Ракета космос земля: Пентагон обеспокоен и для этого есть причины

Этапы большого пути | Наука и жизнь

Внутренний вид кабины космонавта корабля-спутника «Восток»: 1— пульт пилота; 2 — приборная доска с глобусом; 3 — телевизионная камера; 4 — иллюминатор с оптическим ориентатором; 5 — ручка управления ориентацией корабля; 6 — радиоприемник…

Первый космический полет мог совершить только человек, который, сознавая огромную ответственность поставленной перед ним задачи, сознательно и добровольно согласился отдать все свои силы и знания, а может быть, и жизнь…

‹

›

Открыть в полном размере

12 апреля 1961 года советские люди вписали золотыми буквами в историю Земли: «Человек был в космосе».

Пройдут века, на смену одним эпохам придут другие, но никогда в истории человечества не померкнет слава этого дня. Внуки и правнуки будут завидовать нам, живым свидетелям грандиозной победы советского народа.

Свершилось то, о чем мечтали поколения людей, что предсказывал и над чем работал гениальный русский мыслитель, ученый и фантаст К. Э. Циолковский.

«Земля — колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Человечество не останется вечно «а Земле, но в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство».

Да, человек вырос, встал на ноги и теперь, оторвавшись от своей колыбели — Земли, сделал первый уверенный шаг в космос. Совсем скоро космические корабли будут бороздить бескрайние просторы вселенной, неся на своем борту отважных первооткрывателей новых миров, наших современников.

Все трудности проделанного пути можно по достоинству оценить лишь сейчас, когда космические полеты человека стали делом сегодняшнего дня. Теперь можно оглянуться назад и окинуть единым взглядом долгий и трудный путь, приведший к дню торжества разума над природой.

Человек учится летать…

С тех пор, как человек стал сознавать самого себя, его не покидало чувство зависти к птицам, которые парили высоко в небе, легко и свободно перемещаясь в любом направлении. Человек, могущественное существо, наделенное разумом, не мог с этим смириться. Он должен научиться летать!

Мечты древних о возможности свободного полета человека воплощаются в сказки, легенды, мифы. Вот Икар, сделав из перьев и воска крылья, поднимается в воздух и летит свободно, как птица. Герой погиб, слишком близко подлетев к Солнцу…

Шло время. Напряженно работала мысль. Человек, не давая себе покоя, создавал летательный аппарат, способный поднять его в воздух. Увлекаемый теплым дымом, поднимается первый воздушный шар Крякутного, а за ним десятки и сотни других.’ Все увереннее и выше становятся эти полеты. Вот Александр Можайский совершает рейс на первом в мире самолете. Воздушный океан стал подчиняться человеку. Но непоседа-мечта опережала действительность. Не было еще аппаратов, способных поднять человека в верхние слои атмосферы, а в мечтах он уже летел к Луне, к планетам, к Солнцу.

Много загадок таили в себе и серебристые крапинки звезд в темном ночном небе. Человечество уже знало, что они похожи на наше дневное светило. Но ведь, может быть, тогда около них существует жизнь? Кто сможет ответить на этот вопрос? Только сам человек!

Начало XX века. Калуга. В тиши кабинета, заваленного книгами и чертежами, сидит ученый. «Шарам м самолетам для полета необходим воздух. Только опираясь на него, они могут летать. А как же быть в безвоздушном пространстве, там, в космосе?» — задает себе вопрос Константин Эдуардович Циолковский. И тут же четкими рядами Цифр и линий ложатся на бумагу его дерзновенные планы. Он знает, как можно достигнуть других миров, и верит, что это сбудется. «Ракета, только ракета… лишь она способна разорвать оковы земного притяжения и вынести человека в межпланетное пространство».

С тех пор перед человеком засияла грандиозная цель, ясная, четкая, но необычайно трудная в своем осуществлении.

В ответе одному из зарубежных корреспондентов Н. С. Хрущев сказал, что «человека в космос мы пошлем тогда, когда будут созданы необходимые технические условия». Что же подразумевалось под этими техническими условиями? Прежде всего это — создание мощных ракет, способных вынести кабину с космонавтом на орбиту. Далее нужно было выяснить и преодолеть трудности, связанные с самим пребыванием человека в космосе. И, что, пожалуй, самое важное, предстояло отыскать надежный способ возвращения космонавта целым и невредимым на Землю.

Ракета, только ракета…

Развитие ракетной техники насчитывает чуть ли не десятивековую историю. В прогрессе мирного ракетостроения особенно велика роль русских ученых, прежде всего Н. И. Кибальчича, И. В. Мещерского и К. Э. Циолковского. В самые трудные минуты жизни их не покидала мысль о полете человека в космос. Но даже и после работ этих ученых космос оставался далекой мечтой, о которой осмеливались заявить во весь голос лишь писатели-фантасты. Большинство же серьезных попыток создать мощную ракету, способную поднять значительный груз на большую высоту, оканчивалось неудачей. За работу взялись советские ученые и инженеры. В основу ложатся ‘Исследования и труды К. Э. Циолковского по применению жидкостных реактивных двигателей, по управлению ракетами, по ракетным поездам. Дальнейший рост науки и техники привел к созданию сверхмощных ракет, способных поднять многотонный груз на небывалые высоты.

Полет за пределы Земли невозможно было бы совершить без глубокого и точного знания тех условий, которые существуют в межпланетном пространстве. Первый барьер, через который приходится прорываться космическому кораблю и который может существенным образом повлиять на его возвращение на Землю,— это атмосфера. Какова ее плотность и состав? Как изменяются они с высотой? Эти и тысячи других вопросов стояли перед учеными. Их нужно было разрешить.

Исследования атмосферы велись уже давно. Но все это были робкие попытки получить сведения об атмосфере, не отрываясь от самой Земли. Необходимы были непосредственные измерения приборами там, у поверхности воздушного океана. Начало этим работам положил русский академик Я. Д. Захаров, поднявшись 30 июня 1804 года на аэростате с научной аппаратурой на высоту 2 550 метров.

С тех пор прямой метод исследований прошел в своем развитии огромный путь. 1933 год был ознаменован запуском первой исследовательской ракеты, работающей на жидком топливе. Сейчас это кажется нам совсем простым и не очень значительным. Тогда же это было первым актом завоевания космоса.

Гигантскими шагами шло развитие ракетной техники в нашей стране. Мирные советские ракеты начинают регулярно зондировать атмосферу. Массовое ракетное наступление на ее верхние слои началось в конце 40-х годов. Была покорена 100-километровая высота. 1957 год. Ракеты-лаборатории исследуют атмосферу уже до высоты 210 километров. А общий вес аппаратуры достигает 2 200 килограммов. Все новыми и новыми сведениями обогащается наука. Но решение некоторых научных проблем с помощью ракет связано с трудностями. Главной причиной этого является прежде всего малое время пребывания ракеты в исследуемых слоях. Газы, которые она заносит с собой из приземных слоев, не успевают улетучиваться и зачастую непоправимо портят тонкие и сложные эксперименты. Ученым и инженерам приходится пускаться на всевозможные ухищрения, чтобы потом, «очистив от примесей» полученные данные, завладеть золотыми крупинками истинных характеристик строения и режима атмосферы.

Был еще один путь к осуществлению наиболее интересных и точных исследований — искусственные спутники Земли. Этот метод хорош тем, что маленькая лаборатория способна длительное время производить измерения на разных высотах и широтах, в разное время суток и года.

4 октября 1957 года — день, вошедший в историю как день запуска первого в мире искусственного спутника Земли. Коллективный разум, коллективный труд советских людей распахнул настежь двери в космос. Человек, преодолев земное притяжение и сопротивление атмосферы, отправил первого разведчика околоземного пространства. В течение полугода к границам воздушного океана были посланы еще два спутника-исследователя. Важность этого события невозможно переоценить. Наш спутник показал всему миру, что К. Э. Циолковский не был пустым мечтателем, что полеты человека в космос — близкая реальность.

Рос, мужал человек, и раздвигались границы его владений во вселенной. Одновременно со спутниками в полет устремляются космические ракеты — разведчики будущих межпланетных трасс.

Январь 1959 года. Создана десятая планета нашей солнечной системы.

Будущие космонавты, впервые вступившие на Луну, отыщут и, осторожно смахнув пыль вселенной, торжественно поднимут наш советский вымпел, доставленный туда 12 сентября 1959 года второй космической ракетой.

Подлинным триумфом нашей науки и техники был полет в октябре 1959 года третьей космической ракеты. Что было недоступно предыдущим поколениям, совершил наш современник — человек Страны Советов. Обратная сторона Луны перестала быть загадкой.

Что же дали нам исследования, проводимые на спутниках и космических ракетах? Было, например, установлено, что плотность и протяженность атмосферы гораздо больше, чем предполагалось ранее. Это очень важный факт. Ведь при огромных космических скоростях даже очень разреженный воздух оказывает заметное влияние на движение спутника, затормаживая его, заставляя снижаться. Рассчитывая орбиты спутников Земли и космических кораблей, невозможно обойтись без знания плотности атмосферы.

С помощью спутников и ракет множество новых и важных данных получили ученые о газах, из которых состоит атмосфера, о магнитном поле и форме Земли и Луны, о таинственных космических лучах, о разнообразных излучениях Солнца. Уточнялись законы небесной механики, изучались строение и жизнь ионосферы, отрабатывались системы управления космическим кораблем будущего и связи с космонавтами, появилась и стала развиваться новая отрасль радиотехники — космическое телевидение.

В итоге запусков спутников и космических ракет первая часть проблемы — создание средств, способных доставить человека в космос,— была решена.

Но как человек будет переносить такой полет, что нужно сделать, чтобы обезопасить его пребывание в космосе?

Решением этой задачи занялась новая наука — космическая медицина.

Космическая медицина

Нужно было проверить влияние на живой организм многих факторов, связанных с полетом. Здесь и огромные перегрузки при взлете ракеты, и вибрации, и оглушающий грохот двигателей. Потом невесомость, гнетущая, непривычная тишина и чернота плоских, без ощущения глубины просторов вселенной, неестественно быстрая смена дня и ночи. А затем снова перегрузки, растущая температура, резкий удар — всем этим не может не сопровождаться возвращение космонавта на Землю.

Крайне низкая степень барометрического давления, полное отсутствие необходимого для дыхания человека молекулярного кислорода, опасность встречи с метеоритом, влияние на организм космической ультрафиолетовой и корпускулярной радиации, сложность проблемы питания при длительных полетах — вот беглый и далеко не полный перечень препятствий, которые нужно было преодолеть, чтобы обезопасить полет человека за пределы атмосферы.

Перегрузки. Понятно, что их невозможно устранить, как нельзя уничтожить земное притяжение. Перегрузки тем сильнее, чем больше набираемая скорость и чем быстрее происходит взлет ракеты. Где же граница сохранения жизни при воздействии повышенной силы тяжести? Ее необходимо было установить и с ней согласовать время и силу действия ускорения.

На помощь человеку приходят собаки. Наши четвероногие друзья, веселые и бойкие, крепкие и терпеливые, приняли на себя всю тяжесть первоиспытателей. К. Э. Циолковский предложил использовать для экспериментов центрифуги, на которых и сегодня обследуют животных и людей. Чуткие приборы регистрируют пульс, дыхание, биопотенциалы сердца, мозга, мышц, записывают кардиограммы исследуемых. Установлено, что наилучшим образом космонавт будет переносить воздействие перегрузок в поперечном направлении (грудь — спина). Найдена граница устойчивости организма и для этого случая.

Как же защитить космонавта от перегрузок? Прежде всего тренированность. Регулярные тренировки сделают организм устойчивым к многократному увеличению веса. Могут помочь и противоперегрузочные костюмы, обжимающие при помощи сжатого воздуха тело космонавта и ограничивающие смещение крови и внутренних органов. Не будут лишними и специальные, самоориентирующиеся по направлению ускорения кабины, благодаря чему перегрузки могут возникать только в наиболее благоприятном для организма направлении. Стоит подумать и над идеей К. Э. Циолковского о защите космонавта «посредством погружения в жидкость». Кстати, погружение в жидкость могло бы защитить и еще от одной опасности — ударных перегрузок. Они длятся доли секунды, но, несмотря на это, очень опасны для организма. Были обследованы животные и люди. Оказалось, что ударные перегрузки с многократным превышением веса удовлетворительно переносимы опять-таки в поперечном направлении. Теперь уже не так страшен и удар о землю при посадке и катапультирование в случае аварии.

Подробные исследования дали ясный ответ: человек в космическом полете сумеет преодолеть повышенную тяжесть.

На этот вопрос, вообще говоря, можно было ответить, не выходя из стен лаборатории. А вот невесомость? Как ее будет переносить космонавт?

Немецкий доктор О. Лангер утверждал, например, что сколько-нибудь длительная потеря живым организмом веса наверняка приведет к нарушению кровообращения. В состоянии невесомости исчезнет, говорил он, статическое давление крови, что будет аналогичным резкому понижению давления в нормальных условиях. А это, как .известно, крайне опасно для жизни.

Много споров было вокруг влияния невесомости на поведение, работоспособность и психические функции животных и человека. Были даже утверждения, что человек, попавший в космос, должен непременно лишиться рассудка. Ответ на все вопросы мог дать только эксперимент.

Скоростной самолет летит по параболе. В кабине — состояние невесомости, но… всего на минуту. Ракеты! Здесь это состояние длится уже несколько минут. Но вышли на орбиту спутники, и появилась возможность поддерживать невесомость в течение длительного времени.

3 ноября 1957 года в первое свое кругосветное заатмосферное плавание отправляется посланец Земли — Лайка. Много интересного и нужного человеку рассказал этот четвероногий космонавт, неоднократно облетевший Землю на втором советском ИСЗ.

Многочисленные лабораторные исследования, опыты с животными на ракетах и спутниках показали, что состояние невесомости довольно легко переносимо, организм способен привыкать к нему, никаких серьезных последствий оно не оставляет и уж, во всяком случае, не является препятствием для космического полета человека. Правда, при полной потере веса несколько нарушается координация движений. Может быть, если полет будет продолжительным, космонавт, научившись «плавать» в кабине корабля, при возвращении на Землю будет вынужден даже учиться ходить. Но это скорее забавный, курьез, чем серьезное препятствие. В крайнем случае можно создать искусственную тяжесть вращением корабля вокруг оси.

Благополучный исход опытов на животных позволил приступить к подготовке полета людей в космос.

Для нормальной жизни и работы человека в безвоздушном пространстве необходимо было создать условия, близкие к тем, в которых он привык находиться на Земле. От низкого барометрического давления защитит герметичная кабина с нормальным давлением и составом воздуха внутри. Конструкции такой кабины большое внимание уделял еще К. Э. Циолковский.

Изучение на ракетах и спутниках метеорной опасности показало, что с этим вопросом дело обстоит более или менее просто. Метеорная материя находится в космосе в крайне раздробленном состоянии, и преобладающее число метеоритов представляет собой хлопья, похожие на хлопья копоти или снега. Встреча с таким препятствием не страшна кораблю. В момент столкновения метеорит взрывается, или, как еще говорят, испаряется, оставляя в месте удара крошечный след — кратер. На обшивках ракет, возвращающихся из заатмосферных полетов на Землю, можно было обнаружить такие следы. Вероятность столкновения с опасным метеоритом чрезвычайно мала, хотя и не отсутствует полностью. Наши спутники, налетавшие много миллионов километров, с ними ни разу не встретились.

Однако при длительных космических полетах на больших кораблях будут, наверное, применяться и специальные средства защиты от таких метеоритов. Ну, хотя бы разделение кабины на несколько герметизированных отсеков.

Космонавтов поджидала другая невидимая простым глазом опасность: спутниковые и ракетные исследования показали, что наша планета окружена ореолом заряженных частиц, состоящим из нескольких слоев, или поясов. Их назвали поясами радиации. Во внутреннем, расположенном ближе к Земле (от 600 до 5 тысяч километров), поясе радиации существуют быстрые и сильные частицы, способные проникать даже через сантиметровую стальную броню. Это потребует в дальнейшем тщательного выбора траектории с целью избежать попадания во внутреннюю зону радиации и разработки специальных методов защиты космонавтов.

Подстерегает космонавтов и коварное Солнце. На Солнце произошла вспышка, и в разные стороны помчались опасные космические лучи. Защита от самих лучей не представляет трудностей, но вот ливни частиц, вызванные этими лучами в атмосфере? С этим придется бороться.

Но Солнце и друг космонавта. Вот корабль вышел на орбиту, раскрыл сложенные при взлете крылья. Они усеяны маленькими пластиночками. Это электростанция корабля, солнечные батареи. Непрерывно ориентируясь на светило, они преобразуют солнечную энергию в электричество, необходимое для работы приборов. Сейчас без таких батарей длительный полет в пределах нашей солнечной системы почти невозможен.

А как с запасами кислорода? При кратковременных полетах в космос можно пользоваться кислородом, захваченным в баллонах с Земли. Когда же сроки пребывания вне земной атмосферы будут велики, задачу придется решать иначе. Тогда корабль необходимо будет делать крохотным подобием Земли с ее непрерывным кругооборотом веществ. Самое важное — кислород. Здесь на помощь космонавту придут растения, поглощающие вредную углекислоту и выделяющие кислород. Растения же могут служить и пищей.

В кабине специальные устройства будут поддерживать необходимую температуру и влажность воздуха. А вентиляторы будут его перемешивать, не давая скапливаться углекислоте вблизи человека.

К началу прошлого года основные исследования по вопросу возможности пребывания человека в космосе были закончены.

И вот год назад в небо взмывает первый корабль-спутник, за ним второй, третий… Новое качественное отличие 1их от своих предшественников заключалось в том, что они были предназначены для полета человека. И лишь отработка всех вспомогательных систем заставила многократно повторить опыт.

На этих кораблях-спутниках ставились грандиозные биологические эксперименты с прицелом на будущие полеты людей к планетам и звездам. Население этих кораблей представляло все многообразие жизни: от живых существ, стоящих у самых истоков жизни, до высокоорганизованных животных. Изучались особенности жизни различных животных и растений в условиях космического полета. Каждый подопытный экземпляр имел свое задание, свое назначение в экспериментах. Например, нежная традесканция. Она могла довольно точно сказать о том, какова доза воздействующего космического излучения. Об опасности радиации для наследственности можно было судить по состоянию раствора дезоксирибонуклеиновой кислоты и по потомству маленькой плодовой мушки — дрозофилы. Была на кораблях и вероятная спутница человека в будущих рейсах к другим мирам, жительница наших вод — хлорелла. Она будет «заведовать» снабжением космонавта кислородом и пищей.

На кораблях-спутниках присутствовали и живые существа — мыши, крысы, собаки. Радиоволны приносили на Землю людям не только характеристики их состояния в виде линий и точек, записанных на фотопленку. Телевизионные камеры позволили наблюдать за животными почти в течение всего полета. Все животные чувствовали себя нормально. Анализ результатов запусков показал, что корабль-спутник годен к использованию по своему основному назначению.

Одновременно с решением первых двух проблем посылки человека в космос решалась и третья проблема — возвращение на Землю. -

Возвращение

Уже в первых полетах . исследовательских ракет, потолок которых не превышал 100 километров, начались опыты по возвращению животных на Землю. Собаки помещались в специальный герметичный контейнер, который отделялся от ракеты и самостоятельно спускался на Землю на парашюте.

Завоевывается следующий рубеж — 200 километров. Теперь собаки помещены в головной части ракеты. Здесь им предоставлена небольшая отдельная квартира. В привычной позе на лотках расположились две путешественницы. Они спокойны. Ко всему можно привыкнуть. Даже к слепящему свету ламп и непрерывному стрекоту киноаппарата. Ведь это нужно для человека. Полеты и благополучные возвращения следуют один за другим. Все идет отлично.

21 февраля 1958 года. На старте стоит одноступенчатая высотная геофизическая ракета. Она видна издалека, сверкающая в свете прожекторов на темном фоне ночи. Вокруг нее деловито снуют машины, люди. Идет подготовка к полету. До старта остается немного. Собаки занимают свои места в ракете. Сегодня предстоит штурм нового высотного рубежа.

Закрыты последние люки, включены приборы. Ракета готова к гигантскому прыжку в небо. Сигнал — и мгновенно пустеет стартовая площадка. Солнце вот-вот покажется из-за горизонта. Внимание! Старт! Вспышка, и вдруг рванулось и ударило в землю море огня. Вся стартовая площадка заволоклась дымом. И лишь шпиль ракеты возвышается над этим облаком, вздрогнув, как бы нехотя, он двинулся вверх. Ракета уже вся на виду, стройная, красивая, на мгновение уперев в землю упругий огненный хвост. Oт грохота дрожит земля.

Все больше и больше скорость. Уже не слышно рева двигателей, и лишь в нежно-голубом, безоблачном небе прямо в зените неестественно ярко сверкает звездочка. Двигатели выключились — звездочка погасла, но невидимые нити радиоволн крепко связывают Землю с ракетой. Они несут сведения обо всем, что делается сейчас внутри ракеты и вокруг нее. Чуткие приборы проверяют пульс, давление крови, дыхание животных. Все идет нормально. Но на Земле люди, замершие у зеленоватых экранов осциллографов, стараются скрыть волнение. Самое главное— возвращение— еще впереди.

Пройдена наивысшая точка траектории — 473 километра. Ракета, набирая скорость, устремляется к Земле.

Так живые существа, побывавшие на колоссальной высоте, были благополучно возвращены на Землю.

Один за другим приземляются космические корабли-спутники. Отлично работают все системы корабля. Четкий разворот—и включены двигатели торможения. Корабль плавно идет на посадку.

Полученные на кораблях-спутниках результаты подтвердили, что разработанные нашими учеными и инженерами средства, обеспечивающие безопасность полета и возвращение из космического пространства животных и человека, вполне себя оправдали. Последняя задача решена.

Путь человеку в космос открыт.

Вокруг света за 89 минут

Эти слова звучат как название нового научно-фантастического романа. Нет, это не фантазия. 12 апреля 1961 года наш соотечественник летчик-космонавт Юрий Алексеевич Гагарин пронесся в космическом корабле над миром, взметнув космическую пыль неезженых дорог вселенной.

Старт прошел нормально. Гигантская многоступенчатая ракета, преодолевая земное притяжение и теряя по пути пустые, теперь уже бесполезные баки из-под горючего, рвется ввысь, унося в неведомое почти пятитонный космический корабль, в кабине которого находится человек.

Все больше и больше скорость. Тело человека стало в несколько раз тяжелее.

Но предельно ясно работает мысль.

Скорость приближается к первой космической. Еще немного… Есть! Толчок — и корабль-спутник, отделившись от последней ступени ракеты, вышел на орбиту вокруг Земли. Кабина наполнилась тишиной. Лишь приборы, сопровождающие человека в этом полете, деловито издают разнообразные звуки.

Пора приниматься за работу. Человек сделал Движение и вдруг… повис над креслом. Невесомость. Вот она, таинственная спутница космических полетов. Все вдруг, как по мановению волшебной палочки, потеряло вес. Удивительное, непередаваемое словами ощущение.

А как с координацией? Не нарушалась? Нет, нисколько. Человек тянется к блокноту — нужно произвести запись. Строчки записи, как обычно, ровные, четкие. Единственное неудобство: блокнот во время записи приходится придерживать, иначе он «уплывет» из-под карандаша и начнет странствовать по кабине. Лови его тогда!

Включен передатчик. Управляемые рукой человека, к Земле понеслись радиосигналы: «Полет проходит нормально, чувствую себя хорошо».

Хорошо! Человек в космосе чувствует себя хорошо! Как в такую минуту не помянуть добрым словом тех, оставшихся на Земле, с волнением следящих за твоим полетом! Это их руками построен замечательный корабль-спутник, оснащенный самой современной аппаратурой. Это их руками создана ракета, без труда вознесшая тебя на орбиту. Это они, скромные труженики, исследовав и изучив все, что связано с твоим полетом, изготовили приборы для того, чтобы ты чувствовал себя в космосе хорошо, чтобы благополучно возвратился на Землю.

Человек наклонился к иллюминатору, всматриваясь в лицо вселенной. На темном фоне космического пространства разбросаны мириады ярких немигающих звезд. Они гораздо ярче, чем мы их видим с Земли.

«Ничего,— шепчет человек,— скоро мы доберемся и до вас. Скоро разгадаем все ваши тайны!»

Но что это? Через стекло в глаза человеку ударил слепящий луч. Солнце… И оно здесь в десятки, в сотни рез ярче, чем для земного наблюдателя. Сейчас на него невооруженным глазом, даже зажмурившись, невозможно смотреть. Солнце уплывает куда-то в сторону. Теперь в поле зрения космонавта Земля. Человек впервые смотрит на нее с таких высот.

Небо, голубое, нежное, осталось внизу. Оно расположено теперь где-то между кораблем и Землей. Наша планета кажется отсюда окруженной голубым ореолом. Под лучами Солнца атмосфера приобретает фантастические цвета, гаммы из множества красок, от ярко-оранжевой до фиолетовой.

С Землей поддерживается непрерывная двухсторонняя связь. Радиоволны приносят космонавту слова привета всех людей планеты. Люди уже знают, что ты — советский человек — победил космос.

По намеченной программе нужно проверить еще возможность питания человека в состоянии невесомости. Ну что ж! Можно и позавтракать. Человек ест и пьет. Невесомость этому нисколько не мешает.

Мешает больше телеобъектив, нацелившийся своим глазом на космонавта. Чувствуешь себя немножко неловко, как в телестудии.

Полет длится уже более часа. Где-то внизу проплывает Африка. Отчетливо видны контуры берегов, большие лесные массивы, темноватые, поблескивающие пятнами водные просторы, ниточки крупных рек.

Корабль над нашей территорией. Кругосветное путешествие подходит к концу. Программа выполнена, пора идти на посадку.

Включаются тормозные двигатели, начинается спуск.

«12 апреля 1961 года в 10 часов 55 минут московского времени советский корабль «Восток» совершил благополучную посадку в заданном районе Советского Союза».

Планомерный штурм космоса ознаменовался еще одной изумительной победой человеческого разума. Теперь можно рассматривать новые проекты полета человека к Луне, Марсу, Венере. Это вопрос ближайшего будущего.

Человеку предстоит много работы в космосе. Скоро, вероятно, появятся такие дисциплины, как космическая агрономия, космическая геология и другие. Астрономия превращается из науки наблюдателей в науку практиков-экспериментаторов. А космическая радио- и телевизионная связь уже сейчас бурно развивается. И какой бы ни была деятельность людей в межпланетном пространстве, она всегда будет направлена к единой цели — сделать жизнь человека на Земле еще более прекрасной.

Отрадно сознавать, что первый полет в космос — заслуга, подвиг нашего, советского человека. Многие люди, комментируя этот полет, называют его «невероятным», «неожиданным» фактом. Нет, этот факт закономерен. Это очередная победа общественной системы, работающей для прекрасного будущего всего человечества, победа социализма.

Недаром наш обитаемый корабль был назван «Восток». С 1917 года для трудящихся всего мира это слово приобрело особый смысл. Оно означает теперь светлое будущее, с ним стали связывать люди все свои чаяния и мечты, с Востока для всего человечества засияло солнце счастья

И наш корабль-спутник «Восток» — еще один яркий луч солнца социализма, освещающий путь человечеству к прогрессу, миру, счастью.

В космос без ракеты

Виталий Егоров
«Популярная механика» №3, 2018

Как только человек осознал, что может покинуть Землю при помощи ракет, он начал искать средства обойтись без них. Из фантастических произведений эти идеи переместились на кульманы конструкторов.

Альтернативная космонавтика развивалась двумя путями: созданием неракетных или нереактивных средств выхода на низкую околоземную орбиту и созданием вспомогательных средств, облегчающих ракете достижение космоса. К первым можно отнести гигантские пушки, ядерные взрыволеты, орбитальный лифт, «гиперпетлю»; ко вторым — самолетные и аэростатные старты, ядерный гиперзвуковой «гурколет», электромагнитные и железнодорожные ускорители и т.  п.

Из пушки на Луну

До появления жидкостных ракетных двигателей единственным средством выхода в открытый космос считалась артиллерия. В основополагающем труде Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии» понятие космических скоростей объяснялось с помощью пушки, которая стреляет все дальше и дальше. Хотя уже тогда было понятно, что, даже если гигантскую пушку удастся построить, стартовые перегрузки убьют любой экипаж. В фантастическом произведении Жюля Верна эту проблему удалось решить, но в реальном мире ей нет решения по сей день.

Однако пушка подойдет только для отправки межпланетных или межзвездных зондов, скорость которых превысит вторую или третью космическую. Для запуска околоземных спутников с первой космической скоростью потребуется ракетная ступень, так как орбита выпущенного снаряда будет пролегать через точку старта, и он неминуемо врежется в Землю. Избежать этого можно коррекцией орбиты на космическом отрезке траектории, то есть пушку можно рассматривать только в качестве вспомогательного средства, и совсем без ракет обойтись не удастся.

Попытка реализовать идеи Жюля Верна была предпринята в 1940-е в Третьем рейхе: гигантская пушка, создаваемая по программе «Фау-3», врытая на глубину в сотню метров, конструировалась для обстрела Лондона из Франции. Снаряды должны были преодолевать по 150 км, но стройка на берегу Ла-Манша была уничтожена британской авиацией.

На заре космической эры в 1961–1967 годах пушечные эксперименты продолжились в США. В ходе «Проекта высотных исследований» (High Altitude Research Project, HARP) было создано несколько пушек разного калибра, стреляющих вверх до высоты 180 км. Но из-за очевидных успехов космонавтики и невозможности совершения космических запусков при помощи орудий проект свернули.

Попытка добиться от артиллерии возможностей баллистических ракет была предпринята в Ираке в 1980-е. Руководил проектом американский инженер Джеральд Булл, ранее возглавлявший работу в HARP. Орудие калибром 1 м должно было запускать 600-килограммовый снаряд на 1000 км. Однако до практики дело не дошло: Булл был убит. Недостроенную систему уничтожили американские войска в ходе операции «Буря в пустыне».

В 1990-е в США продолжились эксперименты с пушками, позволяющими достигать околокосмических скоростей. Проект SHARP (Super HARP) на базе лаборатории Лоуренса в Калифорнии проводил эксперименты с пушкой на легких газах, придающих 5-килограммовому снаряду скорость 3 км/с. Пушки на легких газах — водороде или гелии — действуют по принципу пневматических, только сжимается перед выстрелом не воздух, а газ низкой плотности. Такие пушки, сообщающие снаряду скорость до 6–7 км/с, используются для моделирования столкновений с метеоритами или космическим мусором. Результатом экспериментов стал проект пушки, способной разгонять снаряд до 11 км/с, но миллиард долларов, требуемый на реализацию этой идеи, выделен не был.

Есть и физические ограничения: так, снаряд должен набрать космическую скорость только за время движения в стволе. Эта скорость должна быть выше орбитальной, чтобы компенсировать торможение в атмосфере. На скорости несколько километров в секунду внешняя поверхность снаряда нагревается за счет трения о воздух и формирования ударной волны. То есть снаряд должен противостоять не только колоссальным динамическим нагрузкам, но и температуре. Впрочем, справляться с аэродинамическим нагревом уже научились при запуске баллистических ракет и космических аппаратов, а вот обойти перегрузки пока не представляется возможным.

Теоретически артиллерийскую систему орбитального запуска лучше всего размещать на море, в виде погружаемого ствола, тогда ее можно было бы перемещать и направлять в любую точку небосвода, не привязываясь к сухопутному лафету. С другой стороны, строительство в горах помогло бы избавиться от части тормозящего воздействия атмосферы. Космическая пушка могла бы выводить на орбиту в промышленных масштабах какие-нибудь простые грузы, вроде стройматериалов или сырья для производства, но пока потребности в таких запусках нет даже в отдаленной перспективе, поэтому и пушки никто не строит.

Электромагнитная пушка рассматривается как возможное средство запуска в безвоздушной среде — с орбитальных станций или Луны. Перегрузок не избежать и там, но они будут ниже.

Орбитальный лифт

Концепцию космического лифта в виде тонкой башни, висящей в небе за счет центробежной силы, изложил еще Константин Циолковский в своем очерке «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения» в 1895 году. Советский инженер Юрий Арцутанов в 1960 году развил эту идею, предложив опустить с космической станции кабель на Землю. Станция должна вращаться в плоскости экватора на геостационарной орбите на высоте около 36 тыс. км. Еще дальше от Земли должен вращаться противовес, который будет уравновешивать всю систему за счет центробежной силы. В роли противовеса можно было бы использовать астероид или еще более массивную станцию, которая подошла бы для запуска межпланетных аппаратов и кораблей.

На сегодняшний день главным технологическим препятствием на пути к воплощению этой идеи является отсутствие достаточно прочного материала малой плотности, из которого можно было бы изготовить трос. Трос должен выдерживать собственную массу, геостационарную станцию и противовес. Кроме этого, тросу придется противостоять и динамическим нагрузкам, связанным с перемещением грузов, коррекцией орбиты, силой Кориолиса, давлением солнечного света и гравитационным влиянием Луны, Солнца и планет. Теоретически, требуемой прочностью должны обладать углеродные нанотрубки, хотя пока не создана технология производства трубок достаточного качества и длины.

Следующая задача, приближающая реализацию космического лифта, — разработка подъемника. Поскольку в космическом лифте не предполагается система из нескольких кабелей и тросов, как в обычном лифте, для космоса требуется кабина, способная самостоятельно взбираться по тросу. Энергию для подъема предполагается передавать по самому тросу или с помощью лазерного луча. Такой подъемник можно делать уже сейчас, и с 2006 года в разных странах проводятся конкурсы разработчиков. В 2006–2010 годах такие конкурсы проводились в США при участии NASA, однако потом к ним утратили интерес из-за отсутствия прогресса в создании космического троса. Участники конкурсов сконструировали устройства, способные подниматься со скоростью до 5 м/с. Затем идеи космического лифта подхватили в Японии, Германии и Израиле, где тоже сконцентрировались на роботе-подъемнике. Японская строительная компания Obayashi, специализирующаяся на строительстве зданий, мостов и тоннелей, предполагает разработать космический лифт к 2050 году.

Однако создать трос и подъемник — это полдела. Остается еще немало проблем. Например, напряженный трос, протянутый через космическое пространство, представляет собой слишком уязвимую мишень для космического мусора. Сейчас в околоземном пространстве летает более полумиллиона фрагментов мусора размером более 1 см со скоростями до 8 км/с. Столкновение на такой скорости даже с небольшим металлическим фрагментом равносильно попаданию бронебойного снаряда. Расчеты показывают, что при сохранении нынешней плотности космического мусора вероятность столкновения сантиметрового обломка космического мусора с тросом шириной 5 см составляет примерно 1/1000 в сутки, то есть 1 раз в 3 года. Не исключена опасность террористического акта: в арсенале террористов появились дроны.

Не стоит забывать и о космической радиации. Наиболее сильно воздействие радиационных поясов Ван Аллена на высотах от 1000 до 17 000 км именно в плоскости экватора, где придется подниматься лифту. Преодоление нижнего, самого опасного протонного пояса при скорости 100 м/с займет 17 часов. Для сравнения, корабли Apollo, летавшие на Луну, проскакивали его менее чем за 10 минут на скорости 10–11 км/с и старались держаться подальше от плоскости экватора, близкой к эпицентру радиационного пояса.

В конечном счете главной проблемой космического лифта остается его экономическая целесообразность. Пока человечеству просто не требуется такого интенсивного обмена грузами с космосом, который сделал бы рентабельным капитальное строительство лифта — с высокими рисками, огромной стоимостью обслуживания и непонятной перспективой. Возможно, надежда появится при начале активной добычи полезных ископаемых на астероидах или Луне, но пока человечество не нуждается в этих ресурсах — то же самое есть и на Земле.

Петля Лофстрома

Недостатков космической пушки и космолифта лишена конструкция пусковой петли, предложенной инженером Кейтом Лофстромом в 1981 году. Эта идея предполагает использование только существующих и освоенных технологий, в частности электромагнитной левитации (маглева), однако требует постоянного поддержания динамической структуры в движении для сохранения формы.

Основой пусковой петли является закольцованный металлический гибкий кабель, протянутый между двумя станциями на Земле на расстоянии 2 тыс. км. Кабель находится в подвешенном состоянии между кольцевыми магнитами внутри трубы и раскручивается между станциями. За счет момента инерции вращающегося кабеля вся конструкция должна подняться в воздух на высоту 80 км. Направляющие растяжки должны сформировать часть дуги параллельно земной поверхности. Таким образом, получится гигантская арка, позволяющая поднимать грузы над поверхностью Земли в околокосмическое пространство и задавать им ускорение по направляющим, построенным тоже по принципу маглева.

Несмотря на кажущуюся доступность технологий, этот проект еще менее реален, чем космические пушка или лифт. Проблема даже не в начальных инвестициях — по оценкам разработчика, должно хватить 10 млрд долларов, а в расходах на поддержание структуры в работоспособном состоянии. Подобная система требует нескончаемого потока грузов в космическое пространство и высокой надежности, не допускающей и секундного простоя.

Проектов альтернативных средств достижения космоса предложено немало. Однако все они проигрывают ракетам из-за своей сложности и отсутствия реальной потребности в них. Человечеству пока не требуется постоянный грузопоток на сотни тонн в космос и из космоса, а ракеты еще не исчерпали ресурс снижения стоимости.

#космосиздома

К августу 1981 года спутник «Космос-434» находился на орбите уже десять лет. А его полет начался пятьдесят лет назад от нашей даты — 12 августа 1971 года. Это был уже третий полет прототипа Т-2К лунного корабля Л-3 — советские инженеры имитировали штатную циклограмму работы ракетного блока и различные аварийные режимы на околоземной орбите.

Задача доставить человека на Луну — грандиозная в своей основе — была поставлена перед инженерами в конце 1964 года. Тогда был разработан проект ракетно-космического комплекса Н-1 — Л-3, где Н-1 — это трехступенчатая ракета, а Л-3 — это система из лунного орбитального корабля (ЛОК), лунного посадочного корабля (ЛК) и двух ракетных блоков, нужных для возвращения на Землю.

Расчетная длительность экспедиции планировалась в промежутке 11–12 суток, и выполняться полет должен был по достаточно сложной схеме. Сначала ракетоноситель Н-1 должен был вывести на низкую околоземную орбиту систему Л-3, затем — старт с околоземной орбиты и переход на траекторию полета к Луне, после — выход на эллиптическую окололунную орбиту. Далее один из двух космонавтов через открытый космос должен был перейти из ЛОК в ЛК и готовиться к посадке на поверхность Луны, второй — оставаться на орбите. ЛК отделяется от ЛОК, разворачивается и тормозится, происходят спуск и маневр выбора точки посадки. Выбирать место посадки должен был космонавт, и на принятие правильного решения у него было всего около 30 секунд! На самой поверхности Луны человек должен был пробыть от 6 часов до суток, и за это время космонавт должен был успеть не только «погулять» по лунной поверхности и установить флаг СССР, но и взять образцы лунного грунта, провести фотосъемку ландшафта и ряд телерепортажей с лунной поверхности, а также развернуть научные приборы для сбора данных. После предстояло еще возвращение. ЛК взлетает с поверхности Луны с помощью специального блока Е и стыкуется с ЛОК. Космонавт возвращается на борт ЛОК из ЛК и сразу после ЛОК переходит на трассу Луна — Земля. Несколько раз за время обратного полета должна была проводиться коррекция траектории. Перед входом в атмосферу Земли происходило разделение отсеков, и спускаемый аппарат брал траекторию посадки. Он должен был войти в атмосферу Земли со второй космической скоростью! Космонавтам внутри пришлось бы несладко.

Как был устроен лунный орбитальный корабль (ЛОК)?

Его начальная масса составляла 9850 кг, масса при старте к Земле — 7530 кг. В длину он имел 10,06 м и состоял из нескольких частей:

• 
  спускаемого аппарата (длина — 2,19 м, максимальный диаметр — 2,2 м, вес — 2,8 т) — здесь находились кресла для космонавтов «Казбек», пульт управления, системы связи и даже космический туалет;
• 
  приборно-агрегатного отсека (длина — 2,82 м, максимальный диаметр — 2,2 м) — здесь были помещены системы радиосвязи, телеметрии, командной радиолинии, а также ориентации;
• 
  бытового отсека (длина — 2,26 м, максимальный диаметр — 2,3 м) — здесь помещались запасы продуктов и воды, скафандры «Орлан» и «Кречет-94», кино- и фотоаппаратура;
• 
  блока двигателей ориентации комплекса и причаливания со стыковочным узлом и антеннами системы стыковки;
• 
  энергоотсека;
• 
  ракетного блока И.

А ЛК состоял из лунно-посадочного модуля и лунно-взлетного аппарата. Общая масса перед посадкой на Луну достигала 5560 кг, после — 3800 кг. Высота корабля составляла 5,4 м, а выглядел он вот так:

Разработки лунного корабля и ракеты для него проходили в полной секретности и в условиях космической гонки с США. Увы, американским ученым удалось воплотить смелую мечту о человеке на Луне быстрее: 20 июля 1969 года астронавт Нил Армстронг ступил на поверхность другого небесного тела, навсегда вписав свое имя в историю.

Советская же пилотируемая программа находилась к концу 1960-х — началу 1970-х на стадии финальных испытаний, но проблема с двигателями ракетоносителя Н-1 не давала совершить безаварийный пуск. В 1974 году советская лунная пилотируемая программа была закрыта, и усилия инженеров были направлены на создание долговременной орбитальной станции на орбите Земли.

Но все же лунные разработки не пропали даром.

На основе лунного скафандра был создан современный скафандр для выхода в открытый космос «Орлан».

А в 1970-м и в 1973-м на Луне побывали два лунохода — первые в истории!

О других космических достижениях, появившихся благодаря лунной программе, а также об автоматических экспедициях к Луне и другим планетам Солнечной системы вы сможете подробнее узнать на наших экскурсиях в центре «Космонавтика и авиация». Ждем вас! А также следите за новыми выпусками блога #КосмосИзДома.

22-тонная китайская ракета возвращается на Землю. Где он приземлится?

Когда вас спросили: «Как дела?» В прошлые выходные ваш ответ должен был быть: «Великий поход 5B», ракета весом около 44 000 фунтов, которая движется по спирали к Земле.

Ученые не были уверены, когда и где приземлятся обломки — после запуска 24 июля Китаем модуля космической станции «Вэньтянь». Аэрокосмическая корпорация опубликовала предсказанные траектории обломков, но это была только оценка.

Похоже, это произошло прямо над Вашингтоном https://t.co/d7eo3pkqeG

— Марсия Смит (@SpcPlcyOnline) 29 июля 2022 г.

Так где же он на самом деле приземлился? Космическое командование США заявило в Твиттере, что его место приземления находилось над Индийским океаном: «#USSPACECOM может подтвердить, что самолет Китайской Народной Республики (КНР) Long March 5B (CZ-5B) повторно вошел в Индийский океан примерно в 10:45. МДТ 30.07. Мы отсылаем вас к #PRC для получения дополнительной информации о технических аспектах входа в атмосферу, таких как потенциальное рассеивание обломков + место удара».

Хотя подробности не разглашаются, эксперты полагают, что от 20 до 40 процентов огромной массы корпуса ракеты, скорее всего, переживут огненное путешествие через атмосферу Земли к поверхности планеты, но не в целости и сохранности. Семьдесят процентов планеты покрыты океаном, поэтому есть вероятность, что все, что осталось от ракеты, приземлится в воду, но это не всегда гарантировано.

РЕКЛАМА

Пожимание плечами в ответ на потенциальную опасность, которую представляют обломки Long March 5B, не является чем-то новым. Аарон Боли, содиректор Института космического пространства и планетолог из Университета Британской Колумбии, сказал, что около 70 процентов ракет, спускающихся с орбиты и возвращающихся в атмосферу Земли, делают это неконтролируемым образом, а обломки ракет только часть этого риска.

В апреле на деревню в индийском штате Махараштра упало металлическое кольцо высотой от 6 до 10 футов. В 2020 году 39-футовая металлическая труба упала на две деревни в Кот-д’Ивуаре. В 2016 году на острова Индонезии приземлились два бака с ракетным топливом. Ранее в этом месяце части капсулы багажника SpaceX упали в загоны в Новом Южном Уэльсе, Австралия.

Возможные обломки багажника экипажа-1, найденные в Австралии.
@TedMuelhaupt возможно вас заинтересует? https://t.co/xAYmq5TQ3e

— Джонатан Макдауэлл (@planet4589)) 29 июля 2022 г.

«Каждый раз, когда мы запускаем ракеты, мы бросаем кости, — сказал Боли. «И проблема в том, что мы бросаем много костей, много раз».

Ракеты — это транспортное судно для всего, что выводится на орбиту, включая отдельные спутники и группировки спутников, телескопы, инженерные проекты и исследовательские модули. В 2021 году во всем мире было совершено более 130 успешных запусков орбитальных ракет — рекорд — и в 2022 году ожидается еще больше, поскольку развитие космоса стремительно растет.

«В будущем у нас могут быть компании, запускающие ракеты для строительства собственных космических станций, будь то для туризма или производства на орбите», — сказал Боли.

РЕКЛАМА

Траектории ракет могут принимать несколько форм. Часто они постепенно распадаются во время подъема, сбрасывая тяжелые ускорители или пустые топливные баки в контролируемом процессе, называемом стадией. Когда постановка происходит в суборбитальной зоне, где гравитация Земли все еще оказывает полное или почти полное влияние на сбрасываемое оборудование, команды запуска могут точно спланировать, где они приземлятся (над океаном).

Другие направления миссии требуют, чтобы некоторые ступени ракеты были оставлены на низкой околоземной орбите (НОО) — регионе, который приблизительно считается находящимся на высоте от 180 до 1250 миль над Землей, — где их оставляют дрейфовать, по сути, как космический мусор.

Технологии призваны сдерживать опасность. Просто не все этим пользуются.

Это не технологическая проблема. Некоторые ракеты, такие как Falcon 9 компании SpaceX, имеют перезаряжаемые двигатели, которые могут направлять вход в необитаемое (людьми) место на Земле, а иногда даже возвращаться обратно с готовыми и ожидающими их посадочными площадками.

Но не все ракеты оснащены этими технологиями, а даже если и есть, «восстановление связано с дополнительными расходами», — сказал Боли. «Заказчик может выбрать вариант подешевле, либо стартовая группа может решить, что проще утилизировать объект на орбите».

Таким образом, корпуса ракет, в том числе особо массивного Long March 5B, не оснащенного реактивными двигателями, оставлены на НОО. Это политическое решение, которое устраивает многие страны, включая США.

РЕКЛАМА

Более 1000 ракет и тысячи спутников в настоящее время мчатся через НОО, совершая обороты вокруг Земли каждые 90-120 минут.

Постепенно эти медленные орбитальные путешествия — наиболее заметно отслеживаемые и распространяемые в Интернете Aerospace Corporation, независимой, спонсируемой государством некоммерческой организацией — замедляются из-за сопротивления, той же аэродинамической силы, которая естественным образом противодействует самолету или гоночному автомобилю. и упасть на Землю.

«Все это довольно забавно, потому что орбита — это не что иное, как падение на что-то и постоянное отсутствие. И затем, в конце концов, газовое сопротивление делает так, что нет, на этот раз он попадет ».

Место приземления космического мусора не всегда оставлено на волю случая

Возможные места приземления многих из этих неконтролируемых входов не всегда случайны — многие из них запускаются и приземляются вокруг экватора.

Изучая орбитальные траектории более 1500 ракет, которые ушли с орбиты за последние 30 лет, Боли и группа исследователей из Университета Британской Колумбии подсчитали, что вероятность жертв из-за обломки ракеты.

Это далеко от порога риска в 0,01 процента, который Соединенные Штаты применяют к своим запускам, оценки потерь, от которой часто отказываются. «Насколько мне известно, нет документального следа процесса принятия решений, который привел к тому, что число [0,01 процента] было применено к запускам и повторным входам в атмосферу», — сказал Боли.

«Но мы не можем изображать космонавтов плохими парнями», — сказал Тимиеби Аганаба, доцент и старший научный сотрудник Университета штата Аризона, специализирующийся на управлении окружающей средой и космосом. «[Когда определялась политика развития космоса], запусков было так мало; это просто не то, о чем 10 лет назад никто бы не говорил».

Но сейчас, когда космос продолжает превращаться в товар, а ракеты летают все чаще, и Боли, и Аганаба соглашаются, что обломки ракет — это проблема коллективных действий. Боли сказал, что решение потребует, чтобы международное сообщество собралось вместе и согласовало правила снижения рисков.

Как и когда эти правила будут приняты и соблюдены, покажет время. По словам Боли, это может занять до тех пор, пока «кто-то не выиграет в лотерею», если, к сожалению, его не поразит космический мусор. «Скорее всего, это будешь не ты, но кто-то это сделает».

Спасибо Лилиан Баркли за редактирование этой статьи.

Где на Земле приземлится космический мусор от массивной китайской ракеты?

На этом изображении, опубликованном информационным агентством Синьхуа, созданном компьютером изображении экрана моделирования в Пекинском центре управления аэрокосмическими операциями ранее в июле показано, как грузовой корабль Тяньчжоу-3 (справа) отделяется от комбинации орбитальной станции. Китайский грузовой космический корабль в значительной степени сгорел при повторном входе в атмосферу на фоне отдельных опасений по поводу решения Китая позволить массивной ракете-носителю бесконтрольно упасть на Землю.

Го Чжунчжэн, Синьхуа через Associated Press

Обязательно посмотрите.

Ученые говорят, что существует вероятность того, что обломки массивной отработавшей китайской ракеты-носителя не сгорят полностью при повторном входе в атмосферу Земли и в ближайшие дни могут обрушиться дождем на населенные пункты.

И это не первый раз, когда китайский космический мусор вызывает беспокойство у общественности.

Вот новости: В минувшие выходные Китай доставил второй модуль на пилотируемую, но все еще строящуюся космическую станцию ​​Тяньгун. Но в то время как миссия была признана успешной, и более мелкие части грузового космического корабля уже в значительной степени сгорели в атмосфере, 25-тонная ракета-носитель в настоящее время находится на распадающейся, неуправляемой орбите, и ученые ожидают, что она упадет обратно на Землю через вопрос дней.

Аэрокосмическая корпорация, которая отслеживает космический мусор через свой Центр исследований орбитального мусора и мусора при входе в атмосферу, опубликовала в Твиттере свою оценку того, что корпус ракеты войдет в атмосферу Земли примерно 31 июля, и приложила диаграмму, показывающую орбитальный путь использованной ракеты.

Наш последний прогноз для входа в атмосферу ракеты #CZ5B:
🚀31 июля 2022 07:52 UTC ± 22 часа
Вход в атмосферу будет происходить по одному из наземных путей, показанных здесь. Еще слишком рано определять осмысленный след обломков. Следите за обновлениями на этой странице: https://t.co/SxrMtcJnj0 pic.twitter.com/xsDqC8rOEt

— Аэрокосмическая корпорация (@AerospaceCorp) 26 июля 2022 г.

В заявлении Аэрокосмической корпорации отмечается, что, хотя вероятность падения обломков в населенном пункте очень мала, они все же существуют.

«Из-за неконтролируемого характера его спуска существует ненулевая вероятность приземления уцелевших обломков в населенном пункте — более 88% населения мира живет под потенциальным следом обломков при входе в атмосферу», — говорится в заявлении Aerospace Corp. читает. «Повторный вход такого размера не сгорит в атмосфере Земли, и общее эмпирическое правило состоит в том, что 20–40% массы большого объекта достигнет земли, хотя это зависит от конструкции объекта. ”

Повторный запуск ракеты: Есть как минимум два других случая падения отработавших китайских ракет на Землю при неконтролируемом входе в атмосферу, отмечается в научной статье группы ученых из Университета Британской Колумбии, опубликованной ранее в этом месяце. журналом Nature Communications.

Согласно исследованию, в мае 2020 года 18-тонная основная ступень другой китайской ракеты неконтролируемым образом повторно вошла в атмосферу с орбиты после того, как она использовалась для запуска экспериментальной беспилотной капсулы с экипажем. Обломки корпуса ракеты, в том числе 12-метровая труба, попали в две деревни в Кот-д’Ивуаре, причинив ущерб нескольким зданиям. Год спустя другой подобный обломок ракеты совершил неконтролируемый вход в атмосферу после того, как его использовали для запуска другой части космической станции Тяньгун на низкую околоземную орбиту. На этот раз обломки упали в Индийский океан. Исследователи заявили, что две ступени ракеты были самыми тяжелыми объектами, которые неконтролируемо возвращались в атмосферу со времен советской космической станции «Салют-7» в 1919 году.91.

И, несмотря на то, что существуют технологии, позволяющие контролируемым образом возвращать большие выброшенные части космического корабля через атмосферу, ученые из Университета Британской Колумбии предполагают, что существует растущий риск причинения вреда — 10% одного или нескольких несчастных случаев в следующее десятилетие — от падающего космического мусора на наземный. И дополнительные затраты на использование этих систем управления того стоят с точки зрения безопасности.

«Мы утверждаем, что недавние улучшения в технологиях и дизайне миссии делают большинство этих неконтролируемых повторных входов ненужными, но запускающие государства и компании не хотят брать на себя связанные с этим возросшие расходы», — говорится в документе. «Те национальные правительства, чье население подвергается риску, должны потребовать, чтобы основные космические державы действовали сообща, санкционировали контролируемый вход ракеты в атмосферу, создавали значимые последствия для несоблюдения и, таким образом, устраняли риски для всех».

Китайские власти, однако, заявляют, что риски минимальны, и в среду официальный представитель министерства иностранных дел Китая Чжао Лицзянь отверг опасения по поводу потенциального вреда для тех, кто находится на земле.

«На этапе разработки программы космической техники Китай принял во внимание меры по уменьшению засорения и возвращению с орбиты в атмосферу миссий с участием ракет-носителей и спутников, отправленных на орбиту», — сказал Чжао на ежедневном брифинге в среду. Ассошиэйтед Пресс.

«Подразумевается, что этот тип ракеты имеет особую техническую конструкцию, при которой большинство компонентов сгорают и разрушаются в процессе входа в атмосферу», — сказал Чжао. «Возможность причинения ущерба деятельности авиации или на земле крайне мала».

Когда и где обломки китайской ракеты упадут на Землю в эти выходные?

Китайская ракета Long March 5B запускает модуль Wentian китайской космической станции Tiangong 24 июля 2022 года.
(Изображение предоставлено: CCTV)

ОБНОВЛЕНИЕ: Ракета упала на Землю. Прочтите нашу полную историю о входе в атмосферу обломков ракеты Long March 5B .

Корпус большой китайской ракеты, скорее всего, рухнет на Землю завтра (30 июля), но никто точно не знает, когда и где.

25-тонная (22,5 метрических тонны) основная ступень ракеты-носителя «Чанчжэн-5В» войдет в атмосферу Земли завтра в 12:15. EDT (18:05 по Гринвичу), плюс-минус 1 час, согласно последнему прогнозу исследователей из Aerospace Corporation (откроется в новой вкладке). Ракета-носитель провела на орбите менее недели; он поднял Wentian , второй модуль китайской космической станции Тяньгун, 24 июля. открывается в новой вкладке) (от 5 до 9 метрических тонн), по данным Центра исследования орбитального возвращения и мусора Аэрокосмической корпорации.

Связанный: Самый большой космический корабль, бесконтрольно упавший из космоса

Основываясь на орбите основной ступени, мы знаем, что эти куски упадут где-то между 41 градусом северной широты и 41 градусом южной широты. Судя по последнему прогнозу, Европа и большая часть Северной Африки, по-видимому, находятся вне линии огня. Мы также знаем, что «след» обломков будет большим, и некоторые части, вероятно, упадут на несколько сотен миль друг от друга.

Но в данный момент сложно сказать что-то большее, учитывая неточность окна повторного входа. В конце концов, корпус ракеты движется вокруг Земли со скоростью около 17 000 миль в час (27 400 км/ч), поэтому ошибка в прогнозируемом времени входа в атмосферу на один час приводит к ошибке в определении местоположения следа на 17 000 миль.

На этом рисунке показано наиболее вероятное место повторного входа в атмосферу китайской ракеты Long March 5B в северной части Тихого океана в 12:15. EDT +/- 1 час 30 июля 2022 года по оценке Aerospace Corp. (Изображение предоставлено Aerospace Corporation)

Эта неточность не является обвинением космическому мусору исследователей и спутниковых трекеров; прогнозировать такие обломки просто очень, очень сложно.

«Загвоздка в том, что плотность верхних слоев атмосферы меняется со временем; там на самом деле есть погода», — сказал астрофизик и специалист по спутниковому трекингу Джонатан Макдауэлл во время обсуждения предстоящего крушения Long March 5B, которое Aerospace Corporation вчера транслировала в Twitter в прямом эфире ( 28 июля).

«Поэтому невозможно точно предсказать, в какой момент спутник пройдет через достаточное количество атмосферы, чтобы растаять, разрушиться и, наконец, вернуться», — добавил Макдауэлл из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

И ядро ​​Long March 5B не движется по гладкому предсказуемому пути через верхние слои атмосферы, что еще больше усложняет попытки прогнозирования.

Корпус ракеты, по-видимому, «каким-то образом кувыркается, а это означает, что на него постоянно воздействует различное сопротивление», — сказал Мэтью Шуппе, старший директор по коммерческому пространству калифорнийской компании по отслеживанию LeoLabs. вчерашнее обсуждение. «И поскольку мы точно не знаем, как это кувыркается, мы не можем точно смоделировать это».

Истории по теме:

Однако мы можем сделать некоторые обоснованные предположения о крушении ракеты, основываясь исключительно на географических данных. Например, ядро ​​Long March 5B, скорее всего, вернется в атмосферу над водой, поскольку океаны покрывают более 70% поверхности Земли. И даже падение на твердую землю вряд ли приведет к травмам или повреждению инфраструктуры, учитывая, что большинство людей живут в крупных мегаполисах, разделенных многими милями открытого пространства.

Действительно, существует «99,5%-ная вероятность того, что ничего не произойдет», — заявил во время вчерашней дискуссии Тед Мюльхаупт, консультант отдела главного инженера Аэрокосмической корпорации.

Итак, нет причин для паники . Но не стесняйтесь раздражаться, что нам вообще нужно беспокоиться, потому что Макдауэлл, Шуппе и Мюльхаупт подчеркивали, что грядущего краха можно было избежать.

Другие орбитальные ракеты не вызывают таких проблем; их большие основные ступени направляются в океан или в безлюдные районы вскоре после старта, или, в случае ракет-носителей SpaceX Falcon 9 и Falcon Heavy, опускаются для вертикальной посадки для повторного использования в будущем. Ядро Long March 5B, напротив, достигает орбиты вместе со своей полезной нагрузкой и остается в воздухе до тех пор, пока атмосферное сопротивление не приведет его к неконтролируемому падению.

Мы видели такие падения после двух предыдущих миссий Long March 5B, которые были запущены в мае 2020 и апреле 2021 года. Корпус ракеты упал над пустым океаном после старта в апреле 2021 года, но миссия в мае 2020 года привела к аварии, которая распространилась обломков над частями Западной Африки. И часть этого космического оборудования, по-видимому, достигла земли в Кот-д’Ивуаре .

Примечание редактора: эта история была обновлена ​​в 7 утра по восточному времени 30 июля последним прогнозом от Aerospace Corporation.

Майк Уолл является автором книги « Out There » (Grand Central Publishing, 2018; иллюстрировано Карлом Тейтом) о поисках инопланетной жизни. Подпишитесь на него в Твиттере @michaeldwall (откроется в новой вкладке) . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom (открывается в новой вкладке) или на Facebook (открывается в новой вкладке) .

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.