Ракети та космічні апарати

частина космічного корабля повертається на Землю за допомогою парашютаІсследованіе Сонячної системи – планет та інших небесних тіл, які обертаються навколо Сонця, – почалося в 1957 році, коли в СРСР був запущений перший супутник, «Супутник-1». З тих пір люди встигли побувати на Місяці, а безпілотні космічні зонди побували на всіх планетах, за винятком Плутона. Супутники, які звертаються по орбітах навколо Землі, увійшли в наше життя. Мільйони людей завдяки їм мають можливість дивитися телевізор (див. статтю “Телебачення та відео”). На малюнку показано, як частина космічного корабля повертається на Землю за допомогою парашута.

Ракети

Історія освоєння космосу починається з ракет. Перші ракети використовувалися для бомбардувань ще під час другої світової війни. У 1957 р. була створена ракета, що доставила в космос «Супутник-1». Більшу частину ракети займають баки з паливом. До орбіти добирається тільки верхня частина ракети, звана корисним вантажем. У ракети «Аріан-4» три окремих секції з паливними баками. Їх називають ступенями ракети. Кожна ступінь штовхає ракету на якусь відстань, після чого, опустілий, відділяється. У підсумку від ракети залишається тільки корисний вантаж. Перший ступінь несе 226 тонн рідкого палива. Паливо і два прискорювачі створюють необхідну для зльоту величезну маса. Другий ступінь відділяється на висоті 135 км. Третя ступінь ракети – її двигуни, що працюють на рідкому водні і азоті. Паливо тут згорає приблизно за 12 хвилин. В результаті, від ракети «Аріан-4» Європейського космічного агентства, залишається тільки корисний вантаж.
У 1950-1960-х рр.. СРСР і США змагалися в освоєнні космосу. Першим пілотованим космічним апаратом був «Схід». Ракета «Сатурн-5» вперше доставила людей на місяць.
Ракети 1950-х-/ 960-х рр..:
1. «Супутник»
2. «Авангард»
3. «Юнона-1»
4. «Схід»
5. «Меркурій-Атлант»
6. «Джеміні-Титан-2»
7. «Союз»
8. «Сатурн-1Б»
9. «Сатурн-5»
Космічні швидкості
Щоб потрапити в космос, ракета повинна вийти за межі атмосфери. Якщо її швидкість буде недостатня, вона просто впаде на Землю, через дії сили тяжіння. Швидкість, необхідну для виходу в космос, називають першою космічною швидкістю. Вона становить 40 000 км / ч. На орбіті космічний корабель огинає Землю з орбітальною швидкістю. Орбітальна швидкість корабля залежить від його відстані до Землі. Коли космічний корабель летить по орбіті, він, по суті, просто падає, але не може впасти, тому що втрачає висоту як раз настільки, наскільки під ним йде вниз, закруглюючись, земна поверхня.

Космічні зонди

Зонди – це безпілотні космічні апарати, що посилаються на далекі відстані. Вони побували на всіх планетах, крім Плутона. Зонд може летіти до місця призначення довгі Роки. Коли він підлітає до потрібного небесному тілу, то виходить на орбіту навколо нього і посилає на Землю здобуту інформацію. «Мірінер-10», єдиний зонд, який побував на Марсі. космічний апарат – зонд «Луна-9» «Піонер-10» став першим космічним зондом, залишив межі Сонячної системи. До найближчої зірки він долетить більше ніж через мільйон років.

Деякі зонди призначені для посадки на поверхню іншої планети, або вони оснащені спускаються апаратами, котрі скидали на планету. Спусковий апарат може зібрати зразки грунту і доставити їх на Землю для досліджень. У 1966 році вперше на поверхню Місяця опустився космічний апарат – зонд «Луна-9». Після посадки він розкрився, як квітка, і почав зйомки.

Супутники

Супутник – це безпілотний апарат, який виводять на орбіту, як правило, земну. знімок гирла річки Хамбер (Англія), зроблений «Лендсетом» з навколоземної орбітиСпутнік має конкретне завдання – наприклад, спостерігати за погодою, передавати телезображення, розвідувати поклади корисних копалин: є навіть супутники-шпигуни. Супутник рухається по орбіті з орбітальною швидкістю. На малюнку ви бачите знімок гирла річки Хамбер (Англія), зроблений «Лендсетом» з навколоземної орбіти. «Лендсет» може «розглянути на Землі ділянки площею всього в 1 кв. м.
Супутник може облітати Землю над екватором. над полюсами або під будь-яким кутом до екватора. Все залежить від його завдання. Супутник, що летить над екватором на висоті 35880 км. здійснює повний виток рівно за 24 години. Ця орбіта називається геостаціонарній, т.к. супутник нерухомий відносно Землі.

Космічний човник – це пілотований корабель, який можна використовувати багато разів. У цьому його величезна перевага перед ракетами. Космічний човник – це пілотований корабель, який можна використовувати багато розвинути момент зльоту човник використовує два ракетних прискорювача. Вони дозволяють човнику розвинути швидкість в 1,4 км / с. На висоті 43 км вони скидаються, опускаються на парашутах в океан і потім можуть бути використані знову. Перед вами космічний човник з прискорювачами і паливним баком.

Човник може провести на навколоземній орбіті до 30 діб. Його можна використовувати для виведення супутників на орбіту, для ремонту супутників, що вже знаходяться в космосі або ж як лабораторії для наукових експериментів. У 1993р. човник літав в космос для ремонту телескопа «Хаббл» – великого телескопа, що перебуває ні орбіті і вивчає віддалені ділянки Всесвіту. Від тертя об повітря човник розжарюється докраснаКроме того, всередині космічних лабораторій немає тяжіння, в них можна проводити експерименти, неможливі в земних умовах. Виконавши завдання, космічний човник повертається на Землю з вимкненими двигунами. Він скидає швидкість і під дією тяжіння Землі починає опускатися по спіралі. Увійшовши в атмосферу, човник планує до поверхні. Човник входить в атмосферу на дуже високій швидкості. Від тертя об повітря човник розжарюється до червоного. Тому на його поверхні є теплозахисний екран – особливий шар кераміки, здатний витримати дуже високу температуру.

Станція – це той же супутник, але призначений для роботи людей на його бортуОрбітальние станції
Станція – це той же супутник, але призначений для роботи людей на його борту. До станції може пристиковуватися космічний корабель з екіпажем і вантажами. Поки в космосі працювали тільки три довгострокові станції: американський «Скайлеб» і російські «Салют» і «Мир». «Скайлеб» був виведений на орбіту в 1973 р. Ні його борту послідовно працювали три екіпажі. Станція припинила своє існування в 1979 р.

Орбітальні станції відіграють величезну роль у вивченні вплив невагомості на організм людини. Станції майбутнього, такі як «Фрідом», яку американці будують зараз за участю фахівців з Європи, Японії та Канади, будуть використовуватися для дуже довгострокових експериментів або для промислового виробництва в космосі.

Коли космонавт виходить з станції або корабля у відкритий космос, він одягає скафандр. Усередині скафандра штучно створюється тиск, що дорівнює атмосферному. Внутрішні шари скафандра охолоджуються рідиною. Прилади стежать за тиском і вмістом кисню всередині. Скло шолома дуже міцне воно витримує удари дрібних камінчиків – мікрометеоритів.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Статика твердого тіла