المركبة الفضائية بكل تنوعها هي مصدر فخر واهتمام للإنسانية. وقد سبق إنشاءهم تاريخ يمتد لقرون من تطور العلم والتكنولوجيا. دفعنا عصر الفضاء ، الذي سمح للناس بالنظر إلى العالم الذي يعيشون فيه من الخارج ، إلى مرحلة جديدة من التطور. صاروخ في الفضاء اليوم ليس حلما ، ولكنه موضوع يثير قلق المتخصصين المؤهلين تأهيلا عاليا الذين يواجهون مهمة تحسين التقنيات الحالية. ما هي أنواع المركبات الفضائية المميزة وكيف تختلف عن بعضها البعض ستتم مناقشتها في المقالة.
التعريف
المركبة الفضائية هو اسم عام لأي أجهزة مصممة للعمل في الفضاء. هناك عدة خيارات لتصنيفها. في أبسط الحالات ، يتم تمييز المركبات الفضائية المأهولة والآلية. الأولى ، بدورها ، تنقسم إلى سفن الفضاء والمحطات. تختلف في قدراتها وغرضها ، فهي متشابهة في كثير من النواحي من حيث الهيكل والمعدات المستخدمة.
ميزات الرحلة
أي مركبة فضائية بعديمر الإطلاق بثلاث مراحل رئيسية: الإطلاق في المدار ، الرحلة الفعلية والهبوط. تتضمن المرحلة الأولى تطوير الجهاز للسرعة اللازمة لدخول الفضاء الخارجي. للدخول في المدار ، يجب أن تكون قيمته 7.9 كم / ثانية. يتضمن التغلب الكامل على جاذبية الأرض تطوير سرعة كونية ثانية تساوي 11.2 كم / ثانية. هذه هي الطريقة التي يتحرك بها الصاروخ في الفضاء عندما يكون هدفه هو الأجزاء البعيدة من فضاء الكون.
بعد التحرر من الجاذبية ، تليها المرحلة الثانية. في عملية الطيران المداري ، تحدث حركة المركبة الفضائية عن طريق القصور الذاتي ، بسبب التسارع الممنوح لها. أخيرًا ، تتضمن مرحلة الهبوط تقليل سرعة السفينة أو القمر الصناعي أو المحطة إلى ما يقرب من الصفر.
حشو
تم تجهيز كل مركبة فضائية بمعدات تتناسب مع المهام المصممة لحلها. ومع ذلك ، فإن التناقض الرئيسي يتعلق بما يسمى بالمعدات المستهدفة ، وهو أمر ضروري فقط للحصول على البيانات والدراسات العلمية المختلفة. تتشابه بقية معدات المركبة الفضائية. وتشمل الأنظمة التالية:
- إمدادات الطاقة - غالبًا ما تزود البطاريات الشمسية أو النظائر المشعة والبطاريات الكيميائية والمفاعلات النووية المركبات الفضائية بالطاقة اللازمة ؛
- الاتصالات - يتم تنفيذها باستخدام إشارة موجات الراديو ، على مسافة كبيرة من الأرض ، يصبح التوجيه الدقيق للهوائي مهمًا بشكل خاص ؛
- دعم الحياة - النظام نموذجي للمركبات الفضائية المأهولة ، وبفضله يصبح من الممكن للناس البقاء على متنها ؛
- الاتجاه - مثل أي سفن أخرى ، تم تجهيز المركبات الفضائية بمعدات لتحديد موقعها باستمرار في الفضاء ؛
- حركة - تتيح لك محركات المركبات الفضائية إجراء تغييرات في سرعة الرحلة وكذلك في اتجاهها.
التصنيف
أحد المعايير الرئيسية لتقسيم المركبات الفضائية إلى أنواع هو طريقة التشغيل التي تحدد قدراتها. على هذا الأساس يتم تمييز الأجهزة:
- تقع في مدار مركزية الأرض ، أو أقمار صناعية أرضية ؛
- أولئك الذين يهدفون إلى دراسة المناطق النائية من الفضاء - المحطات الآلية بين الكواكب ؛
- تستخدم لإيصال الأشخاص أو البضائع الضرورية إلى مدار كوكبنا ، ويطلق عليهم اسم المركبات الفضائية ، ويمكن أن تكون آلية أو مأهولة ؛
- مصممة لإبقاء الناس في الفضاء لفترة طويلة ، هذه محطات مدارية ؛
- تشارك في توصيل الأشخاص والبضائع من المدار إلى سطح الكوكب ، ويطلق عليهم اسم النسب ؛
- قادرة على استكشاف الكوكب ، والموجودة مباشرة على سطحه ، والتحرك حوله ، فهذه مركبات كوكبية متجولة.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على بعض الأنواع.
AES (أقمار صناعية للأرض)
كانت المركبات الأولى التي تم إطلاقها في الفضاء مصطنعةأقمار الأرض. تجعل الفيزياء وقوانينها إطلاق أي جهاز في المدار مهمة شاقة. يجب أن يتغلب أي جهاز على جاذبية الكوكب ثم لا يسقط عليه. للقيام بذلك ، يحتاج القمر الصناعي إلى التحرك بسرعة الفضاء الأولى أو أسرع قليلاً. فوق كوكبنا ، يتم تمييز حد أدنى مشروط للموقع المحتمل لقمر صناعي (يمر على ارتفاع 300 كم). وضع أقرب سيؤدي إلى تباطؤ سريع إلى حد ما للجهاز في الظروف الجوية.
في البداية ، يمكن لمركبات الإطلاق فقط توصيل أقمار صناعية للأرض إلى المدار. ومع ذلك ، فإن الفيزياء لا تقف مكتوفة الأيدي ، واليوم يتم تطوير طرق جديدة. لذا ، فإن إحدى الطرق المستخدمة كثيرًا مؤخرًا هي الإطلاق من قمر صناعي آخر. هناك خطط لاستخدام خيارات أخرى أيضًا.
يمكن أن تقع مدارات المركبات الفضائية التي تدور حول الأرض على ارتفاعات مختلفة. وبطبيعة الحال ، فإن الوقت اللازم لدائرة واحدة يعتمد أيضًا على هذا. يتم وضع الأقمار الصناعية التي لها فترة ثورة تساوي يومًا واحدًا في ما يسمى بالمدار الثابت بالنسبة للأرض. يعتبر الأكثر قيمة ، حيث يبدو أن الأجهزة الموجودة عليه ثابتة بالنسبة لمراقب أرضي ، مما يعني أنه لا توجد حاجة لإنشاء آليات للهوائيات الدوارة.
AMS (المحطات الآلية بين الكواكب)
يتلقى العلماء قدرًا هائلاً من المعلومات حول أجسام مختلفة من النظام الشمسي باستخدام المركبات الفضائية المرسلة خارج مدار مركزية الأرض. كائنات AMS هي الكواكب والكويكبات والمذنبات وحتىالمجرات المتاحة للمراقبة. تتطلب المهام التي تم تعيينها لمثل هذه الأجهزة معرفة وجهدًا هائلين من المهندسين والباحثين. مهمات AWS هي مثال للتقدم التكنولوجي وهي في نفس الوقت حافزها.
مركبة فضائية مأهولة
المركبات المصممة لتوصيل الأشخاص إلى هدف معين وإعادتهم مرة أخرى ، من الناحية التكنولوجية ، ليست بأي حال من الأحوال أدنى من الأنواع الموصوفة. فوستوك -1 ، الذي استقل يوري جاجارين رحلته ، ينتمي إلى هذا النوع.
أصعب مهمة لمنشئ المركبة الفضائية المأهولة هي ضمان سلامة الطاقم أثناء العودة إلى الأرض. أيضًا جزء مهم من هذه الأجهزة هو نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ ، والذي قد يصبح ضروريًا أثناء إطلاق السفينة إلى الفضاء باستخدام مركبة الإطلاق.
المركبات الفضائية ، مثل جميع رواد الفضاء ، يتم تحسينها باستمرار. في الآونة الأخيرة ، يمكن للمرء أن يرى في كثير من الأحيان تقارير في وسائل الإعلام حول أنشطة مسبار روزيتا ومسبار فيلة. إنها تجسد جميع الإنجازات الأخيرة في مجال بناء السفن الفضائية ، وحساب حركة الجهاز ، وما إلى ذلك. يعتبر هبوط مسبار فيلة على مذنب حدثًا مشابهًا لرحلة جاجارين. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن هذا ليس تاج إمكانيات البشرية. ما زلنا ننتظر اكتشافات وإنجازات جديدة من حيث استكشاف الفضاء وبناء الطائرات.
