НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Научные Статьи
Космические исследования
Освоение космоса

    2005 года ознаменовался очередным витком космической гонки. Космос вновь стал привлекать большое внимание, причем теперь не только со стороны различных государств, но и стороны частных компаний.
    К числу космических держав теперь можно с полным основанием относить и Китай, который успешно провел второй пилотируемый запуск и не хочет останавливаться на достигнутом. Другими крупными игроками являются США, Россия (индивидуально или же в сотрудничестве с Европейским союзом) и Япония.
    Отдельно следует отметить ситуацию в США, где агентство NASA объявило о поддержке частных космических компаний. Таким образом, оно пытается, передав инициативу «в частные руки», стимулировать развитие данной области и привести к снижению цен на доставку грузов и людей в космос. Во многом такая стратегия схожа с компьютерной революцией, произошедшей 20 лет назад. Таким образом, возможно, в ближайшие 20-30 лет следует ожидать бурной экспансии человечества в космос – сначала на околоземные орбиты, затем на Луну, а потом и на дальние планеты.

Новости по теме:

Китай: второй пилотируемый полет в космос. (9-18 октября 2005)

    09.10.2005. Китай готовит к запуску вторую ракету с двумя космонавтами на борту. Старт намечен на 11 вечера по местному времени 13 октября, если позволит погода. Полет продлится пять дней. Запуск произойдет с космодрома Цзюцуань (Jiuquan) в северном районе Внутренней Монголии. Космонавты проведут эксперименты в полетном и орбитальном модулях, которые будут оставлены в космосе на несколько месяцев. На Землю космонавты вернутся в капсуле. Об этом заявил по местному радио член Китайской инженерной академии Цзяна Цзяншана (Jiang Jingshan), который готовил первый полет. Первый полет китайского космонавта, Яна Ливея (Yang Liwei), состоялся в 2003 году в ракете «Шэньчжоу-5». Он продлился 21 час, корабль совершил 14 оборотов вокруг Земли. Китайский «Гагарин» стал у себя на родине национальным героем.
    11.10.2005. Китайский пилотируемый космический корабль «Шэньчжоу-6» будет запущен на орбиту 12 октября 2005 года, как сообщает РБК. На борту корабля будут находиться два космонавта, которые проведут на орбите несколько дней. Запуск космического корабля будет осуществлен с космодрома Цзюцюань, расположенного в пустыне Гоби.
    13.10.2005. Китайские космические достижения представляют угрозу США как потенциальному претенденту на первое место в списке мировых лидеров освоения космоса, считают аналитики. Несмотря на то, что китайская ракета с двумя космонавтами на борту, запущенная вчера, была создана по старому советскому проекту, Китай на этом не остановится. На очереди - полет на Луну и даже орбитальная космическая станция. Фактически, Китай рассматривает свою космическую программу как неотъемлемую часть приобретения международного признания, и считает свои амбиции вполне оправданными. КНР - самое населенное и седьмое по развитию экономики государство.
    В США пока не беспокоятся по поводу нынешнего состояния китайской космической программы и поздравляют своих будущих серьезных конкурентов со вторым успешным запуском человека. Беспокоится Япония. В четверг токийская газета Yomiuri призвала правительство ускорить развитие космической программы. Возможно, китайская космическая станция может представлять угрозу для всего мира, а Китай использует космическую технологию как средство расширения своего влияния в Азии, говорится в передовице.
    По мнению некоторых аналитиков, США отвлеклись от космоса, уделяя много внимания объявленной ими «войне против террора». «У России и у Китая есть собственные планы по военному использованию космоса, и, особенно, планы пилотируемых полетов на Луну, что бросает вызов США, которые не способны его принять», - сказал Чарльз Вики (Charles Vicki), старший сотрудник информационного оборонного веб-сайта Globalsecurity.org. «Они бросают вызов доминированию США на мировой арене, поскольку принципиально считают, что США уступят и будут заменены в этой роли Китаем и другими странами», - сообщает Reuters.
    18.10.2005. Спускаемый аппарат китайского космического корабля «Шэньчжоу-6» с двумя космонавтами на борту в понедельник в 00.50 по московскому времени приземлился на полигоне Сыцзыван в регионе Внутренняя Монголия на севере Китая. Тайконавты (так здесь называют космонавтов), пробывшие в космосе 115,5 часа, чувствуют себя хорошо. Как заявляют китайские власти, впереди – освоение Луны. Процесс приземления (как и старта в космос) двух тайконавтов – Фэй Цзюньлуна и Ней Хайшэна транслировался в прямом эфире китайским национальным телевидением. За ним в пекинском центре управления полетом наблюдали руководители КНР, а дома у телеэкранов – миллионы их соотечественников. Операция по возвращению корабля началась в понедельник после 3 часов ночи по местному времени. Спустя полтора часа капсула с экипажем «Шэньчжоу-6» благополучно приземлилась на родной земле. А в 5 часов поисковый вертолет отыскал ее в пустыне и вытащил космонавтов из космической шлюпки. Врачи, проведя первичное медицинское обследование, констатировали, что тайконавты чувствуют себя хорошо. После чего Фэй Цзюньлун и Ней Хайшэн, поблагодарив в телекамеру граждан Поднебесной за поддержку, и отправились в Пекин на встречу с руководством КНР.
    После благополучного завершения своей второй космической экспедиции Китай поделился с миром будущими планами. На состоявшейся вчера пресс-конференции глава Канцелярии пилотируемой космической программы КНР Тан Сяньмин заявил, что программа полета выполнена полностью. Экипаж справился с главной задачей – научился жить в невесомости. Космонавты снимали и надевали скафандры, перемещались между отсеками, разогревали еду в специальной печке и пользовались туалетом. Следующий пилотируемый полет в Великую пустоту (так китайцы называют космос) состоится в 2007 году. Тогда экипаж попробует выйти за пределы корабля. Тан Сяньмин также отметил, что в период с 2009 по 2012 год предполагается освоить технологию орбитальной стыковки. К 2010 году китайцы планируют отправить на Луну самоходную исследовательскую станцию, а в 2020 году – высадить на нее человека.

Соревнования по «космическим лифтам». (26 октября 2005)

    Первое соревнование роботов-прототипов космических лифтов (Space Elevator Games), организованное фондом Spaceward Foundation и NASA, состоявшееся на днях в исследовательском центре Эймса (Ames Research Center), закончилось без объявления победителя. Инженеры верят, что когда-нибудь углеродные тросы, протянутые с экватора на геостационарную орбиту, послужат рельсами для космических лифтов. Оценивая текущие возможности человечества, можно сказать, что до реализации этой мечты еще очень далеко. Но первые шаги уже делаются. Например, это конкурсы NASA "Вызов привязи" (Tether Challenge) и "Вызов лучевого привода" (Beam Power Challenge).
    Агентство отдало проведение этих конкурсов на откуп Spaceward Foundation, где они получили чуть иное название — Tether Strength Competition и Climber Competition, то есть соревнование по прочности привязи и соревнование роботов, прототипов космических лифтов. Последние должны были подниматься по натянутой как струна тонкой ленте, используя лишь энергию, посылаемую им снизу в виде мощного луча света. Именно так в перспективе будут снабжаться энергией космические лифты. Источником света в конкурсе был ксеноновый прожектор мощностью 10 киловатт с узким лучом диаметром примерно 80 сантиметров. Длина ленты составляла 50 метров, её натянули вертикально при помощи подъёмного крана. Ширина ленты – 10 сантиметров, толщина – 2 миллиметра. Она была рассчитана на нагрузку в 500 килограммов, но роботы были существенно легче (примерно до 50 килограммов).
    Условия победы в этом конкурсе были следующие: робот должен подняться на 50 метров и при этом за время не большее чем 50 секунд. В соревновании привязи конкурсанты должны были показать образец привязи (ленту), которая была хотя бы наполовину прочнее и легче аналогичной ленты, сделанной из материала Зилон (Zylon). Это весьма прочный на разрыв материал, который был принят устроителями соревнования за референсный. За победу в Climber Competition и призовые $50 тысяч боролось семь команд, за победу в Tether Strength (ещё $50 тысяч за первое место) - четыре (из них одна приняла участие и в соревновании роботов).
    Любопытно, что роботы двух команд не использовали фотоэлементы для преобразования энергии луча. Вместо них там стояли двигатели Стирлинга, преобразующие тепловое излучение прожектора сразу во вращение приводных роликов. Ни в Climber Competition, ни в Tether Strength претенденты не смогли выполнить условия конкурса. Так, в соревновании роботов-альпинистов далеко не все машины смогли вообще подняться вверх хоть на сколько-нибудь метров. Тем не менее, первое в истории восхождение робота по ленте с питанием от светового луча состоялось. Уже это привело в восторг сообщество "лифтостроителей".

Новая технология передачи сигналов в космос. (26 октября 2005)

    Последние достижения в области беспроводных технологий могут улучшить некоторые космические миссии – такие как исследования астероидов и удаленное управление космическими аппаратами с Земли. Разработанный метод позволяет эффективно передавать команды и инструкции, используя сотни миллионов связанных между собой крошечных трансмиттеров (излучателей). Такая сеть также может заменить и гигантские спутниковые тарелки, используемые сейчас для приема и передачи информации.
    Используемая технология основана на фазированных решетках, методике, связывающей множество малых трансмиттеров таким образом, чтобы направить их суммарное излучение в нужном направлении. Подобные системы ранее использовались для военных радаров, но лишь недавно стали доступны по цене для гражданских применений. Автор идеи Луиз Шефер (Louis Scheffer) отмечает, что преимущество таких систем заключается в большей надежности, эффективности и меньших затратах на передачу сигнала по сравнению с существующими сейчас способами. Также он полагает, что у такой сети трансмиттеров будут меньшие затраты на связь с космосом и получения данных с космических научных аппаратов.
    В настоящее время, космические радары и передатчики потребляют чрезвычайно большое количество энергии, связанное с мощным микроволновым излучателем и большой отражающей антенной. Последние с помощью механической системы направляются в нужную точку неба. К примеру, радар NASA «Goldstone» используется 500-киловаттный передатчик и 70-метровый рефлектор для наблюдения за астероидами, которые могут столкнуться с Землей. Такая большая антенна в каждый момент времени может быть направлена только на маленький участок неба, и, кроме того, настраиваться в зависимости от погодных условий. Шефер отмечает еще один недостаток мощных передатчиков – низкую чувствительность по приему слабых сигналов. «Попробуйте услышать шепот, когда вы сами кричите», - поясняет он.
    Вместо этого он предлагает большой плоский массив из маломощных излучателей, неподвижно смонтированных на земле и контролируемых компьютерами. Такой массив сможет посылать мощный луч в любом направлении или даже в нескольких направлениях одновременно. Стоимость передатчика, эквивалентного «Goldstone», может составлять всего четверть от стоимости последнего. Первое возможное применение новой технологии – управление космическими аппаратами и наблюдение за астероидами. А такие гипотетические применения, как передача сигналов к звездам, может быть легче и дешевле, чем казалось ранее.

Пятилетие Международной космической станции. (2 ноября 2005)

    2 ноября 2000 г. на МКС прибыл первый долговременный экипаж: командир американец Уильям Шеперд (William Sheperd) и два российских бортинженера — Юрий Гидзенко и Сергей Крикалев. 5 лет назад МКС имела довольно скромные размеры и состояла только из трех модулей: двух российских «Заря» и «Звезда» и одного американского — Unity. Причем поначалу были открыты только два российских модуля, а Unity был закрыт ради экономии электричества. Его открыли лишь через месяц после установки первой очереди солнечных панелей (их доставил на МКС «шаттл» Endeavour).
    До 2003 г. на станции работали экипажи по три человека, а их командировки продолжались примерно 4 месяца. В таком режиме на станции побывали 5 экипажей. За это время МКС существенно увеличилась в размерах. К ней добавились лабораторный модуль Destiny, шлюзовые отсеки, солнечные панели, робот-манипулятор и несколько ферм каркаса станции. Когда на МКС работал шестой экипаж, потерпел катастрофу «шаттл» Columbia. После этого запуски «шаттлов» были приостановлены, а экипажу пришлось задержаться на станции, пока решались проблемы с доставкой нового экипажа и грузов. Численность долговременных экипажей была сокращена до двух человек, так как российские корабли «Союз» и «Прогресс» не могли доставить достаточное количество грузов для трех человек, а продолжительность командировок была увеличена до 6 месяцев (именно такой гарантийный срок пребывания в космосе у пилотируемых кораблей «Союз»).
    Первый после перерыва «шаттл» прибыл на МКС в июле 2005 г. Конечно, он доставил туда гораздо больше грузов, чем могут привести грузовые корабли «Прогресс». Но, что еще более важно, «шаттл» забрал со станции массу вещей, которые долго дожидались отправки на Землю («Прогрессы» летают лишь в один конец, а в корабль «Союз» экипаж может взять лишь очень ограниченное количество грузов). Однако полет «шаттла» Discovery не обошелся без проблем. Опять во время запуска с топливного бака упал кусок теплозащитной пены, который, правда, ничего не повредил. Так что полеты «шаттлов» снова были прекращены, и МКС опять обслуживают лишь российские корабли. В октябре прошла очередная смена экипажа и сейчас на станции находится двенадцатый долговременный экипаж — Билл Макартур и Валерий Токарев.

Приоритеты NASA в освоении космоса. (4 ноября 2005)

    Руководитель NASA Майкл Гриффин (Michael D. Griffin) заявил о главных приоритетах агентства: разработка нового шаттла и завершение строительства Международной космической станции. При этом другие программы могут быть свернуты или приостановлены. «NASA не может позволить себе выполнять все одновременно, - сказал он, - можно отменить некоторые программы, в которых мы не нуждаемся вообще или в данный момент».
    В частности, будут прекращены исследования по влиянию невесомости на человека – до тех пор, пока запуски шаттлов вновь не станут регулярными. Другой отмененной программой станет технология ядерных систем. Она планировалась для разработки источника энергии для космического поселения, находящегося на Луне. Но так как это будет не актуально вплоть до 2018 года, работы были свернуты.
    Сейчас NASA разрабатывает новый космический челнок, который сможет летать до Луны и который заменит существующий сейчас шаттл. По заявлению Гриффина, задержка в данном направлении может привести к тому, что США на несколько лет станут не способны проводить пилотируемые полеты (что может произойти после прекращения программы шаттлов). Кроме того, NASA оказывает поддержку частным компаниям в развитии космических полетов.

NASA ищет частные компании для доставки грузов в космос. (11 декабря 2005)

    Из-за того, что в скором будущем полеты космических «шаттлов» будут прекращены, агентство NASA ищет частные компании, заинтересованные в том, чтобы принять на себя прибыльный бизнес по доставке грузов и экипажей на МКС. Агентство опубликовало соответствующее обращение во вторник. «Без сомнения, это отличная возможность для новых космических компаний. – говорит Джим Банке (Jim Banke), глава торговой ассоциации Космической индустрии. – Тем более, что они лоббировали агентство для чего-нибудь такого все последние годы». Со своей стороны, NASA надеется таким способом поддержать, а впоследствии и совсем заменить те полеты к МКС, которые осуществляются сейчас с помощью трех «шаттлов».
    «Мы воодушевлены открывшейся перспективой», - говорит Ларри Вильямс (Larry Williams), поддерживающий международные и правительственные связи в компании Space Exploration Technologies (SpaceX). Нужно отметить, что эта компания планирует свой первый запуск ракеты уже в этом месяце. SpaceX была основана интернет-предпринимателем Элоном Маском (Elon Musk), который продал свою платежную систему PayPal аукциону eBay за $1.5 млрд. В том случае, если планируемые им запуски окажутся успешными, они значительно снизят стоимость вывода грузов на орбиту.
    Другими компаниями, выразившими интерес по поводу инициативы NASA, являются: t/Space, SpaceDev, Constellation Services International, AirLaunch LLC, SPACEHAB, Andrews Space, Rocketplane, Universal Space Lines и Bigelow Aerospace. Между тем, аэрокосмические гиганты Boeing и Lockheed Martin, осуществляющие одноразовые запуски в настоящее время, также не намерены сдаваться. До 10 февраля компании должны будут предоставить свои предложения по доставке грузов. К маю NASA уже ожидает подписание одного или нескольких контрактов.


Детали создания частного космоплана Silver Dart. (16 декабря 2005)

    Компания PlanetSpace, работающая в области космического туризма, разрабатывает ракетоплан, предназначенный для орбитальных космических перелетов. В четверг она представила свои планы по созданию космического челнока Silver Dart («серебряная стрела»), восьмиместного корабля, созданного на основе экспериментальных кораблей, разрабатывавшихся в 1970-е годы. Компания надеется, что этот корабль будет возить туристов на орбиту, а также совершать полеты к Международной космической станции.
    Программа по строительству Silver Dart берет свое начало от другой программы - Canadian Arrow, когда компания планировала использовать усовершенствованные ракетные двигатели V2 для постройки трехместного корабля, способного на суборбитальные прыжки. По словам Джеффа Ширина (Geoff Sheerin), президента PlanetSpace, рождение проекта Silver Dart произошло около 4 лет назад, когда он еще работал над Canadian Arrow, стремясь выиграть 10 миллионов долларов в конкурсе Ansari X Prize (соревнование на первый частный суборбитальный полет).
    Новая инициатива NASA по коммерческим доставкам грузов и людей на орбиту вновь воодушевила Ширина и его группу на продолжение работы по космоплану Silver Dart. Основываясь на результатах исследований Лаборатории-7 динамики полетов ВВС США (Air Force's Flight Dynamics Laboratory-7, FDL-7), Silver Dart имеет корпус, предназначенный для снижения скорости от гиперзвуковых величин (22 Маха) до обычных, необходимых для приземления на взлетно-посадочную полосу. Для вертикального запуска космоплана будет использоваться около 10 двигателей от Canadian Arrow. Первые его запуски планируются сразу же после первых пилотируемых полетов Canadian Arrow, намеченных на 2008 год. Катуриа Чринжеев (Kathuria Chrinjeev), председатель PlanetSpace, говорит по этому поводу: «Используя Canadian Arrow, можно быстро выйти на рынок космических полетов. Вторым, более серьезным этапом станет эксплуатация Silver Dart».
    Пол Цисзс (Paul Cyzsz), инженер, работавший над исходной программой FDL-7, а теперь руководящий проектом Silver Dart, говорит, что новый корабль будет использовать внешнюю оболочку эпохи 1960-1970-х годов, в которую поместится новая, более легкая внутренняя конструкция с современной электроникой. «Преимуществом цельнометаллического корпуса является то, что с ним вы можете приземляться в любую погоду. – добавляет он. – В то же время, существующие сейчас «шаттлы» не могут совершать посадку в дождь из-за опасности повреждения внешнего покрытия». «Мы очень увлечены постройкой Silver Dart. И нам нравится его концепция», - говорит в заключение Ширин.

Основатель Amazon готовит космический проект. (27 декабря 2005)

    Основатель Amazon.com, миллиардер Джеф Безос (Jeff Bezos) готовится к сдаче в эксплуатацию мастерской для своей венчурной аэрокосмической компании Blue Origin. Мастерская по производству двигателей и космических кораблей строится в южном пригороде Сиэтла. Blue Origin немногословна в разговорах о своих планах, но кое-что репортерам узнать все-таки удалось. В интервью одной техасской газете ранее в этом году Безос сказал, что намерен создать космодром для орбитальных кораблей с вертикальным взлетом и посадкой, что-то наподобие ракет, и в конечном итоге построить корабль, который сможет летать в космосе на околоземной орбите, возможно, возить грузы и людей на постоянные космические колонии.
    Безос уплатил примерно $13 млн. за 0,1 кв. км земли в индустриальной зоне и порядка $8 млн. за перестройку офисного здания и склада. В планах есть постройка экспериментального стенда, где будут тестироваться ракеты в режиме трехминутного полета. Испытания планируется проводить на западе Техаса, где Безос недавно купил ранчо площадью 668 кв. км возле городка Ван Горн, примерно в 180 км к юго-востоку от Эль Пасо. В отдаленном будущем здесь будет построен космопорт для туристических полетов на трехместных кораблях раз в неделю.
    Основанная в 2000 году Blue Origin – одна из нескольких частных компаний, готовящих космические полеты для богатых туристов. Со-основатель Microsoft Пол Ален (Paul Allen) вложил $20 млн. в разработку первого коммерческого пилотируемого космического корабля SpaceShipOne. Корабль в прошлом году успешно справился с миссией и выиграл приз Ansari X Prize - $10 млн. Ричард Брэнсон (Richard Branson), владелец Virgin Music и Virgin Atlantic Airways, лицензировал у Алена технологию и объявил о намерении построить свой корабль к 2009 году, а также договорился с властями штата Нью-Мексико о строительстве космопорта возле White Sands Missile Range. Порт обойдется в $225 млн., сообщило агентство AP.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru