Biz har doim koinotga boshqariladigan missiyalarni intiqlik bilan kutamiz, ammo bugun biz ekipajlarni Yerga qaytarish nima uchun hali ham katta muammo ekanligi haqida gaplashamiz.
Kosmos har doim odamlarni o'ziga jalb qilgan, bu sirli, o'rganilmagan narsa edi. Tonglar, uzoq sayyoralar bizni chaqiradi, bizni tadqiqot, tajriba va sayyoralararo parvozlarga undaydi. Aytish kerakki, oxirgi paytlarda kosmik parvozlar, garchi biz hali ham birinchi sinfda sayohat qilmasak ham, asosiy hajmda o'zlashtirilganga o'xshaydi. Artemis 1 missiyasi allaqachon Oyga uchishi kerak edi, ammo ob-havo sharoiti tufayli uchirish 2 sentyabrga qoldirildi. Uchirishni intiqlik bilan kutayotganimizda, bu uchuvchisiz missiya bo'lishiga qaramay, qaytish ham muhim daqiqa bo'lishini tushunishimiz kerak.
Kosmik missiyalarni ikki sinfga bo'lish mumkin. Kosmik kema qachonlardir Yerga qaytadi, bular asosan boshqariladigan missiyalar va bir tomonlama chipta olganlardir. Bu erda biz kelajakdagi boshqariladigan missiyalarni ham eslatib o'tishimiz mumkin, masalan, Ilon Maskning Marsga, albatta, Yerga qaytib kelishi shart emas. Lekin, aslida, bunday samolyot ham biror joyga qo'nishi kerak. Ma'lum bo'lishicha, qo'nish bosqichi bunday missiyalarning eng qiyin qismidir. Bugun biz buni aniqlashga harakat qilamiz.
Shuningdek o'qing:
- Kvant fizikasining 100 yili: 1920-yillardagi nazariyalardan kompyuterlargacha.
- O'ylash uchun 5 ta kelajakdagi kosmik missiyalar
Ekipaj va uskunalar xavfsizligi
Inson kosmosga birinchi marta uchganidan beri biz uning sog'lig'i va parvozning umumiy muvaffaqiyati haqida qayg'uramiz. Boshqariladigan parvozlar holatida har qanday daqiqa juda muhim bo'lishi mumkin. Bortdagi ekipaj va jihozlarning xavfsizligi, agar u uchuvchisiz missiya bo'lsa, har doim ustuvor vazifa bo'lib kelgan. Bunday missiyalarning muhandislari va rahbarlari, shuningdek, kosmonavtlar yoki astronavtlarning o'zlari bunday parvozlarning barcha xavflarini tushunishdi. Bu missiyalarning hammasi ham, ayniqsa, birinchilari ham muvaffaqiyatli bo‘lmadi, lekin xulosa chiqarish, xatolarni tuzatish va kelajakda ularni takrorlamaslik muhim edi.
Masalan, "Apollon" kosmik kemasining birinchi missiyasi paytida hamma narsa uchirilishdan oldingi sinovlar bosqichida fojiali tarzda yakunlandi. Mashhur Apollon 13 missiyasida parvoz paytida avariya yuz berdi, buning natijasida oy yuzasiga qo'nish imkonsiz bo'lib qoldi. Ekipajni qutqarish va kemani Ivo Jima samolyot tashuvchisidan 7,5 km uzoqlikda muvaffaqiyatli olib kelish mumkin bo'lgani yaxshi. Xulosa chiqarildi va keyingi missiya kemasi faqat 5 oydan keyin koinotga yuborildi. Hatto eng muvaffaqiyatli Apollon 11 missiyasi ham astronavtlarning Oy yuzasiga qo'nishi va undan keyingi parvozi va Yerga qaytishi paytida keskin lahzalarga to'la edi. Sovet "Soyuz" kosmik kemasi ham ko'plab avariyalarga uchradi. Bu, afsuski, kosmik sanoatda odatiy hol edi va shunday bo'lib qoldi.
Ha, bular asosan yolg'iz, oldindan aytib bo'lmaydigan holatlar. Biroq, Yerga qaytish bilan bog'liq har qanday boshqariladigan kosmik missiyada har doim hayratlanarli bir lahza mavjud. Ehtimol, siz Marsga uchuvchisiz transport vositalarini qo'nganda yuzaga keladigan oldindan aytib bo'lmaydigan muammolarni bilasiz, ammo boshqariladigan missiyalarda inson hayoti xavf ostida. 2003 yildagi falokat barchamizning esimizda - qo'nish paytida "Kolumbiya" kemasi shunchaki atmosferaning zich qatlamlarida yonib ketdi, etti kishidan iborat butun ekipaj fojiali tarzda halok bo'ldi.
Quyida kosmonavtlarning Yerga qo‘nishi jarayonini ko‘rsatuvchi “Apollon-13” filmidan parcha keltirilgan. Albatta, bu o'z qoidalariga ega film, u haqiqatni to'g'ri aks ettirishi shart emas, lekin u ham undan unchalik farq qilmaydi.
Shuningdek o'qing: Jeyms Uebb kosmik teleskopi: kuzatish uchun 10 ta nishon
Kosmosdan Yerga eson-omon qaytish nega bunday muammo?
Bu erda tortishish kuchi yordam berishi kerakdek tuyuladi, shuning uchun raketani sekinlashtirish uchun kurashishning hojati yo'q. Ammo uning tezligi soatiga o'n minglab kilometrni tashkil etadi - bu qurilma Yer atrofida orbitaga chiqishi (birinchi kosmik tezlik deb ataladigan, ya'ni 7,9 km/s) yoki undan ham oshib ketishi uchun zarur bo'lgan tezlik ( ikkinchi kosmik tezlik , ya'ni 11,2 km/s) va, masalan, Oyga uchdi. Va bu yuqori tezlikda muammo.
Erga qaytishda yoki boshqa sayyoraga qo'nayotganda asosiy nuqta tormozdir. Bu parvoz paytida kemani tezlashtirish kabi muammoli. Axir raketa uchishdan oldin Yerga nisbatan harakat qilmagan. U qo'ngandan keyin ham bo'lmaydi. Samolyotda bo'lgani kabi, biz aeroportga boramiz. Parvoz paytida 900 km/soat tezlikka erishsa ham (o'rta kattalikdagi yo'lovchi samolyotining kreyser tezligi), qo'ngandan keyin yana to'xtaydi.
Demak, Yerga qo‘nmoqchi bo‘lgan raketa tezligini nolga tushirishi kerak. Bu oddiy tuyuladi, lekin unday emas. Yerga nisbatan 900 km/soatdan 0 km/soatgacha sekinlashishi kerak bo'lgan samolyotning vazifasi taxminan 28 km/soat tezlikda uchadigan raketaga qaraganda ancha oson. Bundan tashqari, raketa nafaqat aqldan ozgan tezlikda uchadi, balki atmosferaning zich qatlamlariga deyarli vertikal ravishda kiradi. Samolyot kabi burchak ostida emas, balki Yer orbitasini tark etgandan keyin deyarli vertikal.
Samolyotni samarali sekinlashtiradigan yagona narsa bu Yer atmosferasidir. Va u juda zich, hatto tashqi qatlamlarda ham, pastga tushadigan qurilma yuzasida ishqalanishni keltirib chiqaradi, bu esa noqulay sharoitlarda uning haddan tashqari qizishi va yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin. Shunday qilib, kosmik kema birinchi kosmik kemadan bir oz kamroq tezlikka sekinlashgandan so'ng, u pastga tusha boshlaydi va Yerga tushadi. Atmosferada tegishli parvoz yo'lini tanlab, ruxsat etilgan qiymatdan oshmaydigan yuklarning paydo bo'lishini ta'minlash mumkin. Biroq, tushish vaqtida kemaning devorlari juda yuqori haroratgacha qizib ketishi mumkin va kerak. Shuning uchun Yer atmosferasiga xavfsiz tushish faqat tashqi korpusda maxsus issiqlik himoyasi qurilmasi mavjud bo'lganda mumkin.
Hatto Yernikidan 100 marta yupqaroq bo'lgan Mars atmosferasi ham jiddiy to'siqdir. Buni Qizil sayyora yuzasiga tushadigan barcha qurilmalar sezadi. Ko'pincha ular bilan baxtsiz hodisalar sodir bo'ladi yoki ular shunchaki Mars atmosferasida yonib ketadi.
Ba'zida bunday tormozlash foydali bo'ladi, bu atmosfera qo'shimcha tormoz bo'lib xizmat qilgan va transport vositalariga sayyoraning maqsadli orbitasiga kirishga yordam bergan missiyalardan dalolat beradi. Ammo bu istisnolar.
Shuningdek, qiziqarli:
Atmosfera tormozi samarali, ammo u juda katta kamchiliklarga ega
Ha, atmosfera tormozi juda samarali, ammo samarali tormozlash uchun zarur bo'lsa-da, uning katta kamchiliklari bor.
Boshqa sayyoralarga orbital missiyalar holatida bunday sekinlashuv to'liq emas va Yerga qaytish butunlay sekinlashuv bilan bog'liq. Xuddi shu narsa marshrutning Marsga qo'nishi uchun ham amal qiladi. O'z orbitasiga kirgan zond to'liq to'xtamasligi kerak, aks holda u Qizil sayyora yuzasiga tushadi.
Kosmosdagi qurilmalar, Yerni aylanib chiqadigan yoki Oydan qaytib, parvoz paytida ularga berilgan juda katta tezlikda harakat qiladi. Shuning uchun, masalan, Xalqaro kosmik stansiya vaqti-vaqti bilan orbitani to'g'rilaydi, uni ko'taradi, chunki u qanchalik baland bo'lsa, orbitada qolish uchun zarur bo'lgan tezlik shunchalik past bo'lishi kerak.
Ushbu tezliklarni ta'minlash mos keladigan energiya sarfini talab qilganligi sababli, tormozlanish xuddi shunday energiya sarfi bilan bog'liq bo'lishi kerak. Shuning uchun, agar atmosferaga kirishdan oldin qurilmani sekinlashtirish, past tezlikda uchish yoki hatto asta-sekin Yerga tushish mumkin bo'lsa, u bu qadar qizib ketmaydi va ekipaj uchun xavf ahamiyatsiz bo'lar edi.
Qo‘lga olish shu yerda. Kosmik parvozlar katta energiya xarajatlarini talab qiladi. Raketaning foydali yukining massasi raketaning umumiy uchish massasining kichik bir qismini tashkil qiladi. Ko'pincha raketaning o'rtasida yoqilg'i bor, ularning ko'p qismi atmosferaning pastki qatlamlari orqali o'tishning birinchi bosqichida yoqiladi. Uskunani yoki kema ekipajini kosmosga jo'natish kerak. Yoqilg'i qo'nish paytida Yer orbitasidan chiqish uchun ham kerak va uning juda katta miqdori. Shuning uchun, tormozlashda yoqilg'i kemaning yonib ketishiga olib kelishi xavfi mavjud. Ko'pgina hollarda, qo'nish paytida yuqori haroratdan portlovchi yonilg'i baklari.
Shuningdek, qiziqarli:
- 10 yilda qora tuynuklar haqida bilib olgan 2021 ta eng g'alati narsa
- Terraforming Mars: Qizil sayyora yangi Yerga aylanishi mumkinmi?
Qo'nish, uchishga o'xshash, faqat teskari yo'nalishda
Atmosferaga kirishdan oldin transport vositasini deyarli to'liq sekinlashtirish uchun, missiya davomida transport vositasining massasi sezilarli darajada o'zgarmasligini hisobga olsak, havoga ko'tarilish vaqtidagi yoqilg'i miqdorini ishlatish kerak bo'ladi. Biroq, kemani ko'tarish va keyinchalik tormozlash uchun zarur bo'lgan yoqilg'ini kemaning og'irligiga qo'shsak, u ko'p marta ko'payadi. Aynan mana shu achinarli iqtisodiy hisob-kitoblar hali ham Yer atmosferasining inhibisyoniga tayanish kerakligini anglatadi.
Masalan, SpaceX Falcon 9 raketalarini qo'nayotganda yoqilg'i ishlatiladi, lekin bu erda raketaning o'zi juda yengil (asosan faqat yonilg'i baki Yerga qaytadi), uzoq orbitadan qaytish esa amalga oshirilmaydi.
Muhandislarning hisob-kitoblariga ko‘ra, Yerga qo‘nish har bir kilogramm uchun orbitaga chiqish bilan bir xil yoqilg‘i resurslarini talab qiladi. Ya'ni, u deyarli parvozga o'xshaydi, faqat teskari yo'nalishda.
Va, ehtimol, uzoq vaqt davomida shunday bo'ladi. Nafaqat Artemida 1 missiyalari paytida, balki inson Qizil sayyoraga etib kelganidan keyin ham. Qachon ma'lum darajada bu to'siqni yengib o'tsak, o'shanda biz nihoyat kosmik parvozlarni o'zlashtirdik, deyish mumkin bo'ladi. Chunki hamma ucha oladi, lekin qo‘nish bilan bog‘liq muammolar bo‘lishi mumkin.
Ammo tarix olimlarimiz va muhandislarimiz murakkab muammolarni hal qilishga muvaffaq bo'lgan ko'plab misollarni biladi. Umid qilamizki, tez orada Oyga yoki Marsga parvoz Nyu-Yorkdan Kiyevga parvozdan qiyinroq bo'lmaydi. Yoqimli va xavfsiz qo'nish bilan.
Agar siz Ukrainaga rus bosqinchilariga qarshi kurashda yordam berishni istasangiz, buni qilishning eng yaxshi usuli - Ukraina Qurolli Kuchlariga xayriya qilishdir. Savelife yoki rasmiy sahifa orqali NBU.
Shuningdek o'qing:
Nega ular gibrid kosmik kemalarning qaytish stsenariylaridan foydalanmaydilar? Issiqlikka chidamli "qanotlar" emas, balki termal ablasyon qalqonlari + parashyut emas.
Atmosferaga qarshi tormoz bilan sirpanish, improvizatsiya qilingan "batutda" yakuniy boshqariladigan "parashyut". Va siz yoqilg'ini yoqishingiz shart emas, ehtimol ishlab chiqarilmagan qoldiqlar. Biz shassisni erga qoldiramiz, biz faqat boshqaruv tizimini olamiz.
Ayniqsa, tan olinmagan matematik daho va amaliy altruistning fikri qiziq.