ჩვენ ყოველთვის მოუთმენლად ველით პილოტირებულ მისიებს კოსმოსში, მაგრამ დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ იმაზე, თუ რატომ არის ეკიპაჟების დედამიწაზე დაბრუნება ჯერ კიდევ უზარმაზარი გამოწვევა.
სივრცე ყოველთვის იზიდავდა ადამიანებს, ეს იყო რაღაც იდუმალი, შეუსწავლელი. გარიჟრაჟები, შორეული პლანეტები გვამხნევებენ, გვამხნევებენ კვლევებს, ექსპერიმენტებს და პლანეტათაშორის ფრენებს. აღსანიშნავია, რომ ბოლო დროს კოსმოსური ფრენები, მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ არ ვმოგზაურობთ პირველ კლასში, თითქოს საბაზისო მოცულობით ავითვისეთ. მთვარეზე Artemis 1-ის მისია უკვე უნდა გაფრენილიყო, თუმცა ამინდის პირობების გამო გაშვება 2 სექტემბრამდე გადაიდო. და სანამ ჩვენ მოუთმენლად ველოდებით გაშვებას, უნდა გვესმოდეს, რომ დაბრუნება ასევე კრიტიკული მომენტი იქნება, მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის უპილოტო მისია.
კოსმოსური მისიები შეიძლება დაიყოს ორ კლასად. ისინი, რომლებშიც კოსმოსური ხომალდი ერთ დღეს დაბრუნდება დედამიწაზე, ძირითადად პილოტირებული მისიებია და ისინი, რომლებიც იღებენ ცალმხრივ ბილეთს. აქვე შეგვიძლია აღვნიშნოთ მომავალი პილოტირებული მისიები, მაგალითად, ელონ მასკის მარსზე, რომელიც აუცილებლად არ დაბრუნდება დედამიწაზე. მაგრამ რეალურად ასეთ თვითმფრინავსაც სადღაც უნდა დაეშვა. გამოდის, რომ სადესანტო ფაზა ასეთი მისიების ყველაზე რთული ნაწილია. დღეს ჩვენ შევეცდებით ამის გარკვევას.
ასევე წაიკითხეთ:
- კვანტური ფიზიკის 100 წელი: 1920-იანი წლების თეორიებიდან კომპიუტერებამდე
- 5 მომავალი კოსმოსური მისია, რომელზეც უნდა იფიქროთ
ეკიპაჟისა და აღჭურვილობის უსაფრთხოება
მას შემდეგ, რაც ადამიანი პირველად გაფრინდა კოსმოსში, ჩვენ ვღელავთ მისი ჯანმრთელობისა და ფრენის საერთო წარმატებით. პილოტირებული ფრენების შემთხვევაში, ნებისმიერი მომენტი შეიძლება იყოს კრიტიკული. ბორტზე მყოფი ეკიპაჟისა და აღჭურვილობის უსაფრთხოება, თუ ეს არის უპილოტო მისია, ყოველთვის პრიორიტეტული იყო. ასეთი მისიების ინჟინრებმა და ლიდერებმა, ისევე როგორც თავად კოსმონავტებმა თუ ასტრონავტებმა, ესმოდათ ასეთი ფრენების ყველა რისკი. ყველა ეს მისია არ იყო წარმატებული, განსაკუთრებით პირველი, მაგრამ მნიშვნელოვანი იყო დასკვნების გამოტანა, შეცდომების გამოსწორება და მომავალში მათი გამეორება.
მაგალითად, კოსმოსური ხომალდის Apollo-ს პირველი მისიის დროს ყველაფერი ტრაგიკულად დასრულდა წინასწარი გაშვების ტესტების ეტაპზე. ცნობილ მისიაში Apollo 13, ფრენის დროს მოხდა უბედური შემთხვევა, რის შედეგადაც მთვარის ზედაპირზე დაშვება შეუძლებელი გახდა. კარგია, რომ შესაძლებელი გახდა ეკიპაჟის გადარჩენა და გემის წარმატებით ჩამოყვანა ავიო ჯიმას ავიამზიდიდან 7,5 კილომეტრის დაშორებით. გაკეთდა დასკვნები და შემდეგი მისიის ხომალდი კოსმოსში გაგზავნეს მხოლოდ 5 თვის შემდეგ. ყველაზე წარმატებული აპოლო 11 მისიაც კი სავსე იყო დაძაბული მომენტებით მთვარის ზედაპირზე ასტრონავტების დაშვების და შემდგომი აფრენისა და დედამიწაზე დაბრუნების დროს. საბჭოთა კოსმოსურმა ხომალდმა სოიუზმაც ბევრი ავარია განიცადა. ეს, სამწუხაროდ, იყო და არის ნორმა კოსმოსურ ინდუსტრიაში.
დიახ, ეს ძირითადად მარტოხელა, არაპროგნოზირებადი სიტუაციებია. თუმცა, ნებისმიერ პილოტირებული კოსმოსური მისიის დროს, რომელიც მოიცავს დედამიწაზე დაბრუნებას, არის მომენტი, რომელიც ყოველთვის განსაცვიფრებელია. თქვენ ალბათ იცით არაპროგნოზირებადი პრობლემები, რომლებიც წარმოიქმნება მარსზე უპილოტო სატრანსპორტო საშუალებების დაშვებისას, მაგრამ პილოტირებული მისიების შემთხვევაში, ადამიანის სიცოცხლე საფრთხეშია. ყველას გვახსოვს 2003 წლის კატასტროფა - დაშვებისას შატლი "კოლუმბია" უბრალოდ დაიწვა ატმოსფეროს მკვრივ ფენებში, შვიდკაციანი ეკიპაჟი ტრაგიკულად დაიღუპა.
ქვემოთ მოცემულია ფრაგმენტი ფილმიდან „აპოლო-13“, რომელიც ასახავს ასტრონავტების დედამიწაზე დაშვების პროცესს. რა თქმა უნდა, ეს არის ფილმი, რომელსაც თავისი წესები აქვს, ის სულაც არ ასახავს სინამდვილეს, მაგრამ არც მისგან განსხვავდება.
ასევე წაიკითხეთ: ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპი: 10 სამიზნე დასაკვირვებლად
რატომ არის კოსმოსიდან დედამიწაზე უსაფრთხოდ დაბრუნება ასეთი პრობლემა?
როგორც ჩანს, გრავიტაცია უნდა დაეხმაროს აქ, ასე რომ არ არის საჭირო ბრძოლა რაკეტის შენელებისთვის. მაგრამ მისი სიჩქარე ათიათასობით კილომეტრია საათში - ეს არის სიჩქარე, რომელიც აუცილებელია მოწყობილობისთვის ან დედამიწის გარშემო ორბიტაზე გასასვლელად (ე.წ. პირველი კოსმოსური სიჩქარე, ე.ი. 7,9 კმ/წმ), ან თუნდაც გასცდეს მას ( მეორე კოსმოსური სიჩქარე, ანუ 11,2 კმ/წმ) და გაფრინდა, მაგალითად, მთვარეზე. და სწორედ ეს მაღალი სიჩქარეა პრობლემა.
მთავარი წერტილი დედამიწაზე დაბრუნებისას ან სხვა პლანეტაზე დაშვებისას არის დამუხრუჭება. ეს ისეთივე პრობლემურია, როგორც გემის აჩქარება აფრენის დროს. რაკეტა ხომ აფრენამდე დედამიწასთან შედარებით არ მოძრაობდა. და არც ის იქნება მას შემდეგ, რაც ის დაეშვა. როგორც თვითმფრინავში ჩავდივართ აეროპორტში. მიუხედავად იმისა, რომ ის ფრენისას აღწევს 900 კმ/სთ სიჩქარეს (საშუალო ზომის სამგზავრო თვითმფრინავის საკრუიზო სიჩქარე), დაშვების შემდეგ ისევ ჩერდება.
ეს ნიშნავს, რომ რაკეტამ, რომელიც აპირებს დედამიწაზე დაშვებას, სიჩქარე ნულამდე უნდა შეამციროს. მარტივი ჟღერს, მაგრამ ეს ასე არ არის. თვითმფრინავს, რომელსაც დედამიწასთან შედარებით 900 კმ/სთ-დან 0 კმ/სთ-მდე უნდა შეანელოს, გაცილებით მარტივი ამოცანა აქვს, ვიდრე რაკეტას, რომელიც მოძრაობს დაახლოებით 28 000 კმ/სთ სიჩქარით. გარდა ამისა, რაკეტა არა მხოლოდ გიჟური სიჩქარით დაფრინავს, არამედ თითქმის ვერტიკალურად ხვდება ატმოსფეროს მკვრივ ფენებში. არა თვითმფრინავის მსგავსი კუთხით, არამედ თითქმის ვერტიკალურად დედამიწის ორბიტის დატოვების შემდეგ.
ერთადერთი, რასაც შეუძლია თვითმფრინავის ეფექტურად შენელება, არის დედამიწის ატმოსფერო. და ის საკმაოდ მკვრივია, თუნდაც გარე ფენებში და იწვევს დაღმავალი მოწყობილობის ზედაპირზე ხახუნს, რამაც არახელსაყრელ პირობებში შეიძლება გამოიწვიოს მისი გადახურება და განადგურება. ასე რომ, მას შემდეგ, რაც კოსმოსური ხომალდი შენელდება პირველ კოსმოსურ ხომალდზე ოდნავ ნაკლები სიჩქარით, ის იწყებს დაღმასვლას, ეცემა დედამიწაზე. ატმოსფეროში ფრენის შესაბამისი მარშრუტის არჩევით, შესაძლებელია უზრუნველყოფილი იყოს დასაშვებ მნიშვნელობებს არ აღემატება დატვირთვები. თუმცა, დაღმართის დროს, გემის კედლები შეიძლება და უნდა გაცხელდეს ძალიან მაღალ ტემპერატურამდე. ამიტომ, დედამიწის ატმოსფეროში უსაფრთხო დაშვება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ გარე გარსაცმზე არის სპეციალური თერმული დამცავი მოწყობილობა.
მარსის ატმოსფეროც კი, რომელიც დედამიწაზე 100-ჯერ თხელია, სერიოზული დაბრკოლებაა. ამას გრძნობს ყველა მოწყობილობა, რომელიც ეშვება წითელი პლანეტის ზედაპირზე. ხშირად მათთან ხდება ავარიები, ან უბრალოდ იწვებიან მარსის ატმოსფეროში.
ზოგჯერ ასეთი დამუხრუჭება სასარგებლოა, რასაც მოწმობს მისიები, რომლებშიც ატმოსფერო ემსახურებოდა დამატებით დამუხრუჭებას და ეხმარებოდა მანქანებს პლანეტის სამიზნე ორბიტაში შეღწევაში. მაგრამ ეს საკმაოდ გამონაკლისებია.
ასევე საინტერესოა:
ატმოსფერული დამუხრუჭება ეფექტურია, მაგრამ მას აქვს უზარმაზარი ნაკლოვანებები
დიახ, ატმოსფერული დამუხრუჭება საკმაოდ ეფექტურია, მაგრამ მას აქვს უზარმაზარი ნაკლოვანებები, თუმცა ეფექტური დამუხრუჭებისთვის აუცილებელია.
ასეთი შენელება სხვა პლანეტებზე ორბიტალური მისიების შემთხვევაში სრული არ არის და დედამიწაზე დაბრუნება დაკავშირებულია სრულ შენელებასთან. იგივე ეხება მარსზე როვერის დაშვებას. ზონდი, რომელიც შედის მის ორბიტაზე, არ უნდა გაჩერდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის წითელი პლანეტის ზედაპირზე დაეცემა.
მოწყობილობები კოსმოსში, რომლებიც დედამიწის ორბიტაზე ტრიალებენ ან მთვარედან ბრუნდებიან, მოძრაობენ იმ უზარმაზარი სიჩქარით, რაც მათ მიეცათ აფრენის დროს. ამიტომ, მაგალითად, საერთაშორისო კოსმოსური სადგური დროდადრო არეგულირებს ორბიტას, ამაღლებს მას, რადგან რაც უფრო მაღალია, მით უფრო დაბალი უნდა იყოს ორბიტაზე დარჩენისთვის საჭირო სიჩქარე.
ვინაიდან ამ სიჩქარის უზრუნველყოფა მოითხოვს ენერგიის შესაბამის ხარჯვას, დამუხრუჭება დაკავშირებული უნდა იყოს ენერგიის მსგავს ხარჯებთან. ამიტომ, თუ შესაძლებელი იქნებოდა მოწყობილობის შენელება ატმოსფეროში შესვლამდე, დაბალი სიჩქარით ფრენა ან თუნდაც ნელა დაცემა დედამიწაზე, ის ასე არ გაცხელდებოდა და საფრთხე ეკიპაჟისთვის უმნიშვნელო იქნებოდა.
ეს არის სადაც დაჭერა დევს. კოსმოსური ფრენები ენერგიის დიდ ხარჯებს მოითხოვს. რაკეტის დატვირთვის მასა არის რაკეტის მთლიანი ასაფრენი მასის მცირე ნაწილი. უმეტესწილად, რაკეტის შუაში არის საწვავი, რომლის უმეტესი ნაწილი იწვება ატმოსფეროს ქვედა ფენებში გავლის პირველ ეტაპზე. აუცილებელია გემის აღჭურვილობის ან ეკიპაჟის კოსმოსში გაგზავნა. საწვავი ასევე საჭიროა დაშვებისას დედამიწის ორბიტიდან გასასვლელად და მისი ძალიან დიდი რაოდენობა. ამიტომ დამუხრუჭებისას არის რისკი, რომ საწვავმა გემს ცეცხლი გაუჩნდეს. უმეტეს შემთხვევაში, ეს არის საწვავის ავზები, რომლებიც ფეთქდებიან მაღალი ტემპერატურისგან დაშვებისას.
ასევე საინტერესოა:
- 10 ყველაზე უცნაური რამ, რაც შავი ხვრელების შესახებ 2021 წელს ვისწავლეთ
- ტერაფორმირება მარსი: შეიძლება თუ არა წითელი პლანეტა ახალ დედამიწად იქცეს?
დაშვება, აფრენის მსგავსი, მხოლოდ საპირისპირო მიმართულებით
იმისათვის, რომ ატმოსფეროში შესვლამდე მანქანა თითქმის მთლიანად შეანელოთ, საჭირო იქნება საწვავის იგივე რაოდენობის გამოყენება, როგორც აფრენის დროს, იმ ვარაუდით, რომ მანქანის მასა მნიშვნელოვნად არ შეიცვლება მისიის დროს. თუმცა, როცა გემის ასაწევად და შემდგომ დამუხრუჭებისთვის საჭირო საწვავს ვამატებთ გემის წონას, გამოდის, რომ ის ბევრჯერ მრავლდება. და სწორედ ეს სამწუხარო ეკონომიკური გათვლა ნიშნავს, რომ ჯერ კიდევ აუცილებელია დედამიწის ატმოსფეროს დათრგუნვაზე დაყრდნობა.
მაგალითად, SpaceX Falcon 9 რაკეტების დაშვებისას გამოიყენება საწვავი, მაგრამ აქ რაკეტა თავისთავად ძალიან მსუბუქია (ძირითადად მხოლოდ საწვავის ავზი ბრუნდება დედამიწაზე) და შორეული ორბიტიდან დაბრუნება არ ხდება.
ინჟინრებმა გამოთვალეს, რომ დედამიწაზე დაშვებას კილოგრამზე იგივე საწვავის რესურსი სჭირდება, როგორც ორბიტაზე აფრენას. ანუ თითქმის აფრენას ჰგავს, მხოლოდ საპირისპირო მიმართულებით.
და, ალბათ, კიდევ დიდხანს იქნება ასე. არა მხოლოდ Artemis 1-ის მისიების დროს, არამედ მას შემდეგ, რაც ადამიანი მიაღწევს წითელ პლანეტას. როცა გარკვეულწილად ეს დაბრკოლება გადაილახება, მაშინ შეიძლება ითქვას, რომ საბოლოოდ ავითვისეთ კოსმოსური ფრენები. იმიტომ, რომ აფრენა ყველას შეუძლია, მაგრამ შეიძლება იყოს პრობლემები დაშვებასთან დაკავშირებით.
მაგრამ ისტორიამ ბევრი მაგალითი იცის, როდესაც ჩვენმა მეცნიერებმა და ინჟინრებმა შეძლეს რთული პრობლემების გადაჭრა. ვიმედოვნებთ, რომ ძალიან მალე მთვარეზე ან მარსზე ფრენა არ იქნება უფრო რთული, ვიდრე ფრენა ნიუ-იორკიდან კიევში. სასიამოვნო და უსაფრთხო დესანტით.
თუ გსურთ დაეხმაროთ უკრაინას რუს ოკუპანტებთან ბრძოლაში, ამის საუკეთესო გზაა უკრაინის შეიარაღებული ძალებისთვის შემოწირულობა. Savelife ან ოფიციალური გვერდის საშუალებით NBU.
ასევე წაიკითხეთ:
რატომ არ იყენებენ ჰიბრიდული კოსმოსური ხომალდების დაბრუნების სცენარებს? არა თბოგამძლე "ფრთები" და არა თერმოაბლაციის ფარები + პარაშუტი.
ატმოსფეროს საწინააღმდეგოდ დამუხრუჭებით სრიალება, საბოლოო კონტროლირებადი „პარაშუტირება“ იმპროვიზებულ „ტრამპოლინაზე“. და არ გჭირდებათ საწვავის დაწვა, შესაძლოა გამოუმუშავებელი ნარჩენები. შასის ადგილზე ვტოვებთ, ვიღებთ მხოლოდ მართვის სისტემას.
განსაკუთრებით საინტერესოა არაღიარებული მათემატიკური გენიოსის და პრაქტიკული ალტრუისტის აზრი.