9 skvelých kozmických lodí, ktoré rozšírili naše znalosti o vesmíre

1. Vostok-1

Na tejto lodi bol 12. apríla 1961 ako prvý sovietsky kozmonaut Jurij Gagarin navštívilInformácie o kozmickej lodi Vostok / Roskosmos vo vesmíre – na obežnej dráhe Zeme. Stalo sa to v ére tranzistorov, počítačov s veľkosťou miestnosti a základných vedomostí o vesmíre. V tých časoch nikto nemohol s istotou povedať, ako neprítomnosť gravitácie ovplyvní človeka. Preto sa rozhodli uskutočniť let v automatickom režime, čo tiež skomplikovalo úlohu. Napríklad inžinieri museli od začiatku vytvoriť špeciálne systémy na orientáciu v priestore, riadenie, vesmírnu komunikáciu a napájanie.

A práca bola vykonaná v núdzovom režime. Loď bola postavená v rekordnom čase: len za 2,5 roka. Pre unáhlenosť museli dizajnéri upustiť od mnohých pôvodných plánov. „Vostok“ teda nemal záložný brzdový systém, ktorý by v takom prípade mohol vrátiť zariadenie z obežnej dráhy. Pre tento dôvod

Gagarin niesol so sebou zásoby na 10 dní – teoreticky mala loď za taký čas spomaliť na nízkej obežnej dráhe a začať padať k Zemi.

Prístroje, nosný systém, zásoby a obytný priestor – to všetko bolo umiestnené v takmer guľovom kokpite s kužeľom v zadnej časti, s hmotnosťou 4,7 tony a dĺžkou 4,4 metra s tromi malými okienkami. Toto bol Vostok-1.

Napriek talentu a tvrdej práci testerov bolo riziko stále obrovské. Hoci každý detail „Vostoku“ bol starostlivo skontrolovaný, nikto nemohol úplne zaručiť, že prvý človek vo vesmíre sa vráti: zo siedmich testovacích štartov orbiterov sa skončili dva neúspešne.

Prekryvy počas letu Gagarina sa naozaj stali. Pri deorbite sa teda pristávací modul v vypočítanej dobe neoddelil, vďaka čomu sa zariadenie náhodne otáčalo až 10 minút. V dôsledku toho sa pristátie vo vypočítanom bode neuskutočnilo a prvého kozmonauta po katapultovaní takmer odvial vietor do Volgy.

Všetko sa ale dobre skončilo. A hoci sa teraz Vostok-1 môže zdať ako primitívne zariadenie, pre 60. roky to bol prelom, ktorý zaslúžene zostal v histórii ľudstva.

2. Apollo 11

vystúpiť na Mesiaci Bolo to ťažšie ako len letieť do vesmíru. A hoci technológie za osem rokov od Gagarinovho letu výrazne pokročili, špecialisti NASA stáli pred netriviálnou úlohou. Loď mala nielen letieť na satelit Zeme, ale mala sa stať doslova transformátorom: podľa plánu z Apolla, ktorý dosiahol Mesiaca sa oddelil zostupový modul s dvoma astronautmi a potom sa celá konštrukcia zmontovala späť a prístroj sa vrátil do Zem.

Aby bola misia úspešná, museli inžinieri vytvoriť množstvo inovatívnych technológií. Napríklad, aby sa znížila hmotnosť zariadenia, prvýkrát v počítači Apollo použitéP. Ceruzzi. Počítač Apollo Guidance a prvé kremíkové čipy / Smithsonian National Air and Space Museum polovodiče a kremíkové čipy. V skutočnosti misia nepriamo prispela k počítačovej revolúcii. Špeciálne pre tento projekt bola vyvinutá aj najväčšia a najsilnejšia raketa v histórii, Saturn V. Bola vyššia ako 36-poschodová budova a dokázala dopraviť 47-tonové Apollo na Mesiac (360-tisíc kilometrov od Zeme).

Veľa času sa venovalo výcviku trojčlennej posádky. Každý z nich v nadchádzajúcom lete musel zohrať osobitnú úlohu.

Na riešenie pristátia lunárneho modulu odborníci vytvorili špeciálny simulátor plnej veľkosti. Bolo to lietadlo zvláštneho tvaru, ktoré bolo zavesené na vysokom žeriave, aby simulovalo slabú gravitáciu. Počas vyučovania to takmer zabilo Neila Armstronga. Neskôr sa stal prvým človekom, ktorý kráčal po povrchu Mesiaca.

"Apollo" vľavoVeliteľský a servisný modul Apollo 11 (CSM) / Koordinovaný archív údajov vesmírnej vedy NASA Zem 16. júla 1969. Dvaja členovia posádky, Neil Armstrong a Edwin Aldrin, sa mohli prejsť po mesačnom povrchu, zatiaľ čo tretí astronaut, Michael Collins, na nich čakal na obežnej dráhe. 24. júla sa veliteľský modul vrátil na Zem s astronautmi, vzorkami pôdy, fotografickými a video filmami.

Nasledovalo päť ďalších takýchto pristátí. 12 členov misií Apollo je stále jedinými ľuďmi, ktorí kráčajú po Mesiaci.

3. Voyager 1 a Voyager 2

Hlavným účelom Voyagerov, vypustených v roku 1977, To boloKoordinovaný archív údajov z vesmírnej vedy Voyager 1/NASA štúdium Jupitera, Saturnu, Uránu a Neptúna. A prístroje zvládli túto úlohu vynikajúco: urobili prvé podrobné fotografie vzdialených planét. To všetko vďaka špeciálnym televíznym kamerám, pomocou ktorých bolo možné prenášať zábery rádiom.

Voyagery sú však známe predovšetkým svojou cestou na okraj slnečnej sústavy. A hoci prístroje mali predchodcov – sondy Pioneer 10 a Pioneer 11, boli to práve Voyagery, ktoré sa stali najvzdialenejšími objektmi vo vesmíre vytvorenými ľudskou rukou.

Teraz Voyager 1 NachádzaVoyager / Laboratórium prúdového pohonu NASA vo vzdialenosti 23,3 miliardy kilometrov od Zeme. Ešte v roku 2013 opustil slnečnú sústavu a odišiel do medzihviezdneho priestoru. Voyager 2 tiež preletel ďaleko - 19,4 miliardy kilometrov. A obe zariadenia pokračujú v pohybe.

A hoci plánovaná prevádzková životnosť už dávno uplynula, komunikácia s Voyagerom zostáva takmer 44 rokov po štarte. Väčšina zariadení je na nich vypnutá, aby neplytvali energiou. Sondy však stále majú zásoby rádioaktívneho paliva - očakáva sa, že komunikácia s nimi bude pokračovať najmenej do roku 2025.

A vo vnútri Voyagerov sú známe zlaté disky, ktoré sú na to určené mimozemské civilizácie. Médiá obsahujú zvuky a obrázky z našej planéty, ako aj súradnice Zeme. Ak mimozemšťania skutočne nájdu zariadenia, budú môcť určiť čas, ktorý uplynul od štartu – na sondy bol nanesený špeciálny náter.

4. Hubbleov teleskop

Na Zemi je ťažké pozorovať hviezdy: ruší sa rádiové rušenie, svetlo z elektrických spotrebičov a samotná atmosféra. Oveľa pohodlnejšie je študovať vesmír pomocou automatických observatórií vo vesmíre.

Astronóm Edwin Hubbleov teleskop sa stal1. Koordinovaný archív údajov vesmírnej vedy HST/NASA
2. Prehľad Hubbleovho teleskopu / Európska vesmírna agentúra sa stala jednou z prvých takýchto staníc. Zariadenie sa dostalo na nízku obežnú dráhu Zeme (569 kilometrov od povrchu) v roku 1990. Potom sa predpokladalo, že „Hubble“ bude fungovať asi 15 rokov. Modularita a blízkosť k Zemi však predĺžili jeho životnosť: niekoľko zastaraných a neúspešných častí bolo úspešne nahradených a ďalekohľad stále pokračuje v pozorovaní.

Hlavné zrkadlo Hubbleovho teleskopu, na ktorom sa zhromažďuje svetlo z vesmírnych objektov, je jedným z najväčších medzi takýmito zariadeniami - má priemer 2,4 metra. Váži 816 kilogramov a je vyrobený zo špeciálneho kremenného skla. Leštený bol dva roky a štyri mesiace, aby bol obraz jasný a neskreslený. Samotný teleskop je svojou výškou porovnateľný so štvorposchodovým domom.

Vďaka HST získali astrofyzici množstvo unikátnych informácií o slnečnej sústave, našej galaxii a vzdialenom vesmíre. Napríklad objavili niekoľko planét, na ktorých by mohol byť život, a objasnili vek vesmíru. K dnešnému dňu Hubble urobil viac ako 1,5 milióna pozorovaní, na základe ktorých vedci publikovali viac ako 15 tisíc vedeckých článkov. Teleskop naďalej generuje 80 gigabajtov nových údajov každý mesiac.

Hubbleov teleskop postupne zastaráva a teleskop Jamesa Webba sa stal novou nádejou pre observatóriá. Toto je dôstojný dedič: jeho zrkadlo je viac ako dvakrát väčšie ako zrkadlo Hubblea - 6,5 metra. Webb sa bude musieť pokúsiť zopakovať úspech svojho predchodcu, ale prvý krok bol urobený. Zariadenie spustené 25. decembra 2021 už dosiahlo miesto pôsobenia 1,5 milióna kilometrov od Zeme.

5. Cassini Huygens

Najkomplexnejšia a najdrahšia vesmírna misia Cassini-Huygens sa začala v roku 1997. Kozmická loď mala preskúmať Saturn a pristáť na jeho najväčšom mesiaci Titan. Sonda preto pozostávala z dvoch modulov: orbitálneho (Cassini) a zostupného (Huygens). Bolo potrebné letieť ďaleko a dlho, a tak sa zariadenie stalo jednou z najväčších medziplanetárnych lodí - nahromadilo sa iba 3,1 tony paliva. Celková hmotnosť takmer sedemmetrovej sondy bola 5,7 tony.

Doručiť Cassini-Huygens do konečného bodu expedície, NASA, európske a talianske vesmírne agentúry musel dláždiťKoordinovaný archív údajov vesmírnej vedy Cassini/NASA náročná trasa. Vedci využili gravitáciu planét na zrýchlenie lode: po vstupe na obežnú dráhu zariadenie zvýšilo rýchlosť a potom pomocou motorov upravilo smer. Tento trik inžinierov vesmírnej agentúry sa nazýva gravitačný manéver. Na rozdiel od priameho letu vám umožní rýchlejšie sa dostať do cieľa a ušetriť palivo.

Najprv sa Cassini-Huygens dostala k Venuši, vrátila sa na Zem, opäť obletela Venušu a potom zamierila k Jupiteru. Až po všetkých týchto manévroch sa prístroj dostal k Saturnu. Cesta trvala asi sedem rokov.

Cassini zostala na obežnej dráhe okolo Saturnu a do roku 2017 bola jej jedinou umelou družicou. Keď sonde došlo palivo, vedci odoslanáP. Blaber, A. Verrecchia. Cassini-Huygens: Prevencia biologickej kontaminácie / Magazín o vesmírnej bezpečnosti modul do atmosféry planéty. Faktom je, že vo vnútri prístroja by mohli prežiť najjednoduchšie mikroorganizmy zo Zeme. Aby náhodou neinfikovali vzdialené svety potenciálne obývateľnými podmienkami, rozhodli sa vedci sondu zničiť. Cassini padala a pokračovala v odosielaní údajov a posledných snímok.

Huygens v januári 2005 pristál na Titane, na ktorom sa šance na nájdenie života považovali za zanedbateľné, a odfotografoval povrch. Išlo o prvé úspešné pristátie umelo vytvoreného prístroja mimo obežných dráh terestrických planét (Merkúr, Venuša, Zem a Mars).

6. Medzinárodná vesmírna stanica

Ľudstvo zatiaľ nemôže letieť na iné planéty alebo opustiť svoju pôvodnú slnečnú sústavu. Ale na druhej strane už vie veľa o vesmíre a naučil sa žiť aj mimo Zeme. Z veľkej časti vďaka Medzinárodnej vesmírnej stanici.

Od roku 1998 je ISS vo výške viac ako 400 kilometrov rýchlosťou 28 800 kilometrov za hodinu pradeniemedzinárodná vesmírna stanica online okolo Zeme. Všetky tie roky stanica vyrástlo: teraz je to komplex s dĺžkou 109 metrov a šírkou 73 metrov (teda viac ako štandardné futbalové ihrisko), ako aj s hmotnosťou 417 ton.

Dnes na ISS neustále pracovnéFakty a čísla o Medzinárodnej vesmírnej stanici / NASA približne sedemčlenná medzinárodná posádka. Udržať ich pri živote na obežnej dráhe nie je jednoduché: palivo, zásoby a dokonca aj vzduch musia byť dodávané nákladnými raketami.

Žiaden štát by nedokázal zrealizovať taký ambiciózny projekt. Existencia najväčšej kozmickej lode v histórii ľudstva bola možná len vďaka spolupráci vesmírnych agentúr z celého sveta. Ľudia z celého sveta spolupracujú na udržaní prevádzky stanice.

Vedci zo 108 krajín vykonali vďaka ISS 3000 štúdií. Stanica pomohla zistiť, ako dlhodobý pobyt v beztiažovom stave ovplyvňuje človeka, rastliny, zvieratá, rôzne látky, aké sú nebezpečenstvá vo vesmíre a na obežnej dráhe Zeme. Táto skúsenosť bude veľmi užitočná, keď (a ak) ľudia pôjdu dobyť iné planéty.

7. Hayabusa a Hayabusa-2

Predstavte si, že potrebujete šípkou zasiahnuť cieľ s rozmermi asi 55 x 18 centimetrov, ktorý sa pohybuje rýchlosťou cez 20 kilometrov za sekundu (72-tisíc kilometrov za hodinu). To bola úloha, ktorá stála pred vedcami z Japonskej vesmírnej agentúry – bolo potrebné pozbierať pôdu z asteroidov Itokawa a Ryugu. Všetko pre získanie vzoriek materiálov, ktoré sa zachovali v rovnakej podobe ako pred 4,6 miliardami rokov, keď vznikla slnečná sústava.

Namiesto šípok sa inžinieri rozhodli použiť vesmírne sondy Hayabusa a Hayabusa-2. Pre dlhodobú vesmírnu misiu na nich boli nainštalované iónové trysky. Posledne menované pracujú na elektrine, ktorá urýchľuje xenónové ióny a získava sa prúdový ťah. Len vďaka tomuto technickému objavu "Hayabusa" sa mohol vrátiťKoordinovaný archív údajov vesmírnej vedy Hayabusa/NASA na Zem, keď neúspešné testovacie pristátie na Itokawe spôsobilo únik paliva.

Vo všeobecnosti museli japonskí inžinieri počas prvej misie vyriešiť veľa problémov. Komunikácia s Hayabusou sa často strácala, niektoré zariadenia na orientáciu zariadenia v priestore boli nefunkčné a výkonný blesk na Slnku zničilo 7 z 11 solárnych panelov sondy. A predsa sa vedcom podarilo prekonfigurovať Hayabusu a úspešne dokončiť misiu. Napríklad zariadili dodávku prúdu z elektrického generátora jedného (rozbitého) motora do druhého. Výsledkom bolo, že po siedmich rokoch (2003-2010) letu zariadenie s trojročným oneskorením od plánovaného dátumu predsa len dopravilo pôdu z asteroidu na Zem.

Let Hayabusa-2 k asteroidu Ryugu, ktorý sa začal v roku 2014, prešielHayabusa2 / Koordinovaný archív údajov vesmírnej vedy NASA pokojnejšie. V roku 2018 zariadenie dosiahlo cieľ a pristálo tam s robotickými modulmi. Neskôr samotná Hayabusa-2 zostúpila na povrch a odobrala vzorky pôdy. Pozoruhodné je, že pred jedným z pristátí sonda doslova vystrelila na asteroid kumulatívny projektil, aby vytvorila malý kráter – to predchádzajúce zariadenie nedokázalo. V roku 2020 poslala Hayabusa-2 na Zem vzorkové kapsuly.

Sonda zostala nevyužité palivo, a tak sa misia predĺžila o ďalších 11 rokov. Teraz bude musieť Hayabusa-2 navštíviť asteroid 1998 KY26, ktorého priemer je len 30 metrov. Pre porovnanie, priemer Ryugu je 920 metrov.

8. New Horizons

Po stopách Pioneers a Voyagerov nasledovala ďalšia sonda NASA, New Horizons. Jeho mnohoročný let na okraj slnečnej sústavy, on začalaNew Horizons Pluto prelet Kuiperovho pásu / Koordinovaný archív údajov vesmírnej vedy NASA v roku 2006. Na let tam vykonalo zariadenie manéver blízko Zeme a potom získalo ďalšie zrýchlenie blízko Jupitera.

Po ceste sonda zaznamenala výkyvy počasia a polárne erupcie. blesk na Jupiteri a zachytil aj veľkú sopečnú erupciu na Io. Stala sa tiež prvou kozmickou loďou v histórii, ktorá v roku 2015 dosiahla Pluto a jeho mesiac Charon. To bol hlavný cieľ misie. Sonda odfotila nielen „srdce“ trpasličej planéty, ale zachytila ​​aj skaly, hlboké priehlbiny a ľadové hory na jej povrchu.

Informácie o Plutu sa prenášali z prístroja na Zem deväť mesiacov rýchlosťou 600 bitov za sekundu. Komunikácia v hlbokom vesmíre je pomalá.

Po Plutu zamierila sonda do Kuiperovho pásu, časti slnečnej sústavy, ktorú tvoria asteroidy a trpasličie planéty. Dnes je New Horizons piatym vozidlom, ktoré dosiahlo takéto vzdialené míľniky. Jej misia bola predbežne predĺžená do roku 2026.

9. Juno

Sonda Juno od NASA dostala svoje meno z nejakého dôvodu. Tak sa v antickej mytológii volala manželka boha Jupitera, ktorá dokázala odhaliť tajomstvá svojho manžela. Na odhalenie tajomstiev rovnomennej planéty však nestačí naučiť sa vidieť cez závoj mrakov: musíte byť schopní prežiť v podmienkach silného žiarenia vyžarovaného plynným obrom. V záujme ochrany zariadenia preto špecialisti dodatočne vybavili Juno špeciálnymi clonami.

Všetka potrebná energetická sonda prijímaKoordinovaný archív údajov o vesmírnej vede Juno/NASA z obrovských solárnych panelov - najväčších spomedzi všetkých kozmických lodí tohto typu. Keď sú rozmiestnené, dosahujú priemer 20 metrov a umožňujú dostatok energie zo vzácnejšieho slnečného žiarenia obiehajúceho okolo Jupitera. Vďaka tejto funkcii Juno nezávisí od paliva, ako napríklad Cassini, a môže pracovať dlhšie.

Tieto dve zariadenia však majú veľa spoločného. "Juno" tiež pôsobí na obežnej dráhe skúmanej planéty. A aby sa tam dostala, sonda musela prejsť dlhú cestu. Cesta trvala asi päť rokov (2011–2016). Počas tejto doby prístroj letel smerom k Marsu, vrátil sa na Zem a pomocou gravitácie našej planéty sa vybral do konečného cieľa cesty.

„Juno“, podobne ako jej mýtický prototyp, dokázala preniknúť do tajomstiev Jupitera. Prístroj fotografoval silné búrky a polárne žiary na povrchu a zaznamenával silné gravitačné pole planéty. Poslal tiež pôsobivé infračervené snímky sopečných erupcií na mesiaci Io.

Jupiter, respektíve jeho žiarenie však Juno pomaly ničí. Postupne napríklad znižuje energetickú náročnosť solárnych panelov. Predpokladá sa, že sonda bude môcť fungovať len do roku 2025.