Millä korkeudella Mir-kiertorataasema sijaitsee? ISS:n luomisen historia

Lyhyesti artikkelista: ISS on ihmiskunnan kallein ja kunnianhimoisin projekti avaruustutkimuksen tiellä. Aseman rakentaminen on kuitenkin täydessä vauhdissa, eikä vielä tiedetä, mitä sille tapahtuu parin vuoden kuluttua. Puhumme ISS:n luomisesta ja sen valmistumissuunnitelmista.

Avaruustalo

Kansainvälinen avaruusasema

Sinä pysyt vastuussa. Mutta älä koske mihinkään.

Venäläisten kosmonautien tekemä vitsi amerikkalaisesta Shannon Lucidista, jonka he toistivat aina, kun he poistuivat Mir-asemalta avaruuteen (1996).

Saksalainen rakettitutkija Wernher von Braun sanoi jo vuonna 1952, että ihmiskunta tarvitsee pian avaruusasemia: kun se menee avaruuteen, se on pysäyttämätön. Ja universumin systemaattiseen tutkimiseen tarvitaan kiertoratataloja. Neuvostoliitto laukaisi 19. huhtikuuta 1971 ihmiskunnan historian ensimmäisen avaruusaseman, Saljut 1:n. Se oli vain 15 metriä pitkä ja asuintilaa oli 90 neliömetriä. Tämän päivän standardien mukaan pioneerit lensivät avaruuteen epäluotettavalla metalliromulla, joka oli täytetty radioputkilla, mutta silloin näytti siltä, ​​ettei avaruudessa ole enää esteitä ihmisille. Nyt, 30 vuotta myöhemmin, planeetan päällä roikkuu vain yksi asuttava esine - "Kansainvälinen avaruusasema."

Se on suurin, edistynein, mutta samalla kallein asema kaikista koskaan lanseeratuista. Yhä useammin kysytään: tarvitsevatko ihmiset sitä? Kuten, mitä me todella tarvitsemme avaruudessa, jos maapallolla on edelleen niin paljon ongelmia? Ehkä kannattaa pohtia, mikä tämä kunnianhimoinen projekti on?

Kosmodromin pauhina

Kansainvälinen avaruusasema (ISS) on kuuden avaruusjärjestön yhteisprojekti: Federal Space Agency (Venäjä), Kansallinen ilmailu- ja avaruusjärjestö (USA), Japan Aerospace Exploration Administration (JAXA), Kanadan avaruusjärjestö (CSA/ASC), Brasilian Avaruusjärjestö (AEB) ja Euroopan avaruusjärjestö (ESA).

Kaikki jälkimmäisen jäsenet eivät kuitenkaan osallistuneet ISS-projektiin - Iso-Britannia, Irlanti, Portugali, Itävalta ja Suomi kieltäytyivät, ja Kreikka ja Luxemburg liittyivät myöhemmin. Itse asiassa ISS perustuu epäonnistuneiden projektien synteesiin - venäläiseen Mir-2-asemaan ja American Liberty -asemaan.

ISS:n luominen aloitettiin vuonna 1993. Mir-asema otettiin käyttöön 19. helmikuuta 1986, ja sen takuuaika oli 5 vuotta. Itse asiassa hän vietti 15 vuotta kiertoradalla - johtuen siitä, että maalla ei yksinkertaisesti ollut rahaa käynnistää Mir-2-projekti. Amerikkalaisilla oli samanlaisia ​​ongelmia - kylmä sota päättyi ja heidän Freedom-asemansa, jonka suunnitteluun oli jo käytetty noin 20 miljardia dollaria, oli poissa toiminnasta.

Venäjällä oli 25 vuoden kokemus työskentelystä kiertorata-asemien ja ainutlaatuisten menetelmien parissa ihmisen pitkäaikaiseen (yli vuoden) oleskeluun avaruudessa. Lisäksi Neuvostoliitolla ja USA:lla oli hyviä kokemuksia yhteistyöstä Mir-asemalla. Olosuhteissa, joissa mikään maa ei pystynyt itsenäisesti rakentamaan kallista kiertorataasemaa, ISS:stä tuli ainoa vaihtoehto.

15. maaliskuuta 1993 Venäjän avaruusjärjestön sekä tiede- ja tuotantoyhdistyksen Energian edustajat lähestyivät NASAa ehdotuksella ISS:n perustamisesta. Vastaava hallitussopimus allekirjoitettiin 2. syyskuuta ja 1. marraskuuta mennessä laadittiin yksityiskohtainen työsuunnitelma. Vuorovaikutuksen taloudelliset kysymykset (laitteiden hankinta) ratkaistiin kesällä 1994, ja hankkeeseen liittyi 16 maata.

Mennä!

Venäjä aloitti ISS:n käyttöönoton 20.11.1998. Proton-raketti laukaisi kiertoradalle Zaryan toiminnallisen lastilohkon, joka yhdessä amerikkalaisen telakointimoduulin NODE-1 kanssa, jonka Endever-sukkula toimitti avaruuteen 5. joulukuuta samana vuonna, muodosti ISS:n "selkärangan".

"Zarya"- Neuvostoliiton TKS:n (kuljetusaluksen) seuraaja, joka on suunniteltu palvelemaan Almaz-taisteluasemia. ISS:n kokoonpanon ensimmäisessä vaiheessa siitä tuli sähkön lähde, laitevarasto sekä navigointi- ja kiertoradan säätöväline. Kaikilla muilla ISS:n moduuleilla on nyt tarkempi erikoistuminen, kun taas Zarya on melkein universaali ja toimii tulevaisuudessa varastotilana (voima, polttoaine, instrumentit).

Virallisesti Zarya on Yhdysvaltojen omistuksessa - he maksoivat sen luomisesta - mutta itse asiassa moduuli koottiin vuosina 1994-1998 Khrunichev State Space Centerissä. Se sisällytettiin ISS:ään amerikkalaisen Lockheed-yhtiön suunnitteleman Bus-1-moduulin sijaan, koska se maksoi 450 miljoonaa dollaria verrattuna 220 miljoonaan Zaryalle.

Zaryassa on kolme telakointiporttia - yksi kummassakin päässä ja yksi sivulla. Sen aurinkopaneelien pituus on 10,67 metriä ja leveys 3,35 metriä. Lisäksi moduulissa on kuusi nikkeli-kadmium-akkua, jotka pystyvät tuottamaan noin 3 kilowattia tehoa (alkuvaiheessa niiden lataamisessa oli ongelmia).

Moduulin ulkokehän varrella on 16 polttoainesäiliötä, joiden kokonaistilavuus on 6 kuutiometriä (5700 kiloa polttoainetta), 24 suurta pyörivää suihkumoottoria, 12 pientä sekä 2 päämoottoria vakaviin kiertoradalle. Zarya pystyy itsenäiseen (miehittämättömään) lentoon 6 kuukauden ajan, mutta venäläisen Zvezda-huoltomoduulin viivästysten vuoksi sen piti lentää tyhjänä 2 vuotta.

Unity-moduuli(Boeing Corporationin luoma) meni avaruuteen Zaryan jälkeen joulukuussa 1998. Varustettu kuudella telakointiilmaluolla, siitä tuli keskeinen liitäntäpiste seuraaville asemamoduuleille. Yhtenäisyys on ISS:lle elintärkeää. Kaikkien asemamoduulien käyttöresurssit - happi, vesi ja sähkö - kulkevat sen läpi. Unityssa on myös asennettu perusradioviestintäjärjestelmä, jonka avulla se voi käyttää Zaryan viestintäominaisuuksia kommunikoidakseen maan kanssa.

Huoltomoduuli “Zvezda”- ISS:n venäläinen pääsegmentti - laukaistiin 12. heinäkuuta 2000 ja telakoitiin Zaryaan 2 viikkoa myöhemmin. Sen runko rakennettiin jo 1980-luvulla Mir-2-projektia varten (Zvezdan muotoilu muistuttaa hyvin ensimmäisiä Salyut-asemia, ja sen suunnitteluominaisuudet ovat samanlaiset kuin Mir-asemalla).

Yksinkertaisesti sanottuna tämä moduuli on asunto astronauteille. Se on varustettu elämää ylläpitävillä, viestintä-, ohjaus-, tietojenkäsittelyjärjestelmillä sekä propulsiojärjestelmällä. Moduulin kokonaismassa on 19 050 kiloa, pituus 13,1 metriä, aurinkopaneelien jänneväli 29,72 metriä.

”Zvezdassa” on kaksi makuupaikkaa, kuntopyörä, juoksumatto, wc (ja muut hygieniatilat) ja jääkaappi. Ulkopuolisen näkyvyyden takaavat 14 valoa. Venäläinen elektrolyyttijärjestelmä "Electron" hajottaa jätevettä. Vety poistetaan laidan yli ja happi pääsee elämää ylläpitävään järjestelmään. "Air"-järjestelmä toimii yhdessä "Electronin" kanssa ja absorboi hiilidioksidia.

Teoreettisesti jätevesi voidaan puhdistaa ja käyttää uudelleen, mutta ISS:llä tätä harvoin harjoitetaan - makeaa vettä toimitetaan alukselle Progress-rahtialuksilla. On sanottava, että Electron-järjestelmässä oli vikaa useita kertoja ja kosmonautit joutuivat käyttämään kemiallisia generaattoreita - samoja "happikynttilöitä", jotka kerran aiheuttivat tulipalon Mir-asemalla.

Helmikuussa 2001 ISS:ään (yhdelle Unity-yhdyskäytävälle) liitettiin laboratoriomoduuli. "Kohtalo"("Destiny") on alumiininen sylinteri, joka painaa 14,5 tonnia, 8,5 metriä pitkä ja 4,3 metriä halkaisijaltaan. Se on varustettu viidellä kiinnitystelineellä, joissa on elämää ylläpitävä järjestelmä (kukin painaa 540 kiloa ja voi tuottaa sähköä, viileää vettä ja säätää ilman koostumusta), sekä kuusi telinettä tieteellisillä laitteilla, jotka toimitetaan hieman myöhemmin. Loput 12 tyhjää asennuspaikkaa täytetään ajan myötä.

Toukokuussa 2001 ISS:n pääilmasulkuosasto, Quest Joint Airlock, liitettiin Unityyn. Tämä kuuden tonnin sylinteri, jonka mitat ovat 5,5 x 4 metriä, on varustettu neljällä korkeapainesylinterillä (2 - happi, 2 - typpi) kompensoimaan ulos vapautuvan ilman menetystä, ja se on suhteellisen edullinen - vain 164 miljoonaa dollaria .

Sen 34 kuutiometrin työtilaa käytetään avaruuskävelyihin, ja ilmalukon koko mahdollistaa kaikenlaisten avaruuspukujen käytön. Tosiasia on, että Orlanidemme suunnittelu olettaa niiden käyttöä vain venäläisissä siirtymäosastoissa, mikä on samanlainen tilanne amerikkalaisten EMU:iden kanssa.

Tässä moduulissa avaruuteen menevät astronautit voivat myös levätä ja hengittää puhdasta happea päästäkseen eroon dekompressiotaudista (jyrkän paineen muutoksen myötä typpi, jonka määrä kehomme kudoksissa saavuttaa 1 litran, muuttuu kaasumaiseen tilaan ).

Viimeinen ISS:n kootuista moduuleista on venäläinen telakointiosasto Pirs (SO-1). SO-2:n luominen keskeytettiin rahoitusongelmien vuoksi, joten ISS:ssä on nyt vain yksi moduuli, johon Sojuz-TMA- ja Progress-avaruusalukset voidaan helposti telakoida - ja niitä kolme kerralla. Lisäksi avaruuspukuissamme pukeutuvat kosmonautit voivat mennä ulos sieltä.

Ja lopuksi, emme voi olla mainitsematta toista ISS:n moduulia - matkatavaroiden monikäyttöistä tukimoduulia. Tarkkaan ottaen niitä on kolme - "Leonardo", "Raffaello" ja "Donatello" (renessanssitaiteilijat sekä kolme neljästä ninjakilpikonnasta). Jokainen moduuli on lähes tasasivuinen sylinteri (4,4 x 4,57 metriä), jota kuljetetaan sukkulassa.

Se pystyy varastoimaan jopa 9 tonnia rahtia (täyspaino - 4082 kiloa, enimmäiskuormalla - 13154 kilogrammaa) - ISS:lle toimitettuja tarvikkeita ja sieltä poistettavaa jätettä. Kaikki moduulimatkatavarat ovat normaalissa ilmassa, joten astronautit pääsevät niihin ilman avaruuspukuja. Matkatavaramoduulit valmistettiin Italiassa NASA:n tilauksesta ja ne kuuluvat ISS:n amerikkalaisiin segmentteihin. Niitä käytetään vuorotellen.

Hyödyllisiä pieniä asioita

Päämoduulien lisäksi ISS sisältää suuren määrän lisälaitteita. Se on kooltaan pienempi kuin moduulit, mutta ilman sitä aseman toiminta on mahdotonta.

Aseman toimiva "käsivarsi" tai pikemminkin "käsivarsi" on "Canadarm2"-manipulaattori, joka asennettiin ISS:ään huhtikuussa 2001. Tämä 600 miljoonan dollarin arvoinen huipputekninen kone pystyy liikuttamaan jopa 116 painoisia esineitä. tonnia - esimerkiksi avustaminen moduulien asennuksessa, telakoinnissa ja sukkuloiden purkamisessa (heidän omat "kädet" ovat hyvin samanlaisia ​​kuin "Canadarm2", vain pienemmät ja heikommat).

Manipulaattorin todellinen pituus on 17,6 metriä, halkaisija on 35 senttimetriä. Sitä ohjaavat astronautit laboratoriomoduulista. Mielenkiintoisin asia on, että "Canadarm2" ei ole kiinnitetty yhteen paikkaan ja pystyy liikkumaan aseman pintaa pitkin tarjoamalla pääsyn useimpiin sen osiin.

Valitettavasti aseman pinnalla sijaitsevien liitäntäporttien erojen vuoksi "Canadarm2" ei voi liikkua moduuliemme ympärillä. Lähitulevaisuudessa (oletettavasti 2007) ISS:n venäläiselle segmentille on tarkoitus asentaa ERA (European Robotic Arm) - lyhyempi ja heikompi, mutta tarkempi manipulaattori (paikannustarkkuus - 3 millimetriä), joka pystyy toimimaan puoliksi. -automaattinen tila ilman jatkuvaa astronautien valvontaa.

ISS-projektin turvallisuusvaatimusten mukaisesti asemalla on jatkuvasti päivystyslaiva, joka pystyy tarvittaessa toimittamaan miehistön maan päälle. Nyt tätä toimintoa suorittaa vanha kunnon Sojuz (TMA-malli) - se pystyy ottamaan kyytiin 3 henkilöä ja varmistamaan heidän elintoimintonsa 3,2 päiväksi. "Sojuzilla" on lyhyt takuuaika kiertoradalla pysymiselle, joten ne vaihdetaan 6 kuukauden välein.

ISS:n työhevoset ovat tällä hetkellä venäläiset Progressesit - Sojuzin sisarukset, jotka toimivat miehittämättömässä tilassa. Päivän aikana astronautti kuluttaa noin 30 kiloa rahtia (ruokaa, vettä, hygieniatuotteita jne.). Näin ollen yksi henkilö tarvitsee säännölliseen kuuden kuukauden päivystykseen asemalla 5,4 tonnia tarvikkeita. Sojuzilla on mahdotonta kuljettaa niin paljon, joten asemalle toimitetaan pääasiassa sukkuloja (jopa 28 tonnia rahtia).

Heidän lentonsa lopettamisen jälkeen, 1.2.2003–26.7.2005, koko aseman vaatetuen kuorma oli Progressesilla (2,5 tonnia kuormaa). Aluksen purkamisen jälkeen se täyttyi jätteellä, irrotettiin automaattisesti ja paloi ilmakehässä jossain Tyynenmeren yläpuolella.

Miehistö: 2 henkilöä (heinäkuussa 2005), maksimi 3

Ratakorkeus: 347,9 km - 354,1 km

Orbitaalin kaltevuus: 51,64 astetta

Päivittäiset kierrokset Maan ympäri: 15.73

Kuljettu matka: Noin 1,5 miljardia kilometriä

Keskinopeus: 7,69 km/s

Nykyinen paino: 183,3 tonnia

Polttoaineen paino: 3,9 tonnia

Asuintilan tilavuus: 425 neliömetriä

Keskilämpötila aluksella: 26,9 celsiusastetta

Rakentamisen arvioitu valmistuminen: 2010

Suunniteltu käyttöikä: 15 vuotta

ISS:n täydellinen kokoonpano vaatii 39 lentoa ja 30 Progress-lentoa. Valmiissa muodossaan asema näyttää tältä: ilmatilan tilavuus - 1200 kuutiometriä, paino - 419 tonnia, virtalähde - 110 kilowattia, rakenteen kokonaispituus - 108,4 metriä (moduulit - 74 metriä), miehistö - 6 henkilöä .

Risteyksessä

Vuoteen 2003 asti ISS:n rakentaminen jatkui normaalisti. Jotkut moduulit peruuntuivat, toiset viivästyivät, joskus ilmeni ongelmia rahan, viallisten laitteiden kanssa - yleensä asiat menivät vaikeaksi, mutta silti aseman 5 vuoden olemassaolon aikana asema asutettiin ja siihen tehtiin ajoittain tieteellisiä kokeita. .

Helmikuun 1. päivänä 2003 avaruussukkula Columbia kuoli saapuessaan ilmakehän tiheisiin kerroksiin. Amerikkalaisten miehitetty lento-ohjelma keskeytettiin 2,5 vuodeksi. Ottaen huomioon, että vuoroaan odottavat asemamoduulit voitiin laukaista kiertoradalle vain sukkuloilla, ISS:n olemassaolo oli uhattuna.

Onneksi USA ja Venäjä pääsivät sopimukseen kustannusten uudelleenjaosta. Otimme ISS:n rahdin toimituksen hoitaaksemme, ja itse asema kytkettiin valmiustilaan - kaksi kosmonauttia oli jatkuvasti mukana seuraamassa laitteiden käyttökuntoa.

Sukkula laukaisee

Discovery-sukkulan onnistuneen lennon jälkeen heinä-elokuussa 2005 oli toivoa, että aseman rakentaminen jatkuisi. Ensimmäinen jonossa käynnistys on "Unity"-liitäntämoduulin kaksois - "Node 2". Sen alustava aloituspäivä on joulukuu 2006.

Eurooppalainen tieteellinen moduuli "Columbus" on toinen: laukaisu on määrä tapahtua maaliskuussa 2007. Tämä laboratorio on jo valmis ja odottaa siivillä - se on liitettävä "Node 2:een". Siinä on hyvä antimeteorinen suojaus, ainutlaatuinen laite nesteiden fysiikan tutkimiseen sekä eurooppalainen fysiologinen moduuli (kattava lääkärintarkastus suoraan asemalla).

Columbusta seuraa japanilainen laboratorio "Kibo" ("Toivo") - sen lanseerauksen on määrä tapahtua syyskuussa 2007. Se on mielenkiintoista, koska sillä on oma mekaaninen manipulaattori sekä suljettu "terassi", jossa voidaan tehdä kokeita. suoritetaan ulkoavaruudessa poistumatta aluksesta.

Kolmas liitäntämoduuli - "Node 3" on määrä lähteä ISS:lle toukokuussa 2008. Heinäkuussa 2009 on tarkoitus käynnistää ainutlaatuinen pyörivä sentrifugimoduuli CAM (Centrifuge Accommodations Module), johon luodaan keinotekoinen painovoima. alueella 0,01 - 2 g. Se on suunniteltu pääasiassa tieteelliseen tutkimukseen - astronautien pysyvää oleskelua maan painovoiman olosuhteissa, joita tieteiskirjailijat niin usein kuvaavat, ei ole säädetty.

Maaliskuussa 2009 "Cupola" ("Dome") lentää ISS:lle - italialainen kehitystyö, joka nimensä mukaisesti on panssaroitu havaintokupoli aseman manipulaattoreiden visuaaliseen ohjaukseen. Turvallisuussyistä ikkunat varustetaan ulkoisilla ikkunaluukkuilla, jotka suojaavat meteoriiteilta.

Viimeinen moduuli, jonka amerikkalaiset sukkulat toimittavat ISS:lle, on "Science and Power Platform" - massiivinen aurinkoparistolohko harjakattoisella metalliristikolla. Se antaa asemalle uusien moduulien normaaliin toimintaan tarvittavan energian. Siinä on myös mekaaninen ERA-varsi.

Käynnistyy Protonsilla

Venäläisten Proton-rakettien odotetaan kuljettavan kolme suurta moduulia ISS:lle. Toistaiseksi tiedetään vain erittäin karkea lentoaikataulu. Joten vuonna 2007 on tarkoitus lisätä asemalle ylimääräinen toiminnallinen lastilohkomme (FGB-2 - Zarya's twin), joka muutetaan monikäyttöiseksi laboratorioksi.

Samana vuonna Protonin pitäisi ottaa käyttöön eurooppalainen robottikäsivarsi ERA. Ja lopuksi vuonna 2009 on tarpeen ottaa käyttöön venäläinen tutkimusmoduuli, joka on toiminnallisesti samanlainen kuin amerikkalainen "Destiny".

* * *

ISS on suurin, kallein ja pitkäaikaisin avaruushanke ihmiskunnan historiassa. Vaikka asemaa ei ole vielä valmis, sen kustannuksia voidaan arvioida vain noin - yli 100 miljardia dollaria. ISS:n kritiikki tiivistyy useimmiten siihen, että tällä rahalla on mahdollista suorittaa satoja miehittämättömiä tieteellisiä tutkimusmatkoja aurinkokunnan planeetoille.

Tällaisissa syytöksissä on jonkin verran totuutta. Tämä on kuitenkin hyvin rajoitettu lähestymistapa. Ensinnäkin se ei ota huomioon uusien teknologioiden kehittämisestä saatavaa mahdollista hyötyä luodessaan jokaista uutta ISS:n moduulia - ja sen instrumentit ovat todella tieteen eturintamassa. Niiden muunnelmia voidaan käyttää jokapäiväisessä elämässä ja ne voivat tuottaa valtavia tuloja.

Emme saa unohtaa, että ISS-ohjelman ansiosta ihmiskunnalla on mahdollisuus säilyttää ja lisätä kaikki 1900-luvun jälkipuoliskolla hankitut miehitettyjen avaruuslentojen arvokkaat teknologiat ja taidot uskomattomalla hinnalla. Neuvostoliiton ja Yhdysvaltojen "avaruuskilpailussa" käytettiin paljon rahaa, monet ihmiset kuolivat - kaikki tämä voi olla turhaa, jos lopetamme liikkumisen samaan suuntaan.

Yllättäen meidän on palattava tähän kysymykseen, koska monet ihmiset eivät tiedä, missä kansainvälinen "avaruusasema" todella lentää ja missä "kosmonautit" menevät ulkoavaruuteen tai Maan ilmakehään.

Tämä on perustavanlaatuinen kysymys - ymmärrätkö? Ihmisiä rummutetaan päähän, että ihmiskunnan edustajat, joille on annettu ylpeä määritelmä "astronautit" ja "kosmonautit", tekevät vapaasti "ulkoavaruus" -kävelyjä ja lisäksi siellä lentää jopa "avaruus"-asema. oletettu "tila". Ja kaikki tämä samalla kun kaikki nämä "saavutukset" toteutuvat maan ilmakehässä.

Myös miehittämättömät satelliitit lentävät enimmäkseen termosfäärissä - satelliitin laukaiseminen korkeammalle kiertoradalle vaatii enemmän energiaa ja moniin tarkoituksiin (esimerkiksi Maan kaukokartoitukseen) alhainen korkeus on parempi.

Termosfäärin korkea ilman lämpötila ei ole vaarallinen lentokoneille, koska ilman voimakkaan harventumisen vuoksi se ei käytännössä ole vuorovaikutuksessa lentokoneen ihon kanssa, eli ilman tiheys ei riitä lämmittämään fyysistä kehoa, koska molekyylien määrä on hyvin pieni ja niiden törmäystaajuus aluksen runkoon (ja vastaavasti lämpöenergian siirto) on pieni. Termosfääritutkimusta tehdään myös suborbitaalisilla geofysikaalisilla raketteilla. Revontulia havaitaan termosfäärissä.

Termosfääri(kreikan kielestä θερμός - "lämmin" ja σφαῖρα - "pallo", "pallo" - ilmakehän kerros , mesosfäärin vieressä. Se alkaa 80-90 km:n korkeudesta ja ulottuu 800 km:iin asti. Termosfäärin ilman lämpötila vaihtelee eri tasoilla, nousee nopeasti ja epäjatkuvasti ja voi vaihdella välillä 200 K - 2000 K riippuen auringon aktiivisuusasteesta. Syynä on auringon ultraviolettisäteilyn imeytyminen 150-300 km korkeudessa ilmakehän hapen ionisoitumisen vuoksi. Termosfäärin alaosassa lämpötilan nousu johtuu suurelta osin happiatomien yhdistyessä (rekombinoituessa) molekyyleiksi vapautuvasta energiasta (tässä tapauksessa O2-molekyylien dissosioitumisen aikana absorboituneen auringon UV-säteilyn energia on muunnetaan hiukkasten lämpöliikkeen energiaksi). Suurilla leveysasteilla tärkeä lämmönlähde termosfäärissä on magnetosfääristä peräisin olevien sähkövirtojen tuottama joule-lämpö. Tämä lähde aiheuttaa merkittävää, mutta epätasaista yläilmakehän kuumenemista subpolaarisilla leveysasteilla, erityisesti magneettisten myrskyjen aikana.

Ulkoavaruus (ulkoavaruus)- suhteellisen tyhjiä universumin alueita, jotka sijaitsevat taivaankappaleiden ilmakehän rajojen ulkopuolella. Vastoin yleistä käsitystä avaruus ei ole täysin tyhjää tilaa - se sisältää erittäin alhaisen tiheyden joitain hiukkasia (pääasiassa vetyä) sekä sähkömagneettista säteilyä ja tähtienvälistä ainetta. Sanalla "avaruus" on useita eri merkityksiä. Joskus avaruudella tarkoitetaan kaikkea maan ulkopuolella olevaa avaruutta, mukaan lukien taivaankappaleet.

400 km - Kansainvälisen avaruusaseman kiertoratakorkeus
500 km on sisäisen protonisäteilyvyöhykkeen alku ja turvallisten kiertoratojen loppu pitkäkestoisille ihmislennoille.
Termosfäärin ja eksosfäärin välinen raja on 690 km.
1000-1100 km on revontulien maksimikorkeus, viimeinen Maan pinnalta näkyvä ilmakehän ilmentymä (mutta yleensä selvästi näkyvät revontulet esiintyvät 90-400 km korkeudessa).
1372 km - ihmisen saavuttama enimmäiskorkeus (Gemini 11 2. syyskuuta 1966).
2000 km - ilmakehä ei vaikuta satelliitteihin ja ne voivat olla kiertoradalla vuosituhansia.
3000 km - sisäisen säteilyvyön protonivuon enimmäisintensiteetti (jopa 0,5-1 Gy/tunti).
12 756 km - olemme siirtyneet etäisyydelle, joka vastaa maapallon halkaisijaa.
17 000 km - ulompi elektronisäteilyvyö.
35 786 km on geostationaarisen kiertoradan korkeus; tällä korkeudella oleva satelliitti roikkuu aina päiväntasaajan yhden pisteen yläpuolella.
90 000 km on etäisyys keulaiskuaaltoon, joka muodostuu Maan magnetosfäärin törmäyksestä aurinkotuulen kanssa.
100 000 km on satelliittien havaitseman maan eksosfäärin (geokoronan) yläraja. Tunnelma on ohi, avoin tila ja planeettojenvälinen avaruus alkoivat.

Siksi uutinen" NASAn astronautit korjasivat jäähdytysjärjestelmän avaruuskävelyn aikana ISS ", pitäisi kuulostaa erilaiselta -" NASAn astronautit korjasivat jäähdytysjärjestelmän saapuessaan Maan ilmakehään ISS ", ja määritelmät "astronautit", "kosmonautit" ja "kansainvälinen avaruusasema" vaativat säätöjä siitä yksinkertaisesta syystä, että asema ei ole avaruusasema ja astronautit kosmonautien kanssa, pikemminkin ilmakehän nautteja :)

Kansainvälinen avaruusasema (ISS), Neuvostoliiton Mir-aseman seuraaja, juhlii 10-vuotisjuhliaan. Sopimuksen ISS:n perustamisesta allekirjoittivat 29. tammikuuta 1998 Washingtonissa Kanadan, Euroopan avaruusjärjestön (ESA) jäsenmaiden hallitusten, Japanin, Venäjän ja Yhdysvaltojen edustajat.

Kansainvälisen avaruusaseman rakentaminen alkoi vuonna 1993.

15. maaliskuuta 1993 RKA:n pääjohtaja Yu.N. Koptev ja NPO ENERGY:n pääsuunnittelija Yu.P. Semenov lähestyi NASA:n johtajaa D. Goldinia ehdottamalla kansainvälisen avaruusaseman perustamista.

2. syyskuuta 1993 Venäjän federaation hallituksen puheenjohtaja V.S. Tšernomyrdin ja Yhdysvaltain varapresidentti A. Gore allekirjoittivat "Yhteisen lausunnon avaruusyhteistyöstä", jossa määrättiin myös yhteisen aseman perustamisesta. Sen kehittämisessä RSA ja NASA kehittivät ja allekirjoittivat 1. marraskuuta 1993 "yksityiskohtaisen työsuunnitelman kansainväliselle avaruusasemalle". Tämä mahdollisti kesäkuussa 1994 NASAn ja RSA:n välisen sopimuksen "Mir-aseman ja kansainvälisen avaruusaseman toimituksista ja palveluista".

Ottaen huomioon tietyt muutokset Venäjän ja Amerikan osapuolten yhteisissä kokouksissa vuonna 1994, ISS:llä oli seuraava rakenne ja työn organisointi:

Aseman rakentamiseen osallistuvat Venäjän ja USA:n lisäksi Kanada, Japani ja Euroopan yhteistyömaat;

Asema koostuu kahdesta integroidusta segmentistä (venäläinen ja amerikkalainen), ja se kootaan asteittain kiertoradalle erillisistä moduuleista.

ISS:n rakentaminen matalalla Maan kiertoradalla aloitettiin 20. marraskuuta 1998 Zaryan toiminnallisen lastilohkon laukaisulla.
Jo 7. joulukuuta 1998 siihen telakoitiin amerikkalainen liitäntämoduuli Unity, jonka Endeavour-sukkula toimitti kiertoradalle.

Uuden aseman luukut avattiin 10. joulukuuta ensimmäistä kertaa. Ensimmäisenä sinne saapuivat venäläinen kosmonautti Sergei Krikalev ja amerikkalainen astronautti Robert Cabana.

26. heinäkuuta 2000 Zvezda-palvelumoduuli otettiin käyttöön ISS:ssä, josta tuli aseman käyttöönottovaiheessa sen perusyksikkö, miehistön pääasiallinen asuin- ja työpaikka.

Marraskuussa 2000 ISS:lle saapui ensimmäisen pitkäaikaisen tutkimusmatkan miehistö: William Shepherd (komentaja), Juri Gidzenko (lentäjä) ja Sergei Krikalev (lentoinsinööri). Siitä lähtien asema on ollut pysyvästi asuttu.

Aseman käyttöönoton aikana ISS:llä vieraili 15 päätutkimusmatkaa ja 13 vierailevaa tutkimusmatkaa. Tällä hetkellä asemalla on 16. pääretkikunnan miehistö - ISS:n ensimmäinen amerikkalainen naispäällikkö Peggy Whitson, ISS:n lentoinsinöörit venäläinen Juri Malenchenko ja amerikkalainen Daniel Tani.

Osana erillistä sopimusta ESAn kanssa suoritettiin kuusi eurooppalaisten astronautien lentoa ISS:lle: Claudie Haignere (Ranska) - 2001, Roberto Vittori (Italia) - 2002 ja 2005, Frank de Vinna (Belgia) - 2002 , Pedro Duque (Espanja) - vuonna 2003, Andre Kuipers (Alankomaat) - vuonna 2004.

Uusi sivu avaruuden kaupallisessa käytössä avattiin ensimmäisten avaruusmatkailijoiden - amerikkalaisen Denis Titon (vuonna 2001) ja eteläafrikkalaisen Mark Shuttleworthin (2002) - lentojen jälkeen ISS:n venäläiselle segmentille. Ensimmäistä kertaa ei-ammattimaiset kosmonautit vierailivat asemalla.

ISS:n luominen on ylivoimaisesti suurin Roscosmosin, NASA:n, ESAn, Kanadan avaruusjärjestön ja Japan Aerospace Exploration Agencyn (JAXA) yhdessä toteuttama projekti.

Venäjän puolesta hankkeeseen osallistuvat RSC Energia ja Hrunitševin keskus. Gagarinin, TsNIIMASH:n, Venäjän tiedeakatemian lääketieteellisten ja biologisten ongelmien instituutin (IMBP), JSC NPP Zvezdan ja muiden Venäjän federaation raketti- ja avaruusteollisuuden johtavien organisaatioiden mukaan nimetty kosmonauttien koulutuskeskus (CPC).

Materiaalin ovat laatineet www.rian.ru:n verkkotoimittajat avoimista lähteistä saatujen tietojen perusteella

koulutus

Mikä on ISS:n kiertoradan korkeus Maasta?

Kansainvälinen avaruusasema eli ISS on miehitetty kiertorata-avaruusalus, jota käytetään monikäyttöisenä tutkimuskeskuksena. Asema koostuu neljästätoista eri vuosina lanseeratusta moduulista. Jokainen niistä suorittaa tietyn tehtävän: makuuhuoneet, laboratoriot, varastotilat, kuntosalit. ISS:n kiertoradan korkeus muuttuu jatkuvasti, keskimäärin se on 380 km. Aseman toiminta varmistetaan koteloon sijoitetuilla aurinkopaneeleilla.

ISS-moduulit rakennettiin maan päälle. Sitten jokainen heistä laukaistiin avaruuteen. Kosmonautit kokosivat aseman ilman painovoimaa. Tällä hetkellä ISS painaa yli neljäsataa tonnia. Moduulien sisällä on kapeita käytäviä, joita pitkin astronautit liikkuvat.

Laskelmien elementit

Kehityksen aikana ISS:n kiertoradan korkeus mietittiin erityisen huolellisesti. Estääkseen laitteen putoamisen maahan ja lentämisen ulkoavaruuteen tutkijoiden piti ottaa huomioon monia tekijöitä lentoradan laskemiseksi: itse aseman paino, liikkeen nopeus, mahdollisuus telakoida laivoja lastilla.

Aseman kiertorata

Kansainvälinen avaruusalus lentää matalalla Maan kiertoradalla. Ilmakehä on täällä hyvin ohut ja hiukkasten tiheys on epätavallisen alhainen. Oikein laskettu ISS-kiertoradan korkeus on onnistuneen asemalennon pääehto. Tämä estää maapallon ilmakehän, erityisesti sen tiheiden kerrosten, negatiivisen vaikutuksen. Erilaisten kokeiden ja kaikkien tarvittavien analyyttisten laskelmien suorittamisen jälkeen tutkijat tulivat siihen tulokseen, että on parasta laukaista laite termosfäärivyöhykkeelle. Se on tarpeeksi tilava varmistaakseen ISS:n turvallisen olemassaolon. Termosfääri alkaa noin 85 kilometrin etäisyydellä maan pinnasta ja ulottuu 800 kilometriä.

Video aiheesta

Ratalaskennan ominaisuudet

Tähän työhön osallistuivat eri profiilien tutkijat - matemaatikot, fyysikot, tähtitieteilijät. ISS:n kiertoradan korkeutta laskettaessa otettiin huomioon seuraavat tekijät:

Laukaisu ja lento

Määritettäessä, missä korkeudessa ISS:n kiertoradan tulisi olla, otettiin huomioon sen kaltevuus ja laukaisupiste. Ihanteellisin vaihtoehto (taloudellisesta näkökulmasta) on laskea alus päiväntasaajalta myötäpäivään. Tämä johtuu planeetan pyörimisnopeuden lisäindikaattoreista.

Toinen edullinen vaihtoehto on laukaista leveysastetta vastaavassa kulmassa. Tämän tyyppinen lento vaatii vähintään polttoainetta liikkeiden suorittamiseen.

Kansainvälinen yhteisö valitsi Baikonurin valitessaan kosmodromia aseman käynnistämiseksi. Se sijaitsee 46 asteen leveysasteella ja aseman kiertoradan kaltevuuskulma on 51,66 astetta. Jos se lensi samalla leveysasteella, jolla Baikonur sijaitsee, laukaistettujen rakettien vaiheet putosivat Kiinaan tai Mongolian alueelle. Tästä syystä valittiin eri leveysaste, joka kattaa suurimman osan hankkeessa mukana olevista maista.

Aseman massa

Rataa määritettäessä aluksen painosta tuli tärkeä osatekijä. ISS:n kiertoradan korkeus ja nopeus riippuvat suoraan sen massasta. Mutta tämä luku muuttuu ajoittain päivitysten, uusien moduulien lisäysten ja rahtilaivojen laitteisiin liittyvien vierailujen vuoksi. Tämän vuoksi tutkijat suunnittelivat aseman ja laskivat sen kiertoradan siten, että pystyivät säätämään sekä lennon korkeutta että suuntaa. Samalla otettiin huomioon mahdollisuudet kääntyä ja suorittaa erilaisia ​​liikkeitä.

Ratakorjaus

Useita kertoja vuodessa tutkijat säätävät kiertorataa. Tämä tehdään yleensä ballististen olosuhteiden luomiseksi, kun rahtialukset telakoituvat. Telakointien seurauksena aseman massa muuttuu ja myös nopeus muuttuu syntyvän kitkan vuoksi. Tämän seurauksena lennonohjauskeskus joutuu säätämään paitsi kiertoradan myös liikkeen nopeutta sekä lentokorkeutta. Muutokset tapahtuvat käyttämällä perusmoduulin pääkonetta. Oikealla hetkellä ne käynnistyvät, ja asema lisää korkeutta ja lentonopeutta.

Ohjattavuus

Laskettaessa ISS:n kiertoradan korkeutta kilometreinä Maasta otettiin huomioon mahdolliset kohtaamiset avaruusromun kanssa. Kosmisilla nopeuksilla pienikin palanen voi johtaa tragediaan.

Asemalla on erityiset suojakilvet, mutta tämä ei vähentänyt tarvetta laskea kiertorata, jolla asema harvoin törmäisi roskoihin. Tätä tarkoitusta varten luotiin käytävä. Se on kaksi kilometriä aseman lentoradan yläpuolella ja kaksi kilometriä alapuolella. Vyöhykettä tarkkaillaan jatkuvasti maasta käsin: operaation ohjauskeskus varmistaa, ettei käytävälle pääse avaruusromua. Alueen siisteys lasketaan etukäteen. Amerikkalaiset seuraavat jatkuvasti roskien liikettä ja varmistavat, että ne eivät törmää asemaan. Jos pieninkin vaaratilanteen todennäköisyys tapahtuu, siitä ilmoitetaan etukäteen NASA:lle, ISS:n lennonjohdolle. Saatuaan tiedon mahdollisesta törmäyksestä amerikkalaiset välittävät sen Venäjän operaation ohjauskeskukseen. Sen ballistiset asiantuntijat valmistelevat mahdollista ohjaussuunnitelmaa törmäyksen välttämiseksi. Se laskee erittäin tarkasti kaikki toiminnot ja koordinaatit. Suunnitelman laatimisen jälkeen lentorata tarkistetaan uudelleen ja törmäyksen mahdollisuus arvioidaan. Jos kaikki laskelmat suoritetaan oikein, alus muuttaa kurssia. Nopeuden ja korkeuden säädöt tehdään maasta ilman astronautien osallistumista.

Jos avaruusromu havaitaan myöhään (28 tuntia tai vähemmän), laskelmille ei jää aikaa. Sitten ISS välttää törmäyksen käyttämällä ennalta sovittua standardiliikettä siirtyäkseen uudelle kiertoradalle. Jos tämä vaihtoehto osoittautuu mahdottomaksi, alus kulkee toisen "vaarallisen" radan. Tällaisissa tapauksissa kaikki aseman työntekijät sijoitetaan pelastusmoduuliin ja odottavat törmäystä. Jos näin ei tapahdu, astronautit palaavat tehtäviinsä. Jos törmäys tapahtuu, Sojuz-pelastusalus irtautuu telakasta ja palauttaa astronautit kotiin Maahan. Koko ISS:n historian aikana on ollut kolme tapausta, joissa miehistö odotti mahdollista vaaratilannetta, mutta ne kaikki päättyivät suotuisasti.

Lentonopeus

Kuten tiedetään, ISS:n kiertoradan korkeus kilometrinä on noin 380-440 määritettyä yksikköä ja avaruuslennon nopeus on 27 tuhatta kilometriä tunnissa. Tällä nopeudella laite kiertää Maan vain puolessatoista tunnissa, ja vuorokaudessa se onnistuu tekemään kuusitoista ympyrää.

Painovoima

Tämä on voima, jota on erittäin vaikea voittaa. Painovoima vaikuttaa myös ISS:ään. Se on paljon pienempi kuin maan pinnalla ja on 90%. Välttääkseen putoamisen planeetalle laiva liikkuu tangentiaalisesti valtavalla kahdeksan kilometrin sekuntinopeudella. Jos katsot yötaivaalle, voit nähdä ISS:n lentävän ohi, ja 90 minuutin kuluttua se ilmestyy jälleen taivaalle. Näiden puolentoista tunnin aikana alus kiertää planeetan kokonaan.

Kansainvälinen avaruusasema on erittäin kallis projekti, jossa monet maat ympäri maailmaa ovat mukana. Sen arvo on yli sataviisikymmentä miljardia dollaria. Kosmonautit-tutkijat asuvat ja työskentelevät avaruusaluksella. He tekevät erilaisia ​​​​kokeita ja tutkimuksia. Jokaisella henkilöllä on tärkeä rooli itse asemalla ja arvokas omalle valtiolleen. Ihmisten ja aseman suojelemiseksi lennonjohtokeskukset seuraavat jatkuvasti lentorataa, tekevät kaikki tarvittavat laskelmat laivan radasta ja nopeudesta sekä laskevat mahdollisia ohjausvaihtoehtoja. Tällaiset laskelmat auttavat reagoimaan nopeasti sarjakuvan roskat ja muut odottamattomat tilanteet.

Yksi ihmiskunnan suurimmista omaisuuksista on kansainvälinen avaruusasema eli ISS. Useat osavaltiot yhdistyivät luodakseen sen ja käyttääkseen sitä kiertoradalla: Venäjä, jotkut Euroopan maat, Kanada, Japani ja Yhdysvallat. Tämä laitteisto osoittaa, että paljon voidaan saavuttaa, jos maat tekevät jatkuvaa yhteistyötä. Kaikki planeetalla tietävät tästä asemasta, ja monet ihmiset kysyvät, millä korkeudella ISS lentää ja millä kiertoradalla. Kuinka monta astronauttia on ollut siellä? Onko totta, että turistit ovat sallittuja sinne? Eikä tässä ole kaikki, mikä ihmiskunnalle kiinnostaa.

Aseman rakenne

ISS koostuu neljästätoista moduulista, joissa on laboratorioita, varastoja, lepohuoneita, makuuhuoneita ja kodinhoitohuoneita. Asemalla on jopa kuntosali, jossa on kuntolaitteita. Tämä koko kompleksi toimii aurinkopaneeleilla. Ne ovat valtavia, stadionin kokoisia.

Faktaa ISS:stä

Toimintansa aikana asema herätti paljon ihailua. Tämä laite on ihmismielen suurin saavutus. Sen suunnittelussa, tarkoituksessa ja ominaisuuksissa sitä voidaan kutsua täydellisyydeksi. Tietysti, ehkä 100 vuoden kuluttua he alkavat rakentaa erityyppisiä avaruusaluksia Maahan, mutta toistaiseksi tämä laite on ihmiskunnan omaisuutta. Tämän todistavat seuraavat tosiasiat ISS:stä:

1. Sen olemassaolon aikana ISS:llä vieraili noin kaksisataa astronauttia. Täällä oli myös turisteja, jotka vain tulivat katsomaan universumia kiertoradan korkeuksista.
2. Asema näkyy maasta paljaalla silmällä. Tämä rakenne on suurin keinotekoisista satelliiteista, ja se voidaan nähdä helposti planeetan pinnalta ilman suurennuslaitetta. Siellä on karttoja, joista näet, mihin aikaan ja milloin laite lentää kaupunkien yli. Niiden avulla löydät helposti tietoa paikkakunnastasi: katso alueen lentoaikataulut.
3. Kokoaakseen aseman ja pitääkseen sen toimintakunnossa astronautit menivät ulkoavaruuteen yli 150 kertaa ja viettivät siellä noin tuhat tuntia.
4. Laitetta ohjaa kuusi astronautia. Hengentukijärjestelmä varmistaa ihmisten jatkuvan läsnäolon asemalla heti sen käynnistämisestä lähtien.
5. Kansainvälinen avaruusasema on ainutlaatuinen paikka, jossa suoritetaan monenlaisia ​​laboratoriokokeita. Tiedemiehet tekevät ainutlaatuisia löytöjä lääketieteen, biologian, kemian ja fysiikan, fysiologian ja meteorologisten havaintojen aloilla sekä muilla tieteenaloilla.
6. Laite käyttää jalkapallokentän kokoisia jättimäisiä aurinkopaneeleja päätyalueineen. Niiden paino on lähes kolmesataa tuhatta kiloa.
7. Akut pystyvät täysin varmistamaan aseman toiminnan. Heidän työtään seurataan tarkasti.
8. Asemalla on minitalo, jossa on kaksi kylpyhuonetta ja kuntosali.
9. Lentoa seurataan maasta. Ohjausta varten on kehitetty miljoonista koodiriveistä koostuvia ohjelmia.

Astronautit

Joulukuusta 2017 lähtien ISS:n miehistö koostuu seuraavista tähtitieteilijöistä ja kosmonauteista:

• Anton Shkaplerov - ISS-55:n komentaja. Hän vieraili asemalla kahdesti - vuosina 2011-2012 ja 2014-2015. Kahden lennon aikana hän asui asemalla 364 päivää.
• Skeet Tingle - lentoinsinööri, NASAn astronautti. Tällä astronautilla ei ole kokemusta avaruuslennoista.
• Norishige Kanai - lentoinsinööri, japanilainen astronautti.
• Aleksanteri Misurkin. Sen ensimmäinen lento tehtiin vuonna 2013, ja se kesti 166 päivää.
• Macr Vande Hailla ei ole lentokokemusta.
• Joseph Akaba. Ensimmäinen lento tehtiin vuonna 2009 osana Discoveryä ja toinen lento vuonna 2012.

Maa avaruudesta

Maasta on ainutlaatuisia näkymiä avaruudesta. Tämän todistavat valokuvat ja videot astronauteista ja kosmonauteista. Näet aseman työn ja avaruusmaisemat, kun katsot verkkolähetyksiä ISS-asemalta. Jotkut kamerat ovat kuitenkin pois päältä huoltotöiden vuoksi.