История освоения космоса

Вид материалаРеферат

Содержание


Программа "Викинг"
Состав орбитального комплекса "мир"
Элемент станции
Общие характеристики комплекса
Стыковочный отсек
Направления работ и исследований
Исследования земли
Международное сотрудничество
Космическое производство материалов
Результаты исследований на борту станции "мир"
Значение полета станции "мир" для международной космической станции
Международная космическая станция
История проекта
Российский сегмент
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Венера


Венера, вторая по близости к Солнцу планета, почти такого же размера, как Земля, а ее масса составляет более 80% земной массы. Она имеет очень плотную, глубокую и облачную атмосферу, не позволяющую нам увидеть поверхность планеты.

Среднее расстояние Венеры от Солнца 108,2 млн. км; оно практически постоянно, поскольку орбта Венеры ближе к окружности, чем у любой другой планеты. Период орбитального вращения Венеры составляет 224,7 суток. Он не был известен до наступления эпохи космических аппаратов и радиолокационных исследований. На диске Венеры нет достаточно постоянных деталей, по которым можно было бы измерить период ее обращения, как на Марсе или Меркуриии.

Рисунок Венеры, сделанный А.Дольфюсом на обсерватории Пик Миди, содердит большие подробности, чем любая фотография, полученная с Земли, но детали видимой поверхности настолько неясны, что их трудно зарисовать точно. К тому же облачный покров изменяется очень быстро.
    1. Программа «Викинг». Исследование Марса.


Программа "Викинг"




Но все же есть ли в этом неуютном мирн какая-либо форма жизни, ожидающая, чтобы ее обнаружили? Чтобы выяснить это, американцы отправили к Марсу "Викингов". Первый вышел на орбиту 19 июня 1976 г., второй-7 августа 1976 г. После фоторазведки , предпринятой с целью выбора подходящего места посадки, от кораблей отделились спускаеме аппараты. Аппарат "Викинга-1" опустился 20 июня на Равнине Хриса в средних широтах северного полушария. Другой аппарат опустился 3 сентября на Равнине Утопия, примерно в 7400 км от аппарата "Викинг-1", на 1400 км ближе к Северному полюсу. На прекрасных фотографиях, полученных со спускаемых аппаратов, предстала местность с красноватой почвой, усеянную камнями. Небо было розовым из-за света, рассеянного красными частицами пыли в атмосфере. Основными элементами в почве, по данным рентгено-флуоресцентного спектрометра "Викингов", были кремний, железо, кальций, алюминий, титан.

Оба аппарата, управляемые ЭВМ, взяли образцы почвы в качестве проб для анализа в биологической лаборатории. Результаты оказались столь же неожиданными, сколь и обескураживающими. Эксперименты были спланированы так, чтобы любые формы жизни,-если таковые существовали в почве-получили необходимое питание и стали выделять какие-либо химические соединения.

Первый эксперимент по газообмену выявил 15-ти кратное превышение выделения кислорода по сравнению с ожидаемым. Все известные науке земные формы жизни затрачивают определенное время на рост и воспроизведение, и потому это явление, вероятнее всего, следоволо бы объяснить чисто химическими реакциями в веществе богатой железом почвы.

Результаты эксперимента с мечеными атомами также на первый взгляд казался интересным. Если бы микробы присутствовали в почве, то, как ожидалось, они должны были бы поглощать углерод-14 и вырабатывать радиоактивные отходы-окись углерода, двиокись углерода и метан. Немалое количество окиси углерода действитьельно было обнаружено.

"Пиролитический" эксперимент показал, что "нечто" поглощает двуокись углерода из воздуха в контрольной камере и вводит ее в другие составляющие почвы.

На первой цветной фотографии марсианской поверхности, полученной "Викингом-1", хорошо виден охристо-красный материал, покрывающий большую часть поверхности подложки из более темных пород, проступающей местами (внизу справа). Красноватый материал может быть лимонитом (гидратированная окись железа). Подобные породы на Земле возникают под воздействием воды и окислительных процессов. Марсианское небо имеет красноватый оттенок.


Совок "Викинга-1" для забора образцов виден на фоне красно-оранжевой почвы Равнины Хриса. Некоторые камни на вид темные и крупнозернистые, другие-более светлые и пористые; возможно, это остатки лавовых потоков или осадочные породы.


Панорама, открывающаяся от места посадки "Викинга-2", показывает местность в Равнине Утопия. Поверхность усыпрана камнями до самого горизонта. Размеры камней доходят до нескольких метров. Некоторые из них, возможно, появились из ближайшего кратера Ми, ударного происхождения диаметром около 1 км.


Захватывающая картина захода Солнца над Равниной Хриса, сфотографированная "Викингом-1". Камера была включена примерно через 4 мин после захода Солнца и действовала в течение 10 мин. К концу фотографирования Солнце опустилось приблизительно на 3 гр. ниже горизонта. Марсианская поверхность кажется почти черной, и линия горизонта очень резкая.


Действующую модель(имитатор) спускаемого аппарата "Викинг", находившуюся в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, ученые использовали для моделирования трудностей, с которыми сталкивался на Марсе настоящий космический аппарат. С ее помощью удалось, например, высвободить заклинивший стопор на ковше для забора грунта аппарата "Викинг-1". Операция предварительно отрабатывалась на имитаторе. "Ремонт" был проведен через космическое пространство на рассоянии более 340 млн. км. На снимке хорошо видны ковш для забора образцов, телекамеры (слева сверху и посредине) и метеорологический локатор (справа сверху).


P.S. Недавние исследования английских астрономов показали, что примитивные формы жизни на Марсе все-таки существуют.
  1. Основные аспекты вклада ракетно – космической кор-порации «Энергия» в космическую технику России.
    1. Орбитальный комплекс «Мир».







СОСТАВ ОРБИТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА "МИР"

 

 




 

Головной разработчик орбитальной станции "Мир", разработчик базового блока и модулей станции, разработчик и изготовитель большинства систем, обеспечивающих их функционирование на орбите, исполнитель комплексной электрической увязки бортовых систем и комплексных наземных электрических испытаний блоков станции, разработчик и изготовитель космических кораблей "Союз" и "Прогресс" - Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева.

Участник разработки базового блока и модулей, разработчик и изготовитель конструкции и систем, обеспечивающих автономный полет блоков станции - Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева.

В работах по созданию станции "Мир" и наземной инфраструктуры для нее принимала участие также широкая сеть предприятий и организаций, включая ГНП РКЦ "ЦСКБ-Прогресс", ЦНИИ машиностроения, КБ общего машиностроения, РНИИ космического приборостроения, НИИ точных приборов, РГНИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина, Российскую академию наук и др., всего около 200 предприятий и организаций.



Элемент станции

Дата запуска

Дата стыковки со станцией

Базовый блок

20.02.1986

-

Модуль "Квант"

31.03.1987

09.04.1987

Модуль "Квант-2"

26.11.1989

06.12.1989

Модуль "Кристалл"

31.05.1990

10.06.1990

Модуль "Спектр"

20.05.1995

01.06.1995

Стыковочный отсек

12.11.1995

15.11.1995

Модуль "Природа"

23.04.1996

26.04.1996

Транспортно-техническое обеспечение полета станции осуществляется с помощью пилотируемых транспортных кораблей типа "Союз-ТМ" и грузовых кораблей "Прогресс-М"




Общие характеристики комплекса

Высота рабочей орбиты

320 - 420 км

Наклонение орбиты

51,6 град

Продолжительность эксплуатации

не менее 15 лет





20.02.1986 г. -
на орбиту
выведен базовый блок

Базовый блок является основным звеном всей орбитальной станции, объединяющим её модули в единый комплекс. В базовом блоке находятся оборудование управления служебными системами обеспечения жизнедеятельности экипажа станции и научной аппаратурой, а также места для отдыха экипажа. Базовый блок состоит из переходного отсека с пятью пассивными стыковочными агрегатами (один осевой и четыре боковых), рабочего отсека, промежуточной камеры с одним стыковочным агрегатом и негерметичного агрегатного отсека. Все стыковочные агрегаты пассивного типа системы "штырь-конус".


09.04.1987 г. -
к базовому блоку
пристыкован модуль "Квант"

Модуль "Квант" предназначен для проведения астрофизических и других научных исследований и экспериментов. Модуль состоит из лабораторного отсека с переходной камерой и негерметичного отсека научных инструментов. Маневрирование модуля на орбите обеспечивалось с помощью служебного блока, оснащённого двигательной установкой, и отделяемого после стыковки модуля со станцией. Модуль имеет два стыковочных агрегата, расположенных по его продольной оси, - активный и пассивный. В автономном полёте пассивный агрегат был закрыт служебным блоком. Модуль "Квант" пристыковался к промежуточной камере базового блока (ось X). После механической сцепки процесс стягивания не удалось завершить из-за того, что в приёмном конусе стыковочного агрегата станции оказался посторонний предмет. Для устранения этого предмета потребовался выход экипажа в открытый космос, который состоялся 11-12.04.1986.


06.12.1989 г. -
к ОС "МИР"
пристыкован модуль "Квант-2"

Модуль "Квант-2" предназначен для дооснащения станции научной аппаратурой, оборудованием и обеспечения выходов экипажа в открытый космос, а также для проведения разнооб-разных научных исследований и экспериментов. Модуль состоит из трёх герметичных отсеков: приборно-грузового, приборно-научного и шлюзового специального с открываемым наружу выходным люком диаметром 1000 мм. Модуль имеет один активный стыковочный агрегат, установленный по его продольной оси на приборно-грузовом отсеке. Модуль "Квант-2" и все последующие модули осуществляли стыковку к осевому стыковочному агрегату переходного отсека базового блока (ось -X), затем с помощью манипулятора модуль переводился на боковой стыковочный агрегат переходного отсека. Штатное положение модуля "Квант-2" в составе станции "Мир" - ось Y.


10.06.1990 г. -
к ОС "МИР"
пристыкован модуль
"Кристалл"

Модуль "Кристалл" предназначен для проведения технологических и других научных исследований и экспериментов и для обеспечения стыковок с кораблями, оснащёнными андрогинно-периферийными стыковочными агрегатами. Модуль состоит из двух герметичных отсеков: приборно-грузового и переходно-стыковочного. Модуль имеет три стыковочных агрегата: осевой активный - на приборно-грузовом отсеке и два андрогинно-периферийного типа - на переходно-стыковочном отсеке (осевой и боковой). Модуль "Кристалл" до 27.05.1995 находился на боковом стыковочном агрегате, предназначенном для модуля "Спектр" (ось -Y). Затем он был переведён на осевой стыковочный агрегат (ось -X) и 30.05.1995 переставлен на своё штатное место (ось -Z). 10.06.1995 вновь переведён на осевой агрегат (ось -X) для обеспечения стыковки с американским кораблём "Атлантис" STS-71, 17.07.1995 возвращён на штатное место (ось -Z).


01.06.1995 г. -
к ОС "МИР"
пристыкован модуль "Спектр"

Модуль "Спектр" предназначен для проведения научных исследований и экспериментов по исследованию природных ресурсов Земли, верхних слоев земной атмосферы, собственной внешней атмосферы орбитального комплекса, геофизических процессов естественного и искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве и в верхних слоях земной атмосферы, а также для дооснащения станции дополнительными источниками электроэнергии. Модуль состоит из двух отсеков: герметичного приборно-грузового и негерметичного, на котором установлены две основные и две дополнительные солнечные батареи и приборы научной аппаратуры. Модуль имеет один активный стыковочный агрегат, расположенный по его продольной оси на приборно-грузовом отсеке. Штатное положение модуля "Спектр" в составе станции "Мир" - ось -Y.

 

Стыковочный отсек (создан в РКК "Энергия" им. С.П. Королёва) предназначен для обеспечения стыковок американских кораблей системы "Спейс шаттл" со станцией "Мир" без изменения её конфигурации, доставлен на орбиту на американском корабле "Атлантис" STS-74 и пристыкован к модулю "Кристалл" (ось -Z).


26.04.1996 г. -
к ОС "МИР"
пристыкован модуль
"Природа"

Модуль "Природа" предназначен для проведения научных исследований и экспериментов по исследованию природных ресурсов Земли, верхних слоев земной атмосферы, космических излучений, геофизических процессов естественного и искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве и верхних слоях земной атмосферы. Модуль состоит из одного герметичного приборно-грузового отсека. Модуль имеет один активный стыковочный агрегат, расположенный по его продольной оси. Штатное положение модуля "Природа" в составе станции "Мир" - ось Z.

Окончательно сформирован облик орбитального комплекса "МИР".

Направление работ и исследований на борту станции «Мир».







НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ И ИССЛЕДОВАНИЙ
НА БОРТУ СТАНЦИИ "МИР"

 

 




 

За время полета станции "Мир" выполнено около 30 тысяч научных экспериментов и исследований по российским и международным программам.

ТЕХНИКА
На станции проведено более 6400 сеансов экспериментов в интересах будущих технических проектов, способствующих освоению человеком космической среды.

ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Выполнено 2400 сеансов по отработке средств и методов дистанционного зондирования Земли и исследованию околоземного пространства.

КОСМИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Создана система медицинского обеспечения полетов продолжительностью до 1,5 лет. Ряд средств и методов внедрен в общемедицинскую практику.

МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Проведено 27 международных экспедиций с представителями 12 стран. Выполнено более 7000 сеансов экспериментов в области медицины, технологии, техники на аппаратуре различных государств.

КОСМИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО МАТЕРИАЛОВ
Проведено более 2300 экспериментов в интересах создания космических производств полупроводниковых материалов, значительно превосходящих по техническим характеристикам земные аналоги.

АСТРОФИЗИКА
Выполнено более 5900 сеансов экспериментов по наблюдению астрофизических объектов, недоступных для исследования с Земли.

БИОТЕХНОЛОГИЯ
Проведено более 125 экспериментов по тонкой очистке и разделению белковых и клеточных препаратов с чистотой и качеством, недостигаемыми в земных условиях, и производительностью в сотни раз выше, чем на Земле.

 



 

Результаты исследований.







РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ НА БОРТУ СТАНЦИИ "МИР"

 

 




 

Многие из проведенных экспериментов не имеют аналогов в мире.
Во всех областях исследований, проводимых на борту станции, получены уникальные результаты. Основные из них:

· наблюдение в рентгеновском диапазоне вспышки сверхновой
"Супер-Нова 1987А" в Большом Магеллановом Облаке;
· экологический мониторинг Земли комплексом научной аппаратуры "Природа";
· радиозондирование ионосферы Земли в интересах ионосферно-магнитной службы России;
· регистрация всплесков заряженных частиц - предвестников землетрясений;
· полупромышленное производство новых материалов, кристаллов и сплавов в условиях микрогравитации в специальных высокотемпературных печах "Кратер", "Галлар", "Оптизон" и "Queld";
· получение сверхчистых биопрепаратов и лекарства (инсулин, интерферон, противогриппозные сыворотки и т.д.), в медицинской науке создано новое направление - космическая медицина;
· длительное (до 10 лет) экспонирование конструкционных материалов на внешней поверхности станции;
· исследование низкотемпературной плазмы в условиях микрогравитации на установке "Плазменный кристалл";
· отработка технологии развертывания крупногабаритных конструкций (эксперименты "Софора", "Рапана" и "Стромбус"), сверхлегких антенн и пленочных отражателей (эксперименты "Знамя" и "Рефлектор");
· исследование средств связи ;
· спектрометрические и радиометрические исследования фоновой обстановки в космосе;
· отработка замкнутой технологической системы по производству на борту станции расходуемых элементов жизнеобеспечения экипажа (воды, кислорода, продуктов питания);
· апробирование уникальной системы поддержания работоспособности космонавтов при длительных (до 1,5 лет) полетах.

 

ЗНАЧЕНИЕ ПОЛЕТА СТАНЦИИ "МИР" ДЛЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Станция "Мир" стала своеобразным летным полигоном для испытаний в реальных условиях многих технических решений и технологических процессов, используемых на Международной космической станции - МКС.

· впервые в мировой практике реализован модульный принцип строительства на орбите космических сооружений больших габаритов и масс (до 240 т.)
· апробировано применение кораблей "Союз", "Прогресс", "Спейс Шаттл" как транспортных средств для доставки экипажей и материально-технического снабжения;
· проведена отработка взаимодействия международных экипажей в длительных полетах;
· отработана технология поддержания станции в работоспособном состоянии в течение длительного полета (14 лет);
· приобретен опыт ликвидации нештатных ситуаций, обеспечения безопасности экипажа и живучести станции;
· приобретен опыт одновременного проведения нескольких международных научных программ интегрированным экипажем;
· приобретен опыт совмещения двух технических школ при создании космической техники для совместного использования;
· проведена отработка технологии совместного управления пилотируемыми космическими объектами двух стран из двух Центров управления - ЦУП-М (г. Королев, Россия) и ЦУП-Х (г. Хьюстон, США).

 



 




 

4.2. Международная космическая станция.





 

МЕЖДУНАРОДНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

 















Программа создания Международной космической станции (МКС) - логическое продолжение сегодняшнего этапа развития космонавтики.
Усилиями в первую очередь советской и российской космонавтики доказана возможность длительных пилотируемых полетов, определены направления деятельности для создания внеземных производств.


Проект МКС объединяет ресурсы, научно-технические достижения и опыт западных стран и России, способствует развитию национальных экономик и эффективному использованию космоса в интересах мирового сообщества, взаимопониманию государств.
Создание Международной космической станции является необходимой ступенью развития Человечества в плане использования ресурсов Земли и Солнечной системы.

 




История проекта.







ИСТОРИЯ ПРОЕКТА

 

 




 

Работы по международной космической станции начались в 1993 году.

Россия, имеющая более чем 25-летний опыт эксплуатации орбитальных станций "САЛЮТ" и "МИР" и располагающая бесценным опытом проведения длительных полетов, исследований, развитой инфраструктурой космических средств (многофункциональная станция "МИР", транспортные пилотируемые и грузовые корабли типа "СОЮЗ" и "ПРОГРЕСС"), и оказавшаяся после событий 1991 года в сложнейшем экономическом кризисе, учитывая складывающееся тяжелое положение с орбитальной станцией "ФРИДОМ", разрабатываемой в США, выступила с предложением объединить усилия России и США в осуществлении пилотируемых программ.

15 марта 1993 года генеральный директор РКА Ю.Н. Коптев и генеральный конструктор НПО "ЭНЕРГИЯ" Ю.П. Семенов обратились к руководителю НАСА Д. Голдину с предложением о создании Международной космической станции.

2 сентября 1993 года Председатель Правительства Российской Федерации В.С. Черномырдин и вице-президент США А. Гор подписали "Совместное заявление о сотрудничестве в космосе", предусматривающее в том числе создание совместной станции. В его развитие РКА и НАСА разработали и 1 ноября 1993 года подписали "Детальный план работ по Международной космической станции". Это позволило в июне 1994 года подписать контракт между НАСА и РКА "О поставках и услугах для станции "Мир" и Международной космической станции".

С учетом отдельных изменений на совместных встречах российской и американской сторон в 1994 году МКС имела следующую структуру и организацию работ:
  • в создании станции, кроме России и США, участвуют Канада, Япония и страны Европейского сотрудничества;
  • станция будет состоять из 2-х интегрированных сегментов (российского и американского) и собираться на орбите постепенно из отдельных модулей.

Головной организацией по созданию российского сегмента и его интеграции с американским сегментом является РКК "Энергия" им. С.П. Королева, по американскому сегменту - компания "БОИНГ".

Техническую координацию работ по российскому сегменту МКС и его интеграции с американским сегментом осуществляет Совет Главных конструкторов под руководством Президента, генерального конструктора РКК "Энергия" им. С.П. Королева, академика РАН Ю.П. Семенова.
Руководство подготовкой и проведением запуска элементов российского сегмента МКС осуществляет Межгосударственная комиссия по обеспечению полетов и эксплуатации орбитальных пилотируемых комплексов.

В изготовлении элементов российского сегмента принимают участие: Завод экспериментального машиностроения РКК "Энергия" им. С.П. Королева и Ракетно-космический завод ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, а также ГНП РКЦ "ЦСКБ-Прогресс", КБ общего машиностроения, РНИИ космического приборостроения, НИИ точных приборов, РГНИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина, Российская академия наук, организация "Агат" и др. (всего около 200 организаций).

Начальный этап строительства предусматривает создание функционально законченной структуры станции из ограниченного числа модулей. Первым на орбиту выведен ракетой-носителем "ПРОТОН" функционально-грузовой блок, сделанный в России. Вторым доставляется кораблем "ШАТТЛ" и стыкуется с функционально-грузовым блоком американский стыковочный модуль NODE-1. Третьим выводится российский служебный модуль, который обеспечит управление станцией, жизнеобеспечение экипажа, ориентацию станции и коррекцию орбиты. Связка "функционально-грузовой блок - NODE-1" стыкуется к служебному модулю. Затем параллельно доставляются элементы российского и американского сегментов.




 

Российский сегмент МКС.







РОССИЙСКИЙ СЕГМЕНТ
МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ