Nõukogude 1. orbitaaljaama lend kosmosesse. Kuidas kosmosejaamad töötavad? Mis on orbitaaljaam

Esimene orbitaaljaam maailmas, mis edukalt Maa orbiidile saadeti, oli jaam Saljut-1. See on ka esimene mehitatud kosmosejaam maailmas.

Kiire areng kosmosetööstus NSV Liidus tekkis aja jooksul idee luua maailma esimene kosmosejaam. Selline jaam pidi nõukogude teadlaste projektide järgi olema uurimisplatvorm, mis avab tollal võimaluse pidevaks ja kvaliteetsemaks kosmoseuuringuteks. Lisaks pidi selline kosmoselaev täitma ka transpordilaeva ja sõjaväerajatise funktsioone.

Sellise kosmoselaeva käivitamiseks ja käivitamiseks oli vaja võimsat ja kõrgtehnoloogilist kandjat. Nõukogude teadlaste ja disainerite arvates võiks selliseks kandjaks olla eelmise sajandi 60ndatel loodud raske rakett Proton.

Tuleb märkida, et Ameerika Ühendriikide teadlased ja valitsuse esindajad teatasid aktiivselt esimese rahvusvahelise kosmosejaama loomisest. Need olid nn kosmosevõistluse aastad, mil kaks suurriiki konkureerisid omavahel teaduslikult. Paljude ekspertide sõnul oli “kosmosevõistlus” osa USA ja NSV Liidu vahel külma sõja taustal puhkenud võidurelvastumisest.

Kosmosejaama Saljut 1 väljatöötamise ja loomise viisid läbi maailma kosmonautika ajaloos kahe silmapaistva inimese Chelomey ja Korolevi disainibürood. Jaama loomine lõpetati 1971. aasta talvel.

NSV Liidu esimese kosmosejaama käivitamine ja ehitamine

Maailma esimene kosmosejaam Saljut 1 saadeti Maa orbiidile 19. aprillil 1971. aastal. Seadme start ja kohaletoimetamine vajalikule kõrgusele tagati raske kanderaketiga Proton K.

See oli jaam, mida kasutas kolmeliikmeline meeskond. Jaama pardal taastati tingimused, mis on võimalikult lähedased Maa omadele. Saljut 1 jaam oli sel ajal varustatud kõige kaasaegsemal viisil. See koosnes mitmest osast, nimelt töökambrist, mis oli metallist hermeetiliselt suletud silinder.

Seal oli erinevaid alasid, kus mehitatud kosmosejaama meeskond sai puhata, toitu hoida ja süüa. Suurem turse oli varustatud spetsiaalsete astronautidele mõeldud duššide, kosmosekäimla, samuti spetsiaalsete treeningseadmetega, mis võimaldasid astronautidel treenida. sportlikud harjutused säilitada normaalset füüsilist vormi, olles pidevalt kaaluta olekus.

Lisaks oli Nõukogude orbitaaljaama pardal spetsiaalne uurimiskompleks, mis võimaldas kosmonautidel teha kõikvõimalikke uuringuid ja katseid, samuti hankida olulist teavet avakosmoses toimuvate protsesside kohta.

Ekspeditsioonid kosmosejaama Saljut 1

Kokku viidi jaama Saljut 1 läbi kaks ekspeditsiooni, millest esimene, olles saanud Sojuz 10, suutis turvaliselt kosmoselaevani jõuda, kuid tekkinud tehniliste probleemide tõttu ei suutnud kosmonautid dokkimisprotsessi lõpule viia ning jaama siseneda. Hiljem naasis meeskond edukalt Maale.

Kosmoselaeva meeskond"liit - 10 "

Teine ekspeditsioon, nimega Sojuz 11, oli kolmest kosmonautiteadlasest koosnev meeskond: Georgi Dobrovolsky, Vladislav Volkov ja Viktor Patsaev. Nad sildusid jaamaga edukalt ja jäid pardale kakskümmend kaks päeva. Kuid maa peale naastes juhtus tragöödia; laskumismooduli rõhu vähendamise tõttu suri kogu meeskond.

Pärast 175 Maa orbiidil veedetud päeva saadeti Saljut 1 jaam edukalt orbiidilt välja. Osa kosmoseorbitaaljaamast põles erinevates atmosfäärikihtides ära ja teine ​​osa kukkus Vaikse ookeani vetesse.

Nõukogude orbitaalne kosmosejaam "Saljut-1" sai maailmas esimeseks nn. "pikaajaline orbitaaljaam" Erinevalt varajastest mehitatud orbitaaljaamadest (POS) oli (DOS) värav kaubakosmoselaeva dokkimiseks ja sai seega autonoomia ja praktiliselt piiramatu. tehnilised kirjeldused orbiidil viibimise periood.

Pikaajalise orbitaaljaama "Salyut-1" ehitamine

Tehniliselt, orbitaaljaam“Salyut-1” koosnes kolmest sektsioonist: kahest suletud (ülemineku- ja töökorras) ja survestamata kambrist.

Jaama Saljut-1 üleminekusektsioon

Üleminekuruumis oli värav kosmoselaeva dokkimiseks ja luuk üleminekuks jaama tööruumi. Siin, üleminekusektsioonis, on jaama juhtpaneel, elutagamis- ja soojusjuhtimissüsteemide elemendid, Orioni täheteleskoobi sisemised plokid, gammateleskoop Anna-III, Tšerenkovi-stsintillatsiooniteleskoop laetud osakeste voogude uurimiseks, kaamerad ja paiknesid bioloogiliste katsete jaoks mõeldud plokid.

Üleminekukambri välisküljel olid päikesepaneelid, Orioni teleskoobi välisplokid, antennid ja orientatsioonisüsteemi andurid.

Jaama Saljut-1 töökamber

Saljut-1 töökamber koosnes kahest silindrist, mis olid ühendatud koonilise osaga. Tööruumis olid pardasüsteemide juhtpaneelid, astronautide istmed, 15 akent, teadusaparatuur, tele- ja filmikaamerad, raadioseadmed, pardakompleksi juhtimissüsteemid, toiteallikas, orientatsiooni- ja liikumisjuhtimine ning telemeetria.

Tööruumis asusid ka mitmed spetsialiseeritud töökohad, mis olid ette nähtud teaduslikuks uurimistööks, toidu- ja veevarudeks, ning astronautide koolitamiseks mõeldud jooksurada.

Väljaspool tööruumi paigaldati soojusjuhtimissüsteemi radiaatoripaneelid, side- ja raadiotelemeetriasüsteemide antennid.

Saljut-1 jaama agregaatide sektsioon ja elektrijaam

Jaama Saljut-1 sabaossa paigaldati Sojuzi kosmoseaparaadi modifitseeritud montaažikamber, mis oli mõeldud kütusepaakide ja pardamootorite mahutamiseks.

Saljut 1 peamine energiaallikas oli päikesepaneelidüldpind - 42 ruutmeetrit. Esimesele Salyutile paigaldati neli päikesepaneeli: 2 üleminekusektsiooni välispinnale ja kaks agregaadi sektsiooni välispinnale.

Lisaks ühendatakse pärast transpordilaeva jaamaga dokkimist nende toitesüsteemid ning kosmoselaeva päikesepaneelid varustavad vooluga ka jaama võrku.

Kosmosejaama Saljut-1 meeskonnad ja uurimistöö

Esimene meeskond ("Sojuz-10": V.A.Šatalov, A.S. Elisejev, N.N. Rukavišnikov) saadeti kosmosejaama Saljut-1 23. aprill 1971 Start oli kavandatud päev varem, kuid eriolukorra tõttu tuli see edasi lükata: pärast viieminutilise valmisoleku väljakuulutamist ei liikunud üks mast raketist eemale, kuigi anti väljalennu käsk . Stardihetkel võis mast ise kukkuda, selliseid juhtumeid on ette tulnud, kuid see ei saanud eemalduda ja raketi kesta läbi torgata. Nad otsustasid meeskonna eludega mitte riskida ja astronaudid evakueeriti laevalt.

Järgmisel päeval toimus start ohutult, laev läks orbiidile ja päev hiljem lähenes jaamale. Näib, et dokkimine läks sujuvalt: siduri lukud töötasid, toimus pingutamine ja seejärel tekkis Sojuzi jäik sidumine Salyutiga.
Kuid telemeetria näitas, et dokkimispunkt lekkis ja luuki ei saanud avada. Maa otsustas lahti ühendada ja tagasi pöörduda. Probleeme oli ka lahtiühendamisega: see õnnestus alles kolmandal katsel.

Järgmine meeskond pidi alustama tööd Salyutil ( Aleksei Leonov, Valeri Kubasov, Petr Kolodin). Kuid kolm päeva enne starti avastati Kubasovil lennueelses tervisekontrollis kopsude tumenemine. Riigikomisjon peatas lennult Kubasovi ja koos temaga kogu meeskonna. Kolmas meeskond, kuhu kuulusid Georgi Dobrovolski, Vladislav Volkov ja Viktor Patsaev(Sojuz-11 meeskond).

6. juuni 1971 Sojuz-11 sisenes orbiidile, dokkis edukalt jaama ja meeskonnaga ning alustas tööd pardal. Umbes kolm päeva tegelesid kosmonaudid jaama taasaktiveerimise, teadusaparatuuri seadistamise ja tööks ettevalmistamisega.

Kosmonautid kontrollisid hoolikalt kõiki jaama süsteeme ja kooste, viisid läbi katseid kompleksi käsitsi juhtimise, autonoomse navigeerimise, orbiidi reguleerimise ja päikesepaneelide käsitsi suunamise kohta. Salyuti pardal katsetati esimest korda lainurksihikut, mis oli mõeldud Päikesele ja planeetidele täpseks orienteerumiseks.

Gammakiirteleskoobi abil mõõtsid astronaudid esmase kosmilise kiirguse intensiivsust, nurkjaotust, spektrit ja muid omadusi ning Orioni abil uurisid mõne tähe kiirguse spektraalset koostist.

Samuti viidi läbi uuringuid maapinna geoloogiliste ja geograafiliste objektide, atmosfäärimoodustiste, lume- ja jääkatte kohta. Astronaudid tegid Maast suure hulga väikesemahulisi (lühiajaliste ja hooajaliste nähtuste jäädvustamiseks) ja keskmise mastaabiga (reljeefi ja loodusmaastike struktuuri üksikasjalike omaduste saamiseks) fotosid. Samuti viidi läbi rida olulisi meditsiinilisi ja bioloogilisi uuringuid, eelkõige uuriti pikaajalise kaaluta oleku mõju inimorganismile, katsetati spetsiaalseid koormusülikondi, mõõdeti kiirgusfooni jaama ümbruses.

Salyut-1 kosmosejaama valmimine

Pärast lennuprogrammi täielikku täitmist suri Maale naastes esimese pikaajalise orbitaaljaama meeskond laskumismooduli rõhu langetamise tagajärjel.

Pärast kosmonautide surma põhjuse väljaselgitamist toimus riikliku komisjoni koosolek, kus otsustati lennud ajutiselt peatada ja kosmoselaeva Sojuz muuta. Edasisi lende pidid kosmonaudid tegema ainult skafandrites ja seetõttu vähenes Sojuzi meeskond kahele inimesele. Seda arvesse võttes arvati OS-i lendudeks valmistuvast teisest ja neljandast meeskonnast välja kosmonaut-uurijad P. Kolodin ja A. Voronov.

Saljuti jaam astronaute enam pardale vastu ei võtnud. Samal ajal kui kosmoselaevas muudatusi tehti, lendas Saljut sisse automaatrežiim.

Maailma esimese kosmoseaparaadi väljatöötamine ja ehitamine, mis on mõeldud inimeste pikaajaliseks viibimiseks Maa orbiidil, on täielikult Nõukogude disainerite teene.

Orbitaaljaama otstarve

See seade oli varustatud mitmesuguste instrumentidega, mille abil sai teostada uuringuid maavälises kosmoses, Maa atmosfääri ja pinna vaatlusi ning astronoomilisi vaatlusi. (OS) pakkus tohutult võimalusi ja see oli tõeline läbimurre.

Orbitaaljaamal ja Maal oli palju ühist. Orbitaaljaamas oli aga meeskond, mida perioodiliselt vahetati mehitatud transpordilaevade (ka korduvkasutatavate) abil. Need samad laevad tarnisid OS-ile kütust ja süsteemide tööks vajalikke materjale, jaama moderniseerimiseks ja remondiks vajalikke varuosi, toiduvarusid, meeskonnaliikmete hügieenitarbeid ja kirju, materjale uuteks teadusuuringuteks jne. Transpordilaevad kihutasid tagasi koos meeskonnavahetuse ning läbiviidud vaatluste ja uuringute tulemustega.

Jaam Saljut-1 loodi Nõukogude Liidus tsiviil-mehitatud orbitaaljaamade (DOS) eriprogrammi raames. Dokumentides on näha selle jaama koodnimetus - nr 121 või “Toode 17K”. Jaam Saljut-1 saadeti orbiidile 19. aprillil 1971. aastal.

Jaama Saljut-1 ajalugu

1971. aasta veebruaris transporditi orbitaaljaam kohale. 19. aprillil toimus see kanderaketi abil maa orbiidil ja 175 päeva pärast lõpetas töö 11. oktoobril 1971. aastal.

Orbitaaljaam "Salyut-1"

Esimene ekspeditsioon (V. Šatalov, A. Elisejev ja N. Rukavišnikov), mis saadeti kosmoselaevale Sojuz-10, lõppes edutult. 24. aprillil 1971 sildus jaamaga mehitatud kosmoselaev Sojuz-10. Laeva dokkimisplokk osutus aga vigaseks ning vaatamata meeskonna, eelkõige V. Šatalovi, kes üritas probleemi peamasina abil kõrvaldada, pingutustele lendas laev 5 ja pool tundi “sidudes”. jaamaga, misjärel see lahti dokkis ja maandus.

Teine ekspeditsioon kosmoselaeval Sojuz-11 lõppes üsna katastroofiliselt. Meeskond koosseisus G. Dobrovolsky, V. Volkov ja V. Patsaev sildus 7. juunil hommikul kell 10 edukalt Sojuz-11 Saljut-1-ga ja täitis järgmise 22 päeva jooksul kõik lennuprogrammi kohased ülesanded. 30. juunil viidi lahti dokkimine lõpule ja laev hakkas orbiidilt lahkuma. Kahjuks langes maakera atmosfääri sisenenud laskumismoodul rõhu alt. Ükski meeskonnaliikmetest ei jäänud ellu.

11. oktoobril eemaldati orbitaaljaam Maa orbiidilt. Suurem osa sellest põles atmosfääris ära ja praht langes Vaikse ookeani lainetesse.

(OS) - kosmoselaev, mis on ette nähtud inimeste pikaajaliseks viibimiseks madalal maakeral orbiidil teaduslike uuringute läbiviimiseks avakosmoses, luureks, planeedi pinna ja atmosfääri vaatlusteks, astronoomilisteks vaatlusteks...

Orbitaaljaam erineb Maa tehissatelliitidest meeskonna olemasolu, mida perioodiliselt asendatakse transpordiga mehitatud laevadega (sh korduvkasutatavad), mis tarnivad OS-i meeskonnavahetusi, kütusevarusid ja tööks vajalikke materjale tehnilised süsteemid jaam, meeskonna elu toetavad seadmed, isiklik kirjavahetus, varuosad jaama enda remondiks ja moderniseerimiseks, seadmeüksused selle funktsioonide laiendamiseks, materjalid uute uuringute läbiviimiseks jne. Transpordilaeva laskumissõiduk toimetab kohale asendatud meeskonnaliikmed ja uuringute ja vaatluste tulemused.

Orbitaaljaama loomine on väga keeruline ja kulukas struktuur, mistõttu on neid seni arendanud vaid NSVL/Venemaa, USA, Euroopa/ESA, Jaapan ja Hiina. Samal ajal olid Venemaal ja USA-s täisväärtuslikud orbitaaljaamad (NSV Liidus Saljut, Almaz, Mir ja USA-s Skylab), Euroopas ja Jaapanis rahvusvahelise orbitaaljaama moodulid. 21. sajandi alguses lõid kõik need ja ka teised riigid rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) ja käitavad seda. Hiina käivitas esimese Tiangong OS-i 2011. aastal. Iraan ja eraettevõtted plaanivad samuti OS-i luua.

Esimese orbitaaljaama "Salyut" ajalugu

Esimene Salyuti orbitaaljaam, mis oli mõeldud pikaajalisteks lendudeks ümber Maa orbiidil, startis 19. aprillil 1971. Võimas Protoni rakett saatis selle orbiidile 200–222 kilomeetri kõrgusel Maast.

Pärast raketi viimase astme eraldamist langetati kaitsekatted, kere külge surutud antennid vabastati ning päikesepaneelid hajutati paremale ja vasakule. Orbitaalplokk hakkas välja nägema nagu uhkelt hõljuv hiidlind. Tema tiivad hakkasid päikesekiiri püüdma ja neid elektrivooluks muutma. Ta jooksis mööda lugematuid juhtmeid ja äratas jaama ellu. Mootorid hakkasid sahisema, instrumendid ärkasid ja raadioside Maaga hakkas tööle.

Orbitaalplokk on kindel struktuur! See on suurem kui trollibuss! Pikkus - umbes 16 meetrit, läbimõõt - 4 meetrit, kaal - umbes 19 tonni. See lendab automaatrežiimis. 23. aprillil saadetakse kosmosesse transpordikosmoselaev Sojuz-10, mille pardal komandör V. A. Šatalov, pardainsener A. S. Elisejev ja katseinsener N. N. Rukavišnikov. Päev hiljem dokitakse edukalt orbitaalplokiga, kontrollitakse dokkimise töökindlust, proovitakse orbitaalplokki laevalt juhtida - kõik on korras. Nad eralduvad ja naasevad ohutult Maale 25. aprillil.

Orbitaalplokk on valmis oma põhimeeskonda vastu võtma. 5. juunil 1971 startis kosmoselaev Sojuz-11: komandör G. T. Dobrovolski, pardainsener V. N. Volkov ja katseinsener V. I. Patsaev. 7. juunil sildub laev koos orbitaalplokiga – nüüd on Saljuti orbitaaljaam lõpuks kokku pandud, sest orbitaalplokk oli vaid osa sellest. Teine osa on transpordilaev Sojuz. Kogu konstruktsioon on kakskümmend kolm meetrit pikk ja kaalub juba üle kahekümne viie tonni.

Astronaudid liiguvad orbitaalplokki, kuid ei sulge enda järel olevat luuki – see on nende uus suur kodu.

Algul on selle kitsaim osa vaid kahemeetrise läbimõõduga üleminekukamber. Läbi luugi ujuvad astronaudid tööruumi - see on avaram, kuigi ümberringi on palju erinevat tehnikat. Kosmonautide eluks on kõik läbi mõeldud: laud söömiseks, “jooksuratas” võimlemiseks, ekspanderid...

Keerulisemad seadmed: orientatsiooni- ja liikumisjuhtimissüsteem (võimaldab jaama kasutusele võtta ja soovitud asendis hoida; kiirendades või aeglustades saab orbiiti muuta); elu toetavate vahendite komplekt on erinevad seadmed, mis on loodud astronautidele normaalsetes tingimustes elu; raadiokompleks raadiosideks Maaga. Suhtlemine on väga erinev: telefon, televiisor. Teadustöö tulemuste kirjeid on võimalik automaatselt Maale edastada. Vajadusel saab jaama juhtida Maalt raadio teel; toitesüsteem - kõik jaamaseadmed töötavad elektrienergiaga, mis saadakse peamiselt päikesepaneelidest. Teel laadivad nad akusid, tänu millele jaam töötab öösel, kui päikest pole.

Töö jaamas

Tööd jaamas algasid 7. juunil 1971. Kosmonautid kiirendavad Saljutit veidi kiiremini ja tõstavad selle kõrgemale orbiidile – 239 kilomeetrilt 265 kilomeetrini ning alustavad teaduslikku tööd.

Tähed pildistatakse spetsiaalse Orioni teleskoobi abil. Nad vaatlevad ja pildistavad Maad – pilvi, ookeane, mandreid. Nad jälgivad hoolikalt oma tervist. Nad hoolitsevad usinasti katseviljaaia eest. Sinna istutati ja idandati Hiibiini kapsa ja lina seemned. Nad peavad päevikuid, salvestades neisse nii oma elu üksikasju kui ka teaduslikke tähelepanekuid.

Meeskond töötas Saljutil 23 päeva. 29. juunil kannavad nad kõik teadusmaterjalid kosmoselaevale Sojuz-11, 30. juunil liiguvad nad ise sinna, sulgevad luugi enda järel, eralduvad orbitaalplokist ja lähevad maale. Kõik kolm on suurepärases tujus. Kuid juhtub ootamatu: isegi enne atmosfääri sisenemist, kolmkümmend minutit enne maandumist, juhtub õnnetus. Kabiini, milles astronaudid asuvad, tihedus on katki. Läbi tekkinud pilu hakkab õhku kiiresti välja voolama... Kosmoselaeva Sojuz-11 pehme automaatmaandumine tehti, kuid kosmonaudid surid...

Pärast tragöödiat lendab tühi Saljuti orbitaalplokk kosmoses veel kolm ja pool kuud, kaotades järk-järgult kõrgust. 11. novembril 1971 siseneb see maakera atmosfääri tihedatesse kihtidesse ja põleb Vaikse ookeani kohal.

Ekspeditsiooni teaduslikud materjalid olid teaduse jaoks olulised ning astronautide kogemus (24 päeva) tõestas, et kaaluta oleku tingimustes suudab inimene elada ja töötada kaua.

Saljuti jaam oli maailma esimene pikaajaline orbitaalne teadusjaam.

25. juunil 1974 käivitati NSV Liidus jaam Saljut-3. Siis tulevad Saljut-4, Saljut-5... See oli NSV Liidu mehitatud ühe mooduliga orbitaaljaamade sari, need töötasid aastani 1999. Üldnimetuse all "Ilutulestik" orbiidile lasti orbitaaljaamad tsiviilprogrammi järgi"Pikaajaline orbitaaljaam" (LOS) ja sõjalise programmi järgi - “Almaz”.

"Skylab"

"Skylab"(valgus. taevane labor) - esimene ja ainus rahvuslik Ameerikaühe mooduliga orbitaaljaam, mis on mõeldud tehnoloogilisteks, astrofüüsikalisteks, meditsiinilisteks ja bioloogilisteks uuringuteks, samuti Maa vaatluseks. Käivitatud 14. mail 1973, korraldas kolm Apollo missiooni maist 1973 kuni veebruarini 1974, läks orbiidilt välja ja kukkus kokku 11. juulil 1979.

Skylabi jaamad ületasid oma parameetrite poolest Nõukogude Salyut ja Almaz seeriate orbitaaljaamade omadusi. Ameerika jaam oli esimene, kus meeskonnad töötasid mitu korda, ja esimene, kus oli kaks dokkimisporti (kuigi teist ei kasutatud).

"SkyLab" oli tohutu sisemise helitugevusega, pakkudes peaaegu piiramatut liikumisvabadust, näiteks sai võimlemistundides hõlpsalt seinast seina hüpata. Astronaudid pidasid jaamas elamistingimusi väga mugavaks: eelkõige oli sinna paigaldatud dušš. Igal astronaudil oli väike eraldi kupee-kabiin - suletava kardinaga nišš, kus oli magamiskoht ja sahtel isiklike asjade jaoks.

Siin on palju teaduslikku varustust. Näiteks väga suur teleskoop liikus väljapoole küljele. See koosneb kaheksast erinevast teleskoobist, mis on ühendatud ühte kimpu ja on suunatud ühes suunas. Selle väga keeruka instrumendi kõigi mehhanismide toiteks on sellel oma päikesepaneelid. Need on paigutatud risti ja seetõttu näevad Skylab välja nagu helikopter.

Tiangong-1

Hiina esimene orbitaaljaama klassi kosmoselaev, mida nimetatakse sihtmoodul ja mõeldud kosmoselaevade kohtumise ja dokkimise tehnoloogiate testimiseks. Tiangong-1 peaks saama esimene mitte-Nõukogude ja mitte-Ameerika vabalt lendav mehitatud orbitaaljaam, mis on mõõtmetelt väiksem, kuid oma funktsioonide poolest sarnane esimese põlvkonna Nõukogude orbitaaljaamadele Saljut ja Almaz.

Jaama parameetrid:

• Kaal - 8506 kg;
• Pikkus - 10,4 meetrit;
• Laius (päikesepaneelid) - 17 meetrit;
• Jaama elamumaht on 15 kuupmeetrit.

Tiangong-1 ülesanneteks on katsetada Shenzhou seeria laevadega dokkimisprotsessi, tagada astronautide normaalne elu, töö ja ohutus lühikese pardalviibimise ajal (12 kuni 20 päeva), katsed kosmosemeditsiini valdkonnas. , avakosmose kasutamise valdkonnas, samuti katsed tehniline varustus kosmosejaam.

Mitme mooduliga jaamad

"Maailm"

"Maailm"- Nõukogude/Vene kolmanda põlvkonna orbitaaljaam, kompleksne mitmeotstarbeline uurimiskompleks. Selle täisnimi: orbitaalne Maa-lähedane mehitatud pikaajaline mitmeotstarbeline rahvusvaheline jaam “Mir”. See hiiglaslik teljel olevat ratast meenutav konstruktsioon pöördub aeglaselt päikesekiirte käes. Ta näeb väga tark välja! Mitte ühtegi tühja kohta. Kõikjal on luugid, aknad, väljaulatuvad vaatluskabiinid, seintesse sisseehitatud instrumendid, antennid, lokaatorikausid, käsipuud, prožektorid, päikesepaneelid, dokkimisüksused, asendi reguleerimise otsikud, torud juhtmetega ning sadu ja tuhandeid muud kõikvõimalikku keerukat ja väga ilusad asjad.detailid. Ta saadeti orbiidile 1986. aasta veebruaris ja uppus 23. märtsil 2001 Vaiksesse ookeani. 10 aasta jooksul dokiti moodulid üksteise järel. Alates 1995. aastast hakkasid jaama külastama välismeeskonnad - jaama külastas 15 külastusekspeditsiooni, neist 14 olid rahvusvahelised, kus osalesid kosmonautid Süüriast, Bulgaariast, Afganistanist, Prantsusmaalt (5 korda), Jaapanist, Suurbritanniast, Austriast, Saksamaalt. (2 korda), Slovakkia, Kanada.

Mir-Shuttle programmi raames viidi Atlantise kosmoselaevaga läbi seitse lühiajalist külastusekspeditsiooni, üks Endeavouri ja üks Discovery kosmoselaevaga, mille käigus külastas jaama 44 astronauti.

1990. aastate lõpus algasid jaamas probleemid erinevate instrumentide ja süsteemide pideva rikke tõttu. Mõne aja pärast otsustas Venemaa valitsus, viidates edasise käitamise kõrgetele kuludele, hoolimata arvukatest jaama päästmise projektidest, Miri uputada. 23. märts 2001, töötades kolm korda kauem kui algselt tähtaeg jaam ujutati üle spetsiaalses piirkonnas Vaikse ookeani lõunaosas, Fidži saarte lähedal.

Kokku töötas jaamas 104 kosmonauti 12 riigist.

Disain

Pildil on Mir jaama plokid. Siin rakendatakse orbitaalkompleksi konstrueerimise modulaarset põhimõtet, mille kogemust kasutatakse nüüd rahvusvahelise kosmosejaama arendamisel. Kõik moodulid, välja arvatud dokkimismoodul, tarniti kanderakett Proton.

Põhiseade

Meenutab Salyut seeria orbitaaljaama. Sees on garderoob, kaks individuaalset kajutit, suletud tööruum keskjuhtimispuldi ja sideseadmetega. Korpuse seinas on kaasaskantav õhuluku kamber. Väliselt on 3 päikesepaneeli. Sellel on kuus dokkimisporti kaubalaevade ja teadusmoodulitega ühendamiseks. Dokitud veebruaris 1986

Moodul "Kvant"

Astrofüüsikaline moodul sisaldas instrumentide komplekti kosmiliste röntgenikiirguse allikate vaatlemiseks. Samuti võimaldas Kvant läbi viia biotehnoloogilisi katseid viirusevastaste ravimite ja fraktsioonide vallas. Dokitud 1987. aasta aprillis

Moodul "Kvant-2"

Uuendusmoodul astronautide täiendavaks mugavuseks. Kaasas kantud varustus, mis on vajalik jaama elu toetamiseks. Väljastpoolt oli kaks pöörlevat päikesepaneeli. Dokitud detsembris 1989

Moodul "Crystal"

Dokkimis- ja tehnoloogiline moodul teadusseadmetega erinevatel eesmärkidel. Dokitud juulis 1990

Moodul "Spekter"

Dokitud juunis 1995. Geofüüsikaline moodul. Tema abiga jälgiti atmosfääri, ookeani ja maapinda ning viidi läbi meditsiinilisi ja bioloogilisi uuringuid.

Dokkimismoodul

Dokiti 1995. aasta novembris. See moodul kandis Atlantise süstikut, et võimaldada süstiku dokkimist Miri jaamaga.

Moodul "Loodus"

Dokitud 1996. aasta aprillis. Tal oli kaasas varustus maapinna vaatlemiseks erinevatel lainepikkustel, samuti inimese käitumise uurimiseks pikaajalisel kosmoselennul.

Rahvusvaheline kosmosejaam (ISS)

See on mehitatud orbitaaljaam, mida kasutatakse mitmeotstarbelise kosmoseuuringute rajatisena. ISS - liigend rahvusvaheline projekt, milles osaleb 15 riiki (tähestikulises järjekorras): Belgia, Brasiilia, Saksamaa, Taani, Hispaania, Itaalia, Kanada, Holland, Norra, Venemaa, USA, Prantsusmaa, Šveits, Rootsi, Jaapan.

ISS-i juhib Venemaa segment Korolevis asuvast kosmoselendude juhtimiskeskusest ja Ameerika segment Houstonis asuvast missioonijuhtimiskeskusest. Keskuste vahel toimub igapäevane teabevahetus.

Mir-Shuttle programmi elluviimisel sündis ühinemise idee riiklikud programmid orbitaaljaamade loomine.

Märtsis 1993 tegevdirektor RSA Juri Koptev ja MTÜ Energia peadisainer Juri Semjonov tegid NASA juhile Daniel Goldinile ettepaneku luua rahvusvaheline kosmosejaam. Positiivne otsus see ei juhtunud kohe; Ameerika avalikkus oli vastu, kuid 1996. aastal kiideti jaama konfiguratsioon lõpuks heaks. See koosneb kahest segmendist - vene (Mir-2 moderniseeritud versioon) ja Ameerika (osalevad Kanada, Jaapan, Itaalia, Euroopa Kosmoseagentuuri liikmesriigid ja Brasiilia).

1998. aasta novembris käivitas Venemaa ISS-i esimese elemendi - Zarya funktsionaalse kaubaploki. 1998. aasta detsembris dokkis süstik Endeavour American Unity mooduli Zarya mooduliga. Juunis 2000 dokiti Zvezda teenindusmoodul Zarya funktsionaalse kaubaploki külge. 2000. aasta novembris toimetas mehitatud transpordikosmoselaev Sojuz TM-31 ISS-ile esimese põhiekspeditsiooni meeskonna. 2001. aasta veebruaris ühendas süstiku Atlantise meeskond missiooni ajal Ameerika teadusmooduli Destiny mooduli Unity külge. 2007. aasta novembris lõpetati ISS-i Ameerika peamise segmendi ehitus. 2010. aasta mais lõpetati Venemaa segmendi ehitus.

Pärast korduvkasutatavate süstikutüüpi kosmoselaevade lendude lõpetamist 2011. aastal jäi USA oma mehitatud kosmoselaevadeta ja neil puudub sõltumatu juurdepääs ISS-ile.

Kuid 22. mail 2012 lasti Canaverali neeme stardiplatsilt välja kanderakett Falcon 9 koos erakosmose kaubalaevaga Dragon – see oli esimene erakosmoselaeva katselend rahvusvahelisse kosmosejaama.

25. mail 2012 sai Dragon kosmoselaevast esimene kommertskosmoselaev, mis dokkis ISS-iga.

Disain

Jaama projekteerimine põhineb modulaarsel põhimõttel. ISS pannakse kokku, lisades kompleksi järjestikku teise mooduli või ploki, mis on ühendatud juba orbiidile toimetatud mooduliga. Tihti muutub moodulite asukoht üksteise suhtes.

Ainus allikas elektrienergia ISS jaoks on Päike, mille valguse jaama päikesepaneelid muudavad elektriks.

ISSi eesmärgid

Üks peamisi eesmärke ISS-i loomisel oli võimalus teha jaamas eksperimente, mis nõuavad ainulaadseid kosmoselennutingimusi: mikrogravitatsiooni, vaakumit, kosmilist kiirgust, mida maa atmosfäär ei nõrgesta. Peamised uurimisvaldkonnad on bioloogia (sealhulgas biomeditsiinilised uuringud ja biotehnoloogia), füüsika (sh vedelikufüüsika, materjaliteadus ja kvantfüüsika), astronoomia, kosmoloogia ja meteoroloogia. Uurimistöö toimub teadusaparatuuriga, mis asuvad peamiselt spetsialiseeritud teadusmoodulites-laborites, osa vaakumit vajavate katsete seadmeid on fikseeritud väljaspool jaama, väljaspool selle hermeetilist mahtu.

ISS-i perspektiiv

Aastatel 2012-2013 on kavas Vene kosmoseaparaadi Sojuz ja Progress oluline moderniseerimine.

Ameerika kommertskosmoselaev Cygnus peaks startima 2013. aasta veebruaris, et toimetada lasti ISS-ile.

2013. aasta juulis peaks Venemaa 25-tonnine multifunktsionaalne laborimoodul Nauka dokkima ISS-iga. See asendab Pirsi mooduli, mis lahti dokitakse ja ujutatakse üle. Muuhulgas võtab uus vene moodul täielikult Pirsi funktsioonid üle.

“NEM-1” (teadus- ja energeetikamoodul) - esimene moodul, tarnimine on planeeritud 2014. aastal;

"NEM-2" (teadus- ja energeetikamoodul) - teine ​​moodul, tarnimine on planeeritud 2015. aastal.

UM (sõlmemoodul) Venemaa segmendi jaoks - täiendavate dokkimissõlmedega. Tarne on planeeritud 2014. aastaks.

20. sajandi alguses unistasid sellised kosmosepioneerid nagu Hermann Oberth, Konstantin Tsiolkovski, Hermann Noordung ja Wernher von Braun tohututest kosmosejaamadest Maa orbiidil. Need teadlased uskusid, et kosmosejaamad oleksid suurepärased kosmoseuuringute ettevalmistuspunktid. Kas mäletate "KETSi tähte"?

Ameerika kosmoseprogrammi arhitekt Wernher von Braun integreeris kosmosejaamad oma pikaajalisse visiooni USA kosmoseuuringutest. Saates von Brauni arvukaid kosmoseteemalisi artikleid populaarsed ajakirjad, kaunistasid kunstnikud need kosmosejaama kontseptsioonide joonistega. Need artiklid ja joonised aitasid kaasa avalikkuse kujutlusvõime arendamisele ja õhutasid huvi kosmoseuuringute vastu.

Nendes kosmosejaamade kontseptsioonides elasid ja töötasid inimesed kosmoses. Enamik jaamu nägi välja nagu suured rattad, mis pöörlesid ja tekitasid kunstlikku gravitatsiooni. Laevad tulid ja läksid, nagu tavalises sadamas. Nad vedasid Maalt lasti, reisijaid ja materjale. Väljuvad lennud suundusid Maale, Kuule, Marsile ja kaugemale. Sel ajal ei mõistnud inimkond veel täielikult, et von Brauni nägemus saab õige pea reaalsuseks.

USA ja Venemaa on orbitaalseid kosmosejaamu arendanud alates 1971. aastast. Esimesed jaamad kosmoses olid Vene Saljut, Ameerika Skylab ja Vene Mir. Ja alates 1998. aastast on Ameerika Ühendriigid, Venemaa, Euroopa Kosmoseagentuur, Kanada, Jaapan ja teised riigid ehitanud Maa orbiidil Rahvusvahelist Kosmosejaama (ISS) ja hakanud seda arendama. Inimesed on ISS-il kosmoses elanud ja töötanud üle kümne aasta.

Selles artiklis vaatleme varajaste kosmosejaamade programme, nende praegusi ja tulevasi kasutusviise. Aga kõigepealt vaatame lähemalt, miks neid kosmosejaamu üldse vaja on.

Kosmosejaamade ehitamiseks ja käitamiseks on palju põhjuseid, sealhulgas teadusuuringud, tööstus, uurimine ja isegi turism. Esimesed kosmosejaamad ehitati selleks, et uurida kaaluta oleku pikaajalist mõju inimkehale. Lõppude lõpuks, kui astronaudid lendavad kunagi Marsile või teistele planeetidele, peame kõigepealt teadma, kuidas pikaajaline kokkupuude kaaluta olekuga mõjutab inimesi pika lennu kuude jooksul.

Kosmosejaamad pakuvad ka eesliini teadusuuringutele, mida Maal teha ei saa. Näiteks muudab gravitatsioon viisi, kuidas aatomid kristallideks organiseeruvad. Nullgravitatsiooni korral võib tekkida peaaegu täiuslik kristall. Sellised kristallid võivad saada suurepärasteks pooljuhtideks ja olla võimsate arvutite aluseks. 2016. aastal paigaldas NASA ISS-ile labori, et uurida ülimadalaid temperatuure nullgravitatsiooni tingimustes. Gravitatsiooni teine ​​mõju on see, et suunatud voolude põlemisel tekitab see ebastabiilse leegi, mille tagajärjel muutub nende uurimine üsna keeruliseks. Nullgravitatsiooni korral saate hõlpsalt uurida stabiilseid, aeglaselt liikuvaid leegivooge. See võib olla kasulik põlemisprotsessi uurimisel ja vähem saastavate ahjude loomisel.

Kõrgel Maa kohal asuv kosmosejaam pakub ainulaadseid vaateid Maa ilmastikule, maastikule, taimestikule, ookeanidele ja atmosfäärile. Lisaks, kuna kosmosejaamad asuvad Maa atmosfäärist kõrgemal, saab neid kasutada kosmoseteleskoopide mehitatud vaatluskeskustena. Maa atmosfäär ei sega. Hubble'i kosmoseteleskoop on tänu oma asukohale teinud palju uskumatuid avastusi.

Kosmosejaamu saab kohandada kosmosehotellideks. Just praegu aktiivselt kosmoseturismi arendav Virgin Galactic plaanib kosmosesse hotelle rajada. Kaubandusliku kosmoseuuringute kasvuga võivad kosmosejaamad muutuda sadamateks ekspeditsioonideks teistele planeetidele, aga ka terveteks linnadeks ja kolooniateks, mis võivad leevendada ülerahvastatud planeeti.

Nüüd, kui teame, milleks kosmosejaamad on mõeldud, külastame mõnda neist. Alustame Saljuti jaamast – esimesest kosmosejaamast.

Salyut: esimene kosmosejaam

Venemaa (ja seejärel Nõukogude Liit) oli esimene, kes kosmosejaama orbiidile pani. Jaam Saljut-1 läks orbiidile 1971. aastal, saades Almazi ja Sojuzi kosmosesüsteemide kombinatsiooniks. Almazi süsteem loodi algselt sõjalistel eesmärkidel. Kosmoselaev Sojuz transportis astronaute Maalt kosmosejaama ja tagasi.

Salyut 1 oli 15 meetrit pikk ja koosnes kolmest peamisest sektsioonist, milles asusid restoranid ja puhkealad, toidu- ja veehoidlad, tualett, juhtimisjaam, simulaatorid ja teadusseadmed. Sojuz 10 meeskond pidi algselt elama Salyut 1 pardal, kuid nende missioonil tekkisid dokkimisprobleemid, mis takistasid neil kosmosejaama siseneda. Sojuz-11 meeskond asus esimesena edukalt elama Salyut-1-le, kus nad elasid 24 päeva. See meeskond suri aga Maale naastes traagiliselt, kui kapsel langes uuesti sisenemisel rõhu alla. Edasised missioonid Salyut 1-le tühistati ja kosmoselaev Sojuz kujundati ümber.

Pärast Sojuz 11 saatsid nõukogud orbiidile teise kosmosejaama Saljut 2, kuid see ei jõudnud orbiidile. Siis olid Saljut-3-5. Nende startidega katsetati uut Sojuzi kosmoselaeva ja meeskonda pikaajaliste missioonide jaoks. Üks nende kosmosejaamade puudusi oli see, et neil oli Sojuzi kosmoselaeva jaoks ainult üks dokkimisport ja seda ei saanud uuesti kasutada.

29. septembril 1977 lasi Nõukogude Liit vette Saljut 6. See jaam oli varustatud teise dokkimispordiga, nii et jaama sai uuesti saata mehitamata laevaga Progress. Salyut 6 töötas aastatel 1977–1982. 1982. aastal lasti välja viimane Salyut 7. See kaitses 11 meeskonda ja tegutses 800 päeva. Salyuti programm viis lõpuks kosmosejaama Mir väljatöötamiseni, millest räägime hiljem. Kõigepealt vaatame esimest Ameerika kosmosejaama Skylabi.

Skylab: Ameerika esimene kosmosejaam

USA saatis oma esimese ja ainsa kosmosejaama Skylab 1 orbiidile 1973. aastal. Stardi ajal sai kosmosejaam kahjustada. Meteoorikilp ja üks jaama kahest peamisest päikesepaneelist rebiti ära ning teine ​​päikesepaneel ei rakendunud täielikult. Nendel põhjustel oli Skylabil vähe elektrit ja sisetemperatuur tõusis 52 kraadini Celsiuse järgi.

Skylab 2 esimene meeskond startis 10 päeva hiljem, et parandada kergelt kahjustatud jaama. Skylab 2 meeskond kasutas allesjäänud päikesepaneeli ja paigaldas jaama jahutamiseks vihmavarjuvarju. Pärast jaama remonti veetsid astronaudid 28 päeva kosmoses teaduslike ja biomeditsiiniliste uuringute läbiviimisel.

Kuna Skylab on Saturn V raketi muudetud kolmas etapp, koosnes see järgmistest osadest:

• Orbitaaltöökoda (veerand meeskonnast elas ja töötas selles).
• Gateway moodul (võimaldab juurdepääsu jaama välisküljele).
• Mitu dokkimisväravat (võimaldas jaamaga korraga dokkida mitmel Apollo kosmoselaeval).
• Mount Apollo teleskoobi jaoks (seal olid teleskoobid Päikese, tähtede ja Maa vaatlemiseks). Pidage meeles, et Hubble'i kosmoseteleskoopi ei olnud veel ehitatud.
• Apollo kosmoselaev (käsu- ja teenindusmoodul meeskonna Maale ja tagasi toimetamiseks).

Skylab varustati kahe lisameeskonnaga. Mõlemad meeskonnad veetsid orbiidil vastavalt 59 ja 84 päeva.

Skylabi eesmärk ei olnud olla alaline kosmosepuhkus, vaid pigem töökoda, kus USA katsetaks pikkade kosmoseperioodide mõju inimkehale. Kui kolmas meeskond jaamast lahkus, jäeti see maha. Üsna pea lõi intensiivne päikesekiir selle orbiidilt välja. Jaam langes atmosfääri ja põles Austraalia kohal 1979. aastal.

Mirjaam: esimene püsiv kosmosejaam

1986. aastal saatsid venelased kosmosejaama Mir, millest pidi saama alaline kodu kosmoses. Esimene meeskond, kuhu kuulusid kosmonautid Leonid Kizim ja Vladimir Solovjov, veetis pardal 75 päeva. Järgmise 10 aasta jooksul täiustati "Mir" pidevalt ja see koosnes järgmistest osadest:

• Eluruumid (kus olid eraldi meeskonnakabiinid, wc, dušš, köök ja prügiruum).
• Üleminekukamber täiendavate jaamamoodulite jaoks.
• Vahekamber, mis ühendas töömooduli tagumiste dokkimisportidega.
• Kütusekamber, kus hoiti kütusepaake ja raketimootoreid.
• Astrofüüsikaline moodul “Kvant-1”, mis sisaldas teleskoope galaktikate, kvasarite ja neutrontähtede uurimiseks.
• Teadusmoodul Kvant-2, mis andis varustuse bioloogilisteks uuringuteks, Maa vaatlusteks ja kosmosekäikudeks.
• Tehnoloogiline moodul "Crystal", milles viidi läbi bioloogilised katsed; see oli varustatud dokiga, kuhu said silduda Ameerika süstikud.
• Spectrum moodulit kasutati Maa loodusvarade ja Maa atmosfääri vaatlemiseks, samuti bioloogiliste ja loodusteaduslike katsete toetamiseks.
• Loodusmoodul sisaldas radarit ja spektromeetreid Maa atmosfääri uurimiseks.
• Portidega dokkimismoodul tulevaste dokkimiste jaoks.
• Varustuslaev Progress oli mehitamata varustuslaev, mis tõi Maalt uut toitu ja seadmeid ning viis ära ka jäätmed.
• Kosmoselaev Sojuz andis peamise transpordi Maalt ja tagasi.

1994. aastal veetsid NASA astronaudid Rahvusvahelise kosmosejaama ettevalmistamisel aega Miri pardal. Ühe neljast kosmonaudist Jerry Liningeri sealviibimise ajal puhkes Miri jaamas pardal tulekahju. Teise neljast kosmonaudist Michael Foale'i sealviibimise ajal kukkus varustuslaev Progress vastu Miri.

Venemaa kosmoseagentuur ei saanud Miri enam hooldada, mistõttu nõustusid nad koos NASAga Miri hülgama ja keskenduma ISS-ile. 16. novembril 2000 otsustati Mir Maale saata. 2001. aasta veebruaris aeglustasid Miri rakettmootorid jaama tööd. See sisenes Maa atmosfääri 23. märtsil 2001, põles ja varises kokku. Praht langes Vaikse ookeani lõunaosas Austraalia lähedal. See tähistas esimese püsiva kosmosejaama lõppu.

Rahvusvaheline kosmosejaam (ISS)

1984. aastal tegi USA president Ronald Reagan riikidele ettepaneku ühineda ja ehitada alaliselt asustatud kosmosejaam. Reagan nägi, et tööstus ja valitsused toetavad jaama. Tohutute kulude vähendamiseks tegi USA koostööd veel 14 riigiga (Kanada, Jaapan, Brasiilia ja Euroopa Kosmoseagentuur, mida esindasid ülejäänud riigid). Planeerimise käigus ja pärast Nõukogude Liidu lagunemist kutsusid USA 1993. aastal Venemaad koostööd tegema. Osalevate riikide arv kasvas 16-ni. NASA asus juhtima ISS-i ehituse koordineerimisel.

ISS-i kokkupanek orbiidil algas 1998. aastal. 31. oktoobril 2000 lasti vette esimene meeskond Venemaalt. Kolm inimest veetsid ISS-i pardal ligi viis kuud, aktiveerides süsteeme ja tehes katseid.

2003. aasta oktoobris sai Hiinast kolmas kosmosejõud ja sellest ajast saadik on ta oma kosmoseprogrammi täielikult arendanud ning 2011. aastal saatis orbiidile labori Tiangong-1. Tiangongist sai esimene moodul Hiina tulevasele kosmosejaamale, mis plaaniti valmis saada 2020. aastaks. Kosmosejaam võib teenindada nii tsiviil- kui ka sõjalisi eesmärke.

Kosmosejaamade tulevik

Tegelikult oleme alles kosmosejaamade arendamise alguses. ISS-ist on Salyuti, Skylabi ja Miri järel saanud suur samm edasi, kuid me oleme veel kaugel mõistmisest suurtest kosmosejaamadest või kolooniatest, millest ulmekirjanikud kirjutasid. Ühelgi kosmosejaamal pole ikka veel gravitatsiooni. Selle üks põhjusi on see, et vajame kohta, kus saaksime nullgravitatsiooniga eksperimente läbi viia. Teine on see, et meil lihtsalt pole tehnoloogiat nii suure struktuuri pööramiseks, et tekitada kunstlikku gravitatsiooni. Tulevikus muutub kunstlik gravitatsioon suure populatsiooniga kosmosekolooniate jaoks kohustuslikuks.

muud huvitav idee asub kosmosejaama asukohas. ISS vajab perioodilist kiirendust selle asukoha tõttu . Maa ja Kuu vahel on aga kaks kohta, mida nimetatakse Lagrange'i punktideks L-4 ja L-5. Nendes punktides on Maa ja Kuu gravitatsioon tasakaalus, nii et Maa ega Kuu objekti ei tõmba. Orbiit on stabiilne. Kogukond, mis nimetab end L5 Seltsiks, loodi 25 aastat tagasi ja propageerib ideed paigutada ühte nendest kohtadest kosmosejaam. Mida rohkem saame teada ISS-i tööst, seda parem on järgmine kosmosejaam ning von Brauni ja Tsiolkovski unistused saavad lõpuks reaalsuseks.