На каком расстоянии от земли находится мкс: Высота орбиты МКС – Статьи на сайте Четыре глаза

Что такое Международная космическая станция сегодня

Первый кирпич в фундамент МКС был заложен ровно двадцать лет назад, когда Россия вывела на орбиту функциональный грузовой блок «Заря». А через две недели американский шаттл «Индевор» пристыковал к «Заре» модуль «Юнити» (Node-1). На орбите развернулась стройка, аналогов которой история не знала.

МКС стала по-настоящему глобальным проектом. Она объединила передовые достижения и перспективные технологии России, США, ведущих европейских держав, Канады и Японии. На станции побывали представители 18 государств.

И какие бы политические бури ни бушевали на Земле, в космосе все четко: есть конкретная экспедиция, конкретная работа. Есть один экипаж, одна команда. Никто не заинтересован, чтобы появились разногласия. Это сразу может сказаться и на безопасности полета, и на выполнении программы. Во время космического полета мы от политики не зависим — говорят космонавты и астронавты.

«Сегодня для того, чтобы идти вперед, необходимо в полной мере использовать научно-технический задел МКС для реализации новых масштабных научно-исследовательских программ изучения и освоения космического пространства, особенно дальнего космоса и пилотируемой космонавтики», — отметил в приветствии участникам научно-практической конференции, посвященной 20-летию функционирования МКС, президент РФ Владимир Путин. Текст приветствия зачитал вчера на конференции глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин.

В первом экипаже «строителей» на «Индеворе» прилетел российский космонавт Сергей Крикалев. Уже тогда Герой Советского Союза и Герой России. Для него это был четвертый космический полет. В том числе второй — на американском шаттле.

Как это было? Корреспондент «РГ» накануне юбилея МКС побеседовал с исполнительным директором по пилотируемым космическим программам госкорпорации «Рос­космос» Сергеем Крикалевым.

Сергей Константинович, вы открывали люк станции вместе с капитаном «Индевора» Робертом Кабаной?

Сергей Крикалев: Да. Входили, а точнее — вплывали вместе. Вместе открывали люк.

Там была довольно хитрая, сложная процедура стягивания модулей. Она шла не совсем так, как мы ожидали. Но это, кстати, те ситуации, которые обычно встречаются в полете и которые до деталей отрабатываются на Земле. Мы проверили все системы, герметичность, убедились, что стянуты не только замки, но и крюки стыковочного механизма. А он стягивал объекты силой в несколько тонн! Только тогда, выровняв давление, открыли люки. Это был сначала «Node-1», а потом наш ФГБ.

Космонавты говорят, любая орбитальная станция имеет свой неповторимый запах. А чем пахла МКС?

Сергей Крикалев: Это был запах пластика, металла. Как обычно, когда модуль на Земле делается практически в стерильных условиях.

Билл Шеперд тогда сказал: «А что нам еще надо? Вода есть. Свет есть. Туалет есть. Все, жизнь началась». Мы поняли: прилетели к себе домой

А кто первым включил свет?

Сергей Крикалев: Когда мы вошли в Node-1, свет там уже был — по командной радиолинии с Земли. А потом американские члены экипажа добавили дополнительное освещение. Когда вошли в наш модуль ФГБ, там уже свет включал я.

Какие были риски у первых космических «строителей»? Вы ранее, еще в 27 лет, участвовали в разработке методики стыковки с «мертвой» станцией «Салют». Опыт пригодился?

Сергей Крикалев: Конкретно тут, конечно, нет. Здесь методика сближения была другая. Но скажу так: опыт работы с космической техникой всегда пригодится. Нам, например, пришлось менять один из приборов, который по результатам испытаний первых дней показал, что работает не очень штатно. Вот здесь вовсю пригодился опыт работы на станции «Мир», потому что замена таких приборов там проводилась не раз. Это была знакомая работа.

Проект МКС делался на 15 лет, а станция летает уже двадцать. Сколько еще она может прослужить?

Сергей Крикалев: Сначала было определено: до 2020 года. Сейчас уже все партнеры согласились — до 2024-го. И идет обсуждение продления эксплуатации станции до 2028 года. Я думаю, она до 2028-го точно может отслужить, а дальше — покажут испытания.

А когда российский экипаж опять начнет летать в составе из трех человек?

Сергей Крикалев: Когда придет следующий модуль. Российский сегмент МКС должен пополниться еще тремя модулями — лабораторным, узловым и научно-энергетическим. Многофункциональный лабораторный модуль отправится на орбиту первым. Он должен был быть запущен некоторое время назад, но из-за технических задержек, к сожалению, это время сдвинулось. Поэтому нет смысла пока посылать еще космонавтов, пока нет дополнительных рабочих мест.

Наши новые модули могут стать основой для российской самостоятельной орбитальной станции?

Сергей Крикалев: Теоретически могут. Но, с точки зрения практической, международное взаимодействие с партнерами, когда каждый выполняет функции, полезные для всех, как показала жизнь, наиболее эффективно. Строить свое маленькое «натуральное хозяйство» можно, но более эффективно продолжать летать «в составе».

Будущее за международными станциями?

Сергей Крикалев: По крайней мере МКС точно продолжит летать так, как она летает. Если появится необходимость отделения или строительства самостоятельных станций, наверное, это может быть обеспечено. Но это не будет самым оптимальным вариантом.

Чему за это время американцы научились у нас? И чему мы научились у американцев?

Сергей Крикалев: Когда ты делаешь проект в рамках одного агентства — это одна история. А когда ты вынужден взаимодействовать с остальными, выстраивать взаимоотношения, порядок принятия решений и обеспечение безопасности станции совместными усилиями, — это не такая простая штука. Разный навык, разное умение. И благодаря совместной работе мы этим умением овладели.

Из истории МКС

В 2003 году стройка на орбите заморозилась: 1 февраля произошла катастрофа американской «Колумбии», погибли семь членов экипажа. Полеты шаттлов приостановили. Вся нагрузка по поддержанию работоспособности станции легла на плечи российских кораблей «Союз» и «Прогресс». Первый после трагедии испытательный полет состоялся в июле 2005 года.

Сейчас на станции работает уже 57-я долговременная экспедиция. И сама МКС преобразилась до неузнаваемости и «раздалась» в размерах.

На МКС побывали семь космических туристов.

10 августа 2003 года всех поразила «наземно-орбитальная» свадьба: российский космонавт Юрий Маленченко в полете женился на Екатерине Дмитриевой из Техаса, которая находилась на Земле. Во время церемонии жених говорил свое «да» на высоте 400 километров над Землей, а невеста говорила «да», наблюдая любимого по видеосвязи. Впрочем, одет жених был как подобает: на грузовом «Прогрессе» помимо топлива, продуктов и воды командиру в личной посылке передали фрак и обручальное кольцо.

Какие научные эксперименты выполняют на МКС?

Есть около двадцати направлений работы. Среди них — технологии, биотехнологии. Проходят биологические эксперименты по выращиванию протеиновых кристаллов. Есть работы, связанные с получением чистых материалов. Особо чистых лекарств. В условиях невесомости, поскольку нет такой турбулентности, как на Земле, нет температурной конвекции, есть возможность очень чисто разделять вещества на фракции. Это очень важно для производства лекарств.

Одни из самых уникальных экспериментов — «Плазменный кристалл». Это интересный российско-германский эксперимент с пылевой плазмой, то есть плазмой с макроскопическими частицами. Многие ученые считают, что открытие устойчивых трехмерных плазменных кристаллов вполне претендует на Нобелевскую премию.

В чем смысл таких исследований именно в космосе? По словам специалистов, здесь три существенных фактора. Прежде всего невесомость и вакуум. А еще точка обзора: какие-то вещи нельзя увидеть «лицом к лицу» на Земле, а можно только из космоса.

Управление полетом МКС осуществляется из двух Центров: российским сегментом — из ЦУП-М в подмосковном Королеве, американским сегментом — из ЦУП-Х в Хьюстоне. Работу лабораторных модулей — европейского «Колумбус» и японского «Кибо» — контролируют соответственно Центры управления Европейского космического агентства в Оберпфаффенхофене и Японского агентства аэрокосмических исследований в Цукубе.

Российский и американский ЦУПы связаны всеми необходимыми линиями связи, и между ними идет круглосуточный обмен информацией. За время полета МКС из-за чрезвычайных обстоятельств в США трижды все управление станцией передавалось в подмосковный ЦУП. Первый раз — из-за угрозы терактов в связи с трагическими событиями 11 сентября 2001 года. Второй — 3 октября 2002 года, когда через штат Техас проходил ураган «Лилли». Третий — с 22 по 27 сентября 2005 года из-за урагана «Рита».

У российской стороны еще не было причины передавать управление в ЦУП-Х.

Они были первыми

2 ноября 2000 года на российском пилотируемом корабле «Союз» на МКС прибыл первый долговременный экипаж. В команде было трое: командир станции американец Уильям Шеперд, пилот и командир корабля «Союз ТМ-31» Юрий Гидзенко (тогда уже тоже Герой России, имевший за плечами 179 суток работы в космосе), бортинженер Сергей Крикалев. О том, как «первые» обживали станцию, накануне юбилея корреспонденту «РГ» рассказал Юрий Гидзенко, ныне первый заместитель руководителя полетами российского сегмента МКС.

Юрий Павлович, первый день помните?

Юрий Гидзенко: Еще бы. Я начал открывать люк со стороны корабля «Союз» в сторону станции. Замки открылись, а люк корабля — не отходит, его «присосало». Короче, сдернули его вместе с Сергеем. Он первый на станцию залетел, потом Шеперд. За ними — я.

Первое ощущение от станции?

Юрий Гидзенко: По сравнению с транспортным кораблем, в котором мы находились двое суток, станция показалась очень просторной. Хотя там было очень много различных укладок: с оборудованием, запасными приборами, едой, водой и т.д. Первым делом включили свет, расконсервировали систему раздачи и подогрева воды, расконсервировали туалет. Билл Шеперд тогда сказал: «А что нам еще надо? Вода есть. Свет есть. Туалет есть. Все, жизнь началась». Мы поняли: прилетели к себе домой.

Затем подготовили видеокамеры, состыковали телевизионные и электрические разъемы, чтобы обеспечить телерепортаж. Это была одна из первых работ на МКС.

Трудности были?

Юрий Гидзенко: Не без этого. Труднее всего оказалось наладить совместную работу российского и американского оборудования на борту станции: было разное напряжение. Чтобы оживить станцию, надо было выполнить большое количество специфических работ. Мы активировали главные узлы системы жизнеобеспечения и расконсервировали всевозможное станционное оборудование, портативные компьютеры, спецодежду, офисные принадлежности, кабели и электрооборудование… Надо было включить все системы, протестировать, проверить их функционирование в различных режимах. Если какие-либо отказы или нештатные ситуации, несоответствия — вместе с Землей все это ликвидировать, купировать.

Мы готовили почву для длительного пребывания землян в космосе и обширных международных научных исследований по крайней мере на следующие 15 лет. Ответственность зашкаливала.

Рассказывают, в настоящее приключение вылилась стыковка с МКС грузового корабля «Прогресс»?

Юрий Гидзенко: Там было все: неожиданная «раскачка» грузовика, переход на ручной режим управления, запотевание объектива телекамеры, невозможность контроля положения ко­рабля относительно МКС… Работали вдвоем с Сергеем: один наблюдал за кораблем в иллюминатор, другой управлял сближением.

По сути самый большой эксперимент был проведен на орбите именно в процессе первой пилотируемой экспедиции МКС?

Юрий Гидзенко: Думаю, да. Действительно, очень многое было сделано в первый раз.

А правда, что даже первый стол на новой станции сделали из… контейнеров от кислородных шашек?

Юрий Гидзенко: Правда.

Вам пришлось уже принимать другие экипажи?

Юрий Гидзенко: Конечно. Прилетали шаттлы, наши грузовики. На шаттле, который привез вторую экспедицию — это был экипаж Юрия Усачева, — мы вернулись обратно на Землю.

А действительно, каюты астронавтов на МКС отличаются от наших?

Юрий Гидзенко: Я бы не сказал. Может, они чуть больше. Но это непринципиально: в каюте спальный мешок привязан вертикально. «Залетел» в него, глаза закрыл — спишь. Зато в наших каютах есть иллюминаторы: перед сном шторочку приоткрыл, на Землю посмотрел. Красиво.

Вопрос о станциях и санкциях: могут ли быть пограничные столбы в космосе?

Юрий Гидзенко: Какие столбы? Мы, что называется, в одной лодке, в одном корабле. Космическая станция не автомобиль: на обочину не поставишь и из нее не выйдешь.

Как вы считаете, на основе своего сегмента МКС американцы могут что-то отсоединить и что-то такое самостоятельное сделать?

Юрий Гидзенко: Нет. У них такой возможности нет: все их модули очень жестко друг к другу привязаны. Они сами не самостоятельны. А вот у нас такая возможность есть. Если мы говорим о дне рождения МКС, мы говорим о ФГБ «Заря». Это самодостаточный модуль, у которого есть свои «мозги» и своя система электропитания. Точно так же можем говорить о служебном модуле «Звезда». И точно так же о многофункциональном лабораторном модуле, который, дай бог, через год полетит.

Как вы считаете, какое будущее у российской пилотируемой космонавтики?

Юрий Гидзенко: Если брать совсем далекую перспективу, то это, конечно, Марс. Но перед этим мы должны отработать все технологии на Луне. А перед тем, как на Луну лететь, надо очень серьезную задачу выполнить — создать сверхтяжелый носитель. Вот такая цепочка выстраивается.

Чем и кому угрожает российская противоспутниковая ракета?

Прошло четыре дня после запуска Россией с космодрома «Плесецк» ракеты A-235 «Нудоль», уничтожившей старый советский спутник «Космос-1408», построенный еще в советской Украине, в Днепропетровске и запущенный с того же космодрома в 1982 году. Аппарат принадлежал военным, и был частью советской разведывательной системы «Целина-Д», насчитывавшей 130 спутников, хотя и не работал более 30 лет.

Ракета «Нудоль», напротив, продукт уже путинской России. Её первый запуск состоялся вскоре после аннексии Крыма и начала вторжения в Украину: в августе 2014-го. Нынешний старт был девятым (считая и неудачные).

Россия не стала первой или даже второй в запуске ракеты наземного базирования, успешно сбившей орбитальный аппарат, а четвертой: 11 января 2007 года Китай уничтожил ракетой SC-19 сломавшийся метеорологический спутник FY-1C, запущенный восемью годами ранее. 21 февраля 2008 года военно-морской флот США сбил неисправный американский аппарат USA-193 с помощью ракеты RIM-161. (До этого, еще в 1985 году США успешно сбили свой спутник Solwind P78-1, существовавший на орбите c 1979 года, ракетой, запущенной с истребителя F-15.) 27 марта 2019 года Индия уничтожила специально запущенный спутник-мишень Microsat-R противоспутниковой ракетой Mission Shakti.

Причина, по которой о российском запуске говорят сегодня так много проста: ни один из предыдущих перехватов не приводил к эвакуации космонавтов, да еще и интернационального экипажа, в котором кроме американцев и немцев, были кстати и два россиянина. Переходные люки между отсеками МКС были задраены, а экипажи два часа просидели в прочных спускаемых аппаратах, готовых отстыковаться.

Представитель Госдепартамента Нед Прайс (Ned Price) заявил журналистам, что «опасное и безответственное поведение России ставит под угрозу стабильность космического пространство на долгое время и ясно демонстрирует, что [заявления] России о противодействии милитаризации космоса являются неискренними и лицемерными». По его словам, российский перехват произвел более 1500 единиц «отслеживаемого орбитального мусора».

«Эти осколки не остаются на одном месте. Возникнув в результате ударного воздействия на огромной скорости, они в условиях вакуума и невесомости меняют орбиту, разлетаясь выше и ниже на сотни километров и двигаются со скоростью 5 – 8 километров в секунду», – поясняет профессор физики и астрономии Университета Пердью, Иллинойс, Кэролин Фру (Carolin Frueh). – На высоте около 500 километров объекту может потребоваться до 25 лет, чтобы упасть на Землю. С расстояния 800 километров это может занять более ста лет. А с высоты 1200 километров падение с орбиты на землю может затянуться и на 2000 лет».

Орбита уничтоженного «Космос-1408» находилась на высоте не более 500 километров, то есть менее чем на 100 км выше орбиты МКС (400-420 км). Кроме того «Россия выбрала слишком массивный спутник. – объясняет Джонатан МакДауэл (Jonathan McDowell), специалист Центра астрофизики Гарварда и Смитсониан (Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics). – Его вес 1750-2200 килограмм, что дает больше осколков. На самом деле нет причин, по которым они должны были использовать такую крупную цель, вполне можно было выбрать поменьше и сгенерировать меньше мусора. По моей оценке количество отслеживаемого мусора на низкой околоземной орбиты увеличилось за одну ночь примерно на 10% или даже больше».

С этим в сущности согласны и аналитики в России. Бывший начальник 4-го Центрального научно-исследовательского института (ЦНИИ) Минобороны России генерал-майор в отставке Владимир Дворкин заявил «Интерфаксу»: «Прямого нарушения никаких международных соглашений нет. И предупреждать мы никого не должны… Ничего в этом испытании особенного нет, кроме неосторожности. Не надо было устраивать такое облако обломков».

Российский МИГ-31 проводит пуск ракеты (архивное фото)

По мнению Кэролин Фру, существует опасность каскадного эффекта – каждое столкновение мусора с новым объектом на орбите приводит ко все большему числу обломков. И так в геометрической прогрессии. В 1978 году ученый НАСА Дональд Кесслер (Donald Kessler) предупреждал о сценарии конца света (так называемый «синдром Кесслера»), при котором каскад сталкивающихся обломков может сделать невозможными космические путешествия и использование спутников. Впрочем, Кэролин Фру пока не считает этот сценарий слишком вероятным.

«Проблема мусора особенно важна в эпоху бурной коммерциализации космоса, — продолжает мысль Джонатан МакДауэл. – Коммерческая эффективность запусков, осуществляемых частными компаниями, напрямую зависит от степени угрозы. Проблема в том, что вы не просто уничтожаете вражеские спутники. Вы в конечном итоге повреждаете и свои – тем самым орбитальным мусором, который создали». Так что, иронично замечает МакДауэл, акция военно-космических сил России «вряд ли приведет к росту продаж «Роскосмоса» на рынке коммерческих запусков».

Эксперты приводят сравнения. В отличие от «Космос-1408», уничтоженного своими хозяевами в непосредственной близи от МКС, американский разведывательный спутник USA-193, запущенный в декабре 2006 года и вышедший из строя через месяц, сбили в 2008 году потому, что было замечено, что он сходит с орбиты со скоростью 500 метров в день и представляет потенциальную угрозу, так как на нём оставалось 450 килограмм токсичного гидразинового топлива (кстати, этот яд – стандартное топливо для российской ракеты-носителя «Протон»). Таким образом цель его уничтожения над Тихим океаном была совершенно не праздной, да и орбита находилась ниже МКС: около 250 километров. В результате удара образовалось всего 174 обломка (то есть в 8 – 9 раз меньше, чем в случае с российским «Космос-1408»), достаточно больших по размеру для обнаружения. Все они были занесены в каталог военными США, и последний фрагмент упал на землю 28 октября 2009 года – спустя полтора года.

Цель ниже орбиты МКС была выбрана и индийской ракетой: 300 километров, а китайский комплекс выбрал цель выше, зато намного дальше МКС: 865 километров, да и спутник был в три раза меньше российского. Таким образом, российское противоспутниковое испытание можно считать наименее «экологичным».

Есть ли в истории с российским запуском что-то кроме темы космического мусора, представляет ли комплекс A-235 «Нудоль» реальную военную угрозу? Уничтожение спутников – очень дорогое удовольствие, отмечают эксперты. Эксперименты с различными технологиями проходят с конца 1950-х годов с переменным успехом и периодически затухают вовсе. Проблема в низкой эффективности. Сначала были трудности с точностью наведения. Так в 1959 году хорошим результатом считался пролет американской ракеты Bold Orion на расстоянии 6.4 км от спутника-цели Explorer-6. Но с этого расстояния космический объект можно уничтожить лишь с помощью ядерного взрыва со всеми его последствиями: обычный боеприпас бесполезен. Сегодня уже можно добиться прямого попадания ракеты в спутник, и не требуется вообще никакого заряда: хватает кинетической энергии удара. Но все равно ракетой (будь то наземного или авиационного базирования) можно уничтожить лишь низколетящий аппарат на высоте несколько сот километров.

При этом, например, спутники системы GPS находятся на орбитах высотой около 20 тыс. км, геостационарная орбита (где спутник оказывается как бы висящим над одной точкой земной поверхности из-за вращения Земли) находится на удалении 35.786 от поверхности Земли: там расположены многие военные и телекоммуникационные аппараты. Достать их с помощью небольшой и относительно простой твердотопливной ракеты невозможно, говорят эксперты. А подготовка к запуску большой жидкостной ракеты занимает много времени, за которое она может быть уничтожена противником еще до старта – не говоря уж о ее стоимости.

Истребитель-перехватчик российских ВКС МИГ-31 с гиперзвуковой ракетой Кинжал (архивное фото)

Считается, что чтобы добиться сбоя в системе GPS надо одновременно вывести из строя минимум шесть спутников. И это даст агрессору лишь полтора часа, пока резервные мощности не компенсируют «дыру». Запустить же новые спутники взамен сбитых будет сравнительно просто из-за их небольшого размера. Таким образом, борьба с чужими орбитальными объектами не рентабельна и не эффективна. Это тем более относится к более экзотическим экспериментам: спутникам-истребителям, которые подходят к цели, сами находясь на орбите, космическим лазерам или механическим ловушкам.

Что же касается космического мусора, то он «делает свое черное дело без всякой дискриминации», рассказывает Кэролин Фру. Для избежания столкновений с новыми осколками, возникшими на этой неделе, придется нести дополнительные затраты всем: и США, и Китаю, и самой России. МКС и спутникам, находящимся в 500-километровой зоне, придется маневрировать – это дополнительное топливо и соответственно сокращенный срок службы аппарата, напоминает эксперт. Мелкий мусор повреждает солнечные батареи, создавая проблемы с электропитанием. Станциям радарного слежения придется отслеживать на полторы тысячи больше объектов – а эта работа стоит денег: в США ее выполняет несколько ведомств: и стратегическое командование, и НАСА, и частные компании.

Но что самое главное – в отличие от земной поверхности, в космосе собрать мусор почти невозможно: «Есть простая технология, которую вы применяете к своему спутнику, чтобы быстрее спустить его с орбиты в конце срока службы и направить в плотные слои атмосферы над безопасным ройном океана, где он почти целиком сгорит, – объясняет Кэролин Фру. – Это еще до того, как он станет космическим мусором. Япония первая продемонстрировала в этом году технологию активного сбора мусора в рамках миссии Elsa-D: но даже эта технология работает только с крупным нефрагментированным мусором: например, японский аппарат способен убрать с орбиты старый спутник, с которым утрачена связь, направить его к земле в нужном месте. Сегодня нет технологии сбора фрагментированного мусора в космосе и удаления его с орбиты», – заключает Кэролин Фру. Эксперты ожидают, что мусор созданный в результате нового российского испытания, будет представлять опасность минимум в течении десятилетия.

В этом отношении запуски, проводимые в свое время СССР, были более “гуманными”. «Даже во время последнего зачетного пуска ракеты ее двигатели не включались, – вспоминает заслуженный летчик-испытатель, герой России Александр Гарнаев. – Придя в назначенную точку, я выполнил отцепку ракеты с внешний подвески. Перевернул самолет, чтобы посмотреть на нее. Помню, меня удивило, что на этой высоте, около 25 километров, даже без двигателя она почти не снижалась, а некоторое время летела совсем рядом с самолетом, гремевшем на полном форсаже… «Горячего» пуска в тот момент никто и не планировал по очень веской причине – это дало бы повод для обоснованной реакции стратегических сил США, а от прямой угрозы 3-й мировой войны СССР даже в тот момент старался-таки держаться подальше, чем нынче… Зачёт же был получен по результатам моделирования бортовых телеметрических данных ракеты с момента прохождения команды «Пуск» точно на директрисе стрельбы, без включения ракетного двигателя».

Александр Гарнаев был одним из двух пилотов, которые в 1991 году испытали и довели до завершения последнюю советскую противоспутниковую систему: ракета 30П6 «Контакт» прикреплялась к самолету МиГ-31Д (модифицированная версия серийного перехватчика). Самолет разгонялся до трех скоростей звука, достигал максимального потолка и делал «баллистическую горку», набирая кратковременно более 25 километров для выпуска ракеты. «Самой большой сложностью было выйти на нужную точку в нужный момент времени с точностью в считанные десятки метров, вспоминает Александр Гарнаев. – Набор высоты и разгон осуществлялся по очень сложному профилю, и весь полет занимал до часа. Советская система спутниковой навигации ГЛОНАСС существовала тогда в самом зачаточном состоянии. Все время что-то не срабатывало, мы были практически первыми, кто ее использовал».

Но успешным результатом условного поражения явилась не куча космического мусора, а «два финальных полёта – один с условным пуском и математическим моделированием траектории ракеты от точки отцепки и включения её боевых цепей, второй – с отцепкой ракеты в расчётной точке пуска без включения маршевых двигателей (по баллистической траектории) с последующей обработкой сигналов бортовой телеметрии».

Этим событиям на полигоне Сары-Шаган на берегу озера Балхаш уже исполнилось 30 лет. Успешный «пуск» был совершен 26 июля 1991 года – за месяц до ГКЧП и за пять до распада СССР.

«Мне не хотелось бы комментировать нынешний противоспутниковый запуск, – сказал Русской службе «Голоса Америки» Александр Гарнаев. – По недавно принятому в России закону – анализ, даже сделанный на базе открытых источников, может быть квалифицирован как разглашение гостайны. Только в 2011 году лично Михаил Горбачёв в интервью Владимиру Познеру рассказал о деталях проекта, который выполнялся тогда по его указанию».

«Наша программа была тем самым ассиметричным и в разы более дешевым ответом на «Звёздные войны» президента США Рональда Рейгана (Стратегическая оборонная инициатива, СОИ — Strategic Defense Initiative, SDI), которые предусматривали выведение на околоземную орбиту ударных комплексов целеуказания и космического вооружения. – вспоминает Александр Гарнаев. – После телевыступления Горбачёва, фирма МиГ разместила в свободном интернет-доступе краткую аннотацию. Но первые фото сверхсекретного МиГ-31Д с ракетой на внешней подвеске появились в зарубежных изданиях («International Defense Review», «Aviation Week & Space Technology») почти сразу после испытаний. Зная, какой режим секретности был на объекте, я думаю – это была намеренная контролируемая утечка. Данные об успешном условном запуске, переданные единственный раз по открытым каналам связи, позволяли сделать противнику вывод, что наша миссия выполнена».

«Думаю, что это стало фактором закрытия программы СОИ», – заключает Гарнаев. Так или иначе, в 1993 году она действительно была свернута. Да и распад СССР привел мир к совсем другим реальностям и на время убрал накал противостояния – в том числе и в космосе.

В 21-м веке, уже не СССР, а путинская Россия вновь использует МиГ-31 (до сих пор один из самых скоростных самолетов в мире) как носитель для новых ракет. Так, 9 мая 2018 года на военном параде в Москве этот пришедший из советских времен 40-тонный самолет нес на внешней подвеске уже гиперзвуковую ракету Х-47М2 «Кинжал». ..

«Думаю, что успешный запуск российской антиспутниковой ракеты – это не столько прямая военная угроза и даже не столько новый виток гонки вооружений, сколько попытка добиться нового раунда переговоров по ограничению вооружений на новом уровне и на новых условиях, – считает эксперт Джонатан МакДауэл. – Сфера космических вооружений особенно чувствительна к политическим капризам, потому что общество воспринимает ее как слишком экзотическую».

Значение g

В блоке 2 кабинета физики было дано уравнение для определения силы тяжести ( F _grav ), с которой объект массой м притягивается к земле

Теперь в этой единице введено второе уравнение для расчета силы тяжести, с которой объект притягивается к земле.

где д представляет собой расстояние от центра объекта до центра земли.

В первом уравнении g называется ускорением свободного падения. Его значение составляет 9,8 м/с ² на Земле. То есть ускорение свободного падения на поверхности земли на уровне моря составляет 9,8 м/с ² . При обсуждении ускорения свободного падения было упомянуто, что значение g зависит от местоположения. Существуют небольшие вариации значения g относительно земной поверхности. Эти вариации являются результатом различной плотности геологических структур под каждым конкретным местом на поверхности. Они также являются результатом того факта, что Земля не имеет истинной сферической формы; земная поверхность дальше от центра на экваторе, чем на полюсах. Это привело бы к большим значениям g на полюсах. По мере того, как человек продвигается дальше от земной поверхности — скажем, в положение на орбите вокруг Земли — значение g все еще меняется.

Значение g зависит от местоположения

Чтобы понять, почему значение g так сильно зависит от местоположения, мы воспользуемся двумя приведенными выше уравнениями, чтобы вывести уравнение для значения g. Во-первых, оба выражения для силы тяжести приравниваются друг к другу.

Теперь заметим, что масса объекта — м — присутствует по обе стороны от знака равенства. Таким образом, m можно исключить из уравнения. Это оставляет нас с уравнением для ускорения свободного падения.

Приведенное выше уравнение показывает, что ускорение свободного падения зависит от массы Земли (приблизительно 5,98×10 ²⁴ кг) и расстояния ( d ), на котором объект находится от центра Земли. Если для расстояния от центра Земли используется значение 6,38×10 ⁶ м (типичное значение радиуса Земли), то g будет рассчитано как 9,8 м/с ² . И, конечно же, значение g будет меняться по мере удаления объекта от центра Земли. Например, если объект был перемещен в место, которое находится на расстоянии двух земных радиусов от центра Земли, то есть в два раза больше 6,38×10 ⁶ м — тогда будет найдено существенно другое значение g. Как показано ниже, на удвоенном расстоянии от центра Земли значение g становится равным 2,45 м/с ² .

В таблице ниже показано значение g в различных точках от центра Земли.

Как видно из приведенного выше уравнения и таблицы, значение g изменяется обратно пропорционально расстоянию от центра Земли. Фактически изменение g с расстоянием следует закону обратных квадратов, где g обратно пропорционально расстоянию от центра Земли. Эта зависимость обратного квадрата означает, что при удвоении расстояния значение g уменьшается в 4 раза. При утроении расстояния значение g уменьшается в 9 раз.. И так далее. Эта обратная квадратичная зависимость изображена на рисунке справа.

Расчет g на других планетах

То же уравнение, используемое для определения значения g на поверхности Земли, можно также использовать для определения ускорения свободного падения на поверхности других планет. Значение g на любой другой планете можно рассчитать по массе планеты и радиусу планеты. Уравнение принимает следующий вид:

С помощью этого уравнения можно рассчитать следующие значения ускорения силы тяжести для различных планет.

Ускорение свободного падения объекта является измеримой величиной. Тем не менее, из универсального закона всемирного тяготения Ньютона вытекает предсказание, в котором говорится, что его значение зависит от массы Земли и расстояния объекта от центра Земли. Значение g не зависит от массы объекта и зависит только от местоположение — планета, на которой находится объект, и расстояние от центра этой планеты.

Расследуй!

Даже на поверхности Земли существуют локальные вариации значения g. Эти вариации обусловлены широтой (Земля не идеальная сфера, она имеет выпуклость посередине), высотой и местной геологической структурой региона. Используйте виджет Gravitational Fields ниже, чтобы исследовать, как местоположение влияет на значение g. А чтобы получить более наглядное представление, попробуйте соответствующий Value of g Interactive из раздела Physics Interactives на нашем веб-сайте.

Мы хотели бы предложить . ..

Иногда недостаточно просто прочитать об этом. Вы должны взаимодействовать с ним! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего Интерактивного гравитационного и/или нашего интерактивного значения g на Других планетах. Вы можете найти их в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Оба интерактива позволяют учащемуся в интерактивном режиме исследовать влияние характеристик планеты на гравитационное поле.

Посетите:  Гравитация  | Значение g на других планетах

Перейти к следующему уроку:

Расстояние от Земли до Солнца

Мы многое знаем о Солнце, например, что оно на самом деле звезда (точнее, звезда G2V главной последовательности). Но затем есть множество вопросов, связанных с этим безумно горячим шаром, которые мы, возможно, не узнали из школьных уроков естествознания прошлых лет. На самом деле, это 25 научных фактов, которые вы, вероятно, никогда не изучали в школе. Но с точки зрения звезд и планет, каково расстояние от Земли до Солнца? Что это за измерение в световых годах? И сколько времени Земля делает оборот вокруг Солнца? Начнем с самого простого.

Обращение вокруг Солнца

Возникает справедливый вопрос — сколько времени требуется Земле, чтобы совершить оборот вокруг Солнца? Но когда вы на мгновение задумаетесь об этом, вы поймете, что, вероятно, уже знаете ответ. Чтобы завершить свое вращение, требуется один год или 365,256 дня (в случае звездного года). «Чем дальше что-то находится от Солнца, тем медленнее оно движется вокруг Солнца», — говорит Бенджамин Стьюдевент, учитель физики в школе Святого Франциска в Луисвилле, штат Кентукки. «Это не просто занимает больше времени, потому что у него более длинная поездка; на самом деле он движется с меньшей скоростью». Если вам интересно узнать о более странных тайнах, окружающих нашу планету, прочитайте эти нерешенные вопросы.

Краткое описание солнечного света

Большинство из нас считает само собой разумеющимся, что солнечный свет появляется естественным образом. Но он должен преодолеть расстояние от солнца до земли, чтобы мы могли наслаждаться этими лучами. Согласно Phys.org, солнечному свету требуется 8 минут 20 секунд, чтобы совершить путешествие. Сайт объясняет, как ученые пришли к этому числу. Во-первых, вы должны знать, что Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии примерно 150 миллионов километров. Свет движется со скоростью 300 000 км в секунду. Если разделить эти числа, получится 500 секунд. Это составляет 8 минут 20 секунд.

Световые годы

Мы все слышали фразу о том, что мы находимся «в световых годах от чего-то», что означает, что каким бы ни был желаемый конечный результат, мы еще далеко не там (и если вы ошеломлены фактической концепцией световых лет, у нас есть 16 фактов, которые действительно исказят ваше восприятие времени). Согласно Оксфордскому словарю, световой год определяется как «единица астрономического расстояния, эквивалентная расстоянию, которое свет проходит за один год». В разбивке это измерение равно 90,4607 × 10 ¹² км (примерно 6 триллионов миль). Так каково же расстояние от Земли до Солнца в световых годах? Согласно EarthSky, это 0,00001581 светового года.

Расстояние от Земли до Солнца

Если Земля постоянно вращается вокруг Солнца, означает ли это, что она всегда находится на одинаковом расстоянии? Краткий ответ: нет. «Расстояние от Земли до Солнца не всегда одинаково, потому что Земля не движется по кругу», — объясняет Стьюдевент. «Земля движется по эллипсу, который в основном представляет собой сплющенный круг, и Солнце находится ближе к одному концу этого эллипса. Тем не менее, земной эллипс совсем не сплющен, поэтому его орбита рассматривается как круг во всех расчетах, кроме самых подробных».

Более подробные расчеты

Для более подробного изучения различных расстояний от Земли до Солнца Лесли Л. Смит, доктор философии, физик и преподаватель естественных наук с physicsisfun.net, разбивает вещи в простой для понимания форме.