Полет в космос 1 советской орбитальной станции. Школьная энциклопедия. Работа на станции

(ОС) - космический аппарат, предназначенный для длительного пребывания людей на околоземной орбите с целью проведения научных исследований в условиях космического пространства, разведки, наблюдений за поверхностью и атмосферой планеты, астрономических наблюдений...

Орбитальная станция от искусственных спутников Земли отличается наличием экипажа , который периодически сменяется с помощью транспортных пилотируемых кораблей (в том числе многоразовых), доставляющих на ОС смену экипажа, запасы топлива и материалов для функционирования технических систем станции, средства жизнеобеспечения экипажа, личную корреспонденцию, запасные части для ремонта и модернизации самой станции, блоки оборудования для расширения её функций, материалы для проведения новых исследований и т. п. Спускаемый аппарат транспортного корабля доставляет на Землю сменённых членов экипажа и результаты проведённых исследований и наблюдений.

Создание орбитальной станции – очень сложное и дорогостоящее сооружение, поэтому их разрабатывали пока только СССР/Россия, США, Европа/ESA, Япония и Китай. При этом Россия и США имели полноценные орбитальные станции («Салют», «Алмаз», «Мир» в СССР и «Скайлэб» в США), а Европа и Япония - модули международной орбитальной станции. В начале XXI века все эти, а также другие страны создали и эксплуатируют международную космическую станцию (МКС). Китай запустил первую ОС «Тяньгун» в 2011 г. Также планы по созданию ОС имеют Иран и частные компании.

История первой орбитальной станции «Салют»

Первая орбитальная станция «Салют», предназначенная для длительных полетов по орбите вокруг Земли, была запущена 19 апреля 1971 года.Мощная ракета «Протон» вывела на орбиту высотой от 200 до 222 километров над Землёй.

После отделения последней ступени ракеты были сброшены защитные крышки, освободились прижатые к корпусу антенны, раскинулись вправо и влево солнечные батареи. Орбитальный блок стал похож на гордо парящую гигантскую птицу. Крылья его начали ловить солнечные лучи, превращать их в электрический ток. Он побежал по бесчисленным проводам и оживил станцию. Зашумели моторы, проснулись приборы, заработала радиосвязь с Землёй.

Орбитальный блок – солидное сооружение! Он больше троллейбуса! Длина – около 16 метров, поперечник – 4 метра, вес – около 19 тонн. Он летит в автоматическом режиме. 23 апреля в космос запускается транспортный космический корабль «Союз–10», на борту которого командир В. А. Шаталов, борт-инженер А. С. Елисеев и инженер-испытатель Н. Н. Рукавишников. Через день они успешно стыкуются с орбитальным блоком, проверяют надёжность стыковки, пробуют управлять орбитальным блоком с корабля - всё в порядке. Они отделяются и 25 апреля благополучно возвращаются на Землю.

Орбитальный блок готов к приёму своего основного экипажа. 5 июня 1971 г. стартует транспортный космический корабль «Союз–11»: командир Г. Т. Добровольский, бортинженер В. Н. Волков и инженер-испытатель В. И. Пацаев. 7 июня корабль стыкуется с орбитальным блоком - теперь орбитальная станция «Салют» собрана окончательно, т.к. орбитальный блок был лишь ее частью. Вторая часть – транспортный корабль «Союз». Всё сооружение в целом длиной двадцать три метра и весит уже больше двадцати пяти тонн.

Космонавты переходят в орбитальный блок, но люк за собой не закрывают – это уже их новый большой дом.

Вначале самая узкая её часть – переходной отсек, поперечником всего два метра. Через люк космонавты проплывают в рабочий отсек – он более просторный, хотя вокруг много различного оборудования. Все продумано для жизни космонавтов: столик для еды, «бегущая дорожка» для занятий, эспандеры…

Сложнейшая техника: система ориентации и управления движением (позволяет разворачивать станцию и удерживать её в нужном положении; разгоняя или притормаживая – менять орбиту); комплекс средств жизнеобеспечения – это разные приспособления, которые создают космонавтам нормальные условия жизни; радиокомплекс для радиосвязи с Землёй. Связь самая разная: телефонная, телевизионная. Есть возможность автоматически передавать на Землю записи результатов научных работ. В случае необходимости можно с Земли по радио управлять станцией; система электропитания - вся техника станции работает с помощью электроэнергии, которую дают в основном солнечные батареи. Попутно они заряжают аккумуляторы, за счёт которых станция работает ночью, когда солнца нет.

Работа на станции

Работа на станции началась 7 июня 1971 г. Космонавты разгоняют «Салют» чуть быстрее и поднимают его на более высокую орбиту - от 239 до 265 километров и приступают к научной работе.

С помощью особого телескопа «Орион» фотографируют звёзды. Наблюдают и фотографируют Землю – облака, океаны, материки. Внимательно следят за своим здоровьем. Старательно ухаживают за опытным огородом. Там были посажены и проросли семена хибинской капусты, льна. Они ведут дневники, записывая в них и подробности своего быта, и научные наблюдения.

Экипаж работал на «Салюте» 23 дня. 29 июня они переносят все научные материалы в корабль «Союз–11», 30 июня сами переходят туда, закрывают за собой люк, отделяются от орбитального блока и идут на посадку. Все трое в прекрасном настроении. Но случается непредвиденное: ещё до входа в атмосферу, за тридцать минут до приземления, происходит авария. Нарушается герметичность кабины, в которой находятся космонавты. Через образовавшуюся щель воздух начинает стремительно вытекать наружу... Произведена мягкая автоматическая посадка корабля «Союз–11», но космонавты погибли...

Опустевший орбитальный блок «Салюта» после трагедии летает в космосе ещё три с половиной месяца, постепенно теряя высоту. 11 ноября 1971 г. он входит в плотные слои земной атмосферы и сгорает над Тихим океаном.

Научные материалы экспедиции имели важное значение для науки, а опыт космонавтов (24 дня) доказал, что человек может долго жить и работать в условиях невесомости.

Станция «Салют» была первой в мире долговременной орбитальной научной станцией.

25 июня 1974 г. в СССР запускают станцию «Салют–3». Затем будут «Салют-4», «Салют-5»… Это была серия пилотируемых одномодульных орбитальных станций СССР, они функционировали до 1999 г. Под общим названием «Салют» на орбиту выводились орбитальные станции по гражданской программе «Долговременная орбитальная станция» (ДОС), а по военной программе - «Алмаз».

«Скайлэб»

«Скайлэб» (букв. небесная лаборатория ) - первая и единственная национальная американская одномодульная орбитальная станция, предназначенная для технологических, астрофизических, медико-биологических исследований, а также для наблюдения Земли. Запущена 14 мая 1973 г., приняла три экспедиции на кораблях «Аполлон» с мая 1973 по февраль 1974 года, сошла с орбиты и разрушилась 11 июля 1979 г.

По своим параметрам станции «Скайлэб» превышали характеристики советских орбитальных станций серий «Салют» и «Алмаз». Американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой, где имелось два стыковочных узла (хотя второй использован не был).

«SkyLab» имела огромный внутренний объём, предоставляя практически неограниченную свободу передвижений, например легко можно было прыгать от стенки к стенке во время занятий гимнастикой. Астронавты находили бытовые условия обитания на станции весьма комфортными: в частности, там был установлен душ. Каждый астронавт располагал небольшим отдельным отсеком-каютой - нишей с закрывающейся шторкой, где было спальное место и ящик для личных вещей.

Здесь много научной аппаратуры. Например, очень большой телескоп, вынесенный наружу, в сторону. Он состоит из восьми разных телескопов, соединённых в одну связку и нацеленных в одну сторону. Для питания всех механизмов этого очень сложного инструмента стоят свои солнечные батареи. Они расположены крестом и потому делают «Скайлэб» похожим на вертолёт.

«Тяньгун-1»

Первый китайский космический аппарат класса орбитальной станции, именуемый как целевой модуль и предназначенный для отработки технологий сближения и стыковки космических аппаратов. «Тяньгун-1» должен стать первой не советской и не американской свободно летящей пилотируемой орбитальной станцией, меньшей по размерам, но аналогичной по функциям советским орбитальным станциям первого поколения «Салют» и «Алмаз».

Параметры станции:

• Масса - 8506 кг;
• Длина - 10,4 метра;
• Ширина (по солнечным батареям) - 17 метров;
• Жилой объем станции - 15 кубометров.

Задачами «Тяньгун-1» являются отработка процесса стыковки с кораблями серии «Шэньчжоу», обеспечение нормальной жизнедеятельности, работы и безопасности космонавтов в период кратковременного пребывания на борту (от 12 до 20 суток), эксперименты в сфере космической медицины, в области использования космического пространства, а также испытания технического оборудования космической станции.

Многомодульные станции

«Мир»

«Мир» - советская/российская орбитальная станция третьего поколения, сложный многоцелевой научно-исследовательский комплекс. Полное ее название: Орбитальная околоземная пилотируемая долговременная многоцелевая международная станция «Мир». Это огромное сооружение, напоминающее колесо на оси, медленно поворачивается, залитое лучами Солнца. У него очень умный вид! Ни одного пустого места. Всюду какие-то люки, окошечки, выступающие смотровые кабины, вделанные в стены приборы, антенны, чаши локаторов, поручни, прожектора, панели солнечных батарей, стыковочные узлы, сопла двигателей ориентации, трубки с проводами и ещё сотни и тысячи всяких мудрёных и очень красивых деталей. Она была выведена на орбиту в феврале 1986 г., 23 марта 2001 г. затоплена в Тихом океане. В течение 10 лет один за другим пристыковывались модули. С 1995 г. станцию стали посещать иностранные экипажи - на станции побывало 15 экспедиций посещения, из них 14 - международных, с участием космонавтов Сирии, Болгарии, Афганистана, Франции (5 раз), Японии, Великобритании, Австрии, Германии (2 раза), Словакии, Канады.

В рамках программы «Мир-Шаттл» было осуществлено семь кратковременных экспедиций посещения с помощью корабля «Атлантис», одна с помощью корабля «Индевор» и одна с помощью корабля «Дискавери», во время которых на станции побывали 44 астронавта.

В конце 1990-х годов на станции начались проблемы из-за постоянного выхода из строя различных приборов и систем. Через некоторое время правительство РФ, ссылаясь на дороговизну дальнейшей эксплуатации, несмотря на многочисленные проекты спасения станции, приняло решение затопить «Мир». 23 марта 2001 г. проработавшая в три раза дольше первоначально установленного срока станция была затоплена в специальном районе в южной части Тихого океана, рядом с островами Фиджи.

Всего на станции работало 104 космонавта из 12 стран.

Конструкция

На картинке показаны блоки станции «Мир». Здесь реализован модульный принцип построения орбитального комплекса, опыт работы с ним сейчас используется для развития Международной космической станции. Все модули, кроме стыковочного, доставлены ракетой-носителем «Протон».

Базовый блок

Напоминает орбитальную станцию серии «Салют». Внутри кают-компания, две индивидуальные каюты, герметичный рабочий отсек с центральным постом управления и средствами связи. В стенке корпуса - портативная шлюзовая камера. Снаружи 3 панели солнечных батарей. Имеет шесть стыковочных портов для соединения с грузовыми кораблями и научными модулями. Пристыкован в феврале 1986 г.

Модуль «Квант»

Астрофизический модуль нёс комплекс приборов для наблюдения космических рентгеновских источников. «Квант» также позволял проводить биотехнологические эксперименты в области антивирусных препаратов и фракций. Пристыкован в апреле 1987 г.

Модуль «Квант-2»

Модуль дооснащения, для дополнительного комфорта космонавтов. Нёс оборудование, необходимое для жизнеобеспечения станции. Снаружи имел две поворотные солнечные батареи. Пристыкован в декабре 1989 г.

Модуль «Кристалл»

Стыковочно-технологический модуль с научным оборудованием разного назначения. Пристыкован в июле 1990 г.

Модуль «Спектр»

Пристыкован в июне 1995 года. Геофизический модуль. С его помощью осуществлялся мониторинг атмосферы, океана, земной поверхности, проводились медико-биологические исследования.

Стыковочный модуль

Пристыкован в ноябре 1995 г. Этот модуль доставил шаттл «Атлантис» для обеспечения возможности стыковки шаттлов со станцией «Мир».

Модуль «Природа»

Пристыкован в апреле 1996 года. Нёс оборудование для наблюдений за земной поверхностью в разных длинах волн, а также для изучения поведения человека в условиях длительного космического полёта.

Международная космическая станция (МКС)

Это пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. МКС - совместный международный проект, в котором участвуют 15 стран (в алфавитном порядке): Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, Россия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.

Управление МКС осуществляется: российским сегментом - из Центра управления космическими полётами в Королёве, американским сегментом - из Центра управления полётами в Хьюстоне. Между Центрами идёт ежедневный обмен информацией.

В ходе реализации программы «Мир-Шаттл» родилась идея объединения национальных программ создания орбитальных станций.

В марте 1993 г. генеральный директор РКА Юрий Коптев и генеральный конструктор НПО «Энергия» Юрий Семёнов предложили руководителю НАСА Дэниелу Голдину создать Международную космическую станцию. Положительное решение далось не сразу, было противодействие американской общественности, но в 1996 г. все-таки была утверждена конфигурация станции. Она состоит из двух сегментов - российского (модернизированный вариант «Мир-2») и американского (с участием Канады, Японии, Италии, стран - членов Европейского космического агентства и Бразилии).

В ноябре 1998 г. Россия запустила первый элемент МКС - функционально-грузовой блок «Заря». В декабре1998 г. шаттл «Индевор» пристыковал к модулю «Заря» американский модуль «Юнити». В июне 2000 г. к функционально-грузовому блоку «Заря» был пристыкован служебный модуль «Звезда». В ноябре 2000 г. транспортный пилотируемый корабль «Союз ТМ-31» доставил на борт МКС экипаж первой основной экспедиции. В феврале 2001 г. экипажем шаттла «Атлантис» в ходе миссии к модулю «Юнити» присоединён американский научный модуль «Дестини». В ноябре 2007 г. построение основного американского сегмента МКС завершилось. В мае 2010 г. завершилось построение российского сегмента.

После завершения в 2011 г. полётов многоразовых кораблей типа шаттл (космический челнок) США остались без собственных пилотируемых кораблей и не имеют независимого доступа на МКС.

Но 22 мая 2012 г. с космодрома на мысе Канаверал запущена ракета-носитель «Falcon 9» с частным космическим грузовым кораблём «Дракон» - первый в истории испытательный полёт к Международной космической станции частного космического корабля.

25 мая 2012 года КК «Дракон» стал первым аппаратом коммерческого назначения, состыковавшимся с МКС.

Конструкция

В основу устройства станции заложен модульный принцип. Сборка МКС происходит путём последовательного добавления к комплексу очередного модуля или блока, который соединяется с уже доставленным на орбиту. Расположение модулей относительно друг друга часто меняется.

Единственным источником электрической энергии для МКС является Солнце, свет которого солнечные батареи станции преобразуют в электроэнергию.

Задачи МКС

Одной из основных целей при создании МКС являлась возможность проведения на станции экспериментов, требующих наличия уникальных условий космического полёта: микрогравитации, вакуума, космических излучений, не ослабленных земной атмосферой. Главные области исследований включают в себя биологию (в том числе биомедицинские исследования и биотехнологию), физику (включая физику жидкостей, материаловедение и квантовую физику), астрономию, космологию и метеорологию. Исследования проводятся с помощью научного оборудования, в основном расположенного в специализированных научных модулях-лабораториях, часть оборудования для экспериментов, требующих вакуума, закреплена снаружи станции, вне её гермообъёма.

Перспектива МКС

Запланирована существенная модернизация российских космических кораблей «Союз» и «Прогресс» в 2012-2013 годах.

На февраль 2013 г. запланирован запуск американского коммерческого корабля «Сигнус» для доставки грузов на МКС.

В июле 2013 г. к МКС планируется пристыковать российский 25-тонный многофункциональный лабораторный модуль «Наука». Он станет на место модуля «Пирс», который будет отстыкован и затоплен. Помимо прочего, новый российский модуль полностью возьмёт на себя функции «Пирса».

«НЭМ-1» (научно-энергетический модуль) - первый модуль, доставка планируется в 2014-м году;

«НЭМ-2» (научно-энергетический модуль) - второй модуль, доставка планируется в 2015-м году.

УМ (узловой модуль) для российского сегмента - с дополнительными стыковочными узлами. Доставка планируется в 2014-м году.

Советская орбитальная космическая станция «Салют-1» стала первой в мире т.н. «долговременной орбитальной станцией» (ДОС), в отличие от ранних пилотируемых орбитальных станций (ПОС) имевшая шлюз для пристыковки грузового космического корабля, и таким образом получавшая автономность и фактически не ограниченный техническими условиями срок пребывания на орбите.

Устройство долговременной орбитальной станции «Салют-1»

Технически, орбитальная станция «Салют-1» состояла из трех отсеков: двух герметичных (переходной и рабочий) и негерметичного агрегатного.

Переходной отсек станции «Салют-1»

В переходном отсеке был шлюз для пристыковки космического корабля и люк для перехода в рабочий отсек станции. Здесь же в переходном отсеке размещались пульт управления станции, элементы систем жизнеобеспечения и терморегулирования, внутренние блоки звездного телескопа «Орион», гамма-телескоп «Анна-III»,черенковско-сцинтилляционный телескоп для исследования потоков заряженных частиц, фотокамеры, блоки для биологических экспериментов.

С наружной стороны переходного отсека находились панели солнечных батарей, наружные блоки телескопа «Орион», антенны, датчики системы ориентации.

Рабочий отсек станции «Салют-1»

Рабочий отсек «Салюта-1» состоял из двух цилиндров, соединенных конической частью. В рабочем отсеке находились пульты управления бортовыми системами, кресла космонавтов, 15 иллюминаторов, научная аппаратура, теле- и кинокамеры, радиотехническая аппаратура, системы управления бортовым комплексом, энергопитания, ориентации и управления движением, телеметрии.

В рабочем отсеке размещались также ряд специализированных рабочих постов, предназначенных для научных исследований, запасы пищи и воды, «бегущая доржка» для тренировки космонавтов.

Снаружи рабочего отсека были установлены панели радиаторов системы терморегулирования, антенны систем связи и радиотелеметрии.

Агрегатный отсек и энергетическая установка станции «Салют-1»

В «хвостовой» части станции «Салют-1» был установлен модифицированный агрегатный отсек корабля «Союз», предназначенный для размещения топливных баков и бортовых двигателей.

Основным источником энергии на «Салют-1» были солнечные батареи общей площадью — 42 квадратных метра. На первом «Салюте» было смонтировано четыре солнечных батареи: 2 на внешней поверхности переходного и две на внешней поверхности агрегатного отсека.

Кроме того, после стыковки транспортного корабля со станцией их системы электроснабжения объединяются, и солнечные батареи космического корабля также подают энергию в сеть станции.

Экипажи и исследовательская работа космической станции «Салют-1»

Первый экипаж («Союз-10»: В.А.Шаталов, А.С. Елисеев, Н.Н. Рукавишников ) стартовал к космической станции «Салют-1» 23 апреля 1971 г. Старт был намечен на день раньше, но пришлось перенести его из-за нештатной ситуации: после объявления пятиминутной готовности одна из мачт не отошла от ракеты, хотя команда на ее отход была выдана. В момент старта мачта могла бы упасть сама, такие случаи бывали, но могла бы не отойти и пропороть обшивку ракеты. Жизнью экипажа решили не рисковать, и космонавты были эвакуированы из корабля.

На следующий день старт благополучно состоялся, корабль вышел на орбиту и через сутки сблизился со станцией. Казалось бы, стыковка прошла штатно: сработали замки сцепления, произошло стягивание, а затем и жесткая сцепка «Союза» с «Салютом».
Но телеметрия показывала, что стыковочный узел негерметичен, и открывать люк нельзя. Земля приняла решение расстыковываться и возвращаться. С отстыковкой также возникли проблемы: она удалась только с третьей попытки.

Работу на «Салюте» предстояло начать следующему экипажу (Алексей Леонов, Валерий Кубасов, Петр Колодин ). Но за три дня до старта, во время прохождения предполетной медкомиссии, у Кубасова было обнаружено затемнение в легких. Госкомиссия отстранила от полета Кубасова, а вместе с ним и весь экипаж. На станцию отправился третий экипаж в составе Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева (экипаж «Союз-11»).

6 июня 1971 г. «Союз-11» вышел на орбиту, успешно состыковался со станцией, экипаж и начал работу на борту. Около трех дней космонавты занимались расконсервацией станции, настройкой и подготовкой к работе научной аппаратуры.

Космонавты тщательно проверили все системы и агрегаты станции, провели эксперименты по ручному управлению комплексом, автономной навигации, корректировке орбиты, ручной ориентации панелей солнечных батарей. На борту «Салюта» впервые был испытан широкоугольный визир, предназначенный для точной ориентации по Солнцу и планетам.

С помощью гамма-телескопа космонавты измеряли интенсивность, угловое распределение, спектр и другие характеристики первичного космического излучения, а с помощью «Ориона» изучали спектральный состав излучения некоторых звезд.

Были проведены также исследования геолого-географических объектов земной поверхности, атмосферных образований, снежного и ледового покрова. Космонавты сделали большое количество мелкомасштабных (для фиксации кратковременных и сезонных явлений) и среднемасштабных (для получения детальных характеристик структуры рельефа и природных ландшафтов) фотоснимков Земли. Был выполнен также комплекс важнейших медико-биологических исследований, в частности, изучено влияние на человеческий организм длительной невесомости, испытаны специальные нагрузочные костюмы, измерен радиационный фон вокруг станции.

Завершение работы космической станции «Салют-1»

Полностью выполнив программу полета, при возвращении на Землю экипаж первой долговременой орбитальной станции погиб в результате разгерметизации спускаемого аппарата.

После выяснения причины гибели космонавтов состоялось заседание Государственной комиссии, на котором было принято решение временно прекратить полеты и модифицировать космический корабль «Союз». Дальнейшие полеты космонавты должны были совершать только в скафандрах, и поэтому экипаж «Союза» сокращался до двух человек. Учитывая это, из второго и четвертого экипажей, готовящихся к полетам на ОC, были выведены космонавты-исследователи П. Колодин и А. Воронов.

Станция «Салют» больше не принимала на своем борту космонавтов. Пока производились доработки космических кораблей, «Салют» совершал полет в автоматическом режиме.

0 👁 6 889

В начале 20-го века первопроходцы космонавтики, такие как Германн Оберт, Константин Циолковский, Германн Нордунг и Вернер фон Браун, мечтали об обширных , вращающихся вокруг . Эти ученые предполагали, что космические станции являются отправными точками для исследования космического пространства.

Вернер фон Браун, архитектор американской космической программы, объединил космические станции в свое долгосрочное видение космических исследований в США. Чтобы сопровождать многочисленные космические статьи фон Брауна в популярных журналах, художники рисовали концепции космических станций. Эти статьи и рисунки помогли привлечь общественное воображение и интерес к исследованию космоса, что было необходимо для создания космической программы США.

В этих концепциях в космической станции люди жили и работали в космосе. Большинство станций были колесообразными структурами, которые вращались для обеспечения искусственной . Как и любой порт, корабли отправились на станцию ​​и обратно. Судно перевозило грузы, пассажиров и предметы снабжения с Земли. Вылетающие корабли отправились на Землю, и далее. Как вы знаете, эта общая концепция уже не просто видение ученых, художников и авторов научной фантастики. Но какие шаги были предприняты для создания таких орбитальных структур? Хотя человечество еще не осознало полных видений ученых, были значительные успехи в строительстве космических станций.

С 1971 года у США и России были орбитальные космические станции. Первыми космическими станциями были российская программа «Салют», программа «Скайлаб» в США и программа «Русский мир». А с 1998 года США, Россия, Европейское космическое агентство, Канада, Япония и другие страны строят и эксплуатируют на околоземной . На МКС люди живут и работают в космосе более 10 лет.

В этой статье мы рассмотрим программы ранней космической станции, использование космических станций и будущую роль космических станций в исследовании космического пространства. Но сначала давайте рассмотрим более подробно, зачем мы должны строить космические станции.

Почему мы должны строить космические станции?

Существует множество причин для строительства и эксплуатации космических станций, включая исследования, промышленность, разведку и даже туризм. Первые космические станции были построены для изучения долгосрочных эффектов невесомости на организм человека. В конце концов, если астронавты когда-либо захотят отправиться на Марс или другие , тогда мы должны знать, как длительная микрогравитация в течение нескольких месяцев и лет будет влиять на их здоровье.

Космические станции – это место для проведения ультрасовременных научных исследований в условиях, которые невозможно создать на Земле. Например, гравитация изменяет способ объединения атомов в кристаллы. В условиях микрогравитации могут образовываться почти совершенные кристаллы. Такие кристаллы могут давать лучшие полупроводники для более быстрых компьютеров или для создания эффективных лекарств. Другим эффектом силы тяжести является то, что она создает конвекционные токи в пламени, что приводит к нестационарным процессам, что затрудняет изучение процесса горения. Однако в условиях микрогравитации получается простое, устойчивое, медленное пламя; эти типы пламени облегчают изучение процесса горения. Полученная информация может дать лучшее понимание процесса сжигания и привести к улучшению конструкции печей или сокращению загрязнения воздуха за счет повышения эффективности сгорания.

С высоты над Землей космические станции предлагают уникальные виды для изучения погоды, рельефа Земли, растительности, океанов и . Кроме того, поскольку космические станции находятся над земной атмосферой, их можно использовать в качестве пилотируемых обсерваторий, где космические телескопы могут смотреть на небеса. Атмосфера Земли не мешает взглядам космических телескопов. Фактически, мы уже видели преимущества беспилотных космических телескопов, таких как .

Космические станции могут использоваться как космические отели. Здесь частные компании могут переправлять туристов из Земли в космос для краткосрочных визитов или длительного пребывания. Даже большие расширения туризма заключаются в том, что космические станции могут стать космическими портами для экспедиций на планеты и звезды или даже новые города и колонии, которые могли бы освободить перенаселенную планету.

Теперь, когда вы знаете, зачем нам это нужно, давайте посетим некоторые космические станции. И начнем с российской программы «Салют» – первой космической станции.

Салют: первая космическая станция

Россия (тогда известная как Советский Союз) первой разместила космическую станцию. Станция «Салют-1», выведенная на орбиту в 1971 году, фактически была комбинацией систем космических аппаратов «Алмаз» и «Союз». Система «Алмаз» изначально была предназначена для космических военных целей, но была переоборудована для гражданской космической станции «Салют». Космический корабль «Союз» переправил космонавтов с Земли на космическую станцию ​​и обратно.

Салют 1 был около 15 метров длиной и состоял из трех основных отсеков, в которых размещались столовые и зоны отдыха, хранилища продуктов и воды, туалет, станции управления, тренажеры и научное оборудование. Первоначально экипаж должен был жить на борту «Салюта-1», но их миссия была связана с проблемами стыковки, которые помешали им войти в космическую станцию. Команда «Союз-11» была первой командой, успешно выстоявшей на Салюте 1, которую они провели в течение 24 дней. Однако экипаж «Союза-11» трагически погиб после возвращения на Землю, когда капсула «Союз-11» разгерметизировалась во время возвращения. Дальнейшие миссии в Салют 1 были отменены, и космический корабль «Союз» был переработан.

После «Союза-11» запустили еще одну космическую станцию ​​«Салют-2», но она не смогла выйти на орбиту, за ними последовали Салюты 3-5. Эти полеты протестировали новый космический корабль «Союз» и экипажи, укомплектованные этими станциями для более длительных полетов. Один из недостатков этих космических станций заключался в том, что у них был только один стыковочный порт для космического корабля «Союз» и не могли быть повторно состыкованы с другими кораблями.

29 сентября 1977 года Советы запустили Салют 6. На этой станции был второй стыковочный порт, где станция могла быть заменена . «Салют-6» работал в период с 1977 по 1982 год. В 1982 году стартовала последняя из программ «Салют». В нем находилось 11 экипажей, и были заселены 800 дней. Программа «Салют» в конечном итоге привела к развитию российской космической станции «Мир», о чем мы поговорим чуть позже. Но сначала посмотрим на первую космическую станцию ​​Америки: Скайлаб.

Скайлаб: первая космическая станция Америки

В 1973 году Соединенные Штаты разместили свою первую и единственную космическую станцию ​​под названием Скайлаб-1 на орбите. Во время запуска станция была повреждена. Критический метеороидный щит и одна из двух основных солнечных панелей станции были сорваны, а другая солнечная панель не была полностью вытянута. Это означало, что Скайлаб имел небольшую электрическую мощность, а внутренняя температура повышалась до 52 градусов Цельсия.

Первый экипаж Скайлаб 2 был запущен через 10 дней, чтобы исправить больную станцию. Космонавты вытянули оставшуюся солнечную панель и установили зонтичный солнцезащитный козырек, чтобы охладить станцию. После ремонта станции астронавты провели 28 дней в космосе, проводя научные и биомедицинские исследования. Модифицированный Скайлаб имел следующие части: орбитальная мастерская – жилые и рабочие помещения для экипажа; модуль шлюза – разрешен доступ к внешней стороне станции; несколько стыковочных адаптеров – позволило нескольким космическим аппаратам состыковаться со станцией сразу (однако на станции никогда не было пересекающихся экипажей); телескопы для наблюдения за , и (имейте в виду, что еще не был построен); «Аполлон» – командный и служебный модуль для перевозки экипажа на поверхность Земли и обратно. Скайлаб был укомплектован двумя дополнительными экипажами.

Скайлаб никогда не предназначался как постоянный дом в космосе, а скорее место, где Соединенные Штаты могли бы испытывать последствия длительных космических полетов (то есть больше, чем две недели, необходимые для полета на Луну) на организм человека, когда полет третьего экипажа был закончен, Скайлаб был оставлен. Скайлаб оставался в воздухе, пока интенсивная активность солнечной вспышки не привела к тому, что его орбита нарушилась раньше, чем ожидалось. Скайлаб вошел в атмосферу Земли и сгорел над Австралией в 1979 году.

Мир: первая постоянная космическая станция

В 1986 году русские запустили космическую станцию ​​ , которая должна была стать постоянным домом в космосе. Первый экипаж, космонавты Леонид Кизима и Владимир Соловьев, штурмовали между отставным Салютом 7 и Мир. Они провели 75 дней на борту «Мир». Мир был постоянно укомплектован и строился в течение следующих 10 лет и содержал следующие части:

– Жилые помещения – расположены отдельные каюты для экипажа, туалет, душ, кухня и хранилище для мусора;

– Транспортировочный отсек – где могут быть подключены дополнительные станции;

– Промежуточный отсек – подключаемый рабочий модуль к задним стыковочным портам;

– Сборочный отсек – размещены топливные баки и ракетные двигатели;

– Модуль астрофизики Квант-1 – содержал телескопы для изучения галактик, квазаров и нейтронных звезд;

– Научный и авиационный модуль Квант-2 – обеспечил оборудование для биологических исследований, наблюдений за Землей и возможностей космического полёта;

– Технологический модуль « Кристалл » – использовался для экспериментов по биологической и материальной обработке; содержал док-порт, который мог использоваться с космическим челноком США;

– Модуль Спектр – использовался для исследований и мониторинга природных ресурсов Земли и атмосферы Земли, а также для поддержки экспериментов в области биологических и материаловедческих исследований;

– Природный модуль дистанционного зондирования – содержал радиолокаторы и спектрометры для изучения атмосферы Земли;

– Модуль стыковки – содержал порты для будущих стыковок;

– Корабль поставок – беспилотный корабль снабжения, который привозил с Земли новые продукты и оборудование и удалял отходы из станции;

– Космический корабль «Союз» – обеспечивал основной транспорт на и с поверхности Земли.

В 1994 году в качестве подготовки к Международной космической станции (МКС) астронавты НАСА (включая Норма Тагара, Шеннона Люсида, Джерри Лиангера и Майкла Фоаля) провели время на борту «Мир». Во время пребывания Линьера Мир был поврежден огнем. Во время пребывания Фоэля корабль «Прогресс» врезался в Мир.

Российское космическое агентство больше не могло позволить себе поддерживать «Мир», поэтому НАСА и российское космическое агентство планировали вывести станцию, чтобы сосредоточиться на МКС. Российское космическое агентство 16 ноября 2000 года решило вернуть Мир на Землю. В феврале 2001 года «Мир» были выключены, чтобы замедлить его движение. Мир вновь вошел в атмосферу Земли 23 марта 2001 года, сожжен и распался. Обломки рухнули в южной части Тихого океана примерно в 1 667 км к востоку от Австралии. Это означало конец первой постоянной космической станции.

Международная космическая станция (МКС)

В 1984 году президент Рональд Рейган предложил Соединенным Штатам в сотрудничестве с другими странами построить постоянно населенную космическую станцию. Рейган предусмотрел станцию, которая будет поддерживать правительство и промышленность. Чтобы помочь с огромными расходами на станцию, США создали совместные усилия с 14 другими странами (Канадой, Японией, Бразилией и Европейским космическим агентством, в которое входят: Великобритания, Франция, Германия, Бельгия, Италия, Нидерланды, Дания, Норвегия, Испания, Швейцария и Швеция). Во время планирования МКС и после распада Советского Союза Соединенные Штаты предложили России сотрудничать на МКС в 1993 году; это привело к тому, что число участвующих стран достигло 16. НАСА взяло на себя инициативу в координации строительства МКС.

Сборка МКС на орбите началась в 1998 году. 31 октября 2000 года из России был запущен первый экипаж МКС. Команда из трех человек провела почти пять месяцев на борту МКС, активируя системы и проводя эксперименты.

Говоря о будущем, давайте посмотрим, что может быть с космическими станциями в будущем.

Будущее космических станций

Мы только начинаем развитие космических станций. МКС будет значительно улучшаться по сравнению с «Салютом», «Скайлабом» и «Мир»; но мы все еще далеки от реализации больших космических станций или колоний, как это предполагают авторы научной фантастики. До сих пор ни одна из наших космических станций не имела никакой серьезности. Одной из причин этого является то, что мы хотим место без гравитации, чтобы мы могли изучить его эффекты. Другим является то, что нам не хватает технологии, позволяющей практически поворачивать большую структуру, например космическую станцию, для создания искусственной гравитации. В будущем искусственная гравитация станет требованием для космических колоний с большой популяцией.

Другая популярная идея касается места размещения космической станции. МКС потребуется периодическое повторное использование из-за своего положения на низкой околоземной орбите. Однако между Землей и Луной есть два места, называемые точками Лагранжа L-4 и L-5. В этих точках гравитация Земли и гравитация Луны уравновешиваются, поэтому объект, помещенный туда, не будет тянуться к Земле или Луне. Орбита была бы стабильной и не требовала бы корректировки. Поскольку мы больше узнаем о нашем опыте на МКС, мы можем построить большие и лучшие космические станции, которые позволят нам жить и работать в космосе, и мечты Циолковского и ранних ученых космонавтики могут когда-нибудь стать реальностью.

Станция «Тяньгун-1» весит 8,5 т. Ее длина составляет 12 м, диаметр 3,3 м. Была выведена на орбиту в 2011 году. Почти через три года после этого над станцией был утрачен контроль. Профессор из Центрального университета Флориды Роджер Хэндберг, предположил, что двигатели для коррекции орбиты израсходовали всё топливо.

Обломки сходящей с орбиты китайской космической станции «Тяньгун-1» могут упасть на территории нескольких европейских стран. Об этом сообщило издание The Hill со ссылкой на экспертов калифорнийской Аэрокосмической корпорации.«Вероятнее всего, они рухнут в океан, но ученые тем не менее предупредили Испанию, Португалию, Францию и Грецию, что некоторые обломки могут упасть в пределах их границ», –– пишет The Hill.

В начале 20 века космические пионеры, такие как Герман Оберт, Константин Циолковский, Герман Ноордунг и Вернер фон Браун, мечтали об огромных космических станциях на орбите Земли. Эти ученые считали, что космические станции станут отличными подготовительными точками для исследования пространства. Вы же помните «Звезду КЭЦ»?

Вернер фон Браун, архитектор американской космической программы, интегрировал космические станции в свое долгосрочное видение освоения космоса силами США. Сопровождая многочисленные статьи фон Брауна на космическую тему в популярных журналах, художники оформляли их рисунками концептов космических станций. Эти статьи и рисунки в свое время поспособствовали развитию общественного воображения и подогрели интерес к космическим исследованиям.

В этих концептах космических станций люди жили и работали в открытом космосе. Большинство станций были похожи на огромные колеса, которые вращались и генерировали искусственную гравитацию. Корабли приходили и уходили, как в обычном порту. Они доставляли грузы, пассажиров и материалы с Земли. Уходящие рейсы направлялись на Землю, Луну, Марс и дальше. В то время человечество не до конца понимало, что видение фон Брауна станет реальностью очень скоро.

США и Россия развивают орбитальные космические станции с 1971 года. Первыми станциями в космосе были российский «Салют», американский Skylab и российский «Мир». А с 1998 года США, Россия, Европейское космическое агентство, Канада, Япония и другие страны построили и стали развивать Международную космическую станцию (МКС) на земной орбите. На МКС люди живут и работают в космосе уже больше десяти лет.

В этой статье мы рассмотрим первые программы космических станций, их использование в настоящем и будущем. Но сначала давайте подробно разберемся, зачем вообще нужны эти космические станции.

Космические станции также представляют собой передовую для исследований, которые невозможно провести на Земле. Например, гравитация изменяет способ организации атомов в кристаллы. В невесомости может сформироваться практически идеальный кристалл. Такие кристаллы могут стать отличными полупроводниками и лечь в основу мощных компьютеров. В 2016 году NASA на МКС лабораторию для исследования сверхнизких температур в условиях невесомости. Другой эффект гравитации - в процессе горения направленных потоков она порождает нестабильное пламя, в результате чего изучение их становится достаточно трудным. В невесомости запросто можно исследовать стабильные малоподвижные потоки пламени. Это может стать полезным для изучения процесса горения и создания печей, которые будут меньше загрязнять окружающую среду.

Высоко над Землей перед глазами участников космической станции открывается уникальный вид на земную погоду, рельеф, растительность, океаны и атмосферу. Кроме того, поскольку космические станции выше атмосферы Земли, их можно использовать в качестве пилотируемых обсерваторий для космических телескопов. Атмосфера Земли не будет мешать. Космический телескоп Хаббла сделал массу невероятных открытий именно благодаря своей дислокации.

Космические станции можно приспособить в качестве космических отелей. Именно Virgin Galactic, которая в настоящее время активно развивает космический туризм, планирует основать отели в космосе. С ростом коммерческого освоения космоса космические станции могут стать портами для экспедиций на другие планеты, а также целыми городами и колониями, которые могли бы разгрузить перенаселенную планету.

Теперь, когда мы узнали, зачем нужны космические станции, давайте посетим некоторые из них. Начнем со станции «Салют» - первой из космических.

«Салют»: первая космическая станция

«Салют-1» была 15 метров в длину и состояла из трех основных отсеков, где располагались рестораны и зоны отдыха, хранилища еды и воды, туалет, станция управления, тренажеры и научное оборудование. Первоначально экипаж «Союз-10» должен был жить на борту «Салют-1», но их миссия столкнулась с проблемами стыковки, которая помешала войти в космическую станцию. Экипаж «Союза-11» стал первым, успешно поселившимся на «Салют-1», на котором проживал в течение 24 дней. Тем не менее этот экипаж трагически погиб по возвращению на Землю, когда капсула разгерметизировалась при входе в атмосферу. Дальнейшие миссии на «Салют-1» были отменены, а космический корабль «Союз» был переработан.

После «Союза-11», Советы запустили еще одну космическую станцию, «Салют-2», но она не смогли выйти на орбиту. Потом были «Салюты-3-5». Эти запуски испытали новый космический аппарат «Союз» и экипаж для длительных миссий. Одним из недостатков этих космических станций было то, что у них был только один стыковочный узел для корабля «Союз», и его нельзя было повторно использовать.

29 сентября 1977 года Советский Союз запустил «Салют-6». Эта станция была оснащена вторым стыковочным узлом, поэтому станцию можно было повторно отправить, используя беспилотное судно «Прогресс». «Салют-6» работал с 1977 по 1982 год. В 1982 году был запущен последний «Салют-7». Он приютил 11 экипажей и проработал в течение 800 дней. Программа «Салют» в конечном итоге привела к разработке космической станции «Мир», о которой мы поговорим позже. Сначала давайте рассмотрим первую американскую космическую станцию Skylab.

Skylab: первая американская космическая станция

Первый экипаж «Skylab-2» был запущен через 10 дней, чтобы починить слегка поврежденную станцию. Экипаж «Skylab-2» раскрыл оставшуюся солнечную панель и настроил зонтичный тент для охлаждения станции. После ремонта станции астронавты провели 28 дней в космосе, проводя научные и биомедицинские исследования.

Будучи модифицированной третьей ступенью ракеты «Сатурн-5», Skylab состояла из следующих частей:

• Орбитальная мастерская (в ней жила и работала четверть экипажа).
• Шлюзовый модуль (позволявший выход на внешнюю часть станции).
• Множественный стыковочный шлюз (позволял сразу нескольким кораблям «Аполлон» стыковаться со станцией одновременно).
• Крепление для телескопа «Аполлон» (там были телескопы для наблюдений за Солнцем, звездами и Землей). Имейте в виду, что космический телескоп Хаббла тогда еще не был построен.
• Космический аппарат «Аполлон» (командный и служебный модуль для транспортировки экипажа на Землю и обратно).

Skylab был укомплектован двумя дополнительными экипажами. Оба этих экипажа провели 59 и 84 дня на орбите соответственно.

Skylab не должен был стать постоянной космической дачей, а скорее мастерской, в которой США протестировали бы влияние длительного пребывания в космосе на тело человека. Когда третий экипаж покинул станцию, она была заброшена. Очень скоро интенсивная солнечная вспышка свела ее с орбиты. Станция упала в атмосферу и сгорела над Австралией в 1979 году.

Станция «Мир»: первая постоянная космическая станция

• Жилые помещения (где располагались отдельные каюты экипажа, туалет, душ, кухня и мусорный отсек).
• Переходный отсек для дополнительных модулей станции.
• Промежуточный отсек, соединявший рабочий модуль с задними стыковочными портами.
• Топливный отсек, в котором хранились топливные баки и ракетные двигатели.
• Астрофизический модуль «Квант-1», в котором были телескопы для изучения галактик, квазаров и нейтронных звезд.
• Научный модуль «Квант-2», предоставлявший оборудование для биологических исследований, наблюдений за Землей и космических прогулок.
• Технологический модуль «Кристалл», в котором проводились биологические эксперименты; он был оснащен доком, к которому могли пристыковаться американские шаттлы.
• Модуль «Спектр» использовался для наблюдений за природными ресурсами Земли и земной атмосферой, а также для поддержки биологических и естественнонаучных экспериментов.
• Модуль «Природа» содержал радар и спектрометры для изучения атмосферы Земли.
• Стыковочный модуль с портами для будущих стыковок.
• Судно снабжения «Прогресс» - беспилотный корабль дооснащения, который привозил новую пищу и оборудование с Земли, а также увозил отходы.
• Космический аппарат «Союз» обеспечивал основной транспорт с Земли и обратно.

В 1994 году в рамках подготовки к Международной космической станции астронавты NASA провели время на борту «Мира». Во время пребывания одного из четырех космонавтов, Джерри Линенджера, на станции «Мир» возник бортовой пожар. Во время пребывания Майкла Фоала, другого из четырех космонавтов, судно снабжения «Прогресс» врезалось в «Мир».

Российское космическое агентство больше не могло содержать «Мир», поэтому вместе с NASA договорилось отказаться от «Мира» и сосредоточиться на МКС. 16 ноября 2000 года было решено отправить «Мир» на Землю. В феврале 2001 года ракетные двигатели «Мира» замедлили станцию. Она вошла в земную атмосферу 23 марта 2001 года, сгорела и развалилась. Обломки упали в южной части Тихого океана возле Австралии. Это положило конец первой постоянной космической станции.

Международная космическая станция (МКС)

Сборка МКС на орбите началась в 1998 году. 31 октября 2000 года был запущен первый экипаж из России. Три человека провели почти пять месяцев на борту МКС, активируя системы и проводя эксперименты.

В октябре 2003 года Китай стал третьей космической державой, и с тех пор занимается полноценной разработкой космической программы, а в 2011 году вывел на орбиту лабораторию «Тяньгун-1». «Тяньгун» стал первым модулем для будущей космической станции Китая, которую планировалось завершить к 2020 году. Космическая станция может служить как гражданским, так и военным целям.

Будущее космических станций

Другая интересная идея заключается в расположении космической станции. МКС требует периодического ускорения из-за нахождения на . Тем не менее есть два места между Землей и Луной, которые называются точками Лагранжа L-4 и L-5. В этих точках земная и лунная гравитации сбалансированы, поэтому объект не будет притягиваться Землей или Луной. Орбита будет стабильной. Сообщество, которое именует себя «обществом L5», было сформировано 25 лет назад и продвигает идею расположения космической станции в одной из этих точек. Чем больше мы узнаем о работе МКС, тем лучше будет следующая космическая станция, и мечты фон Брауна и Циолковского наконец станут реальностью.

Первой орбитальной станцией в мире, которая была успешно запущена на орбиту Земли, стала станция Салют-1. Также это первая пилотируемая космическая станция в мире.

Стремительное развитие космической отрасли в СССР со временем привело к идее создания первой в мире космической станции. Такая станция, согласно проектам советских ученых, должна была представлять собой научно-исследовательскую платформу, открывающую возможность постоянно и более качественного на тот момент изучения космоса. Кроме того, подобный космический аппарат также должен был выполнять функции транспортного корабля и военного объекта.

Для запуска и выведения подобного космического аппарата был необходим мощный и высокотехнологичный носитель. Таким носителем, по мнению советских ученных и конструкторов могла стать тяжелая ракета «Протон», созданная в 60 годах прошлого века.

Нужно отметить, что о создании первой международной космической станции активно заявляли ученные и представители правительства в США. Это были годы так называемой Космической гонки, когда две сверхдержавы соревновались в научном отношении между собой. По мнению, многих экспертов, «космическая гонка» была частью «гонки вооружений», которая разразилась между США и СССР на фоне холодной войны.

Разработкой и созданием космической станции Салют 1 занимались конструкторские бюро Челомея и Королева, двух выдающихся людей в истории мировой космонавтики. Создание станции было завершено зимой 1971 года.

Запуск и устройство первой космической станции СССР

Первая в мире космическая станция Салют 1 была запущена на орбиту Земли уже 19 апреля 1971 года. Запуск и вывод на необходимую высоту аппарата обеспечивался при помощи тяжелой ракеты-носителя «Протон К».

Это была станция, используемая экипажем из трех человек. На борту станции были воссозданы условия, максимально приближенные к земным. Станция Салют 1 была обустроена самым современным на тот момент образом. Она состояла из нескольких частей, а именно рабочего отсека, представляющего собой металлический, герметично закрытый цилиндр.

Здесь находилась различные зоны, где экипаж пилотируемой космической станции мог отдыхать, хранить и принимать пищу. Более крупный отек был оборудован специальными душевыми для космонавтов, космическим туалетом, а также специальными тренажерами, позволяющими космонавтам заниматься спортивными упражнениями для поддержания нормальной физической формы при условии постоянно нахождения в невесомости.

Кроме того, на борту советской орбитальной станции находился специальный исследовательский комплекс, позволяющий ученным-космонавтам проводить всевозможные исследования и эксперименты, а также получать важную информацию о тех процессах, которые происходят в открытом космосе.

Экспедиции на космическую станцию Салют 1

Всего было осуществлено две экспедиции на станцию Салют 1. Первая из них, получив Союз 10, смогла благополучно добраться до космического аппарата, но из-за возникших технических проблем, космонавтам не удалось завершить процесс состыковки и проникнуть на станцию. Позже команда успешно вернулась на Землю.

Экипаж космического корабля " Союз - 10 "

Второй экспедицией под названием Союз 11 стала команда из трех ученых-космонавтов: Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева. Они удачно совершили состыковку со станцией и пробыли на ее борту двадцать два дня. Но при возвращении на землю произошла трагедия, вследствие разгерметизации спускового модуля весь экипаж погиб.

После 175 дней проведенных на орбите Земли, станция Салют 1 была успешно сведена с орбиты. Часть космической орбитальной станции сгорела в различных слоях атмосферы, а другая часть упала в воды Тихого океана.