Большая Советская Энциклопедия (КО) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 660

  Готовность ракеты-носителя к пуску проверяют на технической позиции космодрома в монтажно-испытательном корпусе, затем она транспортируется на стартовую площадку, где устанавливается на пусковую систему, проходит предстартовые испытания, заправку баков топливом и производится её пуск. Окончанием выведения космического аппарата на орбиту считается превышение первой космической скорости (около 7,91 км/сек ) для ИСЗ и достижение скорости порядка второй космической (11,19 км/сек ) для аппаратов, летящих к Луне, Марсу или Венере (для полёта к дальним планетам или Солнцу необходимо развить скорость, заметно превышающую вторую космическую). При этом ракета-носитель отделяется от космического летательного аппарата, продолжающего дальнейший орбитальный полёт, происходящий главным образом по инерции, согласно законам небесной механики. Выводимые на орбиты космические летательные аппараты можно разбить на 2 группы: для полёта вблизи Земли (ИСЗ) и в дальний космос, например к Луне или планетам. Эти аппараты могут содержать более или менее мощные ракетные ступени, если предполагается заметным образом изменять скорость полёта — для торможения при подлёте к планете назначения, если необходимо перейти на орбиту искусственного спутника планеты, для мягкой посадки на планету, лишённую атмосферы, для взлёта с неё и для разгона космического аппарата до скорости, обеспечивающей возвращение к Земле. В будущем для разгона космического летательного аппарата от первой космической скорости до более высоких предполагается использование экономичных электрических ракетных двигателей. Недостатком их является малая тяга, в результате чего разгон от первой до второй космической скорости (или торможение от второй до первой) может длиться несколько месяцев. Для получения нужной тяги необходимы мощные источники электроэнергии, использующие ядерную энергию, что создаёт дополнительные трудности при создании космических аппаратов в связи с необходимостью защиты приборов, а на пилотируемых аппаратах и экипажа от вредных излучений.

  Космические аппараты должны обладать способностью к длительному самостоятельному функционированию в условиях космического пространства. Для этого необходимо иметь на них ряд систем: систему, поддерживающую заданный температурный режим; энергопитания, использующую для получения электрической энергии солнечное излучение (например, солнечные батареи ), топливо (например, электрохимические генераторы тока) или ядерную энергию; систему связи с Землёй и космическими летательными аппаратами, управления движением и др. Кроме того, на борту устанавливается весьма разнообразная научная аппаратура — от небольших приборов для изучения свойств космического пространства до крупных телескопов. Эти приборы и системы объединяются системой управления бортовым комплексом, согласовывающей их работу.

  Управление движением сводится к решению ряда задач: управлению ориентацией космического аппарата, управлению при коррекции и работе ракетных блоков при мягкой посадке и взлёте, при сближении и др. взаимном маневрировании космических аппаратов. Особый случай управления — спуск на поверхность планеты, имеющей атмосферу. Различают спуск в атмосфере с использованием её для торможения скорости полёта — неуправляемый (баллистический) и управляемый. Последний характеризуется высокой точностью посадки в заданном районе и более низкими перегрузками при торможении в атмосфере. Для защиты спускаемого аппарата от тепла, выделяющегося при торможении в атмосфере, применяются теплозащитные покрытия.

  Для пилотируемого космического аппарата (космического корабля) возникает ряд дополнительных медико-биологических проблем. Космический корабль должен обеспечивать экипажу защиту от космической среды (вакуум, вредные излучения и т. п.) и иметь систему жизнеобеспечения. Эта система поддерживает нужный состав атмосферы внутри корабля, её температуру, влажность и давление; при кратковременных полётах предусматриваются запасы пищи, воды и пр., при длительных — производство пищевых продуктов, регенерация воды и кислорода должны происходить на борту. Полёт в космосе предъявляет повышенные требования к человеческому организму (влияние невесомости, перегрузок при взлёте и посадке и др.), поэтому необходим медицинский отбор космонавтов. Вопрос о допустимости длительного пребывания человека в условиях невесомости ещё не решен.

  При спуске на поверхность небесных тел должны решаться задачи установки научной аппаратуры, выполнения экспериментов стационарными и мобильными автоматами, а в дальнейшем — осуществление экспедиций и строительство временных или постоянных баз для поселения космонавтов.

  Обеспечение полёта космического летательного аппарата требует, как правило, широкой сети наземных служб управления. По всей территории Земли расположены пункты космической связи , а там, где это невозможно, в океане, находятся оборудованные корабли (например, корабли «Юрий Гагарин» и «Космонавт Владимир Комаров»). При посадке космического летательного аппарата на Землю включается в работу служба спасения и эвакуации, в задачу которой входит отыскание спускаемого аппарата и его эвакуация, а при пилотируемых полётах и эвакуация экипажа, оказание ему в случае необходимости медицинской помощи, карантинные мероприятия (при возвращении экипажей с небесных тел) и т. п. Для упрощения поиска спускаемого аппарата он снабжается радиопередатчиком, по сигналам которого движутся суда, самолёты и вертолёты службы спасения и эвакуации. Управление полётом от старта до посадки требует привлечения большого числа различных служб. Организация взаимодействия бортовых систем управления и многочисленных наземных служб производится техническим руководством полёта.

  Задачи освоения космического пространства для нужд человечества подразделяются на 2 группы: научные исследования и практическое использование. Помимо косвенного влияния космических исследований на практическую деятельность человечества через фундаментальные научные открытия, К. делает возможным непосредственное использование космических аппаратов в народно-хозяйственной практике. ИСЗ, движущиеся по высоким орбитам и оборудованные ретрансляторами, принимают сигналы с наземного пункта и после соответствующего усиления этого сигнала возвращают его на Землю, где он принимается пунктом, удалённым от первого на тысячи км. Такие спутники связи ретранслируют телевизионные программы, а также осуществляют телефонную и телеграфную связь. В метеорологии ИСЗ применяются для получения карт распределения облачности, теплового излучения Земли, наблюдения за движением циклонов и т. п. Эта информация непрерывно передаётся в мировые метеорологические центры и используется при составлении прогнозов погоды. Для морской и авиационной навигационной службы применяются ИСЗ, орбиты которых определяются с высокой точностью; во время сеансов радиосвязи с кораблями и самолётами они передают им свои текущие координаты. Определяя положение относительно навигационного спутника, любой объект в состоянии установить свои координаты.

  Всё возрастающую роль играют ИСЗ для разведки природных ресурсов Земли и непрерывного наблюдения за их состоянием. Фотосъёмка поверхности Земли через разные светофильтры и др. методы исследования позволяют судить о распределении растительности, изменениях снежного покрова, разливе рек, состоянии посевов и лесов, следить за ходом полевых работ, оценивать ожидаемую урожайность, регистрировать лесные пожары и т. п. Со спутников можно вести океанологические и гидрологические исследования. Особую ценность представляет использование спутников в геодезии и топографии — для точной взаимной привязки далеко расположенных пунктов и быстрого обновления топографических карт путём фотосъёмок из космоса, а также для составления опорных геодезических сетей путём наблюдения спутников (координаты которых для каждого мгновения известны) с разных пунктов, расположенных на Земле (см. Космическая геодезия ). Специфические особенности космического полёта (невесомость, вакуум и т. п.) могут быть использованы для некоторых особо тонких технологических процессов. В этом случае на ИСЗ будут располагаться соответствующие промышленные установки, а транспортные космические аппараты будут снабжать их сырьём и доставлять на Землю изготовляемую продукцию. Для решения задач, стоящих перед К. в околоземном пространстве, требуется значительное число специализированных автоматических ИСЗ (астрономические, солнечные, геофизические, геодезические, метеорологические, связные и т. п.), а также необходимы пилотируемые долговременные многоцелевые орбитальные станции. Смена экипажа по мере надобности будет осуществляться транспортными космическими кораблями, регулярно связывающими орбитальную станцию с космодромами.