Космический аппарат

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
Файл:USSR miniature sheet of 1965, The Triumph of the Soviet Union. Voskhod-2 spacecraft.jpg
Командир космического корабля — спутника Павел Беляев и Алексей Леонов на почтовом блоке СССР «Восход-2. Триумф Страны Советов», 1965 год, также изображён сам космический корабль — спутник «Восход-2».

Космический аппарат (КА) — общее название технических устройств, используемых для выполнения разнообразных задач в космическом пространстве, а также проведения исследовательских и иного рода работ на поверхности различных небесных тел. Средствами доставки космических аппаратов на орбиту служат ракеты-носители или самолёты[уточнить].







Общая информация

Космический аппарат, одной из основных задач которого является транспортировка людей или оборудования в верхней части земной атмосферы — так называемом, ближнем космосе, называют космическим кораблём (КК) или космическим летательным аппаратом (КЛА)[1][2].

Области использования космических аппаратов обуславливают их разделение по следующим группам:

  • суборбитальные;
  • околоземные орбитальные, движущиеся по геоцентрическим орбитам искусственных спутников Земли;
  • межпланетные (экспедиционные);
  • напланетные.

Принято различать автоматические спутники (ИСЗ) Земли и пилотируемые космические аппараты. К пилотируемым космическим аппаратам, в частности относят все виды пилотируемых космических кораблей (КК) и орбитальных космических станций (ОС). (Несмотря на то, что современные орбитальные станции совершают свой полёт в области ближнего космоса, и формально могут называться «Космическими летательными аппаратами», в сложившейся традиции, их называют «Космическими аппаратами».)

Название «Космический летательный аппарат» иногда также используется для обозначения активных (то есть маневрирующих) ИСЗ, с целью подчёркивания их отличий от пассивных спутников. В большинстве же случаев значения терминов «Космический летательный аппарат» и «Космический аппарат» синонимичны и взаимозаменяемы.

В активно исследуемых в последнее время проектах создания орбитально-гиперзвуковых летательных аппаратов как частей авиационно-космических систем (АКС) часто используют ещё названия воздушно-космический аппарат (ВКА), обозначая космопланы и космолёты АКС, предназначенные для выполнения управляемого полёта, как в безвоздушном космическом пространстве, так и в плотной атмосфере Земли.

В то время как стран, имеющих ИСЗ — несколько десятков, наиболее сложные технологии автоматических возвращаемых и межпланетных КА освоили всего несколько стран — СССР/Россия, США, Китай, Япония, Индия, Европа/ESA. Пилотируемые КК имеют только первые три из них (кроме того, Япония и Европа имеют КА, посещаемые людьми на орбите, в виде модулей и грузовиков МКС). Также только первые три из них имеют технологии перехвата ИСЗ на орбите (хотя Япония и Европа близки к ней ввиду проведения стыковок).

В 2005 году состоялось 55 запусков космических аппаратов (самих аппаратов было больше, так как за один запуск может выводиться несколько аппаратов). На долю России пришлось 26 запусков. Число коммерческих запусков составило 18.

Классификация

По режиму работы различают следующие типы космических аппаратов[3]:

По наличию функции возвращения:

  • Возвращаемые — предусматривают возвращения людей и материалов на Землю, осуществляя мягкую либо жёсткую посадку
  • Невозвращаемые — при выработке ресурса обычно сходят с орбиты и сгорают в атмосфере

По выполняемым функциям выделяют следующие классы[4]:

Многие космические аппараты выполняют сразу несколько функций.

Также по массовым характеристикам:

Особенности полёта

В общем случае, в полёте космического аппарата выделяются участок выведения, участок орбитального полёта и участок посадки. На участке выведения космический аппарат должен приобрести необходимую космическую скорость в заданном направлении. Орбитальный участок характеризуется инерциальным движением аппарата в соответствии с законами небесной механики. Посадочный участок призван погасить скорость возвращающегося аппарата до допустимой посадочной скорости.

Бортовые системы

Космический аппарат состоит из нескольких составных частей, прежде всего — это целевая аппаратура, которая обеспечивает выполнение стоящей перед космическим аппаратом задачи. Помимо целевой аппаратуры обычно присутствует целый ряд служебных систем, которые обеспечивают длительное функционирование аппарата в условиях космического пространства, это: системы энергообеспечения, терморегуляции, радиационной защиты, управления движением, ориентации, аварийного спасения, посадки, управления, отделения от носителя, разделения и стыковки, бортового радиокомплекса, жизнеобеспечения. В зависимости от выполняемой космическим аппаратом функции отдельные из перечисленных служебных систем могут отсутствовать, например, спутники связи не имеют систем аварийного спасения, жизнеобеспечения.

Система электроснабжения

Подавляющее большинство систем космического аппарата требуют электропитания, в качестве источника электроэнергии обычно используется связка из солнечных батарей и химических аккумуляторов. Реже используются иные источники, такие как топливные элементы, радиоизотопные батареи, ядерные реакторы, одноразовые гальванические элементы.

Система обеспечения температурного режима

Космический аппарат непрерывно получает тепло от внутренних источников (приборы, агрегаты и т. д.) и от внешних: прямого солнечного излучения, отражённого от планеты излучения, собственного излучения планеты, трения об остатки атмосферы планеты на высоте аппарата. Также аппарат теряет тепло в виде излучения. Многие узлы космических аппаратов требовательны к температурному режиму, не терпят перегрева или переохлаждения. Поддержанием баланса между получаемой тепловой энергией и её отдачей, перераспределением тепловой энергией между конструкциями аппарата и таким образом обеспечением заданной температуры занимается система обеспечения теплового режима.

Система управления

Осуществляет управление двигательной установкой аппарата с целью обеспечения ориентации аппарата, выполнения манёвров. Обычно имеет связи с целевой аппаратурой, другими служебными подсистемами с целью контроля и управления их состоянием. Как правило, способна обмениваться посредством бортового радиокомплекса с наземными службами управления.

Система связи

Для обеспечения контроля состояния космического аппарата, управления, передачи информации с целевой аппаратуры требуется канал связи с наземным комплексом управления. В основном для этого используется радиосвязь. При большом удалении КА от Земли требуются остронаправленные антенны и системы их наведения.

Система жизнеобеспечения

Необходима для пилотируемых КА, а также для аппаратов, на борту которых осуществляются биологические эксперименты. Включает запасы необходимых веществ, а также системы регенерации и утилизации.

Система ориентации

Включает устройства определения текущей ориентации КА (солнечный датчик, звёздные датчики и т. п.) и исполнительные органы (двигатели ориентации и силовые гироскопы).

Двигательная установка

Позволяет менять скорость и направление движения КА. Обычно используется химический ракетный двигатель, но это могут быть и электрические, ядерные и другие двигатели; может применяться также солнечный парус.

Система аварийного спасения

Характерна для пилотируемых космических аппаратов, а также для аппаратов с ядерными реакторами (УС-А) и ядерными боезарядами (Р-36орб).

Космические корабли в фантастике

Освоение космического пространства является одним из главных сюжетов научной фантастики. В частности, научная фантастика описывает возможные типы и классы космических кораблей и фактически выдвигает гипотезы о характере их эксплуатации. Космические корабли для перемещения внутри звёздной системы, в частности между планетами, называются у некоторых авторов планетолётами. Как правило, они используют реактивную тягу, подобно современным космическим аппаратам. Однако, в отличие от них, научно-фантастические планетолёты (как и перспективные) создают реактивную тягу, используя технологически более прогрессивные двигатели (в частности: импульсные, ионные, ядерные, термоядерные). Иногда такие корабли называются просто ракетами.

Для перемещений на межзвёздные и межгалактические расстояния служат звездолёты. Современная технология не позволяет создавать аппараты для межзвёздных перемещений, обладающие приемлемой скоростью. В научной фантастике фигурируют как досветовые (движущиеся на досветовых скоростях), так и сверхсветовые корабли (движущиеся со сверхсветовой скоростью). Досветовые звездолёты могут использовать в качестве маршевых двигателей фотонную установку. В сверхсветовых звездолётах наиболее часто используются гипер- (для перемещения в подпространстве) или варп-двигатели (искривляющие пространство, окружающее корабль). Наиболее яркий пример звездолётов с гипердвигателями — звездолёты в фильме «Звёздные врата» и сериале «Звёздные врата SG-1» (например, земные корабли класа «BC-304» «Дедал». Пример звездолётов на варп-двигателях — звездолёты в сериалах и фильмах Звездный Путь (например, все Энтерпрайзы и классы кораблей, к которым они принадлежат).

См. также

Напишите отзыв о статье "Космический аппарат"

Литература

  • Гущин В. Н. Основы устройства космических аппаратов: Учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 2003. — 272 с. — 1000 экз. — ISBN 5-217-01301-X.

Примечания

  1. Космический корабль // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.</span>
  2. Космический летательный аппарат // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.</span>
  3. [http://www.vse-znaykin.ru/ka_klasifik.php Классификация космических аппаратов]
  4. Гущин В. Н. [http://www.zodchii.ws/books/info-135.html Основы устройства космических аппаратов: Учебник для вузов]. — М.: Машиностроение, 2003. — 272 с. — ISBN 5-217-01301-X.
  5. </ol>

Ссылки

  • [http://epizodsspace.testpilot.ru/bibl/ejeg/ej.html Описание космических аппаратов в ежегодниках БСЭ (1957—1990)]
  • [http://galspace.spb.ru/orbita/17.htm/ Описание орбит космических аппаратов и их использование]
  • [http://oep-ka.narod.ru/ Оптико-электронные приборы космических аппаратов (1972)]
  • [http://n-t.ru/tp/ts/kd3.htm Космические двигатели третьего тысячелетия]
  • [http://spaceportal.ru/index/0-11/ Зарубежные космические аппараты]

Отрывок, характеризующий Космический аппарат

– Привет вам, малые, – обернувшись к нам, спокойно поздоровалась незнакомка. И уже обращаясь к Анне, добавила: – Что заставило тебя звать меня, родная? Случилась что-то?
Анна, улыбаясь, ласково обняла мать за плечи и, показывая на нас, тихо шепнула:
– Я подумала, что им необходимо встретиться с тобою. Ты могла бы помочь им в том, чего не могу я. Мне кажется, они этого стоят. Но ты прости, если я ошиблась... – и уже обращаясь к нам, радостно добавила: – Вот, милые, и моя мама! Её зовут Изидора. Она была самой сильной Видуньей в то страшное время, о котором мы с вами только что говорили.
(У неё было удивительное имя – Из-и-до-Ра.... Вышедшая из света и знания, вечности и красоты, и всегда стремящаяся достичь большего... Но это я поняла только сейчас. А тогда меня просто потрясло его необычайное звучание – оно было свободным, радостным и гордым, золотым и огненным, как яркое восходящее Солнце.)
Задумчиво улыбаясь, Изидора очень внимательно всматривалась в наши взволнованные мордашки, и мне вдруг почему-то очень захотелось ей понравиться... Для этого не было особых причин, кроме той, что история этой дивной женщины меня дико интересовала, и мне очень хотелось во что бы то ни стало её узнать. Но я не ведала их обычаев, не знала, как давно они не виделись, поэтому сама для себя решила пока молчать. Но, видимо не желая меня долго мучить, Изидора сама начала разговор...
– Что же вы хотели знать, малые?
– Я бы хотела спросить вас про вашу Земную жизнь, если это можно, конечно же. И если это не будет слишком больно для вас вспоминать... – чуточку стесняясь, тут же спросила я.
Глубоко в золотых глазах засветилась такая жуткая тоска, что мне немедля захотелось взять свои слова обратно. Но Анна, как бы всё понимая, тут же мягко обняла меня за плечи, будто говоря, что всё в порядке, и всё хорошо...
А её красавица мать витала где-то очень далеко, в своём, так и не забытом, и видимо очень тяжёлом прошлом, в котором в тот миг блуждала её когда-то очень глубоко раненая душа... Я боялась пошевелиться, ожидая, что вот сейчас она нам просто откажет и уйдёт, не желая ничем делиться... Но Изидора наконец встрепенулась, как бы просыпаясь от ей одной ведомого, страшного сна и тут же приветливо нам улыбнувшись, спросила:
– Что именно вы хотели бы знать, милые?
Я случайно посмотрела Анну... И всего лишь на коротенькое мгновение почувствовала то, что она пережила. Это было ужасно, и я не понимаю, за что люди могли вершить такое?! Да и какие они после этого люди вообще?.. Я чувствовала, что во мне опять закипает возмущение, и изо всех сил старалась как-то успокоиться, чтобы не показаться ей совсем уж «ребёнком». – У меня тоже есть Дар, правда я не знаю насколько он ценен и насколько силён... Я ещё вообще почти ничего о нём не знаю. Но очень хотела бы знать, так как теперь вижу, что одарённые люди даже гибли за это. Значит – дар ценен, а я даже не знаю, как его употреблять на пользу другим. Ведь он дан мне не для того, чтобы просто гордиться им, так ведь?.. Вот я и хотела бы понять, что же с ним делать. И хотела бы знать, как делали это вы. Как вы жили... Простите, если это кажется вам не достаточно важным... Я совсем не обижусь, если вы решите сейчас уйти.
Я почти не соображала, что говорю и волновалась, как никогда. Что-то внутри подсказывало, что эта встреча мне очень нужна и, что я должна суметь «разговорить» Изидору, как бы не было нам обоим от этого тяжело...
Но она, как и её дочь, вроде бы, не имела ничего против моей детской просьбы. И уйдя от нас опять в своё далёкое прошлое, начала свой рассказ...
– Был когда-то удивительный город – Венеция... Самый прекрасный город на Земле!.. Во всяком случае – мне так казалось тогда...
– Думаю, вам будет приятно узнать, что он и сейчас ещё есть! – тут же воскликнула я. – И он правда очень красивый!
Грустно кивнув, Изидора легко взмахнула рукой, как бы приподнимая тяжёлый «завес ушедшего времени», и перед нашим ошеломлёнными взорами развернулось причудливое видение...
В лазурно-чистой синеве неба отражалась такая же глубокая синева воды, прямо из которой поднимался удивительный город... Казалось, розовые купола и белоснежные башни каким-то чудом выросли прямо из морских глубин, и теперь гордо стояли, сверкая в утренних лучах восходящего солнца, красуясь друг перед другом величием бесчисленных мраморных колонн и радостными бликами ярких, разноцветных витражей. Лёгкий ветерок весело гнал прямо к набережной белые «шапочки» кудрявых волн, а те, тут же разбиваясь тысячами сверкающих брызг, игриво омывали, уходящие прямо в воду, мраморные ступеньки. Длинными зеркальными змеями блестели каналы, весело отражаясь солнечными «зайчиками» на соседних домах. Всё вокруг дышало светом и радостью... И выглядело каким-то сказочно-волшебным.
Это была Венеция... Город большой Любви и прекрасных искусств, столица Книг и великих Умов, удивительный город Поэтов...
Я знала Венецию, естественно, только по фотографиям и картинам, но сейчас этот чудесный город казался чуточку другим – совершенно реальным и намного более красочным... По-настоящему живым.
– Я родилась там. И считала это за большую честь. – зажурчал тихим ручейком голос Изидоры. – Мы жили в огромном палаццо (так у нас называли самые дорогие дома), в самом сердце города, так как моя семья была очень богата.
Окна моей комнаты выходили на восток, а внизу они смотрели прямо на канал. И я очень любила встречать рассвет, глядя, как первые солнечные лучи зажигали золотистые блики на покрытой утренним туманом воде...
Заспанные гондольеры лениво начинали своё каждодневное «круговое» путешествие, ожидая ранних клиентов. Город обычно ещё спал, и только любознательные и всеуспевающие торговцы всегда первыми открывали свои ларьки. Я очень любила приходить к ним пока ещё никого не было на улицах, и главная площадь не заполнялась людьми. Особенно часто я бегала к «книжникам», которые меня очень хорошо знали и всегда приберегали для меня что-то «особенное». Мне было в то время всего десять лет, примерно, как тебе сейчас... Так ведь?
Я лишь кивнула, зачарованная красотой её голоса, не желая прерывать рассказ, который был похожим на тихую, мечтательную мелодию...
– Уже в десять лет я умела многое... Я могла летать, ходить по воздуху, лечить страдавших от самых тяжёлых болезней людей, видеть приходящее. Моя мать учила меня всему, что знала сама...
– Как – летать?!. В физическом теле летать?!. Как птица? – не выдержав, ошарашено брякнула Стелла.
Мне было очень жаль, что она прервала это волшебно-текущее повествование!.. Но добрая, эмоциональная Стелла видимо не в состоянии была спокойно выдержать такую сногсшибательную новость...
Изидора ей лишь светло улыбнулась... и мы увидели уже другую, но ещё более потрясающую, картинку...
В дивном мраморном зале кружилась хрупкая черноволосая девчушка... С лёгкостью сказочной феи, она танцевала какой-то причудливый, лишь ей одной понятный танец, временами вдруг чуть подпрыгивая и... зависая в воздухе. А потом, сделав замысловатый пирует и плавно пролетев несколько шагов, опять возвращалась назад, и всё начиналось с начала... Это было настолько потрясающе и настолько красиво, что у нас со Стеллой захватило дух!..
А Изидора лишь мило улыбалась и спокойно продолжала дальше свой прерванный рассказ.
– Моя мама была потомственной Ведуньей. Она родилась во Флоренции – гордом, свободном городе... в котором его знаменитой «свободы» было лишь столько, насколько могли защитить её, хоть и сказочно богатые, но (к сожалению!) не всесильные, ненавидимые церковью, Медичи. И моей бедной маме, как и её предшественницам, приходилось скрывать свой Дар, так как она была родом из очень богатой и очень влиятельной семьи, в которой «блистать» такими знаниями было более чем нежелательно. Поэтому ей, так же как, и её матери, бабушке и прабабушке, приходилось скрывать свои удивительные «таланты» от посторонних глаз и ушей (а чаще всего, даже и от друзей!), иначе, узнай об этом отцы её будущих женихов, она бы навсегда осталась незамужней, что в её семье считалось бы величайшим позором. Мама была очень сильной, по-настоящему одарённой целительницей. И ещё совсем молодой уже тайно лечила от недугов почти весь город, в том числе и великих Медичи, которые предпочитали её своим знаменитым греческим врачам. Однако, очень скоро «слава» о маминых «бурных успехах» дошла до ушей её отца, моего дедушки, который, конечно же, не слишком положительно относился к такого рода «подпольной» деятельности. И мою бедную маму постарались как можно скорее выдать замуж, чтобы таким образом смыть «назревающий позор» всей её перепуганной семьи...
Было ли это случайностью, или кто-то как-то помог, но маме очень повезло – её выдали замуж за чудесного человека, венецианского магната, который... сам был очень сильным ведуном... и которого вы видите сейчас с нами...
Сияющими, повлажневшими глазами Изидора смотрела на своего удивительно отца, и было видно, насколько сильно и беззаветно она его любила. Она была гордой дочерью, с достоинством нёсшей через века своё чистое, светлое чувство, и даже там, далеко, в её новых мирах, не скрывавшей и не стеснявшейся его. И тут только я поняла, насколько же мне хотелось стать на неё похожей!.. И в её силе любви, и в её силе Ведуньи, и во всём остальном, что несла в себе эта необычайная светлая женщина...
А она преспокойно продолжала рассказывать, будто и не замечая ни наших «лившихся через край» эмоций, ни «щенячьего» восторга наших душ, сопровождавшего её чудесный рассказ.
– Вот тогда-то мама и услышала о Венеции... Отец часами рассказывал ей о свободе и красоте этого города, о его дворцах и каналах, о тайных садах и огромных библиотеках, о мостах и гондолах, и многом-многом другом. И моя впечатлительная мать, ещё даже не увидев этого чудо-города, всем сердцем полюбила его... Она не могла дождаться, чтобы увидеть этот город своими собственными глазами! И очень скоро её мечта сбылась... Отец привёз её в великолепный дворец, полный верных и молчаливых слуг, от которых не нужно было скрываться. И, начиная с этого дня, мама могла часами заниматься своим любимым делом, не боясь оказаться не понятой или, что ещё хуже – оскорблённой. Её жизнь стала приятной и защищённой. Они были по-настоящему счастливой супружеской парой, у которой ровно через год родилась девочка. Они назвали её Изидорой... Это была я.
Я была очень счастливым ребёнком. И, насколько я себя помню, мир всегда казался мне прекрасным... Я росла, окружённая теплом и лаской, среди добрых и внимательных, очень любивших меня людей. Мама вскоре заметила, что у меня проявляется мощный Дар, намного сильнее, чем у неё самой. Она начала меня учить всему, что умела сама, и чему научила её бабушка. А позже в моё «ведьмино» воспитание включился и отец.
Я рассказываю всё это, милые, не потому, что желаю поведать вам историю своей счастливой жизни, а чтобы вы глубже поняли то, что последует чуть позже... Иначе вы не почувствуете весь ужас и боль того, что мне и моей семье пришлось пережить.
Когда мне исполнилось семнадцать, молва обо мне вышла далеко за границы родного города, и от желающих услышать свою судьбу не было отбоя. Я очень уставала. Какой бы одарённой я не была, но каждодневные нагрузки изматывали, и по вечерам я буквально валилась с ног... Отец всегда возражал против такого «насилия», но мама (сама когда-то не смогшая в полную силу использовать свой дар), считала, что я нахожусь в полном порядке, и что должна честно отрабатывать свой талант.
Так прошло много лет. У меня давно уже была своя личная жизнь и своя чудесная, любимая семья. Мой муж был учёным человеком, звали его Джироламо. Думаю, мы были предназначены друг другу, так как с самой первой встречи, которая произошла в нашем доме, мы больше почти что не расставались... Он пришёл к нам за какой-то книгой, рекомендованной моим отцом. В то утро я сидела в библиотеке и по своему обычаю, изучала чей-то очередной труд. Джироламо вошёл внезапно, и, увидев там меня, полностью опешил... Его смущение было таким искренним и милым, что заставило меня рассмеяться. Он был высоким и сильным кареглазым брюнетом, который в тот момент краснел, как девушка, впервые встретившая своего жениха... И я тут же поняла – это моя судьба. Вскоре мы поженились, и уже никогда больше не расставались. Он был чудесным мужем, ласковым и нежным, и очень добрым. А когда родилась наша маленькая дочь – стал таким же любящим и заботливым отцом. Так прошли, очень счастливые и безоблачные десять лет. Наша милая дочурка Анна росла весёлой, живой, и очень смышлёной. И уже в её ранние десять лет, у неё тоже, как и у меня, стал потихонечку проявляться Дар...
Жизнь была светлой и прекрасной. И казалось, не было ничего, что могло бы омрачить бедой наше мирное существование. Но я боялась... Уже почти целый год, каждую ночь мне снились кошмары – жуткие образы замученных людей и горящих костров. Это повторялось, повторялось, повторялось... сводя меня с ума. Но больше всего меня пугал образ странного человека, который приходил в мои сны постоянно, и, не говоря ни слова, лишь пожирал меня горящим взором своих глубоких чёрных глаз... Он был пугающим и очень опасным.
И вот однажды оно пришло... На чистом небосводе моей любимой Венеции начали собираться чёрные тучи... Тревожные слухи, нарастая, бродили по городу. Люди шептались об ужасах инквизиции и, леденящих душу, живых человеческих кострах... Испания уже давно полыхала, выжигая чистые людские души «огнём и мечом», именем Христа... А за Испанией уже загоралась и вся Европа... Я не была верующей, и никогда не считала Христа Богом. Но он был чудесным Ведуном, самым сильным из всех живущих. И у него была удивительно чистая и высокая душа. А то, что творила церковь, убивая «во славу Христа», было страшным и непростительным преступлением.
Глаза Изидоры стали тёмными и глубокими, как золотая ночь. Видимо всё приятное, что подарила ей земная жизнь, на этом заканчивалось и начиналось другое, страшное и тёмное, о чём нам скоро предстояло узнать... У меня вдруг резко «засосало под ложечкой» и стало тяжело дышать. Стелла тоже стояла притихшая – не спрашивала своих обычных вопросов, а просто очень внимательно внимала тому, о чём говорила нам Изидора.