אולי התפתחות האסטרונאוטיקה מקורה במדע בדיוני: אנשים תמיד רצו לעוף - לא רק באוויר, אלא גם על פני מרחבי החלל העצומים. ברגע שאנשים השתכנעו שציר כדור הארץ אינו מסוגל לעוף לתוך הכיפה השמימית ולפרוץ דרכה, החלו המוחות הסקרנים ביותר לתהות – מה יש למעלה? בספרות ניתן למצוא התייחסויות רבות לשיטות שונות להתרומם מכדור הארץ: לא רק תופעות טבע כמו הוריקן, אלא גם אמצעים טכניים מאוד ספציפיים - בלונים, רובים כבדים, שטיחים מעופפים, רקטות ועוד. חליפות סופר-ג'ט. אם כי התיאור המציאותי יותר או פחות הראשון של רכב מעופף יכול להיקרא המיתוס של איקרוס ודדלוס.
בהדרגה, מעוף חיקוי (כלומר מעוף המבוסס על חיקוי ציפורים), עברה האנושות לטיסה המבוססת על מתמטיקה, לוגיקה וחוקי הפיזיקה. העבודה המשמעותית של הטייסים בדמותם של האחים רייט, אלברט סנטוס-דומונט, גלן האמונד קרטיס רק חיזקה את האמונה של האדם שהטיסה אפשרית, ובמוקדם או במאוחר נקודות הבהוב הקרות בשמיים יתקרבו, ואז...
האזכורים הראשונים של האסטרונאוטיקה כמדע החלו בשנות ה-30 של המאה העשרים. המונח "קוסמונאוטיקה" עצמו הופיע בכותרת עבודתו המדעית של ארי אברמוביץ' שטרנפלד "מבוא לקוסמונאוטיקה". בבית, בפולין, הקהילה המדעית לא התעניינה ביצירותיו, אבל הם גילו עניין ברוסיה, לשם עבר לאחר מכן המחבר. מאוחר יותר הופיעו עבודות תיאורטיות אחרות ואפילו הניסויים הראשונים. כמדע, האסטרונאוטיקה נוצרה רק באמצע המאה ה-20. ולא משנה מה מישהו אומר, המולדת שלנו פתחה את הדרך לחלל.
קונסטנטין אדוארדוביץ' ציולקובסקי נחשב למייסד האסטרונאוטיקה. הוא אמר פעם: " ראשונים באים בהכרח: מחשבה, פנטזיה, אגדה, ומאחוריהם מגיע חישוב מדויק." מאוחר יותר, ב-1883, הוא הציע את האפשרות להשתמש בהנעה סילון ליצירת מטוסים בין-כוכביים. אבל זה יהיה לא נכון שלא להזכיר אדם כמו ניקולאי איבנוביץ' קיבלצ'יץ', שהעלה את עצם הרעיון של האפשרות לבנות מטוס רקטי.
בשנת 1903 פרסם ציולקובסקי את העבודה המדעית "חקר מרחבי עולם עם מכשירי סילון", שם הגיע למסקנה שרקטות דלק נוזלי יכולות לשגר בני אדם לחלל. החישובים של ציולקובסקי הראו שטיסות לחלל הן עניין של העתיד הקרוב.
קצת מאוחר יותר נוספו עבודותיהם של מדעני טילים זרים לעבודותיו של ציולקובסקי: בתחילת שנות ה-20, גם המדען הגרמני הרמן אוברט התווה את עקרונות הטיסה הבין-כוכבית. באמצע שנות ה-20 החל רוברט גודארד האמריקאי לפתח ולבנות אב טיפוס מוצלח של מנוע רקטי עם הנעה נוזלית.
עבודותיהם של ציולקובסקי, אוברת' וגודארד הפכו למעין בסיס שעליו צמחו מדע הטילים ומאוחר יותר גם האסטרונאוטיקה כולה. פעילויות המחקר העיקריות בוצעו בשלוש מדינות: גרמניה, ארה"ב וברית המועצות. בברית המועצות בוצעו עבודת מחקר על ידי קבוצת המחקר להנעת סילון (מוסקבה) ומעבדת הגז לדינמיקה (לנינגרד). על בסיסם, מכון הסילון (RNII) נוצר בשנות ה-30.
מומחים כמו יוהנס וינקלר ו-ורנהר פון בראון עבדו בגרמניה. המחקר שלהם על מנועי סילון נתן תנופה חזקה למדע הטילים לאחר מלחמת העולם השנייה. וינקלר לא האריך ימים, אבל פון בראון עבר לארצות הברית ובמשך תקופה ארוכה היה האבא האמיתי של תוכנית החלל של ארצות הברית.
ברוסיה, עבודתו של ציולקובסקי המשיכה על ידי מדען רוסי גדול אחר, סרגיי פבלוביץ' קורולב.
הוא זה שיצר את הקבוצה לחקר הנעת סילון, ושם נוצרו ושוגרו בהצלחה הרקטות המקומיות הראשונות, GIRD 9 ו-10.
אפשר לכתוב כל כך הרבה על טכנולוגיה, אנשים, רקטות, פיתוח מנועים וחומרים, בעיות שנפתרו והדרך שעברה עד שהמאמר יהיה ארוך יותר מהמרחק מכדור הארץ למאדים, אז בואו נדלג על חלק מהפרטים ונעבור ל החלק המעניין ביותר - אסטרונאוטיקה מעשית.
ב-4 באוקטובר 1957 ביצעה האנושות את השיגור המוצלח הראשון של לוויין חלל. לראשונה, יצירת ידיים אנושיות חדרה אל מעבר לאטמוספירה של כדור הארץ. ביום זה, העולם כולו נדהם מההצלחות של המדע והטכנולוגיה הסובייטית.
מה היה זמין לאנושות בשנת 1957 מטכנולוגיית המחשב? ובכן, ראוי לציין שבשנות החמישים נוצרו המחשבים הראשונים בברית המועצות, ורק ב-1957 הופיע בארה"ב המחשב הראשון המבוסס על טרנזיסטורים (ולא שפופרות רדיו). לא היה דיבור על גיגה, מגה או אפילו קילופלופ. מחשב טיפוסי של אותה תקופה תפס כמה חדרים והפיק "רק" כמה אלפי פעולות בשנייה (מחשב סטרלה).
ההתקדמות של תעשיית החלל הייתה עצומה. בתוך שנים ספורות, הדיוק של מערכות הבקרה של כלי שיגור וחלליות גדל עד כדי כך שמטעות של 20-30 ק"מ בשיגור למסלול ב-1958, האדם עשה את הצעד של נחיתת רכב על הירח תוך זמן קצר. רדיוס של חמישה קילומטרים באמצע שנות ה-60.
עוד - עוד: ב-1965 אפשר היה לשדר תצלומים לכדור הארץ ממאדים (וזה מרחק של יותר מ-200,000,000 קילומטרים), וכבר ב-1980 - משבתאי (מרחק של 1,500,000,000 קילומטרים!). אם כבר מדברים על כדור הארץ, שילוב של טכנולוגיות מאפשר כעת לקבל מידע עדכני, אמין ומפורט על משאבי הטבע ומצב הסביבה
יחד עם חקר החלל, חלה התפתחות של כל "הכיוונים הקשורים" - תקשורת חלל, שידורי טלוויזיה, ממסר, ניווט וכדומה. מערכות תקשורת לווייניות החלו לכסות כמעט את כל העולם, ואפשרו תקשורת מבצעית דו-כיוונית עם כל מנוי. כיום ישנווט לווייני בכל מכונית (אפילו במכונית צעצוע), אבל אז קיומו של דבר כזה נראה מדהים.
במחצית השנייה של המאה ה-20 החל עידן הטיסות המאויישות. בשנות ה-60-1970, קוסמונאוטים סובייטים הפגינו את יכולתם של בני אדם לעבוד מחוץ לחללית, ומשנות ה-80-1990 אנשים החלו לחיות ולעבוד בתנאים של חוסר משקל במשך כמעט שנים. ברור שכל טיול כזה לווה בניסויים רבים ושונים – טכניים, אסטרונומיים וכו'.
תרומה עצומה לפיתוח טכנולוגיות מתקדמות ניתנה על ידי תכנון, יצירה ושימוש במערכות חלל מורכבות. חלליות אוטומטיות הנשלחות לחלל (כולל לכוכבי לכת אחרים) הן בעצם רובוטים שנשלטים מכדור הארץ באמצעות פקודות רדיו. הצורך ליצור מערכות אמינות לפתרון בעיות כאלה הוביל להבנה מלאה יותר של בעיית הניתוח והסינתזה של מערכות טכניות מורכבות. כעת משתמשים במערכות כאלה הן בחקר החלל והן בתחומים רבים אחרים של פעילות אנושית.
קחו למשל את מזג האוויר - דבר נפוץ; בחנויות אפליקציות לנייד יש עשרות ואף מאות אפליקציות להצגתו. אבל היכן נוכל לצלם את כיסוי העננים של כדור הארץ בתדירות מעוררת קנאה, לא מכדור הארץ עצמו? ;) בדיוק. כעת כמעט כל מדינות העולם משתמשות בנתוני מזג אוויר בחלל למידע על מזג האוויר. זה לא כל כך פנטסטי כמו שהמילים "חיל חלל" נשמעו לפני 30-40 שנה. בתנאים של חוסר משקל, אפשר לארגן ייצור כזה שפשוט בלתי אפשרי (או לא משתלם) להתפתח בתנאים של כוח משיכה ארצי. לדוגמה, מצב של חוסר משקל יכול לשמש לייצור גבישים דקים במיוחד של תרכובות מוליכים למחצה. גבישים כאלה ימצאו יישום בתעשיית האלקטרוניקה ליצירת סוג חדש של התקני מוליכים למחצה.
תמונות מהמאמר שלי על ייצור מעבדים
בהיעדר כוח הכבידה, מתכת נוזלית ציפה חופשית וחומרים אחרים מתעוותים בקלות על ידי שדות מגנטיים חלשים. זה פותח את הדרך להשגת מטילי כל צורה קבועה מראש מבלי להתגבש בתבניות, כפי שנעשה בכדור הארץ. המוזרות של מטילי כאלה היא היעדר כמעט מוחלט של מתחים פנימיים וטוהר גבוה.
| פוסטים מעניינים מאת Habr: habrahabr.ru/post/170865 + habrahabr.ru/post/188286 |
באופן כללי... כל כך הרבה דברים כבר נעשים בחלל - לפעמים הם אומרים לך משהו שלא תאמין :)
בוא ניכנס לעזאזל!
מוסקבה, תחנת המטרו VDNKh - לא משנה איך מסתכלים על זה, לא ניתן לפספס את האנדרטה לזכר "כובשי החלל".
אבל לא הרבה אנשים יודעים שבמרתף האנדרטה בגובה 110 מטר יש מוזיאון מעניין לקוסמונאוטיקה, שבו אתה יכול ללמוד בפירוט על ההיסטוריה של המדע: שם אתה יכול לראות את הבלקה והסטרלקה, ואת גאגרין עם טרשקובה , וחליפות חלל קוסמונאוטים עם רובי ירח ...
המוזיאון מכיל מרכז בקרת משימה (מיניאטורי), בו ניתן לצפות בתחנת החלל הבינלאומית בזמן אמת ולנהל משא ומתן עם הצוות. תא נוסעים אינטראקטיבי "בוראן" עם מערכת ניידות ותמונת סטריאו פנורמית. שיעור חינוך והדרכה אינטראקטיבי, מעוצב בצורת בקתות. אזורים מיוחדים מכילים תערוכות אינטראקטיביות הכוללות סימולטורים זהים לאלו במרכז ההדרכה של קוסמונאוטים יו.א.גאגרין: סימולטור מפגש של חלליות תובלה ועגינה, סימולטור וירטואלי לתחנת החלל הבינלאומית וסימולטור טייסי מסוק חיפוש. וכמובן איפה היינו בלי חומרי צילום וצילום, מסמכים ארכיוניים, חפצים אישיים של דמויות בתעשיית הטילים והחלל, פריטי נומיסמטיקה, בולאות, פילוקרטיה ופלריסטיקה, יצירות אמנות ודקורטיביות...
מציאות קשה
בזמן כתיבת המאמר הזה, היה נחמד לרענן את זכרוני מההיסטוריה, אבל עכשיו הכל איכשהו לא כל כך אופטימי או משהו - רק לאחרונה היינו סופרביסונים ומנהיגים בחלל החיצון, ועכשיו אנחנו אפילו לא יכולים לשגר לוויין למסלול. .. עם זאת, אנו חיים בזמנים מאוד מעניינים - אם בעבר ההתקדמות הטכנית הקלה ביותר ארכה שנים ועשרות שנים, כעת הטכנולוגיה מתפתחת הרבה יותר מהר. קחו למשל את האינטרנט: הזמנים האלה עדיין לא נשכחו שבהם אתרי WAP בקושי יכלו להיפתח בצגי טלפון דו-צבעוניים, אבל עכשיו אנחנו יכולים לעשות הכל בטלפון (שאפילו פיקסלים לא נראים בו) מכל מקום. כל דבר. אולי המסקנה הטובה ביותר למאמר זה תהיה נאומו המפורסם של הקומיקאי האמריקאי לואי סי קיי, "הכל נהדר, אבל כולם אומללים":
ההיסטוריה של חקר החלל היא הדוגמה הבולטת ביותר לניצחון המוח האנושי על חומר מרדני בזמן הקצר ביותר. מהרגע שעצם מעשה ידי אדם התגבר לראשונה על כוח המשיכה של כדור הארץ ופיתח מהירות מספקת כדי להיכנס למסלולו של כדור הארץ, חלפו רק קצת יותר מחמישים שנה - כלום לפי אמות המידה של ההיסטוריה! רוב אוכלוסיית הפלנטה זוכרת היטב את התקופות בהן טיסה לירח נחשבה למשהו מתוך מדע בדיוני, ומי שחלם לנקב את הגבהים השמימיים נחשבו, במקרה הטוב, למשוגעים שאינם מסוכנים לחברה. כיום, ספינות חלל לא רק "נוסעות במרחב העצום", מתמרנות בהצלחה בתנאים של כוח משיכה מינימלי, אלא גם מעבירות מטען, אסטרונאוטים ותיירי חלל למסלול כדור הארץ. יתרה מכך, משך הטיסה לחלל יכול כעת להיות ארוך ככל הרצוי: המעבר של קוסמונאוטים רוסים ב-ISS, למשל, נמשך 6-7 חודשים. ובמהלך חצי המאה האחרונה, האדם הצליח ללכת על הירח ולצלם את הצד האפל שלו, מבורך את מאדים, צדק, שבתאי ומרקורי בלוויינים מלאכותיים, "המוכרים במראה" ערפיליות מרוחקות בעזרת טלסקופ האבל, והוא חושב ברצינות על התיישבות של מאדים. ולמרות שעדיין לא הצלחנו ליצור קשר עם חייזרים ומלאכים (לפחות באופן רשמי), אל לנו להתייאש – הרי הכל רק מתחיל!
חלומות על מרחב וניסיונות כתיבה
בפעם הראשונה האנושות המתקדמת האמינה במציאות של מעוף לעולמות רחוקים בסוף המאה ה-19. או אז התברר שאם המטוס יקבל את המהירות הדרושה כדי להתגבר על כוח הכבידה וישמור עליו למשך זמן מספיק, הוא יוכל לחרוג מהאטמוספירה של כדור הארץ ולהשיג דריסת רגל במסלול, כמו הירח, הסובב סביבו. כדור הארץ. הבעיה הייתה במנועים. הדגימות הקיימות באותה תקופה ירקו בעוצמה רבה אך לזמן קצר עם פרצי אנרגיה, או עבדו על העיקרון של "התנשפו, נאנח ותסתלקו לאט לאט". הראשון התאים יותר לפצצות, השני - לעגלות. בנוסף, אי אפשר היה לווסת את וקטור הדחף ובכך להשפיע על מסלול המנגנון: שיגור אנכי הוביל בהכרח לעיגול שלו, וכתוצאה מכך הגוף נפל על הקרקע, ולא הגיע לחלל; האופקי, עם שחרור כזה של אנרגיה, איים להשמיד את כל היצורים החיים מסביב (כאילו הטיל הבליסטי הנוכחי שוגר שטוח). לבסוף, בתחילת המאה ה-20, הפנו חוקרים את תשומת לבם למנוע רקטי, שעיקרון פעולתו ידוע לאנושות מאז תחילת תקופתנו: שריפת דלק בגוף הרקטה, בו זמנית מבהירה את מסתו, וה אנרגיה שהשתחררה מזיזה את הרקטה קדימה. הרקטה הראשונה המסוגלת לשגר חפץ מעבר לגבולות הכבידה תוכננה על ידי ציולקובסקי ב-1903.
מבט על כדור הארץ מה-ISS
הלוויין המלאכותי הראשון
הזמן חלף, ולמרות ששתי מלחמות עולם האטו מאוד את תהליך יצירת הרקטות לשימוש שליו, התקדמות החלל עדיין לא עמדה מלכת. רגע המפתח של התקופה שלאחר המלחמה היה אימוץ מה שמכונה פריסת רקטות החבילה, המשמשת עד היום באסטרונאוטיקה. המהות שלו היא שימוש בו-זמני בכמה רקטות הממוקמות באופן סימטרי ביחס למרכז המסה של הגוף שיש לשגר למסלול כדור הארץ. זה מספק דחף חזק, יציב ואחיד, המספיק לעצם לנוע במהירות קבועה של 7.9 קמ"ש, הכרחי כדי להתגבר על כוח הכבידה. וכך, ב-4 באוקטובר 1957, החל עידן חדש, או ליתר דיוק הראשון, בחקר החלל - שיגור לוויין כדור הארץ המלאכותי הראשון, כמו כל דבר גאוני, שנקרא בפשטות "ספוטניק-1", באמצעות טיל ה-R-7 , תוכנן בהנהגתו של סרגיי קורולב. הצללית של ה-R-7, האב הקדמון של כל רקטות החלל הבאות, עדיין מזוהה היום ברכב השיגור האולטרה-מודרני של סויוז, ששולח בהצלחה "משאיות" ו"מכוניות" למסלול עם קוסמונאוטים ותיירים על הסיפון - אותו הדבר. ארבע "רגליים" של עיצוב האריזה וחרירים אדומים. הלוויין הראשון היה מיקרוסקופי, קוטר קצת יותר מחצי מטר ומשקלו 83 ק"ג בלבד. הוא השלים מהפכה מלאה סביב כדור הארץ תוך 96 דקות. "חיי הכוכבים" של חלוץ הברזל של האסטרונאוטיקה נמשכו שלושה חודשים, אבל במהלך תקופה זו הוא כיסה נתיב פנטסטי של 60 מיליון ק"מ!
היצורים החיים הראשונים במסלול
הצלחת השיגור הראשון נתנה השראה למעצבים, והסיכוי לשלוח יצור חי לחלל ולהחזירו ללא פגע כבר לא נראה בלתי אפשרי. חודש בלבד לאחר שיגור ספוטניק 1, החיה הראשונה, הכלבה לייקה, נכנסה למסלול על סיפון הלוויין המלאכותי השני של כדור הארץ. המטרה שלה הייתה מכובדת, אבל עצובה - לבחון את הישרדותם של יצורים חיים בתנאי טיסה בחלל. יתרה מכך, החזרת הכלב לא תוכננה... שיגור והכנסת הלוויין למסלול הצליחו, אך לאחר ארבעה מסלולים סביב כדור הארץ, עקב טעות בחישובים, הטמפרטורה בתוך המכשיר עלתה בצורה מוגזמת, וכן לאיקה מתה. הלוויין עצמו הסתובב בחלל עוד 5 חודשים, ואז איבד מהירות ונשרף בשכבות צפופות של האטמוספירה. הקוסמונאוטים המדובללים הראשונים שקיבלו את פני "שולחיהם" בנביחה שמחה עם שובם היו ספר הלימוד בלקה וסטרלקה, שיצאו לכבוש את השמים בלוויין החמישי באוגוסט 1960. הטיסה שלהם נמשכה קצת יותר מיממה, ובמהלך זה. הפעם שהכלבים הצליחו לעוף סביב כדור הארץ 17 פעמים. כל הזמן הזה הם נצפו ממסכי מוניטור במרכז בקרת המשימה - אגב, דווקא בגלל הניגודיות נבחרו כלבים לבנים - כי התמונה הייתה אז שחור-לבן. כתוצאה מהשיגור, גם החללית עצמה סוכמה ואושרה סופית - בעוד 8 חודשים בלבד, האדם הראשון ייצא לחלל במנגנון דומה.
בנוסף לכלבים, גם לפני וגם אחרי 1961, היו בחלל גם קופים (מקאקים, קופי סנאי ושימפנזים), חתולים, צבים, וגם כל מיני דברים קטנים - זבובים, חיפושיות וכו'.
באותה תקופה שיגרה ברית המועצות את הלוויין המלאכותי הראשון של השמש, תחנת לונה-2 הצליחה לנחות ברכות על פני כוכב הלכת, והתקבלו הצילומים הראשונים של צד הירח הבלתי נראה מכדור הארץ.
היום של 12 באפריל 1961 חילק את ההיסטוריה של חקר החלל לשתי תקופות - "כשהאדם חלם על הכוכבים" ו"מאז שהאדם כבש את החלל".
אדם בחלל
היום של 12 באפריל 1961 חילק את ההיסטוריה של חקר החלל לשתי תקופות - "כשהאדם חלם על הכוכבים" ו"מאז שהאדם כבש את החלל". בשעה 9:07 שעון מוסקבה, שוגרה החללית Vostok-1 עם הקוסמונאוט הראשון בעולם, יורי גגארין, ממנחת השיגור מס' 1 של קוסמודרום בייקונור. לאחר שעשה מהפכה אחת סביב כדור הארץ ונסע 41 אלף ק"מ, 90 דקות לאחר ההתחלה, נחת גגארין ליד סרטוב, והפך במשך שנים רבות לאדם המפורסם, הנערץ והאהוב ביותר על פני כדור הארץ. שלו "בוא נלך!" ו"הכל גלוי מאוד בבירור - החלל שחור - כדור הארץ כחול" נכללו ברשימת הביטויים המפורסמים ביותר של האנושות, החיוך הפתוח, הקלות והלבביות שלו המיסו את לבם של אנשים ברחבי העולם. הטיסה המאוישת הראשונה לחלל נשלטה מכדור הארץ; גגארין עצמו היה יותר נוסע, אם כי ערוך מצוין. יש לציין שתנאי הטיסה היו רחוקים מאלה שמוצעים כיום לתיירי החלל: גגארין חווה עומסים גבוהים פי שמונה עד פי עשרה, הייתה תקופה שהספינה ממש נפלה, ומאחורי החלונות העור בער והמתכת הייתה הַתָכָה. במהלך הטיסה אירעו מספר כשלים במערכות שונות של הספינה, אך למרבה המזל, האסטרונאוט לא נפגע.
בעקבות טיסתו של גגרין נפלו בזו אחר זו אבני דרך משמעותיות בהיסטוריה של חקר החלל: טיסת החלל הקבוצתית הראשונה בעולם הושלמה, ואז יצאה הקוסמונאוטית הראשונה ולנטינה טרשקובה לחלל (1963), החללית הרב-מושבית הראשונה טסה, אלכסיי לאונוב הפך לאדם הראשון שביצע טיול חלל (1965) - וכל האירועים הגרנדיוזיים הללו הם לחלוטין הכשרון של הקוסמונאוטיקה הרוסית. לבסוף, ב-21 ביולי 1969, נחת האדם הראשון על הירח: ניל ארמסטרונג האמריקאי עשה את "הצעד הקטן והגדול" הזה.
הנוף הטוב ביותר במערכת השמש
קוסמונאוטיקה - היום, מחר ותמיד
כיום, מסע בחלל מובן מאליו. מאות לוויינים ועוד אלפי חפצים נחוצים וחסרי תועלת עפים מעלינו, שניות לפני הזריחה מחלון חדר השינה ניתן לראות את מטוסי הפאנלים הסולאריים של תחנת החלל הבינלאומית מהבהבים בקרניים שעדיין בלתי נראות מהקרקע, תיירי חלל בקביעות מעוררת קנאה יוצאים לדרך "לגלוש במרחבים הפתוחים" (ובכך מגלם את המשפט האירוני "אם אתה באמת רוצה, אתה יכול לטוס לחלל") ועידן הטיסות התת-מסלוליות המסחריות עם כמעט שתי יציאות מדי יום עומד להתחיל. חקר החלל על ידי כלי רכב מבוקרים הוא מדהים לחלוטין: יש תמונות של כוכבים שהתפוצצו לפני זמן רב, ותמונות HD של גלקסיות רחוקות, ועדויות חזקות לאפשרות של קיומם של חיים על כוכבי לכת אחרים. תאגידים מיליארדרים כבר מתאמים תוכניות לבניית מלונות חלל במסלול כדור הארץ, ופרויקטים לקולוניזציה של כוכבי הלכת השכנים שלנו כבר לא נראים כמו קטע מהרומנים של אסימוב או קלארק. דבר אחד ברור: לאחר שהתגברה על כוח המשיכה של כדור הארץ, האנושות תשאף שוב ושוב כלפי מעלה, אל העולמות האינסופיים של כוכבים, גלקסיות ויקומים. אני רק רוצה לאחל שיופיים של שמי הלילה ושלל כוכבים מנצנצים, שעדיין מושכים, מסתוריים ויפים, כמו בימי הבריאה הראשונים, לעולם לא יעזבו אותנו.
החלל חושף את סודותיו
האקדמאי בלגונראבוב התעכב על כמה הישגים חדשים של המדע הסובייטי: בתחום פיזיקת החלל.
החל מ-2 בינואר 1959, כל טיסה של רקטות חלל סובייטיות ערכה מחקר על קרינה במרחקים גדולים מכדור הארץ. מה שנקרא חגורת הקרינה החיצונית של כדור הארץ, שהתגלתה על ידי מדענים סובייטים, נערכה למחקר מפורט. חקר הרכב החלקיקים בחגורות קרינה באמצעות מוני ניצוץ ופריקות גז שונים הממוקמים על לוויינים ורקטות חלל אפשרו לקבוע כי החגורה החיצונית מכילה אלקטרונים באנרגיות משמעותיות של עד מיליון וולט אלקטרונים ואף יותר. בעת בלימה בקונכיות של חלליות, הם יוצרים קרינת רנטגן חודרת אינטנסיבית. במהלך הטיסה של התחנה הבין-כוכבית האוטומטית לכיוון נוגה, האנרגיה הממוצעת של קרינת רנטגן זו נקבעה במרחקים שבין 30 ל-40 אלף קילומטרים ממרכז כדור הארץ, בהיקף של כ-130 קילו-אלקטרון-וולט. ערך זה השתנה מעט עם המרחק, מה שמאפשר לשפוט שספקטרום האנרגיה של אלקטרונים באזור זה קבוע.
כבר המחקרים הראשונים הראו את חוסר היציבות של חגורת הקרינה החיצונית, תנועות בעוצמה מרבית הקשורה לסערות מגנטיות הנגרמות על ידי זרימות גופיות שמש. מדידות אחרונות מתחנה בין-כוכבית אוטומטית ששוגרה לעבר נוגה הראו שלמרות ששינויים בעוצמה מתרחשים קרוב יותר לכדור הארץ, הגבול החיצוני של החגורה החיצונית, במצב שקט של השדה המגנטי, נשאר קבוע במשך כמעט שנתיים הן בעוצמה והן במרחב. מקום. המחקר בשנים האחרונות גם אפשר לבנות מודל של מעטפת הגז המיונן של כדור הארץ על סמך נתונים ניסיוניים לתקופה הקרובה למקסימום של פעילות השמש. המחקרים שלנו הראו כי בגבהים של פחות מאלף קילומטרים, את התפקיד העיקרי ממלאים יוני חמצן אטומיים, והחל מגבהים השוכנים בין אלף לאלפיים קילומטרים, יוני מימן שולטים ביונוספירה. היקף האזור החיצוני ביותר של מעטפת הגז המיונן של כדור הארץ, מה שמכונה "קורונה" המימן, הוא גדול מאוד.
עיבוד תוצאות המדידות שבוצעו על רקטות החלל הסובייטיות הראשונות הראה כי בגבהים של כ-50 עד 75 אלף קילומטרים מחוץ לחגורת הקרינה החיצונית, זוהו זרימות אלקטרונים באנרגיות העולה על 200 וולט אלקטרונים. זה איפשר לנו להניח את קיומה של חגורה חיצונית שלישית של חלקיקים טעונים עם עוצמת שטף גבוהה, אך אנרגיה נמוכה יותר. לאחר שיגור טיל החלל האמריקאי Pioneer V במרץ 1960, התקבלו נתונים שאישרו את ההנחות שלנו לגבי קיומה של חגורה שלישית של חלקיקים טעונים. חגורה זו נוצרת ככל הנראה כתוצאה מחדירת זרימות גופיות שמש לאזורים ההיקפיים של השדה המגנטי של כדור הארץ.
התקבלו נתונים חדשים לגבי המיקום המרחבי של חגורות הקרינה של כדור הארץ, ובחלקו הדרומי של האוקיינוס האטלנטי התגלה אזור של קרינה מוגברת, הקשור לאנומליה מגנטית יבשתית מקבילה. באזור זה, הגבול התחתון של חגורת הקרינה הפנימית של כדור הארץ יורד למרחק של 250 - 300 קילומטרים מפני כדור הארץ.
טיסות הלוויין השני והשלישי סיפקו מידע חדש שאפשר למפות את התפלגות הקרינה לפי עוצמת היונים על פני כדור הארץ. (הדובר מדגים את המפה הזו לקהל).
לראשונה, זרמים שנוצרו על ידי יונים חיוביים הכלולים בקרינה גופנית של השמש תועדו מחוץ לשדה המגנטי של כדור הארץ במרחקים בסדר גודל של מאות אלפי קילומטרים מכדור הארץ, באמצעות מלכודות חלקיקים טעונים בעלות שלוש אלקטרודות שהותקנו על רקטות חלל סובייטיות. בפרט, בתחנה הבין-כוכבית האוטומטית ששוגרה לכיוון נוגה, הותקנו מלכודות מכוונות לשמש, שאחת מהן נועדה לתעד קרינת גופי שמש. ב-17 בפברואר, במהלך פגישת תקשורת עם התחנה הבין-כוכבית האוטומטית, תועד מעברו בזרימה משמעותית של גופים (עם צפיפות של כ-10 9 חלקיקים לסנטימטר רבוע לשנייה). תצפית זו עלתה בקנה אחד עם התצפית בסופה מגנטית. ניסויים כאלה פותחים את הדרך לביסוס קשרים כמותיים בין הפרעות גיאומגנטיות לעוצמת זרימת גופי השמש. בלוויינים השני והשלישי, סכנת הקרינה הנגרמת מקרינה קוסמית מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ נחקרה במונחים כמותיים. אותם לוויינים שימשו לחקר ההרכב הכימי של קרינה קוסמית ראשונית. הציוד החדש שהותקן על ספינות הלוויין כלל מכשיר פוטו-אמולסיה שנועד לחשוף ולפתח ערימות של תחליב סרט עבה ישירות על סיפון הספינה. לתוצאות המתקבלות יש ערך מדעי רב להבהרת ההשפעה הביולוגית של הקרינה הקוסמית.
בעיות טכניות בטיסה
לאחר מכן, הדובר התמקד במספר בעיות משמעותיות שהבטיחו את ארגון הטיסה האנושית לחלל. קודם כל, היה צורך לפתור את סוגיית השיטות לשיגור ספינה כבדה למסלול, שעבורה היה צורך בטכנולוגיית רקטות עוצמתית. יצרנו טכניקה כזו. עם זאת, זה לא הספיק ליידע את הספינה על מהירות העולה על המהירות הקוסמית הראשונה. היה גם הכרחי דיוק גבוה של שיגור הספינה למסלול מחושב מראש.
יש לזכור כי הדרישות לדיוק של תנועת המסלול יגדלו בעתיד. הדבר ידרוש תיקון תנועה באמצעות מערכות הנעה מיוחדות. לבעיית תיקון המסלול קשורה הבעיה של תמרון שינוי כיוון במסלול הטיסה של חללית. ניתן לבצע תמרונים בעזרת דחפים המועברים על ידי מנוע סילון בקטעים בודדים של מסלולים שנבחרו במיוחד, או בעזרת דחף שנמשך זמן רב, שלצורך יצירתם מנועי סילון חשמליים (יון, פלזמה) בשימוש.
דוגמאות לתמרונים כוללות מעבר למסלול גבוה יותר, מעבר למסלול הנכנס לשכבות הצפופות של האטמוספירה לצורך בלימה ונחיתה באזור נתון. הסוג האחרון של תמרון שימש בהנחתת ספינות לוויין סובייטיות עם כלבים על הסיפון ובהנחיתה של לוויין ווסטוק.
כדי לבצע תמרון, לבצע מספר מדידות ולמטרות אחרות, יש צורך להבטיח ייצוב של ספינת הלוויין והתמצאות שלה בחלל, נשמר לפרק זמן מסוים או שונה בהתאם לתוכנית נתונה.
בהתייחס לבעיית החזרה לכדור הארץ, הדובר התמקד בנושאים הבאים: האטת מהירות, הגנה מפני חימום בעת תנועה בשכבות צפופות של האטמוספירה, הבטחת נחיתה באזור נתון.
הבלימה של החללית, הנחוצה להפחתת המהירות הקוסמית, יכולה להתבצע או באמצעות מערכת הנעה חזקה מיוחדת, או על ידי בלימת המנגנון באטמוספירה. הראשונה מבין השיטות הללו דורשת מאגרי משקל גדולים מאוד. שימוש בהתנגדות אטמוספרית לבלימה מאפשר לך להסתדר עם משקל נוסף קטן יחסית.
מכלול הבעיות הקשורות בפיתוח ציפוי מגן במהלך בלימת רכב באווירה וארגון תהליך הכניסה בעומסי יתר המקובלים על גוף האדם מייצג בעיה מדעית וטכנית מורכבת.
ההתפתחות המהירה של רפואת החלל העלתה על סדר היום את נושא הטלמטריה הביולוגית כאמצעי העיקרי לניטור רפואי ולמחקר רפואי מדעי במהלך טיסה לחלל. השימוש בטלמטריית רדיו משאיר חותם ספציפי על המתודולוגיה והטכנולוגיה של המחקר הביו-רפואי, שכן מספר דרישות מיוחדות מוטלות על הציוד המוצב על גבי חלליות. ציוד זה צריך להיות בעל משקל קל מאוד וממדים קטנים. זה צריך להיות מתוכנן לצריכת אנרגיה מינימלית. בנוסף, הציוד המשולב חייב לפעול ביציבות במהלך השלב הפעיל ובמהלך הירידה, כאשר קיימים רעידות ועומסי יתר.
חיישנים המיועדים להמיר פרמטרים פיזיולוגיים לאותות חשמליים חייבים להיות מיניאטוריים ומיועדים לפעולה ארוכת טווח. הם לא צריכים ליצור אי נוחות עבור האסטרונאוט.
השימוש הנרחב בטלמטריית רדיו ברפואת החלל מאלץ חוקרים להקדיש תשומת לב רצינית לתכנון של ציוד כזה, כמו גם להתאמת נפח המידע הדרוש לשידור לקיבולת של ערוצי רדיו. מאחר ואתגרים חדשים העומדים בפני רפואת החלל יובילו להעמקה נוספת במחקר ולצורך בהגדלה משמעותית של מספר הפרמטרים הרשומים, תידרש הכנסת מערכות המאחסנות מידע ושיטות קידוד.
לסיכום, הדובר התעכב על השאלה מדוע נבחרה האפשרות להקיף את כדור הארץ למסע החלל הראשון. אפשרות זו ייצגה צעד מכריע לקראת כיבוש החלל החיצון. הם סיפקו מחקר בנושא השפעת משך הטיסה על אדם, פתרו את בעיית הטיסה המבוקרת, בעיית השליטה בירידה, הכניסה לשכבות האטמוספירה הצפופות וחזרה בטוחה לכדור הארץ. לעומת זאת, הטיסה שבוצעה לאחרונה בארה"ב נראית חסרת ערך. זה יכול להיות חשוב כאפשרות ביניים לבדיקת מצבו של אדם בשלב ההאצה, בזמן עומסי יתר במהלך הירידה; אבל אחרי הטיסה של יו.גגרין כבר לא היה צורך בבדיקה כזו. בגרסה זו של הניסוי, אלמנט התחושה בהחלט ניצח. ניתן לראות את הערך היחיד של טיסה זו בבדיקת פעולת המערכות המפותחות המבטיחות כניסה לאטמוספירה ונחיתה, אך, כפי שראינו, הבדיקה של מערכות דומות שפותחו בברית המועצות שלנו לתנאים קשים יותר בוצעה בצורה מהימנה החוצה עוד לפני טיסת החלל האנושית הראשונה. לפיכך, לא ניתן להשוות בשום צורה את ההישגים שהושגו בארצנו ב-12 באפריל 1961 עם מה שהושג עד כה בארצות הברית.
ולא משנה כמה קשה, אומר האקדמאי, אנשים בחו"ל שעוינים את ברית המועצות מנסים לזלזל בהצלחות המדע והטכנולוגיה שלנו עם המצאות שלהם, כל העולם מעריך את ההצלחות הללו כראוי ורואה עד כמה המדינה שלנו התקדמה קדימה. דרך ההתקדמות הטכנית. אני אישית הייתי עד לעונג ולהערצה שגרמו הידיעה על הטיסה ההיסטורית של הקוסמונאוט הראשון שלנו בקרב ההמונים הרחב של העם האיטלקי.
הטיסה הייתה מוצלחת ביותר
האקדמיה N.M. Sissakyan דיווחה על הבעיות הביולוגיות של טיסות לחלל. הוא תיאר את השלבים העיקריים בהתפתחות ביולוגיית החלל וסיכם כמה מתוצאות המחקר הביולוגי המדעי הקשור לטיסות לחלל.
הדובר ציטט את המאפיינים הרפואיים והביולוגיים של הטיסה של יו.א.גגרין. בתא הנוסעים נשמר לחץ ברומטרי בטווח של 750 - 770 מילימטר כספית, טמפרטורת אוויר - 19 - 22 מעלות צלזיוס, לחות יחסית - 62 - 71 אחוזים.
בתקופה שלפני השיגור, כ-30 דקות לפני שיגור החללית, קצב הלב היה 66 לדקה, קצב הנשימה היה 24. שלוש דקות לפני השיגור, מתח רגשי מסוים התבטא בעלייה בדופק עד 109 פעימות לדקה, הנשימה המשיכה להישאר אחידה ורגועה.
ברגע שהחללית המריאה וצברה מהירות בהדרגה, קצב הלב עלה ל-140 - 158 לדקה, קצב הנשימה היה 20 - 26. שינויים באינדיקטורים הפיזיולוגיים במהלך השלב הפעיל של הטיסה, על פי הקלטות טלמטריות של אלקטרוקרדיוגרמות ו בדיקת פנאימוג'ים, היו בגבולות המקובלים. בסוף הקטע הפעיל קצב הלב היה כבר 109, וקצב הנשימה היה 18 לדקה. במילים אחרות, האינדיקטורים הללו הגיעו לערכים האופייניים לרגע הקרוב ביותר להתחלה.
במהלך המעבר לחוסר משקל וטיסה במצב זה, האינדיקטורים של מערכת הלב וכלי הדם והנשימה התקרבו בעקביות לערכים ההתחלתיים. אז כבר בדקה העשירית של חוסר משקל, הדופק הגיע ל-97 פעימות לדקה, נשימה - 22. הביצועים לא נפגעו, התנועות שמרו על הקואורדינציה והדיוק הדרוש.
במהלך קטע הירידה, במהלך בלימת המנגנון, כאשר התעוררו שוב עומסי יתר, צוינו תקופות קצרות טווח, חולפות במהירות, של נשימה מוגברת. אולם, כבר בהתקרבות לכדור הארץ, הנשימה הפכה להיות אחידה, רגועה, בתדירות של כ-16 לדקה.
שלוש שעות לאחר הנחיתה, קצב הלב היה 68, הנשימה הייתה 20 לדקה, כלומר, ערכים האופייניים למצב הרגוע והנורמלי של יו.א.גגרין.
כל זה מעיד על כך שהטיסה הייתה מוצלחת ביותר, מצב בריאותו ומצבו הכללי של הקוסמונאוט בכל חלקי הטיסה היה משביע רצון. מערכות תומכות חיים פעלו כרגיל.
לסיכום, הדובר התמקד בבעיות הקרובות והחשובות ביותר של ביולוגיית החלל.
ההיסטוריה של התפתחות האסטרונאוטיקה היא סיפור על אנשים עם שכל יוצא דופן, על הרצון להבין את חוקי היקום ועל הרצון להתעלות על המוכר והאפשרי. חקר החלל החיצון, שהחל במאה הקודמת, העניק לעולם תגליות רבות. הם נוגעים הן לעצמים בגלקסיות רחוקות והן לתהליכים יבשתיים לחלוטין. התפתחות האסטרונאוטיקה תרמה לשיפור הטכנולוגיה והובילה לגילויים במגוון תחומי ידע, מפיזיקה ועד רפואה. עם זאת, תהליך זה לקח הרבה זמן.
עבודה אבודה
התפתחות האסטרונאוטיקה ברוסיה ומחוצה לה החלה הרבה לפני כניסתן של ההתפתחויות המדעיות הראשונות בהקשר זה היו תיאורטיות בלבד וביססו את עצם האפשרות של טיסות לחלל. בארצנו, אחד מחלוצי האסטרונאוטיקה בקצה העט שלו היה קונסטנטין אדוארדוביץ' ציולקובסקי. "אחד מ" - כי הקדים אותו על ידי ניקולאי איבנוביץ' קיבלצ'יץ', שנידון למוות על ניסיון ההתנקשות באלכסנדר השני ומספר ימים לפני תלייתו פיתח פרויקט למנגנון המסוגל להעביר אדם לחלל . זה היה ב-1881, אבל הפרויקט של קיבלצ'יץ' פורסם רק ב-1918.
מורה בכפר
ציולקובסקי, שמאמרו על היסודות התיאורטיים של טיסה לחלל פורסם ב-1903, לא ידע על עבודתו של קיבלצ'יץ'. באותה תקופה לימד חשבון וגיאומטריה בבית הספר קלוגה. מאמרו המדעי המפורסם "חקירת מרחבי העולם באמצעות מכשירי רקטות" נגע באפשרויות השימוש בטילים בחלל. התפתחות האסטרונאוטיקה ברוסיה, אז עדיין צארית, החלה דווקא עם ציולקובסקי. הוא פיתח פרויקט לבניית רקטה המסוגלת לשאת אדם לכוכבים, הגן על רעיון הגיוון של החיים ביקום, ודיבר על הצורך בבניית לוויינים מלאכותיים ותחנות מסלול.
במקביל, התפתחה קוסמונאוטיקה תיאורטית בחו"ל. עם זאת, למעשה לא היו קשרים בין מדענים לא בתחילת המאה ולא מאוחר יותר, בשנות ה-30. רוברט גודארד, הרמן אוברט ואסנו-פלטרי, אמריקאי, גרמני וצרפתי בהתאמה, שעבדו על בעיות דומות, לא ידעו דבר על עבודתו של ציולקובסקי במשך זמן רב. גם אז, חוסר האחדות בין העמים השפיע על קצב ההתפתחות של התעשייה החדשה.
שנים שלפני המלחמה והמלחמה הפטריוטית הגדולה
פיתוח האסטרונאוטיקה נמשך בשנות ה-20-40 בעזרת מעבדת הגז דינמיקה וקבוצות המחקר להנעת סילון, ולאחר מכן המכון לחקר סילון. טובי המוחות ההנדסיים של המדינה פעלו בין כותלי המוסדות המדעיים, ביניהם פ.א. צנדר, מ.ק. טיכונראבוב וס.פ. קורולב. במעבדות עבדו על יצירת כלי הרכב הסילון הראשונים באמצעות דלק נוזלי ומוצק, ופותח הבסיס התיאורטי של האסטרונאוטיקה.
בשנים שלפני המלחמה ובמהלך מלחמת העולם השנייה תוכננו ויוצרו מנועי סילון ומטוסי רקטות. במהלך תקופה זו, מסיבות ברורות, הוקדשה תשומת לב רבה לפיתוח טילי שיוט ורקטות לא מונחות.
קורולב ו-V-2
טיל הקרב המודרני הראשון בהיסטוריה נוצר בגרמניה במהלך המלחמה בהנהגתו של ורנהר פון בראון. ואז ה-V-2, או V-2, גרם להרבה צרות. לאחר תבוסת גרמניה נשלח פון בראון לאמריקה, שם החל לעבוד על פרויקטים חדשים, כולל פיתוח רקטות לטיסות לחלל.
ב-1945, לאחר תום המלחמה, הגיעה לגרמניה קבוצת מהנדסים סובייטים כדי ללמוד את ה-V-2. ביניהם היה קורולב. הוא מונה למנהל ההנדסה והטכני הראשי של מכון נורדהאוזן, שהוקם בגרמניה באותה שנה. בנוסף ללימוד הטילים הגרמניים, קורולב ועמיתיו פיתחו פרויקטים חדשים. בשנות ה-50 יצרה לשכת העיצוב בראשותו את ה-R-7. רקטה דו-שלבית זו הצליחה לפתח את הראשון ולהבטיח שיגור של כלי רכב מרובים טון למסלול נמוך של כדור הארץ.
שלבי התפתחות האסטרונאוטיקה
היתרון של האמריקאים בהכנת מכשירי חקר החלל, הקשורים לעבודתו של פון בראון, הפך לשם דבר כאשר ברית המועצות שיגרה את הלוויין הראשון ב-4 באוקטובר 1957. מאותו רגע, התפתחות האסטרונאוטיקה עברה מהר יותר. בשנות ה-50 וה-60 נערכו מספר ניסויים בבעלי חיים. כלבים וקופים היו בחלל.
כתוצאה מכך, מדענים אספו מידע רב ערך שאיפשר לאדם לשהות בנוחות בחלל. בתחילת 1959 ניתן היה להשיג את מהירות המילוט השנייה.
הפיתוח המתקדם של הקוסמונאוטיקה המקומית התקבל בכל העולם כאשר יורי גגרין עלה לשמיים. ללא הגזמה, האירוע הגדול הזה התרחש ב-1961. מיום זה ואילך, החל האדם לחדור לתוך המרחבים העצומים המקיפים את כדור הארץ.
- 12 באוקטובר 1964 - מכשיר עם מספר אנשים על הסיפון שוגר למסלול (ברית המועצות);
- 18 במרץ 1965 - ראשון (ברית המועצות);
- 3 בפברואר 1966 - נחיתה ראשונה של רכב על הירח (ברית המועצות);
- 24 בדצמבר 1968 - השיגור הראשון של חללית מאוישת למסלול לווייני כדור הארץ (ארה"ב);
- 20 ביולי 1969 - יום (ארה"ב);
- 19 באפריל 1971 - התחנה המסלולית שוגרה לראשונה (ברית המועצות);
- 17 ביולי 1975 - התרחשה העגינה הראשונה של שתי ספינות (סובייטית ואמריקאית);
- 12 באפריל 1981 - מעבורת החלל הראשונה (ארה"ב) יצאה לחלל.
פיתוח אסטרונאוטיקה מודרנית
כיום, חקר החלל נמשך. ההצלחות של העבר נשאו פרי - האדם כבר ביקר בירח ומתכונן להיכרות ישירה עם מאדים. עם זאת, תוכניות טיסה מאוישות מתפתחות כעת פחות מפרויקטים של תחנות בין-כוכביות אוטומטיות. המצב הנוכחי של האסטרונאוטיקה הוא כזה שהמכשירים שנוצרים מסוגלים להעביר מידע על שבתאי, צדק ופלוטו הרחוקים לכדור הארץ, לבקר במרקורי ואפילו לחקור מטאוריטים.
במקביל, תיירות החלל מתפתחת. למגעים בינלאומיים יש חשיבות רבה כיום. בהדרגה מגיע לרעיון שפריצות דרך ותגליות גדולות קורות מהר יותר ולעתים קרובות יותר אם נשלב את המאמצים והיכולות של מדינות שונות.
קוסמונאוטיקה כמדע, ולאחר מכן כענף מעשי, נוצרה באמצע המאה ה-20. אבל קדמה לזה היסטוריה מרתקת של לידתו והתפתחותו של רעיון הטיסה לחלל, שהחלה בפנטזיה, ורק אז הופיעו העבודות התיאורטיות והניסויים הראשונים. כך, בתחילה בחלומות אנושיים, הטיסה לחלל החיצון בוצעה בעזרת אמצעים או כוחות טבע מופלאים (טורנדו, סופות הוריקן). קרוב יותר למאה ה-20, אמצעים טכניים כבר היו נוכחים בתיאוריהם של סופרי מדע בדיוני למטרות אלה - בלונים, רובים חזקים במיוחד ולבסוף, מנועי רקטות ורקטות עצמם. יותר מדור אחד של רומנטיקנים צעירים גדל על יצירותיהם של ג'יי ורן, ג'י וולס, א' טולסטוי, א' קזנצב, שבסיסם היה תיאור של מסע בחלל.
כל מה שתואר על ידי סופרי מדע בדיוני הלהיב את מוחם של מדענים. אז, K.E. ציולקובסקי אמר: "קודם כל באים בהכרח: מחשבה, פנטזיה, אגדה, ומאחוריהם מגיע חישוב מדויק". הפרסום בתחילת המאה ה-20 של העבודות התיאורטיות של חלוצי האסטרונאוטיקה K.E. ציולקובסקי, פ.א. Tsandera, Yu.V. Kondratyuk, R.Kh. גודארד, G. Ganswindt, R. Hainault-Peltry, G. Aubert, V. Homan הגבילו במידה מסוימת את מעוף הדמיון, אך במקביל הולידו כיוונים חדשים במדע - הופיעו ניסיונות לקבוע מה האסטרונאוטיקה יכולה לתת ל החברה וכיצד היא משפיעה עליו.
יש לומר שהרעיון לחבר בין הכיוונים הקוסמיים והארציים של הפעילות האנושית שייך למייסד הקוסמונאוטיקה התיאורטית K.E. ציולקובסקי. כשמדען אמר: "כוכב הלכת הוא ערש ההיגיון, אבל אתה לא יכול לחיות לנצח בעריסה", הוא לא הציג חלופות - לא כדור הארץ ולא החלל. ציולקובסקי מעולם לא שקל לצאת לחלל כתוצאה מחוסר תקווה כלשהו של החיים על כדור הארץ. להיפך, הוא דיבר על השינוי הרציונלי של הטבע של הפלנטה שלנו בכוח ההיגיון. אנשים, טען המדען, "ישנו את פני כדור הארץ, האוקיינוסים, האטמוספירה, הצמחים ואת עצמם. הם ישלטו באקלים וישלטו בתוך מערכת השמש, כמו על כדור הארץ עצמו, שיישאר בית האנושות לזמן רב עד אין קץ".
בברית המועצות, תחילת העבודה המעשית על תוכניות חלל קשורה בשמות של S.P. קורוליבה ומ.ק. טיכונראבובה. בתחילת 1945 מ.ק. טיכונראבוב ארגנה קבוצה של מומחי RNII לפיתוח פרויקט לרכב רקטי מאויש בגובה רב (תא עם שני קוסמונאוטים) כדי לחקור את השכבות העליונות של האטמוספירה. הקבוצה כללה את נ.ג. צ'רנישב, פ.י. איבנוב, V.N. גלקובסקי, ג.מ. מוסקלנקו ואחרים. הוחלט ליצור את הפרויקט על בסיס רקטה נוזלית חד-שלבית, המיועדת לטיסה אנכית לגובה של עד 200 ק"מ.
פרויקט זה (הוא נקרא VR-190) סיפק את הפתרון של המשימות הבאות:
- מחקר של תנאי חוסר משקל בטיסה חופשית לטווח קצר של אדם בתא לחץ;
- לימוד תנועת מרכז המסה של תא הנוסעים ותנועתו סביב מרכז המסה לאחר הפרדה מרכב השיגור;
- השגת נתונים על השכבות העליונות של האטמוספירה; בדיקת פונקציונליות המערכות (הפרדה, ירידה, ייצוב, נחיתה וכו') הכלולות בתכנון תא הנוסעים בגובה רב.
פרויקט VR-190 היה הראשון שהציע את הפתרונות הבאים שמצאו יישום בחלליות מודרניות:
- מערכת צניחה, מנוע רקטי בלימת נחיתה רכה, מערכת הפרדה באמצעות pyrobolts;
- מוט מגע חשמלי להצתה מוקדמת של מנוע הנחיתה הרכה, תא אטום ללא פליטה עם מערכת תומכת חיים;
- מערכת ייצוב תא הנוסעים מחוץ לשכבות הצפופות של האטמוספירה באמצעות חרירי דחף נמוך.
באופן כללי, פרויקט VR-190 היה קומפלקס של פתרונות ומושגים טכניים חדשים, שאושרו כעת על ידי התקדמות הפיתוח של טילים וחלל מקומיים וזרים. בשנת 1946 דווחו החומרים של פרויקט VR-190 למ.ק. Ti-khonravov I.V. סטלין. מאז 1947, טיכונראבוב וקבוצתו עובדים על הרעיון של חבילת טילים ובסוף שנות ה-40 - תחילת שנות ה-50. מראה את האפשרות להשיג את המהירות הקוסמית הראשונה ולשגר לוויין כדור הארץ מלאכותי (AES) באמצעות בסיס הרקטות שפותח באותה תקופה בארץ. בשנים 1950-1953 מאמציהם של עובדי קבוצת M.K Tikhonravov נועדו לחקור את הבעיות של יצירת רכבי שיגור מורכבים ולוויינים מלאכותיים.
בדוח לממשלה ב-1954 על האפשרות לפתח לוויינים, ס.פ. קורולב כתב: "בהוראתך, אני מציג את הדו"ח של החבר מ.ק. טיכונראבוב "על לוויין מלאכותי של כדור הארץ..." בדו"ח על פעילות מדעית לשנת 1954, ציין ס"פ קורולב: "אנחנו נשקול אפשרות לבצע בדיקה ראשונית פיתוח עיצובי של פרויקט הלוויין עצמו, תוך התחשבות בעבודה השוטפת (במיוחד ראויה לציון עבודתו של מ.ק. טיכונראבוב...)."
העבודה החלה להתכונן לשיגור הלוויין הראשון PS-1. הוקמה מועצת המעצבים הראשיים הראשונה, בראשות S.P. קורולב, שלימים ניהל את תוכנית החלל של ברית המועצות, שהפכה למובילה העולמית בחקר החלל. נוצר בהנהגת S.P. המלכה של OKB-1 - TsKBEM - NPO Energia קיימת מאז תחילת שנות ה-50. מרכז מדעי החלל והתעשייה בברית המועצות.
קוסמונאוטיקה ייחודית בכך שהרבה מה שנחזה תחילה על ידי סופרי מדע בדיוני ואחר כך על ידי מדענים, באמת התגשם במהירות קוסמית. קצת יותר מארבעים שנה חלפו מאז שיגור לוויין כדור הארץ המלאכותי הראשון, 4 באוקטובר 1957, וההיסטוריה של האסטרונאוטיקה כבר מכילה שורה של הישגים יוצאי דופן שהושגו בתחילה על ידי ברית המועצות וארה"ב, ולאחר מכן על ידי מעצמות חלל אחרות.
כבר אלפים רבים של לוויינים טסים במסלול סביב כדור הארץ, המכשירים הגיעו לפני השטח של הירח, נוגה, מאדים; ציוד מדעי נשלח לצדק, מרקורי, שבתאי כדי לקבל ידע על כוכבי הלכת המרוחקים הללו של מערכת השמש.
ניצחון האסטרונאוטיקה היה שיגור האדם הראשון לחלל ב-12 באפריל 1961 - יו.א. גאגרין. לאחר מכן - טיסה קבוצתית, הליכת חלל מאוישת, יצירת תחנות המסלול סאליוט ומיר... ברית המועצות הפכה במשך תקופה ארוכה למדינה המובילה בעולם בתוכניות מאוישות.
מעידה על מגמת המעבר משגור חלליות בודדות לפתרון בעיות צבאיות בעיקר ליצירת מערכות חלל בקנה מידה גדול למען פתרון מגוון רחב של בעיות (כולל סוציו-אקונומיות ומדעיות) ולאינטגרציה של החלל. תעשיות של מדינות שונות.
מה השיג מדעי החלל במאה ה-20? מנועי טילים נוזליים רבי עוצמה פותחו כדי להניע כלי שיגור למהירויות קוסמיות. בתחום זה, הכשרון של V.P. גדול במיוחד. גלושקו. יצירת מנועים כאלה התאפשרה הודות ליישום רעיונות ותכניות מדעיות חדשות המבטלות למעשה הפסדים בכונן של יחידות משאבת טורבו. הפיתוח של כלי שיגור ומנועי רקטות נוזליים תרם לפיתוח דינמיקת תרמו, הידרו וגז, תורת העברת החום וחוזק, מתכות של חומרים בעלי חוזק גבוה ועמיד בחום, כימיה של דלק, טכנולוגיית מדידה, ואקום טכנולוגיית פלזמה. חומר הנעה מוצק וסוגים אחרים של מנועי רקטות פותחו בהמשך.
בתחילת שנות ה-50. המדענים הסובייטים M.V. קלדיש, V.A. קוטלניקוב, א.יו. אישלינסקי, ל.י. סדוב, B.V. Rauschenbach וחב' פיתחו חוקים מתמטיים וניווט ותמיכה בליסטית לטיסות בחלל.
הבעיות שהתעוררו במהלך ההכנה והיישום של טיסות לחלל שימשו תנופה לפיתוח אינטנסיבי של דיסציפלינות מדעיות כלליות כמו מכניקה שמימית ותיאורטית. השימוש הנרחב בשיטות מתמטיות חדשות ויצירת מחשבים מתקדמים אפשרו לפתור את הבעיות המורכבות ביותר של תכנון מסלולי חלליות ושליטה בהן במהלך הטיסה, וכתוצאה מכך קמה דיסציפלינה מדעית חדשה - דינמיקת טיסות החלל.
לשכות עיצוב בראשות נ.א. פילוגין ו-V.I. קוזנצוב, יצר מערכות בקרה ייחודיות לטכנולוגיית רקטות וחלל שהן אמינות ביותר.
במקביל, V.P. גלושקו, א.מ. Isaev יצר את בית הספר המוביל בעולם לבניית מנועי רקטות. והיסודות התיאורטיים של בית הספר הזה הונחו בשנות השלושים של המאה הקודמת, עם שחר של מדע הטילים המקומי. ועכשיו נותרו עמדות המובילות של רוסיה בתחום זה.
הודות לעבודת היצירה האינטנסיבית של לשכות העיצוב בהובלת V.M. Myasishcheva, V.N. Chlomeya, D.A. Polukhin ביצע עבודה על יצירת קונכיות גדולות, עמידות במיוחד. זה הפך לבסיס ליצירת טילים בין-יבשתיים רבי עוצמה UR-200, UR-500, UR-700, ולאחר מכן תחנות מאוישות "Salyut", "Almaz", "Mir", מודולי כיתה עשרים טון "Kvant", "Kristall". ", "טבע", "ספקטרום", מודולים מודרניים עבור תחנת החלל הבינלאומית (ISS) "זריה" ו"זבזדה", רכבי שיגור ממשפחת "פרוטון". שיתוף פעולה יצירתי בין מעצבי לשכות העיצוב הללו לבין מפעל בניית המכונות הקרוי על שמו. M.V. חרוניצ'ב איפשר עד תחילת המאה ה-21 ליצור את משפחת רכבי השיגור של אנגרה, קומפלקס של חלליות קטנות וייצור מודולי ISS. מיזוג לשכת התכנון והמפעל וארגון מחדש של חטיבות אלו אפשרו ליצור את התאגיד הגדול ביותר ברוסיה - המרכז הממלכתי לחקר וייצור החלל על שמו. M.V. חרוניצ'בה.
עבודה רבה על יצירת כלי שיגור המבוססים על טילים בליסטיים בוצעה בלשכת העיצוב יוז'נויה, בראשות מ.ק. יאנג'ל. לאמינותם של רכבי השיגור הקלים הללו אין אנלוגים באסטרונאוטיקה העולמית. באותה לשכת עיצוב בהנהגת V.F. אוטקין יצרה את רכב השיגור Zenit בדרג הבינוני - נציג של הדור השני של רכבי השיגור.
במשך ארבעה עשורים, היכולות של מערכות בקרה לרכבי שיגור וחלליות גדלו באופן משמעותי. אם בשנים 1957-1958. כאשר הצבת לוויינים מלאכותיים במסלול סביב כדור הארץ, הותרה שגיאה של כמה עשרות קילומטרים, אז עד אמצע שנות ה-60. הדיוק של מערכות הבקרה כבר היה כל כך גבוה עד שהוא אפשר לחללית ששוגרה לירח לנחות על פניו בסטייה מהנקודה המיועדת של 5 ק"מ בלבד. תכנון מערכות בקרה נ.א. פילוגין היו מהטובים בעולם.
הישגים גדולים של האסטרונאוטיקה בתחום תקשורת החלל, שידורי הטלוויזיה, הממסר והניווט, המעבר לקווים מהירים אפשרו כבר בשנת 1965 להעביר תצלומים של כוכב הלכת מאדים לכדור הארץ ממרחק העולה על 200 מיליון ק"מ, וב בשנת 1980 שודרה תמונה של שבתאי לכדור הארץ ממרחקים של כ-1.5 מיליארד ק"מ. איגוד המדע והייצור של מכניקה יישומית, בראשות במשך שנים רבות מ.פ. רשתנב, נוצרה במקור כסניף של לשכת העיצוב S.P. מַלכָּה; NPO זה הוא אחד המובילים בעולם בפיתוח חלליות למטרה זו.
נוצרות מערכות תקשורת לווייניות המכסות כמעט את כל מדינות העולם ומספקות תקשורת תפעולית דו כיוונית עם כל מנוי. סוג זה של תקשורת הוכיח את עצמו כאמין ביותר והולך ונהיה יותר רווחי. מערכות ממסר מאפשרות לשלוט בקבוצות חלל מנקודה אחת על פני כדור הארץ. מערכות ניווט לווייניות נוצרו ומופעלות. ללא מערכות אלו כבר לא יעלה על הדעת כיום להשתמש בכלי רכב חדישים - ספינות סוחר, מטוסי תעופה אזרחית, ציוד צבאי וכו'.
שינויים איכותיים חלו גם בתחום הטיסות המאויישות. היכולת לפעול בהצלחה מחוץ לחללית הוכחה לראשונה על ידי קוסמונאוטים סובייטים בשנות ה-60-1970, ובשנות ה-1980-1990. הוכחה יכולתו של אדם לחיות ולעבוד בתנאים של חוסר משקל במשך שנה. במהלך הטיסות בוצעו גם מספר רב של ניסויים - טכניים, גיאופיזיים ואסטרונומיים.
החשובים ביותר הם המחקר בתחום רפואת החלל ומערכות תומכות חיים. יש צורך ללמוד לעומק את האדם וציוד תומך חיים כדי לקבוע מה ניתן להפקיד בידי אדם בחלל, במיוחד במהלך טיסה ארוכה בחלל.
אחד מניסויי החלל הראשונים היה לצלם את כדור הארץ, להראות כמה תצפיות מהחלל יכולות לספק לגילוי ושימוש מושכל במשאבי הטבע. המשימות של פיתוח מתחמים עבור חישת אדמה פוטו ואופטו-אלקטרוניים, מיפוי, חקר משאבי טבע, ניטור סביבתי, וכן יצירת רכבי שיגור ברמה בינונית המבוססים על טילי R-7A מבוצעות על ידי סניף מס' 3 לשעבר של OKB , הפך תחילה ל-TsSKB, והיום ל-GRNPTS "TSSKB - Progress" בראשות ד.י. קוזלוב.
בשנת 1967, במהלך העגינה האוטומטית של שני לווייני כדור הארץ המלאכותיים הבלתי מאוישים "Cosmos-186" ו-"Cosmos-188", נפתרה הבעיה המדעית והטכנית הגדולה ביותר של מפגש ועגינה של חלליות בחלל, מה שאיפשר ליצור את המסלול הראשון תחנה בזמן קצר יחסית (ברית המועצות) ובחר את התוכנית הרציונלית ביותר לטיסה של חלליות לירח עם נחיתת בני כדור הארץ על פניו (ארה"ב). בשנת 1981 בוצעה הטיסה הראשונה של מערכת תחבורת החלל הניתנת לשימוש חוזר "מעבורת חלל" (ארה"ב), ובשנת 1991 הושקה המערכת המקומית "Energia" - "בוראן".
באופן כללי, פתרון בעיות שונות של חקר החלל - החל משיגור לווייני כדור הארץ מלאכותיים ועד שיגור חלליות בין-כוכביות וחלליות מאוישות ותחנות - סיפק הרבה מידע מדעי רב ערך על היקום וכוכבי הלכת של מערכת השמש ותרם באופן משמעותי לטכנולוגיה הטכנולוגית. התקדמות האנושות. לווייני כדור הארץ, יחד עם רקטות משמיעות, אפשרו לקבל נתונים מפורטים על החלל הקרוב לכדור הארץ. כך, בעזרת הלוויינים המלאכותיים הראשונים, התגלו חגורות קרינה; במהלך המחקר שלהם נחקרה עוד האינטראקציה של כדור הארץ עם חלקיקים טעונים שנפלטו מהשמש. טיסות לחלל בין-כוכביות עזרו לנו להבין טוב יותר את טבען של תופעות פלנטריות רבות - רוח סולארית, סופות שמש, מטר מטאורים וכו'.
חללית ששוגרה לירח שידרה תמונות של פני השטח שלה, כולל צילום הצד שלה בלתי נראה מכדור הארץ ברזולוציה עדיפה משמעותית על היכולות של אמצעים יבשתיים. נלקחו דגימות של אדמת הירח, וכלי רכב מונעים אוטומטיים "Lunokhod-1" ו-"Lunokhod-2" הועברו אל פני הירח.
חלליות אוטומטיות אפשרו לקבל מידע נוסף על צורתו ושדה הכבידה של כדור הארץ, כדי להבהיר את הפרטים העדינים של צורת כדור הארץ והשדה המגנטי שלו. לוויינים מלאכותיים עזרו להשיג נתונים מדויקים יותר על המסה, הצורה והמסלול של הירח. גם המסות של נוגה ומאדים שוכללו באמצעות תצפיות על מסלולי טיסה של חלליות.
התכנון, הייצור והתפעול של מערכות חלל מורכבות מאוד תרמו תרומה גדולה לפיתוח הטכנולוגיה המתקדמת. חלליות אוטומטיות הנשלחות לכוכבי הלכת הן למעשה רובוטים הנשלטים מכדור הארץ באמצעות פקודות רדיו. הצורך בפיתוח מערכות אמינות לפתרון בעיות מסוג זה הוביל להבנה טובה יותר של בעיית הניתוח והסינתזה של מערכות טכניות מורכבות שונות. מערכות כאלה משמשות הן בחקר החלל והן בתחומים רבים אחרים של פעילות אנושית. הדרישות של האסטרונאוטיקה חייבו תכנון של מכשירים אוטומטיים מורכבים תחת מגבלות חמורות שנגרמו מכושר הנשיאה של רכבי שיגור ותנאי חלל, מה שהיווה תמריץ נוסף לשיפור מהיר של אוטומציה ומיקרואלקטרוניקה.
לשכות עיצוב בראשות G.N תרמו תרומה רבה ליישום תוכניות אלו. Babakin, G.Ya. Guskov, V.M. Kovtunenko, D.I. קוזלוב, נ.נ. שרמטייבסקי ואחרים קוסמונאוטיקה הולידה כיוון חדש בטכנולוגיה ובבנייה - בניית נמל חלל. מייסדי הכיוון הזה בארצנו היו צוותים בראשות מדענים בולטים V.P. ברמינה ו-ו.נ. סולוביובה. נכון להיום, פועלים בעולם יותר מתריסר קוסמודרום עם מתחמים אוטומטיים קרקעיים ייחודיים, תחנות ניסוי ואמצעים מורכבים אחרים להכנת חלליות ורקטות לשיגור. רוסיה משגרת באופן אינטנסיבי מהקוסמודרום המפורסמים בעולם בייקונור ופלסצק, ועורכת גם שיגורים ניסיוניים מהקוסמודרום סבובודני שנוצר במזרח המדינה.
הצרכים המודרניים לתקשורת ושליטה מרחוק למרחקים ארוכים הובילו לפיתוח מערכות שליטה ובקרה איכותיות שתרמו לפיתוח שיטות טכניות למעקב ומדידה של חלליות על פני מרחקים בין כוכבי לכת, ופתחו יישומים חדשים ללוויינים. בקוסמונאוטיקה המודרנית זה אחד מתחומי העדיפות. מתחם בקרה אוטומטי מבוסס קרקע שפותח על ידי מ.ס. ריאזנסקי ול.י. Gusev, וכיום מבטיח את תפקוד קבוצת המסלול הרוסית.
התפתחות העבודה בתחום טכנולוגיית החלל הובילה ליצירת מערכות תומכות במזג האוויר בחלל הקולטות בתדירות הנדרשת תמונות של כיסוי העננים של כדור הארץ ועורכות תצפיות בטווחים ספקטרליים שונים. נתוני לווין מזג אוויר הם הבסיס לביצוע תחזיות מזג אוויר מבצעיות, בעיקר לאזורים גדולים. נכון לעכשיו, כמעט כל מדינות העולם משתמשות בנתוני מזג אוויר בחלל.
התוצאות המתקבלות בתחום הגיאודזיה הלוויינים חשובות במיוחד לפתרון בעיות צבאיות, למיפוי משאבי טבע, להגברת הדיוק של מדידות מסלול וגם לחקר כדור הארץ. עם השימוש בנכסי חלל, נוצרת הזדמנות ייחודית לפתור את בעיות הניטור הסביבתי של כדור הארץ ושליטה גלובלית במשאבי הטבע. תוצאות סקרי החלל התבררו כאמצעי יעיל לניטור התפתחות גידולים חקלאיים, זיהוי מחלות צמחייה, מדידת גורמי קרקע מסוימים, מצב הסביבה המימית וכו'. שילוב של שיטות הדמיה לווייניות שונות מספק מידע כמעט אמין, מלא ומפורט על משאבי הטבע ומצב הסביבה.
בנוסף לכיוונים שכבר מוגדרים, כיוונים חדשים לשימוש בטכנולוגיית החלל יתפתחו כמובן, למשל, ארגון של ייצור טכנולוגי בלתי אפשרי בתנאים יבשתיים. לפיכך, ניתן להשתמש בחוסר משקל כדי להשיג גבישים של תרכובות מוליכים למחצה. גבישים כאלה ימצאו יישום בתעשיית האלקטרוניקה ליצירת סוג חדש של התקני מוליכים למחצה. בתנאי אפס כבידה, מתכת נוזלית מרחפת בחופשיות וחומרים אחרים מתעוותות בקלות על ידי שדות מגנטיים חלשים. זה פותח את הדרך להשגת מטילי כל צורה קבועה מראש מבלי להתגבש בתבניות, כפי שנעשה בכדור הארץ. המוזרות של מטילי כאלה היא היעדר כמעט מוחלט של מתחים פנימיים וטוהר גבוה.
השימוש בנכסי חלל ממלא תפקיד מכריע ביצירת מרחב מידע מאוחד ברוסיה ובהבטחת תקשורת עולמית, במיוחד בתקופת ההחדרה ההמונית של האינטרנט במדינה. העתיד בהתפתחות האינטרנט הוא השימוש הנרחב בערוצי תקשורת חלל בפס רחב במהירות גבוהה, כי במאה ה-21 ההחזקה והחלפת מידע יהפכו לא פחות חשובים מהחזקת נשק גרעיני.
משימת החלל המאוישת שלנו מכוונת להמשך פיתוח המדע, שימוש רציונלי במשאבי הטבע של כדור הארץ ופתרון בעיות של ניטור סביבתי של יבשה ואוקיינוס. הדבר מצריך יצירת אמצעים מאוישים הן לטיסות במסלולי כדור הארץ והן להגשמת החלום העתיק של האנושות - טיסות לכוכבי לכת אחרים.
האפשרות ליישם תוכניות כאלה קשורה קשר בל יינתק עם פתרון הבעיות של יצירת מנועים חדשים לטיסות בחלל החיצון שאינם דורשים רזרבות משמעותיות של דלק, למשל יון, פוטון, וגם שימוש בכוחות טבעיים - כוח משיכה, שדות פיתול וכו'. .
יצירת דגימות ייחודיות חדשות של טכנולוגיית רקטות וחלל, כמו גם שיטות מחקר חלל, ביצוע ניסויי חלל על חלליות אוטומטיות ומאוישות ותחנות בחלל קרוב לכדור הארץ, כמו גם במסלולי כוכבי הלכת של מערכת השמש, היא קרקע פורייה לשילוב מאמצים של מדענים ומעצבים ממדינות שונות.
בתחילת המאה ה-21, עשרות אלפי עצמים ממקור מלאכותי נמצאים בטיסת חלל. אלה כוללים חלליות ושברים (שלבים אחרונים של רכבי שיגור, יריעות, מתאמים וחלקים הניתנים להפרדה).
לכן, יחד עם הבעיה הדחופה של מאבק בזיהום כוכב הלכת שלנו, תעלה סוגיית המאבק בזיהום המרחב הקרוב לכדור הארץ. כבר בזמן הנוכחי, אחת הבעיות היא חלוקת משאב התדרים של המסלול הגיאוסטציונרי עקב הרוויה שלו בלוויינים למטרות שונות.
הבעיות של חקר החלל נפתרו ונפתרות בברית המועצות וברוסיה על ידי מספר ארגונים ומפעלים בראשם גלקסיית יורשים למועצת המעצבים הראשיים הראשונה יו.פ. Semenov, N.A. אנפימוב, I.V. ברמין, ג.פ. Biryukov, B.I. גובאנוב, ג.א. אפרמוב, א.ג. קוזלוב, ב.י. קטורגין, G.E. לוזינו-לוז'ינסקי ואחרים.
במקביל לעבודות הפיתוח, התפתח בברית המועצות גם ייצור סדרתי של טכנולוגיית חלל. כדי ליצור את מתחם אנרג'יה-בורן, יותר מ-1,000 ארגונים השתתפו בשיתוף הפעולה לעבודה זו. מנהלי מפעלי ייצור ש.ש. בובקון, א.י. כיסלב, I.I. קלבנוב, ל.ד. קוצ'מה, א.א. מקרוב, V.D. ואכנדזה, א.א. צ'יז'וב ורבים אחרים התאימו במהירות את הייצור והבטיחו את הייצור. חשוב במיוחד לציין את תפקידם של מספר מובילי תעשיית החלל. זה D.F. אוסטינוב, ק.נ. רודנב, V.M. ריאביקוב, L.V. סמירנוב, ש.א. Afanasyev, O.D. בקלאנוב, V.Kh. Doguzhiev, O.N. שישקין, יו.נ. קופטב, א.ג. קאראס, א.א. מקסימוב, V.L. איבנוב.
ההשקה המוצלחת של Cosmos-4 בשנת 1962 החלה את השימוש בחלל למען ההגנה על ארצנו. בעיה זו נפתרה תחילה על ידי NII-4 MO, ולאחר מכן TsNII-50 MO הופרד מהרכבו. כאן, הוצדקה יצירת מערכות חלל צבאיות ודו-שימושיות, שלפיתוחן תרמו מדעני הצבא המפורסמים T.I. לוין, ג.פ. מלניקוב, I.V. משצ'ריקוב, יו.א. Mozzhorin, P.E. אליאסברג, I.I. Yatsunsky et al.
מקובל כי השימוש בנכסי שטח מאפשר להגביר את האפקטיביות של פעולות הכוחות המזוינים פי 1.5-2. המוזרויות של ניהול מלחמות וסכסוכים מזוינים בסוף המאה ה-20 הראו שתפקידו של החלל בפתרון בעיות של עימות צבאי הולך וגדל כל הזמן. רק אמצעי חלל של סיור, ניווט ותקשורת מספקים את היכולת לראות את האויב לכל עומק הגנתו, תקשורת גלובלית וקביעה מבצעית מדויקת של קואורדינטות של כל אובייקט, המאפשרת לבצע פעולות לחימה כמעט "בתנועה" בשטחים לא מצוידים צבאית ובתיאטראות מרוחקים של פעולות צבאיות. רק שימוש בנכסי חלל יבטיח הגנה על שטחים מפני התקפות טילים גרעיניים של כל תוקפן. החלל הופך לבסיס הכוח הצבאי של כל מדינה - זוהי מגמה מבריקה של המילניום החדש.
בתנאים אלה, נדרשות גישות חדשות לפיתוח דגמים מבטיחים של טכנולוגיית רקטות וחלל, שונים בתכלית מהדור הקיים של כלי רכב חלל. לפיכך, הדור הנוכחי של כלי רכב מסלוליים הוא בעיקר יישום מיוחד המבוסס על מבנים בלחץ, הקשורים לסוגים ספציפיים של רכבי שיגור. במילניום החדש, יש צורך ליצור חלליות רב תכליתיות המבוססות על פלטפורמות ללא לחץ בעיצוב מודולרי, ולפתח מגוון מאוחד של רכבי שיגור עם מערכת זולה ויעילה ביותר לתפעולם. רק במקרה זה, בהסתמך על הפוטנציאל שנוצר בתעשיית הטילים והחלל, רוסיה במאה ה-21 תוכל להאיץ משמעותית את תהליך הפיתוח של כלכלתה, להבטיח רמה חדשה מבחינה איכותית של מחקר מדעי, שיתוף פעולה בינלאומי, פתרונות ל בעיות סוציו-אקונומיות ומשימות חיזוק יכולת ההגנה של המדינה, אשר יחזקו בסופו של דבר את מעמדה בקהילה העולמית.
מפעלים מובילים בתעשיית הרקטות והחלל מילאו ומשחקים תפקיד מכריע ביצירת מדע וטכנולוגיה של רקטות וחלל רוסיים: GKNPTs im. M.V. Khrunichev, RSC Energia, TsSKB, KBOM, KBTM וכו'. עבודה זו מנוהלת על ידי Rosaviakosmos.
נכון לעכשיו, הקוסמונאוטיקה הרוסית לא עוברת את ימיה הטובים ביותר. המימון לתוכניות חלל צומצם בחדות, ומספר מפעלים נמצאים במצב קשה ביותר. אבל מדע החלל הרוסי אינו עומד במקום. גם בתנאים קשים אלה, מדענים רוסים מתכננים מערכות חלל למאה ה-21.
בחוץ לארץ החלו חקר החלל עם שיגור החללית האמריקאית אקספלורר 1 ב-1 בפברואר 1958. בראש תוכנית החלל האמריקאית עמד ורנהר פון בראון, שהיה אחד המומחים המובילים בתחום טכנולוגיית הטילים בגרמניה עד 1945, ולאחר מכן עבד בארה"ב. הוא יצר את רכב השיגור Jupiter-S המבוסס על הטיל הבליסטי Redstone, בעזרתו שוגר אקספלורר 1.
ב-20 בפברואר 1962 שיגר רכב השיגור אטלס, שפותח בהנהגתו של ק. בוסארט, את חללית מרקורי למסלול, בטיס של האסטרונאוט האמריקני הראשון ג'יי טלן. עם זאת, כל ההישגים הללו לא היו שלמים, מכיוון שהם חזרו על הצעדים שכבר נקטו הקוסמונאוטיקה הסובייטית. בהתבסס על כך, ממשלת ארה"ב עשתה מאמצים שמטרתם להשיג עמדה מובילה במרוץ החלל. ובאזורים מסוימים של פעילות חלל, בחלקים מסוימים של מרתון החלל, הם הצליחו.
לפיכך, ארצות הברית הייתה הראשונה לשגר חללית למסלול גיאוסטציוני ב-1964. אבל ההצלחה הגדולה ביותר הייתה מסירת האסטרונאוטים האמריקאים לירח בחללית אפולו 11 והגישה של האנשים הראשונים - נ. ארמסטרונג וא. אולדרין - אל פני השטח שלו. הישג זה התאפשר הודות לפיתוח, בהנהגתו של פון בראון, של רכבי שיגור מסוג שבתאי, שנוצרו בשנים 1964-1967. במסגרת תוכנית אפולו.
רכבי השיגור של שבתאי היו משפחה של רכבי שיגור דו ותלת שלבים מהמעמד הכבד והסופר-כבד, המבוססים על שימוש בלוקים סטנדרטיים. הגרסה הדו-שלבית של Saturn-1 אפשרה להציב מטען במשקל 10.2 טון למסלול נמוך על כדור הארץ, ואת ה-Saturn-5 התלת-שלבי - 139 טון (47 טון בנתיב הטיסה לירח).
הישג מרכזי בפיתוח טכנולוגיית החלל האמריקאית היה יצירת מערכת החלל הניתנת לשימוש חוזר של מעבורת החלל עם שלב מסלולי באיכות אווירודינמית, שהשיגור הראשון שלה התרחש באפריל 1981. ולמרות העובדה שכל היכולות שסופקו על ידי השימוש החוזר מעולם לא התממש במלואו בשימוש, כמובן, זה היה צעד גדול (אם כי יקר מאוד) קדימה בנתיב חקר החלל.
ההצלחות המוקדמות של ברית המועצות וארה"ב גרמו לכמה מדינות להגביר את מאמציהן בפעילות החלל. נושאות אמריקאיות שיגרו את החללית האנגלית הראשונה "אריאל-1" (1962), את החללית הקנדית הראשונה "Alouette-1" (1962), את החללית האיטלקית הראשונה "סן מרקו" (1964). עם זאת, שיגורי חלליות על ידי נושאות זרות הפכו את המדינות שבבעלותן החללית לתלויות בארצות הברית. לכן, החלה העבודה על יצירת מדיה משלנו. את ההצלחות הגדולות ביותר בתחום זה השיגה צרפת, ששיגרה את החללית A-1 כבר ב-1965 על נושאת Diaman-A משלה. לאחר מכן, בפיתוח הצלחה זו, פיתחה צרפת את משפחת רכבי השיגור של Ariane, שהיא מהחסכונית ביותר.
הצלחתה הבלתי מעורערת של הקוסמונאוטיקה העולמית הייתה יישום תוכנית ה-ASTP, שהשלב האחרון שלה - שיגור ועגינה במסלול של חלליות סויוז ואפולו - בוצע ביולי 1975. טיסה זו סימנה את תחילתן של תוכניות בינלאומיות אשר פותחה בהצלחה ברבע האחרון של המאה ה-20. הצלחתה ללא ספק הייתה ייצור, שיגור והרכבה במסלול של תחנת החלל הבינלאומית. שיתוף הפעולה הבינלאומי בתחום שירותי החלל קיבל חשיבות מיוחדת, כאשר המקום המוביל שייך למרכז המחקר והייצור הממלכתי לחלל על שמו. M.V. חרוניצ'בה.
בספר זה פירטו המחברים, על סמך ניסיונם רב השנים בתחום התכנון והיצירה המעשית של מערכות רקטות וחלל, ניתוח והכללה של ההתפתחויות המוכרות להם באסטרונאוטיקה ברוסיה ומחוצה לה, את נקודת מבטם. על התפתחות האסטרונאוטיקה במאה ה-21. העתיד הקרוב יקבע אם צדקנו או טעינו. ברצוני להביע את תודתי לאקדמאים של האקדמיה הרוסית למדעים N.A. על עצות חשובות לגבי תוכן הספר. אנפימוב וא.א. Galeev, Doctors of Technical Sciences G.M. טמקוביץ' ו-V.V. אוסטרוכוב.
המחברים מודים לדוקטור למדעים טכניים, פרופסור ב.נ. על הסיוע באיסוף חומרים ובדיון בכתב היד של הספר. רודיונוב, מועמדים למדעים טכניים A.F. Akimova, N.V. Vasilyeva, I.N. Golovaneva, S.B. Kabanova, V.T. Konovalova, M.I. מקרובה, א.מ. מקסימובה, ל.ס. מדושבסקי, א.ג. Trofimova, I.L. Cherkasov, מועמד למדעי הצבא S.V. פבלוב, מומחים מובילים של מכון המחקר של CS A.A. קאצ'קנה, יו.ג. Pichurina, V.L. Svetlichny, כמו גם Yu.A. פשינינא ונ.ג. מקרוב לסיוע טכני בהכנת הספר. המחברים מביעים את תודתם העמוקה על עצות יקרות ערך לגבי תוכן כתב היד למועמדים למדעים טכניים E.I. מוטורני, V.F. נגבקין, או.קיי. Roskin, S.V. סורוקין, ש.ק. Shaevich, V.Yu. יורייב ומנהל התוכנית I.A. גלזקובה.
המחברים יקבלו בתודה את כל ההערות, ההצעות והמאמרים הביקורתיים, שלדעתנו יגיעו לאחר פרסום הספר ויאשרו שוב שבעיות האסטרונאוטיקה הן באמת רלוונטיות ודורשות תשומת לב מקרוב של מדענים ומתרגלים, שכן כמו גם כל אלה שחיים בעתיד.
הקוסמונאוטיקה ברוסיה יורשת במידה רבה את תוכניות החלל של ברית המועצות. הגוף המנהל העיקרי של תעשיית החלל ברוסיה הוא התאגיד הממלכתי Roscosmos.
ארגון זה שולט במספר מפעלים, כמו גם אגודות מדעיות, שרובם המכריע נוצרו במהלך התקופה הסובייטית. ביניהם:
- מרכז בקרת משימה. חטיבת המחקר של המכון להנדסת מכונות (FSUE TsNIIMash). נוסדה בשנת 1960 ובסיסה בעיר מדע בשם קורולב. המשימה של מרכז בקרת המשימה היא לשלוט ולנהל את הטיסות של חלליות, שניתן לטפל בהן בו-זמנית על ידי עד עשרים מכשירים. בנוסף, ה-MCC מבצע חישובים ומחקרים שמטרתם לשפר את איכות בקרת המכשירים ולפתור בעיות מסוימות בתחום הניהול.
- סטאר סיטי היא יישוב סגור מסוג עירוני, אשר נוסד בשנת 1961 בשטח רובע שצ'לקובסקי. עם זאת, בשנת 2009 הוא הופרד למחוז נפרד והוצא משצ'לקובו. על שטח של 317.8 דונם ישנם מבני מגורים לכל הצוות, עובדי Roscosmos ובני משפחותיהם, כמו גם כל הקוסמונאוטים שעוברים אימוני חלל במרכז ההדרכה לקוסמונאוטים כאן. נכון לשנת 2016, מספר תושבי העיירה עומד על יותר מ-5,600.
- מרכז הכשרת קוסמונאוטים על שם יורי גגרין. נוסדה בשנת 1960 וממוקמת בסטאר סיטי. הכשרת קוסמונאוטים מסופקת על ידי מספר סימולטורים, שתי צנטריפוגות, מטוס מעבדה ומעבדת הידרו בת שלוש קומות. זה האחרון מאפשר ליצור תנאים חסרי משקל דומים לאלה שב-ISS. זה משתמש בדגם בגודל מלא של תחנת החלל.
- קוסמודרום בייקונור. נוסדה בשנת 1955 על שטח של 6,717 קמ"ר ליד העיר קזאלי, קזחסטן. מושכרת כיום על ידי רוסיה (עד 2050) והיא המובילה במספר השיגורים - 18 רכבי שיגור ב-2015, בעוד קייפ קנוורל נמצא בשיגור אחד מאחור, ולנמל החלל Kourou (ESA, צרפת) יש 12 שיגורים בשנה. תחזוקת הקוסמודרום כוללת שני סכומים: דמי שכירות - 115 מיליון דולר, תחזוקה - 1.5 מיליארד דולר.
- קוסמודרום ווסטוצ'ני החל להיווצר בשנת 2011 באזור עמור, ליד העיר ציולקובסקי. בנוסף ליצירת הבייקונור השני בשטח רוסיה, ווסטוצ'ני מיועדת גם לטיסות מסחריות. הקוסמודרום ממוקם קרוב לצמתי רכבת מפותחים, כבישים מהירים ושדות תעופה. בנוסף, בשל מיקומו הנוח של הווסטוצ'ני, החלקים המופרדים של רכבי השיגור ייפלו באזורים מיושבים בדלילות או אפילו במים ניטרליים. עלות יצירת הקוסמודרום תהיה כ-300 מיליארד רובל; שליש מהסכום הזה הוצא ב-2016. ב-28 באפריל 2016 התרחש שיגור הרקטה הראשון, ששיגר שלושה לוויינים למסלול כדור הארץ. שיגור החללית המאוישת מתוכנן לשנת 2023.
- קוסמודרום "פלסטסק". נוסדה בשנת 1957 ליד העיר מירני, אזור ארכנגלסק. תופסת 176,200 דונם. "פלסטסק" מיועד לשיגור מתחמי הגנה אסטרטגיים, כלי רכב מדענים ומסחריים בחלל בלתי מאוישים. השיגור הראשון מהקוסמודרום התרחש ב-17 במרץ 1966, כאשר רכב השיגור ווסטוק-2 המריא עם הלוויין קוסמוס-112 על הסיפון. בשנת 2014 הושק רכב השיגור החדש ביותר בשם אנגרה.
השקה מהקוסמודרום בייקונור
כרונולוגיה של התפתחות הקוסמונאוטיקה המקומית
התפתחות הקוסמונאוטיקה המקומית מתחילה בשנת 1946, אז נוסדה לשכת התכנון הניסויים מס' 1, שמטרתה פיתוח טילים בליסטיים, כלי שיגור ולוויינים. בשנים 1956-1957, במאמצי הלשכה, תוכנן הטיל הביניבשתי הבין-יבשתי שיגור המשגר R-7, בעזרתו שוגר הלוויין המלאכותי הראשון, ספוטניק-1, למסלול כדור הארץ ב-4 באוקטובר 1957. ההשקה התרחשה באתר המחקר Tyura-Tam, שפותח במיוחד למטרה זו, ולימים ייקרא Baikonur.
ב-3 בנובמבר 1957 שוגר הלוויין השני, הפעם עם יצור חי על הסיפון - כלב בשם לאיקה.
לאיקה היא היצור החי הראשון במסלול כדור הארץ
מאז 1958 החלו ללמוד שיגורים של תחנות קומפקטיות בין-כוכביות, במסגרת התוכנית באותו השם. ב-12 בספטמבר 1959, בפעם הראשונה, חללית אנושית ("לונה-2") הגיעה לפני השטח של גוף קוסמי אחר - הירח. לרוע המזל, לונה 2 נפלה על פני הירח במהירות של 12,000 קמ"ש, מה שגרם למבנה להפוך באופן מיידי למצב גז. בשנת 1959, לונה 3 קיבלה תמונות של הצד הרחוק של הירח, מה שאפשר לברית המועצות לנקוב בשמות של רוב מרכיבי הנוף שלה.