Звездолеты и планетоходыВ последние десятилетия человечество с научными и
коммерческими целями в достаточной мере освоило околоземные орбиты. Следующие
шаги в освоении мира делаются в сторону исследования дальнего космоса. Для
полетов на Луну, поисков жизни на Марсе, а также для решения многих других
задач используют специальную космическую технику.

Для полета за пределы гравитационного поля Земли скорость
межпланетной станции должна лежать в пределах второй и третьей космических
скоростей.

Объектами исследования межпланетных станций являются планеты
со спутниками и кометы Солнечной системы. Целью путешествия межпланетной
станции обычно становятся верхние слои атмосферы исследуемой планеты.

Выйдя на околопланетную орбиту, станция начинает производить
исследования: фотографировать и сканировать поверхность, брать пробы
химического состава атмосферы, измерять параметры магнитного поля, радиации,
температуры планеты.

Для передачи информации на Землю подобные станции используют
радиосвязь. Обратная связь с Земли позволяет корректировать действия станции.
Однако большие расстояния создают задержки в сеансах радиосвязи, поэтому
межпланетные станции стараются делать максимально автоматизированными.

Источником энергии на подобных станциях обычно являются
радиоизотопные и солнечные батареи. А на случай непредвиденных ситуаций
существует аккумуляторная батарея. Для того чтобы приборы и датчики работали
без перебоев, в приборном отсеке поддерживается необходимый уровень
температуры.

Для корректировки космического полета обычно используется
астроинерциальная навигационная система, основанная на комбинировании навигации
по звездам и инерциальной системы, производящей расчет местоположения корабля
вне зависимости от внешних источников. Современные автоматические станции чаще
всего оснащаются электрическими ракетными двигателями.

Для более подробного исследования планеты часто бывает
необходимо осуществить посадку на ее поверхность. Для этого создаются
специальные станции, имеющие разделяющуюся конструкцию, которая состоит из
собственно станции и посадочного модуля.

Перед посадочным модулем стоит непростая задача: плавно
уменьшить движение с космической скорости до нуля.

В зависимости от планеты, на которую производится посадка,
применяют тот или иной вид спуска. На планеты, где отсутствует атмосфера, спуск
производится с помощью ракетного двигателя, который работает в сторону,
обратную направлению движения (так обеспечивается отрицательное ускорение).
Главный недостаток этого типа спуска — это его энергоемкость.

На некоторых планетах, как и на Земле, существует атмосфера.
Проходя атмосферу на большой скорости, космический корабль преодолевает силу
сопротивления атмосферы, которая тормозит его движение. Этот способ посадки не
требует расхода топлива, поэтому применяется для посадки на атмосферные
планеты.

Главным недостатком такого способа является сильный нагрев
корпуса космического аппарата в момент торможения. Поэтому внешние корпуса
посадочных модулей изготавливают из термостойких материалов. Существует два
вида аэродинамического торможения — баллистический спуск и планирование.

Наибольший выигрыш от аэродинамического торможения возникает
на скоростях выше скорости звука. После того как посадочный модуль значительно
снизит скорость, применяют парашютный спуск.

Для более качественного обследования территории применяются
аппараты, передвигающиеся по поверхности исследуемой планеты, — планетоходы. На
планету их доставляют посадочные модули.

Всемирно-известный украинский писатель Тарас Шевченко в своих произведениях, часто говорил о звездах и небе. Наверно ему было бы тяжело представить насколько ближе они стали сегодня. Более подробно о жизни Т.Г. Шевченко, можно узнать по предложенной нами ссылке. На сайте можно ознакомиться с краткой биографией писателя.

Планетоходы позволяют проводить различные исследования на
поверхности планеты. Они могут уже в процессе работы направляться для
исследования представляющих интерес объектов. Еще одним их достоинством
является способность смены положения относительно Солнца для более эффективного
использования поверхности солнечных батарей. Существуют транспортные
планетоходы для экипажа, с дистанционным управлением и автоматизированные.

Информация о вновь исследованных планетах, полученная
благодаря фотоснимкам с орбиты, может быть неполной и противоречивой. Поэтому
заранее часто неизвестно, по какой поверхности придется передвигаться
планетоходу. Основа конструкции этого механизма — его движитель. Он может быть
гусеничным, колесным или комбинированным. Последний, считающийся самым
оптимальным, похож на овальные колеса. На участках с тяжелым грунтом чаще
применяют гусеничные движители с высокой проходимостью, на ровных — более
быстрые колесные.

Еще один тип, редко применяемый на Земле, — шагающие
движители. Наиболее часто планетоходы имеют колесно-шагающие движители. На
трудных участках, например при подъеме по сыпучему грунту, колесный движитель
быстро увязнет, поэтому аппарат «встает на ноги». Конечно, такой способ
передвижения более медленный, зато более надежный. В качестве двигателя в
планетоходах используется электромотор, питаемый’ от солнечной батареи.

Дальнейшее исследование космоса, вероятно, поставит новые
задачи, для решения которых потребуется создание новых видов техники. Например,
для длительных путешествий возможно применение солнечного паруса, не требующего
ракетного топлива и действующего в течение неограниченного периода времени.

Интересно о
звездолетах и планетоходах:

— «Луна-1» была первой автоматической межпланетной станцией,
пролетевшей вблизи Луны. Тогда люди впервые получили возможность полюбоваться
обратной стороной поверхности Луны, недоступной наблюдению с Земли.

— Межпланетная станция «Галилео» была выведена в космос с
помощью системы «Спейс Шаттл» в 1989 году. С 1995 года она работает на орбите
Юпитера.

— Третья космическая скорость — это скорость, которую должен
развить космический корабль, чтобы покинуть гравитационное поле Солнечной
системы.

— На имеющих атмосферу планетах двигатели используются
только на начальном и финишном этапах спуска

— Баллистический спуск не требует управления. Резкое
вхождение в плотные слои атмосферы может привести к перегрузкам, опасным для
здоровья космонавтов

— Для связи автоматических межпланетных станций с Землей
используются специальные антенны, способные улавливать очень слабый сигнал

— В космосе нет понятий «верх» и «низ». Поэтому
корректировка ракетных двигателей происходит за счет специальных устройств —
гиродинов.

— Расстояние от Земли до Луны составляет примерно 384 000
километров. Минимальное расстояние до ближайших к Земле планет — Венеры и Марса
— 40 и 60 млн. километров соответственно. Современные двигатели космических
кораблей превращают полеты к ближайшим к Земле планетам в путешествие, которое
может растянуться на годы. Поэтому для полетов такого класса используют
беспилотные космические корабли — автоматические межпланетные станции.

— Планирование является альтернативой баллистическому
спуску. Посадочный модуль при этом играет роль планера, используя для гашения
падения подъемную силу крыльев. Таким образом выполняют мягкую посадку
космические корабли системы «Спейс Шаттл».

— Солнечный парус — устройство, предназначенное для
приведения в движение космического аппарата с помощью давления солнечного света
на зеркальную поверхность.