9 klassz űrhajó, amely kibővítette tudásunkat az Univerzumról
Vegyes Cikkek / / February 06, 2022
Nemcsak Gagarin hajója, hanem távoli galaxisok hódítói is.
1. Vosztok-1
Ezen a hajón 1961. április 12-én Jurij Gagarin szovjet űrhajós volt az első meglátogattaInformációk a Vostok űrhajóról / Roszkoszmoszról az űrben - a Föld pályáján. Ez a tranzisztorok, a szoba méretű számítógépek és a kezdetleges térismeret korszakában történt. Akkoriban még senki sem tudta biztosan megmondani, hogy a gravitáció hiánya milyen hatással lesz az emberre. Ezért úgy döntöttek, hogy a repülést automata üzemmódban hajtják végre, ami szintén bonyolította a feladatot. Például a mérnököknek a semmiből kellett speciális rendszereket létrehozniuk az űrben való tájékozódáshoz, az irányításhoz, az űrkommunikációhoz és az áramellátáshoz.
És a munkát vészhelyzetben végezték. A hajó rekordidő alatt épült meg: mindössze 2,5 év alatt. A kapkodás miatt a tervezőknek sok eredeti tervet el kellett hagyniuk. Tehát a „Vostok” nem rendelkezett tartalék fékrendszerrel, amely ebben az esetben vissza tudta állítani a készüléket a pályáról. Emiatt
Gagarin 10 napig hordta magával az utánpótlást – elméletileg ennyi idő alatt a hajónak le kellett volna lassulnia alacsony pályán és elkezdett volna zuhanni a Föld felé.Műszerek, támasztórendszer, kellékek és egy lakórekesz – mindezt egy majdnem gömb alakú pilótafülkében helyezték el, hátsó kúppal, amely 4,7 tonna súlyú és 4,4 méter hosszú, három kis ablakkal. Ez volt a Vostok-1.
A tesztelők tehetsége és kemény munkája ellenére a kockázat így is óriási volt. Bár a „Vostok” minden részletét gondosan ellenőrizték, senki sem tudta garantálni, hogy az első az ember az űrben vissza fog térni: a hét kísérleti keringő indításból kettő véget ért sikertelenül.
Gagarin repülése alatti átfedések valóban megtörténtek. Tehát a deorbitáláskor a leszálló modul nem vált le a számított időtartamon belül, ami miatt a készülék akár 10 percig véletlenszerűen forgott. Ennek eredményeként a leszállás nem a számított ponton történt, és az első űrhajóst a kilökődés után a szél majdnem a Volgába repítette.
De minden jól végződött. És bár most a Vostok-1 primitív eszköznek tűnhet, az 1960-as években ez egy áttörés volt, amely méltán maradt az emberiség történetében.
2. Apollo 11
kiszállni a Holdon Nehezebb volt, mint egyszerűen az űrbe repülni. És bár a technológiák jelentősen fejlődtek a Gagarin repülése óta eltelt nyolc év alatt, a NASA szakemberei nem triviális feladattal néztek szembe. A hajónak nemcsak a Föld műholdjára kellett volna repülnie, hanem szó szerint transzformátorrá is kellett volna válnia: a terv szerint az Apollótól, amely elérte a Holdról leválasztották a két asztronautával rendelkező leszálló modult, majd az egész szerkezetet visszaszerelték, és a készüléket visszahelyezték Föld.
A küldetés sikeréhez a mérnököknek számos innovatív technológiát kellett létrehozniuk. Például az eszköz tömegének csökkentése érdekében először az Apollo számítógépben használtP. Ceruzzi. Az Apollo irányítószámítógép és az első szilíciumchipek / Smithsonian National Air and Space Museum félvezetők és szilícium chipek. Valójában a küldetés közvetetten hozzájárult a számítógépes forradalomhoz. Ezenkívül a történelem legnagyobb és legerősebb rakétáját, a Saturn V-t kifejezetten a projekthez fejlesztették ki. Magasabb volt, mint egy 36 emeletes épület, és képes volt a 47 tonnás Apollót a Holdra szállítani (360 ezer kilométerre a Földtől).
Sok időt fordítottak egy háromfős legénység kiképzésére. Mindegyiküknek különleges szerepet kellett játszania a közelgő repülésben.
A holdmodul leszállásának kidolgozásához a szakértők egy speciális, teljes méretű szimulátort készítettek. Különös formájú repülőgép volt, amelyet egy magas darura akasztottak, hogy szimulálja a gyenge gravitációt. Majdnem megölte Neil Armstrongot az óra alatt. Később ő lett az első ember, aki a Hold felszínén járt.
"Apollo" balApollo 11 parancsnoki és szolgáltatási modul (CSM) / NASA Space Science Data Coordinated Archívum A Föld 1969. július 16-án. A legénység két tagja, Neil Armstrong és Edwin Aldrin sétálhatott a Hold felszínén, miközben egy harmadik űrhajós, Michael Collins várta őket a pályán. Július 24-én a parancsnoki modul űrhajósokkal, talajmintákkal, fénykép- és videofilmekkel tért vissza a Földre.
További öt ilyen leszállás következett. Az Apollo-misszió 12 tagja továbbra is az egyetlen ember, aki a Holdon jár.
3. Voyager 1 és Voyager 2
Az 1977-ben indított Voyagers fő célja, Ez voltVoyager 1/NASA Space Science Data Coordinated Archive a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz tanulmányozása. A készülékek pedig kiválóan teljesítették ezt a feladatot: elkészítették az első részletes fényképeket a távolról bolygók. Mindezt a speciális televíziós kameráknak köszönhetjük, amelyek segítségével rádión keresztül lehetett képeket továbbítani.
A Voyagers azonban elsősorban a Naprendszer peremére tett utazásáról ismert. És bár az eszközöknek voltak elődei - a Pioneer 10 és a Pioneer 11 szondák, a Voyagerek voltak azok, amelyek az Univerzum legtávolabbi tárgyaivá váltak, amelyeket emberi kéz alkotott.
Most a Voyager 1 találhatóVoyager / NASA Jet Propulsion Laboratory 23,3 milliárd kilométerre a Földtől. Még 2013-ban elhagyta a Naprendszert, és a csillagközi űrbe ment. A Voyager 2 is messzire repült - 19,4 milliárd kilométert. És mindkét eszköz tovább mozog.
És bár a tervezett üzemidő már régen lejárt, a Voyagerekkel való kommunikáció az indulás után csaknem 44 évvel megmarad. A legtöbb eszköz le van tiltva rajtuk, hogy ne pazarolja az energiát. A szondáknak azonban még mindig vannak radioaktív üzemanyag-tartalékai – várhatóan legalább 2025-ig folytatódik a velük való kommunikáció.
Voyager 1. Fotó: NASA / Wikimedia Commons
Kollázs bolygókról és műholdakról, amelyek mellett a Voyagerek elrepültek. Kép: Donald Davis hivatalos oldala / Wikimedia Commons
Felvétel a Voyager 2-ből. Fotó: NASA / JPL / Wikimedia Commons
És a Voyagers belsejében vannak a híres aranylemezek, amelyeket arra terveztek földönkívüli civilizációk. A média a bolygónkról származó hangokat és képeket, valamint a Föld koordinátáit tartalmazza. Ha az idegenek valóban megtalálják az eszközöket, akkor meg tudják határozni a kilövés óta eltelt időt – a szondákat speciális bevonattal látták el.
4. Hubble
A Földön nehéz megfigyelni a csillagokat: rádióinterferencia, elektromos készülékek fénye és maga a légkör zavarja. Sokkal kényelmesebb az Univerzumot tanulmányozni az űrben található automatikus obszervatóriumok segítségével.
Edwin Hubble csillagász távcső lett1. HST/NASA Space Science Data Coordinated Archive
2. Hubble adatlap / Európai Űrügynökség az egyik első ilyen állomás lett. Az eszköz 1990-ben állt alacsony Föld körüli pályára (569 kilométerre a felszíntől). Akkor azt feltételezték, hogy a "Hubble" körülbelül 15 évig fog működni. A modularitás és a Földhöz való közelség azonban meghosszabbította élettartamát: több elavult és sikertelen alkatrészt sikeresen kicseréltek, és a távcső továbbra is folytatja a megfigyelést.
A Hubble fő tükre, amelyre az űrobjektumok fényét gyűjtik, az egyik legnagyobb az ilyen eszközök között - 2,4 méter átmérőjű. Súlya 816 kilogramm, és speciális kvarcüvegből készült. Két évig és négy hónapig csiszolták a tiszta és torzításmentes kép érdekében. Maga a távcső magasságában egy négyemeletes házhoz hasonlítható.
Tükör polírozás Hubble számára. Fotó: NASA / Wikimedia Commons
Az űrhajósok felszerelést cserélnek a Hubble-on. Fotó: NASA / Wikimedia Commons
A Hubble optikai műszerek evolúciója az M100 galaxis különböző években készült felvételei alapján. Fotó: NASA, ESA, STScI és Judy Schmidt / Wikimedia Commons
A Hubble-nak köszönhetően az asztrofizikusok sok egyedi információt kaptak a Naprendszerről, galaxisunkról és a távoli űrről. Például felfedeztek több olyan bolygót, amelyeken potenciálisan élet lehetett, és tisztázták az Univerzum korát. A Hubble eddig több mint 1,5 millió megfigyelést végzett, amelyek alapján a tudósok több mint 15 ezer tudományos cikket publikáltak. A teleszkóp továbbra is 80 gigabájtnyi új adatot generál havonta.
A Hubble fokozatosan elavulttá válik, és a James Webb teleszkóp új reménységgé vált az obszervatóriumok számára. Ez méltó örökös: tükre több mint kétszer akkora, mint a Hubble - 6,5 méter. Webbnek meg kell próbálnia megismételni elődje sikerét, de az első lépés megtörtént. A 2021. december 25-én felbocsátott eszköz már elérte a Földtől 1,5 millió kilométerre lévő akció helyszínét.
5. Cassini Huygens
A legbonyolultabb és legdrágább űrmisszió, a Cassini-Huygens 1997-ben kezdődött. Az űrhajónak a Szaturnuszt kellett felfedeznie, és leszállnia legnagyobb holdjára, a Titánra. Ezért a szonda két modulból állt: egy orbitálisból (Cassini) és egy süllyedésből (Huygens). Messzire kellett repülni, így az eszköz az egyik legnagyobb bolygóközi hajó lett - mindössze 3,1 tonna üzemanyag halmozódott fel. A csaknem hétméteres szonda össztömege 5,7 tonna volt.
A NASA, az európai és olasz űrügynökségek a Cassini-Huygens-t az expedíció végpontjára szállítják kövezni kellettCassini/NASA Space Science Data Coordinated Archive nehéz útvonal. A tudósok a bolygók gravitációját használták fel a hajó felgyorsítására: pályájukra lépve az eszköz felgyorsította, majd hajtóművek segítségével korrigálta az irányt. Az űrügynökség mérnökeinek ezt a trükkjét gravitációs manővernek nevezik. A közvetlen járattal ellentétben gyorsabban érheti el úticélját, és üzemanyagot takaríthat meg.
Először Cassini-Huygens jutott a Vénuszra, visszatért a Földre, ismét megkerülte a Vénust, majd a Jupiter felé vette az irányt. Csak mindezen manőverek után érte el a készülék a Szaturnuszt. Az utazás körülbelül hét évig tartott.
A Cassini a Szaturnusz körüli pályán maradt, és 2017-ig volt az egyetlen mesterséges műholdja. Amikor a szondából kifogyott az üzemanyag, a tudósok küldöttP. Blaber, A. Verrecchia. Cassini-Huygens: A biológiai szennyeződés megelőzése / Space Safety Magazine modult a bolygó légkörébe. A tény az, hogy a Föld legegyszerűbb mikroorganizmusai túlélhettek a készülék belsejében. Annak érdekében, hogy véletlenül se fertőzzék meg a távoli világokat potenciálisan lakható körülményekkel, a tudósok úgy döntöttek, hogy megsemmisítik a szondát. Esett, a Cassini tovább küldte az adatokat és az utolsó képkockákat.
Io műhold a Jupiter hátterében, Cassini felvétele. Fotó: NASA / JPL / Arizonai Egyetem / Wikimedia Commons
A Napot borító Szaturnusz. A vékony gyűrű közelében lévő kis pont 10 órakor a Föld. Fotó: NASA / JPL / Űrtudományi Intézet / Wikimedia Commons
A Titán felszínét Huygens vette fel. Az eredeti kép és nagy kontrasztú fotó. Fotó: ESA / NASA / JPL / Arizonai Egyetem; ESA / NASA / JPL / Arizonai Egyetem; feldolgozta: Andrey Pivovarov / Wikimedia Commons
Huygens 2005 januárjában leszállt a Titánra, amelyen elhanyagolhatónak tartották az élet megtalálásának esélyét, és képeket készített a felszínről. Ez volt az ember alkotta berendezés első sikeres leszállása a földi bolygók (Merkúr, Vénusz, Föld és Mars) pályáján kívül.
6. nemzetközi Űrállomás
Eddig az emberiség nem indulhat el más bolygókra, és nem hagyhatja el őshonos naprendszerét. De másrészt már sokat tud az űrről, és megtanult a Földön kívül élni. Nagyrészt a Nemzetközi Űrállomásnak köszönhető.
1998 óta az ISS több mint 400 kilométeres magasságban 28 800 kilométer per órás sebességgel fonásnemzetközi űrállomás online a Föld körül. Mindezek az évek állomás nőtt: most egy komplexum, amelynek hossza 109 méter és szélessége 73 méter (vagyis több, mint egy szabványos futballpálya), valamint 417 tonna tömegű.
Ma folyamatosan az ISS-en dolgozóTények és adatok a Nemzetközi Űrállomásról / NASA körülbelül hétfős nemzetközi legénység. Nem könnyű őket életben tartani a pályán: az üzemanyagot, az utánpótlást és még a levegőt is teherrakétákkal kell szállítani.
Ilyen ambiciózus projektet egyetlen állam sem tudott volna megvalósítani. Az emberiség történetének legnagyobb űrhajójának létezése csak a világ űrügynökségei együttműködésének köszönhetően vált lehetségessé. Az emberek a világ minden tájáról együtt dolgoznak az állomás működésében.
Az ISS-nek köszönhetően 108 ország tudósai 3000 vizsgálatot végeztek. Az állomás segített kideríteni, hogy a hosszú súlytalanságban tartózkodás hogyan érinti az embert, a növényeket, az állatokat, a különféle anyagokat, milyen veszélyek fenyegetnek a világűrben és a Föld pályáján. Ez a tapasztalat nagyon hasznos lesz, amikor (és ha) az emberek elmennek meghódítani más bolygók.
7. Hayabusa és Hayabusa-2
"Hayabusa". Kép: A Japan Aerospace Exploration Agency digitális archívuma
"Hayabusa-2". Kép: Go Miyazaki / Wikimedia Commons
Képzeld el, hogy egy körülbelül 55 x 18 centiméteres célt kell eltalálnod egy nyíllal, amely 20 kilométer/másodperc (72 ezer kilométer/óra) feletti sebességgel halad. Ez volt a Japán Űrügynökség tudósainak feladata – talajt kellett gyűjteni az Itokawa és Ryugu aszteroidákról. Mindent azért, hogy mintákat kapjunk olyan anyagokból, amelyeket ugyanolyan formában őriztek meg, mint 4,6 milliárd évvel ezelőtt, a Naprendszer létrehozásakor.
A mérnökök a darts helyett a Hayabusa és a Hayabusa-2 űrszondák alkalmazása mellett döntöttek. A hosszú távú űrmisszióhoz ionhajtóműveket szereltek fel rájuk. Ez utóbbiak az elektromosságon dolgoznak, ami felgyorsítja a xenon ionokat, és sugárhajtást kapnak. Csak ennek a technikai felfedezésnek köszönhetően "Hayabusa" tudott visszatérniHayabusa/NASA Űrtudományi Adatok Koordinált Archívuma a Földre, amikor egy sikertelen próbaleszállás Itokawán üzemanyagszivárgást okozott.
Általában az első küldetés során a japán mérnököknek sok problémát kellett megoldaniuk. A Hayabusával való kommunikáció gyakran megszakadt, az eszköz űrben való tájékozódására szolgáló eszközök egy része nem működött, és vaku a Napon a szonda 11 napeleme közül 7-et megsemmisített. A tudósoknak mégis sikerült újrakonfigurálniuk a Hayabusát, és sikeresen végrehajtani a küldetést. Például megszervezték az áramellátást az egyik (elromlott) motor elektromos generátorától a másikhoz. Ennek eredményeként hét év (2003-2010) repülés után az eszköz a tervezett időponthoz képest hároméves késéssel mégis eljuttatta a talajt az aszteroidáról a Földre.
A Hayabusa-2 repülése a Ryugu aszteroidához, amely 2014-ben kezdődött, átmentHayabusa2 / NASA Űrtudományi Koordinált Adatarchívum nyugodtabban. 2018-ban az eszköz elérte a célt, és ott landolt a robotmodulok. Később maga a Hayabusa-2 ereszkedett a felszínre, és talajmintákat gyűjtött. Figyelemre méltó, hogy az egyik leszállás előtt a szonda szó szerint kumulatív lövedéket lőtt ki az aszteroidára, hogy egy kis krátert hozzon létre - a korábbi eszköz erre nem volt képes. 2020-ban a Hayabusa-2 mintakapszulákat küldött a Földre.
A szondában maradt fel nem használt üzemanyag, így a küldetést további 11 évvel meghosszabbították. Most a Hayabusa-2-nek kell meglátogatnia az 1998 KY26 aszteroidát, amelynek átmérője mindössze 30 méter. Összehasonlításképpen a Ryugu átmérője 920 méter.
8. New Horizons
A Pioneers and Voyagers nyomdokain egy másik NASA-szonda, a New Horizons következett. Sokéves repülése a Naprendszer peremére, ő elindultNew Horizons Pluto Kuiper Belt Flyby / NASA Űrtudományi Koordinált adatarchívum 2006-ban. Az odarepüléshez az eszköz egy manővert hajtott végre a Föld közelében, majd a Jupiter közelében további gyorsulást ért el.
Útközben a szonda időjárási ingadozásokat és sarki kitöréseket észlelt. villám a Jupiteren, és egy jelentős vulkánkitörést is rögzített az Io-n. Ez lett az első űrszonda a történelemben, amely 2015-ben elérte a Plútót és Charon nevű holdját. Ez volt a küldetés fő célja. A szonda nemcsak a törpebolygó "szívét" fotózta, hanem a felszínén lévő sziklákat, mély mélyedéseket és jeges hegyeket is megörökítette.
A Plútóról szóló információkat a készülék kilenc hónapon át 600 bit/s sebességgel továbbította a Földre. A mélyűri kommunikáció lassú.
A Plútót a New Horizons fényképezte. Fotó: NASA / Wikimedia Commons
Napkelte a Plúton, hegyek és jeges síkságok láthatók. Fotó: NASA / Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriuma / Southwest Research Institute / Wikimedia Commons
Az Arrokoth egy Kuiper-öv objektum, amelyet a New Horizons rögzített. Fotó: NASA / Wikimedia Commons
A New Horizons űrszonda repülési útvonala. Kép: NASA / APL / Wikimedia Commons
A szonda a Plútó után a Kuiper-öv felé tartott, a Naprendszer kisbolygókból és törpebolygókból álló része felé. Ma a New Horizons az ötödik jármű, amely ilyen távoli mérföldköveket ért el. Küldetését feltételesen 2026-ig meghosszabbították.
9. Juno
A NASA Juno szondája okkal kapta a nevét. Így hívták Jupiter isten feleségét az ókori mitológiában, aki képes volt megfejteni férje titkait. Ám ahhoz, hogy feltárjuk az azonos nevű bolygó titkait, nem elég megtanulni átlátni a felhők fátylán: képesnek kell lenni a túlélésre a gázóriás által kibocsátott erős sugárzás körülményei között. Ezért a berendezések védelme érdekében a szakemberek speciális képernyőkkel is ellátták a Junót.
Minden szükséges energiaszonda kapA Juno/NASA Űrtudományi Adatok Koordinált Archívuma hatalmas napelemekből - a legnagyobb az ilyen típusú űrhajók közül. Bevetésükkor elérik a 20 méteres átmérőt, és elegendő energiát tesznek lehetővé a Jupiter körül keringő ritkább napfényből. Ennek a funkciónak köszönhetően a Juno nem függ az üzemanyagtól, mint például a Cassini, és tovább tud működni.
Ebben a két készülékben azonban sok a közös. A „Juno” a vizsgált bolygó pályáján is működik. És ahhoz, hogy odaérjünk, a szondának hosszú utat kellett megtennie. Az út körülbelül öt évig tartott (2011–2016). Ezalatt az eszköz a Mars felé repült, visszatért a Földre, és bolygónk gravitációját felhasználva eljutott az utazás végső céljához.
Juno fotója a Jupiterről. Fotó: Nova Dawn Astrophotography / Wikimedia Commons
A Jupiter déli sarka. Fotó: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Betsy Asher Hall / Gervasio Robles / Wikimedia Commons
"Juno", mint mitikus prototípusa, képes volt behatolni a Jupiter titkaiba. A készülék erős viharokat és aurórákat fényképezett a felszínen, és rögzítette a bolygó erős gravitációs mezőjét. Lenyűgöző infravörös képeket is küldött az Io hold vulkánkitöréseiről.
A Jupiter, vagy inkább sugárzása azonban lassan elpusztítja a Junót. Például fokozatosan csökkenti a napelemek energiaintenzitását. Feltételezések szerint a szonda csak 2025-ig fog működni.
Olvassa el is🚀🌠🛰️
- 36 oldal az űr iránt érdeklődőknek
- 8 szörnyű dolog, ami rád vár a Nemzetközi Űrállomáson
- 10 tévhit az űrről, amit kínos elhinni
10 Valentin-napi ajándék, amelyet megvásárolhat az AliExpress akcióban