Avaruusalukset kaikessa monimuotoisuudessaan ovat sekä ihmiskunnan ylpeys että huolenaihe. Niiden luomista edelsi vuosisatoja vanha tieteen ja tekniikan kehityksen historia. Avaruusaika, jolloin ihmiset näkivät elämäänsä ulkopuolelta, nosti meidät uuteen kehitysvaiheeseen. Raketti avaruudessa ei ole unelma, vaan huolenaihe korkeasti päteville asiantuntijoille, jotka joutuvat parantamaan olemassa olevaa teknologiaa. Millaisia avaruusaluksia erotetaan toisistaan ja miten ne eroavat toisistaan, käsitellään artikkelissa.
Määritelmä
Avaruusalus on yleisnimi kaikille laitteille, jotka on suunniteltu toimimaan avaruudessa. Niiden luokitteluun on useita vaihtoehtoja. Yksinkertaisimmassa tapauksessa erotetaan miehitetyt ja automaattiset avaruusalukset. Ensimmäiset puolestaan on jaettu avaruusaluksiin ja asemiin. Ne ovat ominaisuuksiltaan ja käyttötarkoitukseltaan erilaisia, mutta ne ovat monilta osin samanlaisia rakenteen ja käytettyjen laitteiden suhteen.
Lennon ominaisuudet
Kaikki avaruusalukset sen jälkeenLaukaisussa on kolme päävaihetta: laukaisu kiertoradalle, varsinainen lento ja lasku. Ensimmäisessä vaiheessa laitteisto kehittää avaruuteen pääsemiseen tarvittavan nopeuden. Ratalle päästäkseen sen arvon tulee olla 7,9 km/s. Maan painovoiman täydellinen voittaminen edellyttää toisen kosmisen nopeuden kehittämistä, joka on 11,2 km/s. Näin raketti liikkuu avaruudessa, kun sen kohteena on maailmankaikkeuden avaruuden syrjäiset osat.
Vähäyksestä vapautumisen jälkeen seuraa toinen vaihe. Orbitaalilennon aikana avaruusalusten liike tapahtuu inertialla, johtuen niille annetusta kiihtyvyydestä. Lopuksi laskeutumisvaiheessa laivan, satelliitin tai aseman nopeus lasketaan lähes nollaan.
Täyte
Jokainen avaruusalus on varustettu laitteilla, jotka vastaavat tehtäviä, joita se on suunniteltu ratkaisemaan. Suurin ristiriita liittyy kuitenkin ns. kohdelaitteistoon, jota tarvitaan vain tiedon ja erilaisten tieteellisten tutkimusten saamiseksi. Muu avaruusaluksen varustus on samanlainen. Se sisältää seuraavat järjestelmät:
- energiahuolto - useimmiten aurinko- tai radioisotooppiakut, kemialliset akut, ydinreaktorit toimittavat avaruusaluksille tarvittavan energian;
- viestintä - suoritetaan radioa altosignaalilla, merkittävällä etäisyydellä maasta, antennin tarkka kohdistaminen tulee erityisen tärkeäksi;
- elämän tuki - järjestelmä on tyypillinen miehitetyille avaruusaluksille, jonka ansiosta ihmiset voivat pysyä aluksella;
- suuntautuminen - kuten kaikki muutkin laivat, avaruusalukset on varustettu laitteilla, jotka määrittävät jatkuvasti oman sijaintinsa avaruudessa;
- liike - avaruusalusten moottoreiden avulla voit muuttaa lennon nopeutta ja suuntaa.
Luokittelu
Yksi tärkeimmistä kriteereistä avaruusalusten jakamiselle tyyppeihin on toimintatapa, joka määrittää niiden ominaisuudet. Tämän perusteella laitteet erotellaan:
- sijaitsee geosentrisellä kiertoradalla tai keinotekoisilla maasatelliiteilla;
- ne, joiden tarkoituksena on tutkia avaruuden syrjäisiä alueita - automaattiset planeettojenväliset asemat;
- käytetään kuljettamaan ihmisiä tai tarvittavaa rahtia planeettamme kiertoradalle, niitä kutsutaan avaruusaluksiksi, ne voivat olla automaattisia tai miehitettyjä;
- suunniteltu pitämään ihmiset avaruudessa pitkään, nämä ovat kiertorata-asemia;
- harrastaa ihmisten ja rahdin kuljettamista kiertorad alta planeetan pinnalle, heitä kutsutaan laskeutumiseksi;
- ovat planeetan kulkijat, jotka pystyvät tutkimaan planeettaa suoraan sen pinnalla ja liikkumaan sen ympärillä.
Katsotaanpa joitain tyyppejä tarkemmin.
AES (keinotekoiset maasatelliitit)
Ensimmäiset avaruuteen laukaistut ajoneuvot olivat keinotekoisiamaan satelliitit. Fysiikka ja sen lait tekevät minkä tahansa tällaisen laitteen laukaisemisesta kiertoradalle pelottavan tehtävän. Minkä tahansa laitteen on voitettava planeetan painovoima, eikä se saa pudota sen päälle. Tätä varten satelliitin täytyy liikkua ensimmäisellä avaruusnopeudella tai hieman nopeammin. Planeettamme yläpuolella erotetaan keinotekoisen satelliitin mahdollisen sijainnin ehdollinen alaraja (kulkee 300 km:n korkeudessa). Tarkempi sijoitus johtaa laitteen melko nopeaan hidastumiseen ilmakehän olosuhteissa.
Aluksi vain kantoraketit pystyivät kuljettamaan keinotekoisia maasatelliitteja kiertoradalle. Fysiikka ei kuitenkaan pysähdy paikalleen, ja nykyään kehitetään uusia menetelmiä. Joten yksi viime aikoina usein käytetyistä menetelmistä on laukaisu toisesta satelliitista. Suunnitelmissa on käyttää myös muita vaihtoehtoja.
Maan ympäri pyörivien avaruusalusten kiertoradat voivat olla eri korkeuksilla. Tästä riippuu luonnollisesti myös yhden ympyrän kuluva aika. Satelliitit, joiden kierrosaika on yhtä suuri kuin päivä, sijoitetaan niin sanotulle geostationaariselle kiertoradalle. Sitä pidetään arvokkaimpana, koska siinä sijaitsevat laitteet näyttävät olevan paikallaan maallisen tarkkailijan silmissä, mikä tarkoittaa, että antennien pyörittämiseen ei tarvitse luoda mekanismeja.
AMS (automaattiset planeettojenväliset asemat)
Tutkijat saavat v altavan määrän tietoa aurinkokunnan eri kohteista geosentrisen kiertoradan ulkopuolelle lähetetyillä avaruusaluksilla. AMS-objektit ovat planeettoja ja asteroideja ja komeettoja ja jopahavainnoitavissa olevia galakseja. Tällaisille laitteille asetetut tehtävät vaativat insinööreiltä ja tutkijoilta v altavasti tietoa ja vaivaa. AWS-tehtävät ovat teknologisen kehityksen ruumiillistuma ja samalla sen virikkeitä.
Miehitetyt avaruusalukset
Ajoneuvot, jotka on suunniteltu kuljettamaan ihmisiä määrättyyn kohteeseen ja palauttamaan heidät, eivät teknisesti ole millään tavalla huonompia kuin kuvatut tyypit. Vostok-1, jolla Juri Gagarin teki lennon, kuuluu tähän tyyppiin.
Miehitetyn avaruusaluksen tekijöiden vaikein tehtävä on miehistön turvallisuuden varmistaminen Maahan paluun aikana. Merkittävä osa tällaisista laitteista on myös hätäpelastusjärjestelmä, joka voi olla tarpeen laivan laukaisussa avaruuteen kantoraketilla.
Avaruusaluksia, kuten kaikkea astronautiikkaa, parannetaan jatkuvasti. Viime aikoina mediassa on usein nähty raportteja Rosetta-luotaimen ja Philae-laskeutujan toiminnasta. Ne ilmentävät kaikkia uusimpia saavutuksia avaruuslaivanrakennuksen alalla, laitteen liikkeen laskennassa ja niin edelleen. Philae-luotaimen laskeutumista komeetalle pidetään Gagarinin lentoon verrattavana tapahtumana. Mielenkiintoisinta on, että tämä ei ole ihmiskunnan mahdollisuuksien kruunu. Odotamme edelleen uusia löytöjä ja saavutuksia sekä avaruustutkimuksen että lentokoneiden rakentamisen suhteen.
