космический аппарат

Группа : 2А. Тема занятия: «Приборы для снятия характеристик. Космос»

22.04.2020

Космический аппарат

Командир космического корабля — спутника Павел Беляев и Алексей Леонов на почтовом блоке СССР «Восход-2. Триумф Страны Советов», 1965 год, также изображён сам космический корабль — спутник «Восход-2».

Космический аппарат (КА) — общее название технических устройств, используемых для выполнения разнообразных задач в космическом пространстве, а также проведения исследовательских и иного рода работ на поверхности небесных тел.

Подразделяются на непилотируемые (ИСЗАМС) и пилотируемые космические аппараты (космический корабль, орбитальная станция).

Средствами доставки космических аппаратов на орбиту служат ракеты-носители или самолёты.

Общая информация

Космический аппарат, одной из основных задач которого является транспортировка людей или оборудования в верхней части земной атмосферы — так называемом, ближнем космосе, называют космическим кораблём (КК) или космическим летательным аппаратом (КЛА).

Области использования космических аппаратов обуславливают их разделение по следующим группам:

  • суборбитальные;
  • околоземные орбитальные, движущиеся по геоцентрическим орбитам искусственных спутников Земли;
  • межпланетные (экспедиционные);
  • напланетные.

Принято различать автоматические спутники (ИСЗ) Земли и пилотируемые космические аппараты. К пилотируемым космическим аппаратам, в частности относят все виды пилотируемых космических кораблей (КК) и орбитальных космических станций (ОС). (Несмотря на то, что современные орбитальные станции совершают свой полёт в области ближнего космоса, и формально могут называться «Космическими летательными аппаратами», в сложившейся традиции, их называют «Космическими аппаратами».)

Название «Космический летательный аппарат» иногда также используется для обозначения активных (то есть маневрирующих) ИСЗ, с целью подчёркивания их отличий от пассивных спутников. В большинстве же случаев значения терминов «Космический летательный аппарат» и «Космический аппарат» синонимичны и взаимозаменяемы.

В активно исследуемых в последнее время проектах создания орбитально-гиперзвуковых летательных аппаратов как частей авиационно-космических систем (АКС) часто используют ещё названия воздушно-космический аппарат (ВКА), обозначая космопланы и космолёты АКС, предназначенные для выполнения управляемого полёта, как в безвоздушном космическом пространстве, так и в плотной атмосфере Земли.

В то время как стран, имеющих ИСЗ — несколько десятков, наиболее сложные технологии автоматических возвращаемых и межпланетных КА освоили всего несколько стран — СССР/Россия, США, Китай, Япония, Индия, Европа/ESA. Пилотируемые КК имеют только первые три из них (кроме того, Япония и Европа имеют КА, посещаемые людьми на орбите, в виде модулей и грузовиков МКС). Также только первые три из них имеют технологии перехвата ИСЗ на орбите (хотя Япония и Европа близки к ней ввиду проведения стыковок).

В 2005 году состоялось 55 запусков космических аппаратов (самих аппаратов было больше, так как за один запуск может выводиться несколько аппаратов). На долю России пришлось 26 запусков. Число коммерческих запусков составило 18.Международная космическая станция

Классификация

По режиму работы различают следующие типы космических аппаратов[3]:

  • искусственные спутники Земли — общее название всех аппаратов, находящихся на геоцентрической орбите, то есть вращающихся вокруг Земли
  • автоматические межпланетные станции (космические зонды) — аппараты, осуществляющие перелёт между Землёй и другими космическими телами Солнечной системы; при этом они могут как выходить на орбиту вокруг изучаемого тела, так и исследовать их с пролётных траекторий, некоторые аппараты после этого направляются за пределы Солнечной системы
  • космические корабли, автоматические или пилотируемые, — используются для доставки грузов и человека на орбиту Земли; существуют планы полётов на орбиты других планет
  • орбитальные станции — аппараты, предназначенные для долговременного пребывания и работы людей на орбите Земли
  • спускаемые аппараты — используются для спуска полезной нагрузки с орбиты искусственного спутника или с межпланетной траектории и мягкой посадки на поверхность Земли либо другого небесного тела. Полезной нагрузкой являются люди, стационарные исследовательские станции, планетоходы и т. д.
  • планетоходы — автоматические лабораторные комплексы или транспортные средства, для перемещения по поверхности планеты и другого небесного тела

По наличию функции возвращения:

  • Возвращаемые — предусматривают возвращения людей и материалов на Землю, осуществляя мягкую либо жёсткую посадку
  • Невозвращаемые — при выработке ресурса обычно сходят с орбиты и сгорают в атмосфере, либо переводятся на орбиту захоронения.

По выполняемым функциям выделяют следующие классы[4]:

  • метеорологические
  • навигационные
  • спутники связи, телевещания, телекоммуникационные спутники
  • научно-исследовательские
    • геофизические
    • геодезические
    • астрономические
    • дистанционного зондирования Земли
  • разведывательные и военные спутники
  • другие

Многие космические аппараты выполняют сразу несколько функций.

Также по массовым характеристикам:

  • фемто- — до 100 г
  • пико- — до 1 кг
  • нано- — 1-10 кг
  • микро- — 10-100 кг
  • мини- — 100—500 кг
  • малые — 500—1000 кг
  • большие — более 1000 кг
  • Пилотируемый космический аппарат, космический корабль Союз, с членами экипажа МКС на борту
  • Автоматическая обсерватория «Хаббл» на орбите вокруг Земли
  • Автоматический космический аппарат «Кассини-Гюйгенс», исследующий планету Сатурн, кольца и его спутники
    (рисунок художника)
  • Шаттл «Дискавери», сфотографированный с Международной космической станции.

Особенности полёта

В общем случае, в полёте космического аппарата выделяются участок выведения, участок орбитального полёта и участок посадки. На участке выведения космический аппарат должен приобрести необходимую космическую скорость в заданном направлении. Орбитальный участок характеризуется инерциальным движением аппарата в соответствии с законами небесной механики. Посадочный участок призван погасить скорость возвращающегося аппарата до допустимой посадочной скорости.

Бортовые системы

Космический аппарат состоит из нескольких составных частей, прежде всего — это целевая аппаратура, которая обеспечивает выполнение стоящей перед космическим аппаратом задачи. Помимо целевой аппаратуры обычно присутствует целый ряд служебных систем, которые обеспечивают длительное функционирование аппарата в условиях космического пространства, это: системы энергообеспечения, терморегуляции, радиационной защиты, управления движением, ориентации, аварийного спасения, посадки, управления, отделения от носителя, разделения и стыковки, бортового радиокомплекса, жизнеобеспечения. В зависимости от выполняемой космическим аппаратом функции отдельные из перечисленных служебных систем могут отсутствовать, например, спутники связи не имеют систем аварийного спасения, жизнеобеспечения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *