- Космические аппараты
-
Космический аппарат (КА) — техническое устройство, используемое для выполнения разнообразных задач в космическом пространстве, а также проведения исследовательских и иного рода работ на поверхности различных небесных тел. Средствами доставки космических аппаратов на орбиту служат ракеты-носители или самолёты.
Космические аппараты, одной из основных задач которых является транспортировка людей или оборудования в верхней части земной атмосферы — так называемом, ближнем космосе, также называют «Космическими летательными аппаратами» (КЛА).
Области использования космических аппаратов обуславливают их разделение по следующим группам:
- суборбитальные КА;
- околоземные орбитальные КА, движущиеся по геоцентрическим орбитам искусственных спутников Земли;
- межпланетные (экспедиционные) КА;
- напланетные КА.
Также принято различать автоматические и пилотируемые космические аппараты. К пилотируемым космическим аппаратам, в частности относят все виды пилотируемых космических кораблей и орбитальных космических станций. (Несмотря на то, что современные орбитальные станции совершают свой полёт в области ближнего космоса, и формально могут называться «Космическими летательными аппаратами», в сложившейся традиции, их называют «Космическими аппаратами».)
Название «Космический летательный аппарат» иногда также используется для обозначения активных (то есть маневрирующих) искусственных спутников Земли, с целью подчёркивания их отличий от пассивных спутников. В большинстве же случаев значения терминов «Космический летательный аппарат» и «Космический аппарат» синономиничны и взаимозаменяемы.
В активно исследуемых в последнее время проектах создания гиперзвуковых летательных аппаратов часто используют ещё одно похожее название «Воздушно-космические аппараты» (ВКА), обозначая, таким образом, средства предназначенные для выполнения управляемого полёта, как в безвоздушном космическом пространстве, так и в плотной атмосфере Земли.
В 2005 году состоялось 55 запусков космических аппаратов (самих аппаратов было больше, так как за один запуск может выводится несколько аппаратов). На долю России пришлось 26 запусков. Число коммерческих запусков составило 18.
Содержание
Классификация космических аппаратов
Различают следующие классы космических аппаратов:
- искусственные спутники Земли: — автоматические аппараты, выполняющие разнообразные задачи на орбите Земли;
- автоматические межпланетные станции (космические зонды), применяемые для изучения дальнего космоса;
- автоматические или пилотируемые космические корабли, используемые для доставки грузов и человека на околоземную орбиту (а в будущем, — и на орбиты других планет) и их возвращения;
- орбитальные станции: — пилотируемые аппараты, предназначенные для долговременного пребывания и работы людей на орбите Земли либо другой планеты;
- орбитальные аппараты — беспилотный аппарат для исследования планеты с ее орбиты;
- спускаемые аппараты — предназначенные для доставки людей и/или аппаратуры с околопланетной орбиты или межпланетной траектории на поверхность планеты с мягкой посадкой;
- планетоходы: — автоматические лабораторные комплексы или транспортные средства, предназначенные для перемещения по поверхностям планет и других небесных тел.
Космические аппараты предназначены для выполнения широчайшего спектра научных, народно-хозяйственных, военных и другого рода задач, часть из которых перечислена в следующем списке:
- Исследование Земли: — спутники дистанционного зондирования Земли;
- Метеорология: — метеорологические спутники;
- Навигация: — навигационные спутники;
- Планетные и межпланетные исследования — автоматические межпланетные станции, планетоходы;
- Телекоммуникации и связь: — телекоммуникационные спутники;
- Обеспечение жизнедеятельности человека в космическом пространстве — пилотируемые космические корабли и орбитальные станции;
- Космический туризм — пилотируемые космические корабли и орбитальные станции;
- Разведка и военные эксперименты — разведывательные спутники, военные спутники, пилотируемые космические корабли и орбитальные станции;
В силу специфики выполняемых задач космические аппараты могут оснащаться различными двигательными установками на основе ракетных двигателей, к которым относятся как традиционные реактивные двигатели, так и перспективные (солнечный парус, использующий давление солнечного света и так называемый «солнечный ветер»;ионные, ядерные, термоядерные, и т. п.).
Пилотируемый космический аппарат, космический корабль Союз, с членами экипажа МКС на борту
Автоматическая обсерватория «Хаббл» на орбите вокруг Земли
Автоматический космический аппарат «Кассини-Гюйгенс», исследующий планету Сатурн, кольца и его спутники
Шаттл «Дискавери», сфотографированный с Международной космической станции.
Массовые характеристики космических аппаратов
КА Масса фемто— до 100 г пико— до 1 кг нано— 1—10 кг микро— 10—100 кг мини— 100—500 кг малые 500—1000 кг большие более 1000 кг Особенности полёта
В общем случае, в полёте космического аппарата выделяются участок выведения, участок орбитального полёта и участок посадки. На участке выведения космический аппарат должен приобрести необходимую космическую скорость в заданном направлении. Орбитальный участок характеризуется инерциальным движением аппарата в соответствии с законами небесной механики. Посадочный участок призван погасить скорость возвращающегося аппарата до допустимой посадочной скорости.
Бортовые системы
Необходимость длительного функционирования в условиях космического пространства и выполнения целевых задач обусловили развитие следующих основных систем космических аппаратов: системы энергообеспечения, системы терморегуляции, системы радиационной защиты, системы космической связи, системы управления движением и т. п. Для пилотируемых космических аппаратов характерно также наличие развитой системы жизнеобеспечения.
Отдельный комплекс проблем возникает при возвращении космических аппаратов на Землю или выполнении посадки на поверхность других небесных тел. В частности, это обуславливает разработку сложных систем обеспечения спуска и посадки.
Ещё один класс задач, часто решаемых разработчиками космических аппаратов, это обеспечение их стыковки с другими искусственными объектами. Выполнение этих задач предполагает наличие систем сближения и стыковки.
Космические корабли в фантастике
Освоение космического пространства является одним из главных сюжетов научной фантастики. Аппараты для перемещения внутри звёздной системы, в частности между планетами, называются у некоторых авторов планетолётами. Как правило, принципом их действия является (как и у современных КА) реактивная тяга. Иногда такие корабли называются просто ракетами.
Для перемещений на межзвёздные расстояния служат звездолёты. Современная технология не позволяет создавать аппараты для межзвёздных перемещений, обладающие приемлемой скоростью.
См. также
- Ракета-носитель
- Искусственный спутник Земли
- Автоматическая межпланетная станция
- Пилотируемые космические аппараты
- Летательный аппарат
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
