanılabiliyordu. Geceleri Dünya “Bakış”la görülemiyordu. Otomatik durum kontrol sisteminin her an çalışabilmesi gerekiyordu.
Vostok uzay aracı, Ay'a insanlı uçuşlar için uygun olmadığı gibi, özel eğitim almamış kişilerin uçuş yapmasına da olanak vermiyordu. Bu büyük ölçüde geminin sevgiyle adlandırılan iniş modülünün tasarımından kaynaklanıyordu. Top. İniş aracının küresel şekli, durum kontrol motorlarının kullanımını sağlamıyordu. Cihaz, ana ağırlığı tek bir parçada yoğunlaşmış bir top gibiydi, bu nedenle balistik bir yörünge boyunca hareket ederken ağır kısım aşağı gelecek şekilde otomatik olarak döndü. Balistik iniş, Dünya yörüngesinden dönerken sekiz kat, Ay'dan dönerken ise yirmi kat aşırı yük anlamına geliyordu. Benzer bir balistik cihaz da Merkür kapsülüydü; Gemini, Apollo ve Soyuz gemileri şekilleri ve kaydırılmış ağırlık merkezleri nedeniyle yaşanan aşırı yüklerin azaltılmasını mümkün kıldı (alçak Dünya yörüngesinden dönüşte 3 G ve Ay'dan dönüşte 8 G) ve yeterli manevra kabiliyetine sahipti. iniş noktasını değiştirmek için.
Sovyet gemileri Vostok ve Voskhod, Amerikan Mercury gibi yörüngesel manevralar yapamıyordu, yalnızca ana eksenler etrafında dönüşlere izin veriyordu. Tahrik sisteminin yeniden başlatılmasına yönelik herhangi bir hüküm yoktu; yalnızca geri dönüş frenleme manevrası gerçekleştirmek amacıyla kullanıldı. Ancak Sergei Pavlovich Korolev, Soyuz'un geliştirilmesine başlamadan önce manevra kabiliyeti yüksek bir Vostok yaratma olasılığını değerlendirdi. Bu proje, geminin gelecekte Ay'ın etrafında uçma görevinde kullanılmasını mümkün kılacak özel güçlendirici modüllerle yanaşmasını içeriyordu. Daha sonra Vostok uzay aracının manevra kabiliyeti yüksek bir versiyonu fikri Zenit keşif uydularında ve özel Foton uydularında uygulandı.
Vostok uzay aracının pilotları