Главная » 2014 » Июнь » 24 » ШТУРМ КОСМОСА РАКЕТНЫМИ СИСТЕМАМИ
14:30 ШТУРМ КОСМОСА РАКЕТНЫМИ СИСТЕМАМИ | |
| Планомерное исследование космического пространства осуществляется в СССР при помощи геофизических ракет, вертикальных космических зондов, автоматических спутников небесных тел, пилотируемых кораблей-спутников и орбитальных станций, межпланетных аппаратов пролетного, облетного и десантного типа. О размахе этих исследований можно судить хотя бы по тому, что с 1957 до 4 октября 1980 г., т. е. за 23 года космической эры только в Советском Союзе на орбиту спутников Земли выведено 1522 аппарата общей массой 4572 т, или 9051 т с учетом массы конечных ступеней ракет-носителей, вышедших на те же космические орбиты; 52 аппаратам-станциям массой 162 т (238 т с учетом конечных ступеней) сообщена вторая космическая скорость, позволившая им совершать полеты к Луне, Марсу и Венере, произвести на них посадку, выйти на орбиты спутников этих небесных тел и Солнца. В одном только 1976 г. выведены на орбиту 121 советский искусственный спутник Земли массой 347 т (649 т с конечными ступенями), в том числе четыре космических корабля и одна орбитальная станция; кроме того, грунтозаборная станция слетала на Луну и вернулась обратно, а в 1978 г. выведены 120 советских искусственных спутников Земли массой 343 т (653 т с конечными ступенями), включая десять космических кораблей, и на Венеру произвели посадку две межпланетные станции. С весны 1949 г. в Советском Союзе проводились регулярные исследования верхних слоев атмосферы и космоса при помощи геофизических ракет, поднимавших полезный груз научной аппаратуры сначала массой в несколько сотен килограммов, а затем до нескольких тонн на высоты 500 км и более. Практически все разработанные в СССР баллистические ракеты дальнего действия, начиная с первых тактических внутриконтинентальных, призванных защищать нашу Родину, использовались для изучения и освоения космоса. Большую известность приобрели вертикальные подъемы высотных ракет, выполнявших научно-исследовательскую программу Академии наук СССР и потому получивших название академических. Первая отечественная послевоенная ракета Р-1 послужила началом многих серий академических ракет. Так, 24 мая 1949 г. состоялся первый полет ракеты Р-1 А, на которой устанавливалось по два отделяемых на высоте контейнера массой 80 кг каждый с научно-исследовательской аппаратурой. Контейнеры снабжались парашютом, раскрывавшимся после их снижения до высоты 20 км. В 1949—1956 гг. были построены и испытаны ракеты серии Р-1 А, Р-1 Б, Р-1В, Р-1Д, Р-1Е. При этом объем и программа исследований, аппаратурное обеспечение были различными в зависимости от поставленных задач. Масса исследовательской аппаратуры на ракетах Р-1Б и Р-1В составляла 1160 кг, на Р-1Д и Р-1Е — от 1516 до 1819 кг. Всего за этот период произведено 18 успешных пусков. До высот 110 км проводились исследования атмосферы, космического излучения, спектрального состава излучения Солнца, жизнедеятельности животных при подъемах в герметичном и негерметичном контейнерах с последующим катапультированием лотков с этими животными на высоте от 100 до 40 км и спасением их на парашютах. При этом разрабатывались и испытывались системы спасения головной части, корпуса ракеты и приборных контейнеров. Прототип ракет этой серии летал с 18 октября 1947 г. На базе следующей разработанной ракеты Р-2, летавшей с 25 сентября 1949 г., была создана академическая ракета Р-2А (В2А), запускавшаяся в 1957—1960 гг. (11 успешных пусков). Ракеты этого класса служили для исследования верхних слоев атмосферы, фотографирования спектра Солнца, проведения медико-биологических исследований и отработки системы спуска (приземления) аппаратуры и животных, головного приборного отсека массой 1340 кг и геофизических контейнеров массой 860 кг. Общая масса полезной нагрузки составляла 2200 кг при высоте подъема 212 км. Ракета Р-5 послужила основой для создания серии геофизических ракет Р-5А, Р-5Б, Р-5В (В5В), использовавшихся с 1958 г. для астрофизических, геофизических, биологических и ионосферных исследований. Масса полезной нагрузки— 1300 кг, наибольшая высота подъема — 512 км. Эти ракеты стабилизировались на пассивном участке полета по всем трем осям с помощью газоструйных сопел. Головная часть после отделения на нисходящем участке траектории отводилась в сторону от ракеты, а на высоте 4—5 км срабатывала система спасения и головная часть приземлялась с парашютом. В 1958— 1977 гг. были успешно запущены 20 ракет этой серии, в том числе их модификации «Вертикаль». На академических ракетах была проведена широкая программа медико-биологических исследований, в основном на собаках. Спасение осуществлялось как плавным спуском герметизированных кабин, так и катапультированием с различных высот при снижении ракет и спуском с парашютом собак, помещенных в герметизированные скафандры. Первый полет ракеты с собаками был выполнен в СССР на высоту 110 км 15 августа 1951 г. В том же году была проведена первая серия этих полетов на высоту свыше 100 км, а в 1954—1956 гг. вторая серия таких же полетов. Третья серия полетов собак на ракете была выполнена на высоту свыше 200 км в мае 1957 г. 16 мая 1957 г. две собаки взлетели на ракете на высоту 215 км. Эксперименты с подопытными собаками были продолжены в феврале—октябре 1958 г. на исследовательских ракетах Р-5А, поднимавшихся на высоту до 473 км. При всех этих испытаниях на борту каждой ракеты обычно помещались по две собаки. В 1958—1961 гг. для исследования состава атмосферы и солнечного ультрафиолетового и рентгеновского излучения использовалась также малая геофизическая ракета Р-11А, выводившая полезный груз массой 400 кг на высоту около 100 км (17 успешных пусков). В период Международного геофизического года мир явился свидетелем небывалого торжества советской науки и техники. 4 октября 1957 г. человечество праздновало свою первую победу над панцирем земного тяготения, когда советская ракета достигла первой космической скорости и вывела на орбиту вокруг Земли первый в мире искусственный спутник. Так было положено начало космической эры в истории человечества. Спутник массой 83,6 кг имел шарообразный корпус из алюминиевого сплава диаметром 580 мм с четырьмя штыревыми антеннами длиной от 2,4 до 2,9 м. В герметичном корпусе размещались аппаратура и источники электропитания. Сигналы радиопередатчиков спутника на двух частотах, имевшие вид телеграфных посылок средней длительностью 0,3 секунды, оповестили всему миру с высоты, достигавшей в апогее 947 км, о первом прорыве в космос. Спутник просуществовал как космическое тело 92 суток, совершив 1400 оборотов вокруг пославшей его в космос Земли, пройдя при этом путь около 60 млн. км по орбите, наклоненной к плоскости экватора на 65,1°. Впервые были определены плотность верхней атмосферы по изменению орбиты спутника, получены данные по распространению радиосигналов в ионосфере, проверены расчеты и основные технические решения, связанные с созданием искусственного спутника, выведением его на орбиту и обеспечением его функционирования в космосе. Этот спутник официально именовался ПС-1, т. е. «простейший спутник-один». Через месяц, 3 ноября 1957 г., в СССР был запущен второй, более тяжелый и совершенный, лучше оснащенный научной аппаратурой, первый в мире биологический искусственный спутник Земли. Он представлял собой последнюю ступень ракеты-носителя, на которой в нескольких контейнерах размещалась научная измерительная аппаратура; в отдельной герметичной кабине находилось подопытное животное — собака Лайка. Общая масса аппаратуры, животного и источников электропитания составляла 508,3 кг. На спутнике имелись два радиопередатчика, телеметрическая система, программное устройство, приборы для исследования излучения Солнца и космических лучей. Системы регенерации и терморегулирования поддерживали в кабине условия, необходимые для существования животного. Спутник вышел на орбиту с высотой апогея 1670 км при наклонении 65°. Второй спутник просуществовал на орбите около 160 суток, совершил 2370 оборотов вокруг Земли, пройдя путь свыше 100 млн. км. Третий советский спутник массой 1327 кг, богато оснащенный научной аппаратурой, выведенный на орбиту 15 мая 1958 г., являлся настоящей лабораторией в космосе. На нем были установлены 12 различных научных приборов, многоканальная телеметрическая система с запоминающим устройством, радиоаппаратура для точных измерений орбиты, радиопередатчик «Маяк», система терморегулирования, программно-временное устройство и другое бортовое оборудование. Длина спутника 3,57 м. Масса научной и измерительной аппаратуры с источником питания 968 кг. Высота апогея достигала 1881 км, наклонение плоскости орбиты 65°. Спутник просуществовал на орбите 691 сутки, пролетев за это время около 450 млн. км и совершив 10037 оборотов вокруг планеты. С его помощью была проведена широкая программа исследований околоземного космического пространства (измерение давления и состава верхней атмосферы, концентрации заряженных частиц, космических лучей, магнитного и электростатического поля, метеорных частиц и др.). Проведенные измерения позволили установить наличие внешней зоны радиационного пояса Земли. 2 января 1959 г. человечество праздновало вторую и окончательную свою победу над панцирем земного тяготения, когда советская научная космическая станция «Луна-1» достигла и превзошла вторую космическую скорость. Ракета массой полторы тонны навсегда покинула Землю. Пролетев в непосредственной близости от Луны, на расстоянии 5—6 тыс. км от ее поверхности, космическая станция заняла свое место в хороводе планет и планетоидов, обращающихся вокруг Солнца. Так был создан первый в мире искусственный спутник Солнца. Известная в мировой печати под названием «Мечта» эта искусственная планета движется по орбите с перигелием 146,4 млн. км и афелием 197,2 млн. км. На станции «Луна-1» были размещены радиоаппаратура, телеметрическая система, пять различных научных приборов для исследования межпланетного пространства и другое оборудование. На последней ступени ракеты была установлена также аппаратура для образования искусственной кометы. Триумфом советской науки и техники явилось также достижение поверхности Луны автоматической станцией «Луна-2» 14 сентября 1959 г. Впервые творение человеческих рук пересекло бездну космоса и достигло ближайшего к нам небесного тела. Настанет время, и смелые космонавты найдут в районе кратера Архимеда в заливе Лунника шаровые и ленточные вымпелы Страны Советов, доставленные станцией «Луна-2». Через 20 дней после достижения ракетой поверхности Луны 4 октября 1959 года был дан старт автоматической станции «Луна-3» массой 278,5 кг, впервые совершившей облет Луны, фотографирование ее обратной, невидимой с Земли, стороны и передачу полученных изображений наземным радиостанциям. Так упал еще один покров с тайн мироздания. «Луна-3» прошла на расстоянии 6200 км от поверхности Луны. Полет был первым опытом изучения другого небесного тела с борта космического аппарата. В этом полете впервые применен гравитационный маневр для изменения траектории станции у Луны. В итоге многомесячных трудоемких работ по расшифровке и изучению записей телевизионных изображений были выявлены и описаны 498 образований на лунной поверхности, в том числе 400 невидимых с Земли, установлены их селенографические координаты, составлены карта и Атлас обратной стороны Луны (изданы Академией наук СССР в 1960 г.). Некоторым открытым лунным образованиям Комиссия Академии наук СССР присвоила наименования. Так появились Море Москвы с заливом Астронавтов, Море Мечты, горный Хребет Советский, кратеры Циолковский, Ломоносов, Лобачевский, Жюль Верн, Джордано Бруно, Максвелл, Попов, Эдисон, Пастер, Герц, Жолио-Кюри, Менделеев, Курчатов и другие. Исследования ближнего космоса и окололунного пространства, проведенные тремя автоматическими станциями «Луна-1», «Луна-2», «Луна-3», дали ценнейший научный материал, в частности, позволили установить отсутствие у Луны значительного магнитного поля и радиационного пояса. В дальнейшем проводилась отработка комплекса задач, связанных с обеспечением мягкой посадки автоматической станции на поверхность Луны. Для этого была создана новая, более мощная четырехступенчатая ракета-носитель. Полеты станций «Луна-1», «Луна-2», «Луна-3» осуществлялись с Земли непрерывным набором необходимой скорости с помощью трехступенчатой ракеты-носителя с последующим полетом к цели по инерции (прямой полет). Маршруты последующих станций выполнялись по более сложной схеме: вывод станции тремя ступенями ракеты-носителя на орбиту спутника Земли, старт с этой орбиты в заданный момент времени с помощью четвертой ступени и набор скорости, близкой ко второй космической, коррекция траектории на подлете к Луне, гашение скорости тормозной двигательной установкой и обеспечение мягкого прилунения. Сложность задачи потребовала длительной отработки. В 1963—1965 гг. для дальнейшего исследования Луны и решения проблемы мягкой посадки контейнера с научной аппаратурой на лунную поверхность были запущены станции «Луна-4»— «Луна-8». «Луна-5» достигла поверхности Луны 12 мая 1965 г., при этом были получены первые опытные данные о работе систем мягкой посадки; «Луна-6» прошла вблизи Луны 11 июня 1965 г.; «Луна-7» достигла поверхности Луны 8 октября 1965 г., а «Луна-8» — 7 декабря 1965 г. Стартовавшая 31 января 1966 г. автоматическая станция «Луна-9» 3 февраля впервые осуществила мягкую посадку на поверхность Луны в Заливе Прилунения Океана Бурь. Мягко прилунившаяся станция массой 100 кг передала на Землю фототелевизионные изображения лунной поверхности и различную телеметрическую информацию. Так впервые были получены круговые панорамные снимки лунного ландшафта, позволявшие различать предметы размером 1—2 мм в непосредственной близости от станции. На борту этой станции на Луну вновь доставлены вымпел с изображением Государственного герба СССР и надписью «Союз Советских Социалистических республик. Январь 1966 г.». В итоге этого беспрецедентного космического эксперимента гипотеза о существовании более или менее мощного пылевого покрова на поверхности Луны была опровергнута. Поверхность Луны оказалась достаточно твердой, бугристой, покрытой разбросанными камнями и кратерами различных размеров — от крохотных лунок до больших образований. Изучена также радиационная обстановка. Очередным триумфом Советского Союза явился вывод 3 апреля 1966 г. автоматической станции «Луна-10» на орбиту первого в мире искусственного спутника Луны. На этой станции массой 245 кг (не считая массы системы выведения на селеноцентрическую орбиту) была установлена научная аппаратура для определения радиационной и метеорной обстановки, инфракрасного и гамма-излучения лунной поверхности, состава лунных пород, магнитного поля Луны, солнечной плазмы в окололунном пространстве и гравитационного поля Луны. Радиостанции земного шара принимали мелодию партийного гимна коммунистов «Интернационал», передававшуюся с борта станции «Луна-10», кружившей вокруг Луны на расстоянии от 350 км (в периселении) до 1017 км (в апоселении) при наклонении орбиты 71°54'. Всего со станцией «Луна-10» успешно проведено 219 сеансов радиосвязи. 30 мая 1966 г. связь прекратилась в связи с израсходованием запаса бортовой электроэнергии. За время активного существования станция совершила 460 оборотов вокруг Луны, пролетев более семи миллионов километров. На селеноцентрической орбите станция пробыла несколько лет. В 1966 г. на орбиты искусственных спутников Луны были выведены еще две станции — «Луна-И» и «Луна-12», оснащенные различной научной аппаратурой. В течение нескольких месяцев станции провели ряд ценных научных исследований, а «Луна-12», на борту которой находилась фототелевизионная система с высоким разрешением (1100 строк), передала на Землю серию фотографий лунной поверхности, снятых с высот от 100 до 340 км. 24 декабря 1966 г. мягкую посадку на Луну совершила другая советская автоматическая станция — «Луна-13». Проведенные станцией исследования в Океане Бурь обогатили науку новыми данными о свойствах лунного грунта. Плотность грунта оказалась не более 1 г/см3. Вновь были получены телевизионные изображения панорамы лунной поверхности при различной освещенности Солнцем. Четвертый советский искусственный спутник Луны — «Луна-14» запущен 7 апреля 1968 г. Высота его периселения 160 км, апоселения — 870 км, наклонение — 42°, период обращения — 2 ч 40 мин. С помощью «Луны-14» предусматривались уточнение соотношения масс Земли и Луны, гравитационного поля Луны, условий прохождения и стабильности радиосигналов, передаваемых на борт спутника при различных положениях его относительно Луны, измерения космических лучей и потоков заряженных частиц, идущих от Солнца, и получение дополнительной информации для построения точной теории движения Луны. 13 июля 1969 г. был запущен пятый советский спутник Луны — «Луна-15». После выхода на селеноцентрическую орбиту проведено две коррекции орбиты, в результате спутник опускался до высоты 16 км над поверхностью Луны. С помощью «Луны-15» проведены научные исследования в окололунном пространстве и получены данные о работе новых систем станции, для посадки в различных районах лунной поверхности. По завершении 52 оборотов вокруг Луны была включена тормозная двигательная установка, «Луна-15» сошла с орбиты и упала на лунную поверхность в заданном районе. Блестящим примером возможностей станций-роботов в изучении других небесных тел явилась «Луна-16», впервые в мире автоматически доставившая лунный грунт на Землю. Станция стартовала с Земли 12 сентября 1970 г., а 20 сентября совершила мягкую посадку на поверхность Луны в районе Моря Изобилия. Район посадки «Луна-16» представляет собой вулканогенную лавовую равнину, осложненную протяженными грядами высотой до 100 м. Поверхностный рыхлый слой (реголит) вблизи места посадки имеет мощность несколько метров. По радиокомандам с Земли грунтозаборное устройство пробурило колонку грунта глубиной 35 см, обеспечило взятие грунта и загрузку его в контейнер возвращаемого аппарата. Пробыв на Луне 26,5 часов, космическая ракета «Луна—Земля» 21 сентября стартовала с посадочной ступени к Земле. 24 сентября 1970 г. при подлете к Земле возвращаемый аппарат был отделен от ракеты и с помощью парашютной системы совершил посадку в 80 километрах от г. Джезказгана. Свыше 100 г лунной породы прошли всестороннее изучение в лабораториях и экспонируются на выставках. | |
|
| |
| Всего комментариев: 0 | |