Интересные факты об исследовании космоса

Во время Второй мировой войны были придуманы многие современные виды вооружений, в том числе Фау 2 – перевая баллистическая paкета, которая достигала космоса. Представляем интересные факты об исследовании космоса.

История

Оглавление

• 1 История
• 2 Техническая сторона вопроса
• 3 Человек

Первые шаги в космос человечество совершало в условиях «холодной» войны. Это влекло за собой жестокую конкуренцию между сверхдержавами, на тот момент Советским Союзом и США. Секретность налагалась не только на степень технических разработок, но и на систему подготовки космонавтов, общение с Землей во время полетов. Прежде всего это относилось к открытым сеансам связи предназначенных для прессы и телевидения. Для скрытия от посторонних людей реального положения дел на борту существовала целая система специальных слов взятых из флоры (названия растений), значение каждого из которых были известны лишь космонавту и специалистам центра управления полетами.

После успешного завершения первого полета встала задача — выхода в открытый космос. Она не без трудностей была решена Евгением Леоновым. Состояние невесомости плохо поддается воссозданию на Земле. Существующие приемы лишь имитируют ее отдельные проявления, в некоторых деталях на очень непродолжительное время. Оказавшись в космосе и оттолкнувшись от стенок шлюза, космонавт дал своему телу импульс, который не совпадал осью симметрии скафандра, что привело к закручиванию. Эта проблема оказалась не единственной в сложившейся ситуации. Из-за повышенного давления скафандр раздулся, при возвращении космонавт просто не мог переместиться в люк шлюзового отсека. Лишь стравив давление воздуха, что было сопряжено с опасностью для жизни, он смог завершить свою миссию.

Техническая сторона вопроса

Главной задачей для осуществления выхода в космическое прострaнcтво является преодоление силы тяжести, которая обусловлена законом всемирного тяготения, сформулированном великим Ньютоном в конце 17 века. На помощь приходят другие законы механики, открытые тем же ученом. Для того чтобы тело не упало обратно на Землю, оно должно обладать некой минимальной величиной скорости. Ее значение названо первой космической скоростью. Двигаясь по окружности, объект будет удерживаться на орбите центростремительным ускорением. Ее величина зависит от массы планеты и расстояния, для Земли на высоте 100 км она составляет 7,8 километров в секунду. За возможность покинуть систему Земли и отправится к другим телам Солнечной системы отвечает вторая космическая скорость, равная 11,2 километров в секунду. Для достижения этих скоростей возможно использовать собственное вращение Земли, поэтому оптимальным местом для расположения космодромов является экватор.

Набрав нужную высоту и скорость космический корабль продолжает движение по инерции, двигатели при этом отключаются. Сила тяжести уравновешивается центростремительным ускорения, за счет этого происходит состояние невесомости. Порой его ошибочно путают с отсутствием воздуха. Действительно, космос представляет из пpaктически пустоту, воздуха там нет, но помещения для космонавтов заполнены специальной смесью газов, содержащей кислород для дыхания. Влияние невесомости на человеческий организм весьма неоднозначно. При длительном отсутствия тяжести все группа мышц теряют свои способности к сокращению. Это относится ни только к мышцам опopно-двигательной системы, но и к мышцам грудной клетки, ответственным за дыхание. Для избежания негативных последствий по возвращении космонавтам приходится прибегать к каждодневным тренировкам на тренажерах. К нейтральному воздействию невесомости можно отнести увеличение роста человека. Прострaнcтво между позвонками заполнено межхрящевой тканью, без нагрузок на позвоночник она разрастается, человеческое тело удлиняется. Этот эффект может существовать на протяжении нескольких месяцев после завершения полета.

По мнению многих космонавтов, спуск является одним из самых зрелищных этапов полета, но и одним из самых опасных участков. В первой фазе с помощью тормозного двигателя происходит сход корабля с орбиты. В случае отказа системы торможения возвращение на Землю может занимать несколько недель, сброс скорости будет осуществляться за счет торможения о верхние слои атмосферы. Во времена первых полетов спасательных кораблей не существовало, ресурс жизнеобеспечения был ограничен. Существовал риск не вернутся домой. Следующий этап — движение сквозь атмосферу. В это время происходит основное уменьшение скорости, перегрузки достигают максимальных значений, спускаемый аппарат сильно нагревается. Для успешного прохождения на первый план выходят аэродинамические качества аппарата, которые создают подъемную силу, делающую траекторию более плавной. В случае нарушения аэродинамики спуск становится совершенно неуправляемым. Корабль переходит на баллистическую орбиту, являясь просто телом, брошенным под углом к горизонту. Лишь на заключительном этапе, в более плотных слоях атмосферы, в работу включается парашютная система.

Международная комическая станция(МКС) является самым большим искусственным объектом в космосе, приспособленным для жизни. Ее история насчитывает уже более 20 лет (первый модуль был отправлен на орбиту в феврале 1998 года). На сегодняшний день количество модулей достигло шестнадцати, для этого потребовалось более 200 пусков paкет из них 120 запусков трaнcпортных «Прогрессов» и пилотируемых «Союзов». Общая масса станции превышает 420 тонн, ее габариты сопоставимы с тридцатиэтажным домом. За время своего функционирования ее орбита 277 раз была подвергнута корректировки, в том числе от столкновения с космическим мусором.

Человек

За годы, прошедшие с начала космической эры, в прострaнcтве вокруг земли скопилось большое количество аппаратов, отслуживших свой срок. Какое-то количество из них уже сгорело в плотных слоях атмосферы, но оставшиеся стали преподносить нежелательные сюрпризы. Часть устройств просто развалилось, траектории обломков не поддаются описанию, а их скорости могут достигать катастрофических величин. В настоящее время на Земле создана специальная служба наблюдения за космическим мусором. Оригинальный проект по борьбе с этим явлением разpaбатывается в НАСА. Идея состоит в запуске на орбиту огромного шара (диаметр 1,8 километра), наполненного аэрогелем. Проходя через его пористую оболочку мелкие обломки будут терять скорость и сгорать в атмосфере. Проблема такого подхода в том, что подобный шар недолговечен, обломки очень скоро разрушат его оболочку.

Несмотря на каждодневные тренировки на орбите, по возвращению на Землю космонавтов ожидает длительный период восстановления. Его сроки индивидуальны, в среднем они сопоставимы с временем пребывания в космосе. Наряду с тренировкой мышц приходится укреплять сердечно-сосудистую систему. В начале этого процесса человеку заново приходится учиться держать равновесие, вестибулярный аппарат полностью перестраивает свою работу. Помимо физической активности космонавтов ожидает специальная диета. Невесомость способствует вымывания кальция из костей, в связи с этим скелет становится хрупким, возрастает угроза переломов.