Kosmosa kuģis visā tā daudzveidībā ir gan cilvēces lepnums, gan rūpes. Pirms to izveides bija gadsimtiem sena zinātnes un tehnikas attīstības vēsture. Kosmosa laikmets, kas ļāva cilvēkiem paskatīties uz pasauli, kurā viņi dzīvo no ārpuses, pacēla mūs jaunā attīstības stadijā. Raķete kosmosā mūsdienās nav sapnis, bet gan augsti kvalificētu speciālistu rūpju objekts, kas saskaras ar uzdevumu uzlabot esošās tehnoloģijas. Kādi kosmosa kuģu veidi tiek izšķirti un kā tie atšķiras viens no otra, tiks apspriesti rakstā.
Definīcija
Kosmosa kuģis ir vispārināts nosaukums visām ierīcēm, kas paredzētas darbībai kosmosā. To klasifikācijai ir vairākas iespējas. Vienkāršākajā gadījumā izšķir pilotējamos un automātiskos kosmosa kuģus. Pirmie savukārt ir iedalīti kosmosa kuģos un stacijās. Atšķiras pēc iespējām un mērķa, un daudzējādā ziņā tie ir līdzīgi struktūras un izmantotā aprīkojuma ziņā.
Lidojuma iespējas
Jebkurš kosmosa kuģis pēc tamPalaišana notiek trīs galvenajos posmos: palaišana orbītā, faktiskais lidojums un nosēšanās. Pirmajā posmā aparāts attīsta ātrumu, kas nepieciešams, lai iekļūtu kosmosā. Lai nokļūtu orbītā, tās vērtībai jābūt 7,9 km/s. Pilnīga zemes gravitācijas pārvarēšana ir saistīta ar otrā kosmiskā ātruma attīstību, kas vienāda ar 11,2 km/s. Šādi raķete pārvietojas kosmosā, kad tās mērķis ir Visuma telpas attālās daļas.
Pēc atbrīvošanas no pievilcības seko otrais posms. Orbitālā lidojuma procesā kosmosa kuģu kustība notiek pēc inerces tiem piešķirtā paātrinājuma dēļ. Visbeidzot, nosēšanās posms ietver kuģa, satelīta vai stacijas ātruma samazināšanu gandrīz līdz nullei.
Pildījums
Katrs kosmosa kuģis ir aprīkots ar aprīkojumu, kas atbilst uzdevumiem, kuru risināšanai tas ir paredzēts. Taču galvenā nesakritība ir saistīta ar tā saukto mērķa aprīkojumu, kas nepieciešams tieši datu iegūšanai un dažādiem zinātniskiem pētījumiem. Pārējais kosmosa kuģa aprīkojums ir līdzīgs. Tas ietver šādas sistēmas:
- enerģijas padeve - visbiežāk saules vai radioizotopu baterijas, ķīmiskās baterijas, kodolreaktori apgādā kosmosa kuģus ar nepieciešamo enerģiju;
- sakari - tiek veikta, izmantojot radioviļņu signālu, ievērojamā attālumā no Zemes, īpaši svarīga kļūst precīza antenas virzīšana;
- dzīvības atbalsts - sistēma ir raksturīga pilotējamiem kosmosa kuģiem, pateicoties tai cilvēkiem ir iespējams palikt uz klāja;
- orientācija - tāpat kā visi citi kuģi, kosmosa kuģi ir aprīkoti ar aprīkojumu, lai pastāvīgi noteiktu savu pozīciju kosmosā;
- kustība - kosmosa kuģu dzinēji ļauj veikt izmaiņas lidojuma ātrumā, kā arī tā virzienā.
Klasifikācija
Viens no galvenajiem kritērijiem kosmosa kuģu iedalīšanai tipos ir darbības režīms, kas nosaka to iespējas. Pamatojoties uz to, ierīces izšķir:
- atrodas ģeocentriskā orbītā vai mākslīgos Zemes pavadoņos;
- tiem, kuru mērķis ir pētīt attālos kosmosa apgabalus - automātiskās starpplanētu stacijas;
- izmanto cilvēku vai nepieciešamo kravu nogādāšanai mūsu planētas orbītā, tos sauc par kosmosa kuģiem, var būt automātiski vai apkalpoti;
- paredzētas, lai ilgstoši uzturētu cilvēkus kosmosā, tās ir orbitālās stacijas;
- nodarbojas ar cilvēku un kravu nogādāšanu no orbītas uz planētas virsmu, tos sauc par nolaišanos;
- var izpētīt planētu, kas atrodas tieši uz tās virsmas, un pārvietoties ap to. Šie ir planētu roveri.
Sīkāk apskatīsim dažus veidus.
AES (mākslīgie zemes pavadoņi)
Pirmie kosmosā palaisti transportlīdzekļi bija mākslīgizemes pavadoņi. Fizika un tās likumi jebkuras šādas ierīces palaišanu orbītā padara par biedējošu uzdevumu. Jebkuram aparātam ir jāpārvar planētas gravitācija un pēc tam uz tās nav jākrīt. Lai to izdarītu, satelītam jāpārvietojas ar pirmo kosmosa ātrumu vai nedaudz ātrāk. Virs mūsu planētas tiek izdalīta mākslīgā pavadoņa iespējamās atrašanās vietas nosacīta apakšējā robeža (iet cauri 300 km augstumā). Ciešāka novietošana izraisīs ierīces diezgan strauju palēnināšanos atmosfēras apstākļos.
Sākotnēji mākslīgos Zemes pavadoņus orbītā varēja nogādāt tikai nesējraķetes. Fizika tomēr nestāv uz vietas, un mūsdienās tiek izstrādātas jaunas metodes. Tātad viena no pēdējā laikā bieži izmantotajām metodēm ir palaišana no cita satelīta. Ir plānots izmantot arī citas iespējas.
Ap Zemi riņķojošo kosmosa kuģu orbītas var atrasties dažādos augstumos. Protams, no tā ir atkarīgs arī laiks, kas nepieciešams vienam aplim. Satelīti, kuru apgriezienu periods ir vienāds ar dienu, tiek novietoti tā sauktajā ģeostacionārajā orbītā. Tas tiek uzskatīts par visvērtīgāko, jo uz tā izvietotās ierīces zemes novērotājam šķiet nekustīgas, kas nozīmē, ka nav jāveido mehānismi antenu rotēšanai.
AMS (automātiskās starpplanētu stacijas)
Zinātnieki saņem milzīgu informācijas daudzumu par dažādiem Saules sistēmas objektiem, izmantojot kosmosa kuģus, kas nosūtīti ārpus ģeocentriskās orbītas. AMS objekti ir planētas un asteroīdi, un komētas un patnovērošanai pieejamas galaktikas. Šādām ierīcēm izvirzītie uzdevumi prasa milzīgas zināšanas un pūles no inženieriem un pētniekiem. AWS misijas ir tehnoloģiskā progresa iemiesojums un tajā pašā laikā ir tā stimuls.
Pilota kosmosa kuģis
Transportlīdzekļi, kas izstrādāti, lai nogādātu cilvēkus līdz noteiktam mērķim un atgrieztu tos atpakaļ, tehnoloģiskā ziņā nekādā ziņā nav zemāki par aprakstītajiem veidiem. Šim tipam pieder Vostok-1, ar kuru veica lidojumu Jurijs Gagarins.
Visgrūtākais uzdevums pilotējamā kosmosa kuģa radītājiem ir nodrošināt apkalpes drošību atgriešanās laikā uz Zemes. Arī nozīmīga šādu ierīču daļa ir avārijas glābšanas sistēma, kas var kļūt nepieciešama kuģa palaišanas laikā kosmosā, izmantojot nesējraķeti.
Kosmosa kuģi, tāpat kā visa astronautika, tiek pastāvīgi pilnveidoti. Pēdējā laikā plašsaziņas līdzekļos bieži varēja redzēt ziņas par zondes Rosetta un nolaišanās aparāta Philae aktivitātēm. Tie iemieso visus jaunākos sasniegumus kosmosa kuģu būves jomā, aparāta kustības aprēķinos un tā tālāk. Zondes Philae nolaišanās uz komētas tiek uzskatīta par notikumu, kas salīdzināms ar Gagarina lidojumu. Interesantākais ir tas, ka tas nav cilvēces iespēju vainags. Mēs joprojām gaidām jaunus atklājumus un sasniegumus gan kosmosa izpētē, gan lidmašīnu būvniecībā.
