Svemirski brodovi u našem vremenu nazivaju se uređaji dizajnirani da isporuče astronaute u orbitu blizu Zemlje, a zatim ih vrate na Zemlju. Jasno je da su tehnički zahtjevi za svemirsku letjelicu stroži nego za bilo koju drugu letjelicu. Uslovi leta (G-sile, temperaturni uslovi, pritisak itd.) moraju se za njih održavati vrlo precizno kako se ne bi stvorila opasnost po ljudski život.

U brodu koji postaje dom za kosmonauta na nekoliko sati ili čak dana moraju se stvoriti normalni ljudski uslovi - kosmonaut mora da diše, pije, jede, spava i ispunjava svoje prirodne potrebe. Trebalo bi da ima mogućnost da okreće brod po sopstvenom nahođenju i da menja orbitu tokom leta, odnosno da se brod lako preorijentiše i kontroliše tokom kretanja u prostoru.

Da bi se vratila na Zemlju, svemirska letjelica mora ugasiti svu tu ogromnu brzinu koju joj je lansirna raketa rekla na startu. Da Zemlja nema atmosferu, morala bi potrošiti onoliko goriva koliko je nekada izlazila u svemir. Srećom, to nije potrebno: ako sletite na vrlo blagu putanju, postupno uranjajući u guste slojeve atmosfere, možete usporiti brod u zraku uz minimalnu potrošnju goriva.

I sovjetski "Vostok" i američki "Merkur" sleteli su na ovaj način, i to objašnjava mnoge karakteristike njihovog dizajna. Budući da značajan dio energije prilikom kočenja odlazi na zagrijavanje broda, bez dobre termičke zaštite on će jednostavno izgorjeti, jer većina meteorita i satelita koji prestaju sa postojanjem izgara u atmosferi. Zbog toga je potrebno brodove zaštititi glomaznim ljuskama otpornim na toplinu. (Na primjer, na sovjetskom Vostoku njegova težina je bila 800 kg - trećina ukupne težine vozila za spuštanje.)

U želji da što više olakšaju brod, dizajneri su ovaj ekran isporučili ne na cijeli brod, već samo na tijelo modula za spuštanje. Tako je od samog početka uspostavljen dizajn odvojivog broda (isprobano je na Vostoksima, a zatim je postao klasik za sve sovjetske i mnoge američke svemirske letjelice). Brod se sastoji od dva nezavisnih delova: odeljak za instrumente i vozilo za spuštanje (ovo poslednje služi kao kabina kosmonauta tokom leta).

Prva sovjetska svemirska letjelica "Vostok" ukupne mase 4,73 tone lansirana je u orbitu pomoću istoimene trostepene lansirne rakete. Ukupna lansirna težina svemirskog kompleksa bila je 287 tona.Vostok se strukturno sastojao od dva glavna odjeljka: vozila za spuštanje i odjeljka za instrumente. Vozilo za spuštanje sa kosmonautskom kabinom napravljeno je u obliku lopte prečnika 2,3 m i imalo je masu od 2,4 tone.

Zapečaćeno kućište je napravljeno od legure aluminijuma. Unutar vozila za spuštanje, dizajneri su pokušali da smjeste samo one sisteme i instrumente letjelice koji su bili potrebni tokom cijelog leta, ili one koje je direktno koristio astronaut. Svi ostali su odvedeni u odeljak za instrumente. Sjedalo za izbacivanje astronauta nalazilo se unutar kabine. (U slučaju da ste morali da se katapultirate prilikom lansiranja, stolica je bila opremljena sa dva pojačivača baruta.) Tu je bila i kontrolna tabla, zalihe hrane i vode. Sistem za održavanje života je dizajniran da radi deset dana. Tokom cijelog leta astronaut je morao biti u hermetički zatvorenom svemirskom odijelu, ali sa otvorenim šlemom (ova kaciga se automatski zatvarala u slučaju iznenadnog smanjenja tlaka u kabini).

Unutrašnja slobodna zapremina vozila za spuštanje iznosila je 1,6 kubnih metara. Neophodne uslove u kabini letelice podržavala su dva automatska sistema: sistem održavanja života i sistem termičke kontrole. Kao što znate, osoba u procesu života troši kisik, emituje ugljični dioksid, toplinu i vlagu. Ova dva sistema osiguravala su apsorpciju ugljičnog dioksida, nadoknadu kisika, uklanjanje viška vlage iz zraka i odvođenje topline. U kabini Vostoka, stanje atmosfere poznato Zemlji održavano je pritiskom od 735-775 mm Hg. Art. i 20-25% sadržaja kiseonika.

Uređaj sistema termičke kontrole pomalo je podsjećao na klima uređaj. Sadržavao je izmjenjivač topline zrak-tečnost, kroz čiju zavojnicu je strujala ohlađena tečnost (rashladno sredstvo). Ventilator je tjerao topli i vlažni zrak u kabini kroz izmjenjivač topline, koji se hladio na svojim hladnim površinama. Vlaga se kondenzovala. Rashladna tečnost je ušla u vozilo za spuštanje iz pregrade za instrumente. Tečnost koja apsorbuje toplotu na silu je pokretana pumpom kroz radijator-emiter koji se nalazi na spoljnoj konusnoj ljusci instrumentalnog odeljka. Temperatura rashladnog sredstva se automatski održavala u željenom rasponu uz pomoć posebnih zatvarača koji su pokrivali radijator. Kapci žaluzina su se mogli otvarati ili zatvarati, mijenjajući tokove topline koje zrači radijator. Za održavanje željenog sastava zraka u kabini vozila za spuštanje postojao je uređaj za regeneraciju. Zrak u kabini je kontinuirano pokretan ventilatorom kroz posebne zamjenjive patrone koje sadrže superokside. alkalni metali. Takve tvari (na primjer, K2O4) su sposobne efikasno apsorbirati ugljični dioksid i oslobađati kisik u procesu.

Rad cjelokupne automatizacije kontrolirao je ugrađeni softverski uređaj. Različiti sistemi i instrumenti uključeni su kako po komandama sa Zemlje tako i od strane samog kosmonauta. Na "Vostoku" je postojao čitav niz radio uređaja koji su omogućavali vođenje i održavanje dvosmjerne komunikacije, vršenje raznih mjerenja, upravljanje brodom sa Zemlje i još mnogo toga. Uz pomoć odašiljača "Signal", konstantno su primane informacije sa senzora koji se nalaze na tijelu kosmonauta o njegovom blagostanju. Sistem napajanja bio je baziran na srebrno-cink baterijama: glavna baterija se nalazila u pretincu za instrumente, a dodatna, koja je davala napajanje tokom spuštanja, bila je u vozilu za spuštanje.

Odeljak za instrumente imao je masu od 2,27 tona, a u blizini njegovog spoja sa vozilom za spuštanje nalazilo se 16 sfernih cilindara sa rezervama komprimovanog azota za orijentacijske mikromotore i kiseonika za sistem za održavanje života. Sistem kontrole orijentacije i kretanja igra veoma važnu ulogu u svakoj svemirskoj letelici. Na "Vostoku" je uključivao nekoliko podsistema. Prvi od njih, navigacijski, sastojao se od niza senzora položaja letjelica u svemiru (uključujući senzor Sunca, žiroskopske senzore, optički uređaj Vzor i druge). Signali sa senzora su ulazili u kontrolni sistem, koji je mogao raditi automatski ili uz učešće astronauta. Konzola kosmonauta imala je ručku za ručnu kontrolu položaja letjelice. Brod je raspoređen pomoću čitavog niza malih mlaznih mlaznica raspoređenih na određeni način, u koje se iz cilindara dopremao komprimirani dušik. Sve u svemu, odeljak za instrumente imao je dva seta mlaznica (po osam) koje su mogle biti povezane u tri grupe cilindara. Glavni zadatak, koji je riješen uz pomoć ovih mlaznica, bio je ispravno orijentirati brod prije primjene impulsa kočenja. To se moralo raditi u određenom pravcu i striktno određeno vrijeme. Ovdje nije napravljena greška.

U donjem dijelu kupea nalazio se kočioni pogonski sistem s potiskom od 15,8 kilonjutona. Sastojao se od motora, rezervoara za gorivo i sistema za dovod goriva. Njegovo vreme trajanja je bilo 45 sekundi. Pre povratka na Zemlju, kočioni pogonski sistem je bio orijentisan tako da daje kočni impuls od oko 100 m/s. Ovo je bilo dovoljno za prelazak na putanju spuštanja. (Sa visinom leta od 180-240 km, orbita je proračunata na način da čak i ako kočnica pokvari, brod bi i dalje ušao u guste slojeve atmosfere za deset dana. Upravo za taj period je opskrba kiseonika, vode za piće, hrane i napunjenosti baterije.) Zatim se vozilo za spuštanje odvojilo od pregrade za instrumente. Dalje usporavanje broda već je bilo zbog atmosferskog otpora. Istovremeno, preopterećenja su dostigla 10 g, odnosno težina astronauta se povećala deset puta.

Brzina vozila za spuštanje u atmosferi smanjena je na 150-200 m/s. Ali kako bi se osiguralo sigurno slijetanje u kontaktu sa tlom, njegova brzina ne bi trebala prelaziti 10 m / s. Prekoračenje brzine ugašeno je padobranima. Otvarali su se postepeno: prvo auspuh, zatim kočnica i. konačno, glavni. Na visini od 7 km, kosmonaut je morao da se katapultira i sleti odvojeno od vozila za spuštanje brzinom od 5-6 m/s. To je izvedeno uz pomoć katapultnog sjedišta, koje je postavljeno na posebne vodilice i ispaljivano iz vozila za spuštanje nakon odvajanja poklopca otvora. I ovdje se prvo otvorio kočioni padobran stolice, a na visini od 4 km (brzinom 70-80 m/s) kosmonaut se otkačio sa stolice i potom spustio vlastitim padobranom.

Radovi na pripremi leta s ljudskom posadom u Konstruktorskom birou Koroljev počeli su 1958. godine. Prvo bespilotno lansiranje Vostoka izvršeno je 15. maja 1960. godine. Zbog neispravnog rada jednog od senzora prije uključivanja kočionog pogona, ispostavilo se da je brod pogrešno orijentiran i umjesto da se spusti, prebacio se na višu orbitu. Drugo lansiranje (23. jula 1960.) bilo je još manje uspješno - nesreća se dogodila na samom početku leta. Vozilo za spuštanje se odvojilo od broda i srušilo se prilikom pada. Kako bi se izbjegla ova opasnost, na svim sljedećim brodovima uveden je sistem hitnog spašavanja. No, treće lansiranje Vostoka (19.-20. kolovoza 1960.) bilo je prilično uspješno - drugog dana vozilo za spuštanje, zajedno sa svim eksperimentalnim životinjama: miševima, pacovima i dva psa, Belkom i Strelkom, bezbedno je sletjelo u zadatu području. Bio je to prvi ulazak

istorija astronautike slučaj povratka živih bića na Zemlju nakon svemirskog leta. Ali sljedeći let (1. decembra 1960.) opet je imao neuspješan ishod. Brod je otišao u svemir i završio cijeli program. Dan kasnije data je komanda da se vrate na zemlju. Međutim, zbog kvara kočionog pogonskog sistema, vozilo koje se spuštalo ušlo je u atmosferu sa prekomjernim količinama velika brzina i izgorjela. Sa njim su umrli i eksperimentalni psi Pčelka i Muška. Prilikom porinuća 22. decembra 1960. posljednja faza se srušila, ali je sistem za hitno spašavanje radio kako treba - spušteno vozilo je sletjelo bez oštećenja. Samo šesto (9. marta 1961.) i sedmo (25. mart 1961.) lansiranje Vostoka bile su prilično uspješne. Nakon što su napravili jednu revoluciju oko Zemlje, oba broda su se sigurno vratila na Zemlju zajedno sa svim eksperimentalnim životinjama. Ova dva leta u potpunosti su simulirala budući let osobe, tako da je čak iu stolici bio poseban maneken. Prvi svemirski let sa ljudskom posadom u istoriji dogodio se 12. aprila 1961. godine. Sovjetski kosmonaut Jurij Gagarin je na brodu "Vostok-1" napravio jednu revoluciju oko Zemlje i istog dana se bezbedno vratio na Zemlju (ceo let je trajao 108 minuta). Tako je otvorena era letova s ​​ljudskom posadom.

U Sjedinjenim Državama su pripreme za let s ljudskom posadom u okviru programa Mercury također počele 1958. godine. U početku su se izvodili letovi bez posade, zatim letovi balističkom putanjom. Prva dva lansiranja Merkura balističkom putanjom (u maju i julu 1961. godine) izvršena su raketom Redstone, a sledeća su lansirana u orbitu pomoću rakete-nosača Atlas-D. 20. februara 1962. američki astronaut John Glenn na Merkuriju 6 napravio je prvi orbitalni let oko Zemlje.

Prva američka letjelica bila je mnogo manja od sovjetske. Lansirno vozilo "Atlas-D" početna težina 111,3 tone bilo je sposobno da u orbitu izbaci teret od najviše 1,35 tona. Stoga je brod "Merkur" projektovan sa izuzetno strogim ograničenjima težine i dimenzija. Osnova broda bila je kapsula vraćena na Zemlju. Imao je oblik krnjeg stošca sa sfernim dnom i cilindričnim vrhom. Na osnovu konusa postavljena je kočiona instalacija od tri čvrsta goriva mlazni motori 4,5 kilonjutona svaki i vrijeme rada od 10 sekundi. Tokom spuštanja, kapsula je prva ušla u guste slojeve dna atmosfere. Stoga se samo ovdje nalazio teški toplinski štit. U prednjem cilindričnom dijelu nalazila se antena i padobranski dio. Postojala su tri padobrana: kočni, glavni i rezervni, koji su se istiskivali uz pomoć vazdušne opruge.

Unutar kokpita nalazila se slobodna zapremina od 1,1 kubni metar. Astronaut, obučen u hermetičko svemirsko odijelo, nalazio se u stolici. Ispred njega su se nalazili prozor i kontrolna tabla. Na farmi iznad broda postavljen je SAS barut motor. Sistem održavanja života na Merkuriju se značajno razlikovao od onog na Vostoku. Unutar broda stvorena je atmosfera čistog kiseonika sa pritiskom od 228-289 mm Hg. Art. Kako se kisik trošio iz cilindara, on je dopremljen u kabinu i svemirsko odijelo astronauta. Za uklanjanje ugljičnog dioksida korišten je litijum hidroksid. Odijelo je hlađeno kisikom, koji je prije upotrebe za disanje doveden do donjeg dijela tijela. Temperatura i vlažnost održavani su pomoću evaporativnih izmjenjivača topline - vlaga se sakupljala pomoću sunđera, koji se povremeno iscijeđivao (ispostavilo se da ova metoda nije prikladna u bestežinskim uvjetima, pa je korištena samo na prvim brodovima). Struja je osigurana punjive baterije. Cijeli sistem za održavanje života dizajniran je za samo 1,5 dana. Za kontrolu stava "Merkur" je imao 18 upravljivih motora koji su radili na jednokomponentnom gorivu - vodikovom peroksidu. Astronaut je pljusnuo s brodom na površinu okeana.

Kapsula je imala nezadovoljavajuću uzgonu, pa je za svaki slučaj imala splav na naduvavanje.

“Prva svemirska letjelica kreće sa Zemlje brzinom od 0,68 s...” Ovako počinje tekst problema u udžbeniku fizike za učenike 11. razreda, osmišljenom da im pomogne da konsoliduju osnovne odredbe u njihovim glavama relativističke mehanike. Dakle: „Prva svemirska letjelica kreće sa površine zemlje brzinom od 0,68 s. Drugo vozilo kreće se od prvog u istom smjeru brzinom V2 = 0,86 s. Potrebno je izračunati brzinu drugog broda u odnosu na planetu Zemlju.

Oni koji žele provjeriti svoje znanje mogu vježbati u rješavanju ovog problema. Također možete sudjelovati u rješavanju testa zajedno sa školarcima: „Prva svemirska letjelica kreće s površine zemlje brzinom od 0,7 s. (c je oznaka za brzinu svjetlosti). Drugo vozilo počinje da se kreće od prvog u istom pravcu. Njegova brzina je 0,8 s. Treba izračunati brzinu drugog broda u odnosu na planetu Zemlju.

Oni koji smatraju da su upućeni u ovu materiju imaju mogućnost izbora – ponuđena su četiri moguća odgovora: 1) 0; 2) 0,2 s; 3) 0,96 s; 4) 1,54 s.

bitan didaktičke svrhe autori ove lekcije predlažu da se učenici upoznaju sa fizičkim i filozofskim značenjem Einsteinovih postulata, suštinom i svojstvima relativističkog koncepta vremena i prostora itd. Obrazovni cilj časa je da se kod dječaka i djevojčica razvije dijalektičko-materijalistički pogled na svijet.

No, čitatelji članka koji su upoznati s istorijom domaćih svemirskih letova složit će se da zadaci u kojima se spominje izraz "prva svemirska letjelica" mogu imati značajniju edukativnu ulogu. Po želji, nastavnik koji koristi ove zadatke može otkriti i kognitivne i patriotske aspekte problematike.

Prva letjelica u svemiru, uspjesi domaće svemirske nauke općenito - šta se o tome zna?

O važnosti istraživanja svemira

Svemirska istraživanja unela su u nauku najvrednije podatke, što je omogućilo da se sagleda suština novih prirodnih pojava i stave u službu ljudima. Koristeći veštačke satelite, naučnici su uspeli da odrede tačan oblik planete Zemlje, proučavanjem orbite postalo je moguće pratiti regione magnetnih anomalija u Sibiru. Uz korištenje raketa i satelita, uspjeli su otkriti i istražiti radijacijske pojaseve oko Zemlje. Uz njihovu pomoć to je postalo moguće rješenje mnoga druga složena pitanja.

Prva svemirska letjelica koja je posjetila Mjesec

Mjesec je nebesko tijelo s kojim su povezani najspektakularniji i najimpresivniji uspjesi svemirske nauke.

Let na Mesec prvi put u istoriji izvela je 2. januara 1959. godine automatska stanica "Luna-1". Prvo lansiranje vještačkog bilo je značajan napredak u oblasti istraživanja svemira. Ali glavni cilj projekta nije postignut. Sastojao se u realizaciji leta sa Zemlje na Mjesec. Lansiranje satelita omogućilo je dobivanje vrijednih naučnih i praktičnih informacija o letovima do drugih svemirskih tijela. U toku leta Lune-1 razvijen je drugi (prvi put!) Osim toga, postalo je moguće dobiti podatke o radijacijskom pojasu zemaljske kugle, a dobivene su i druge vrijedne informacije. Svetska štampa je prisvojila svemirski brod"Luna-1" ime "San".

AMC "Luna-2" je skoro u potpunosti ponovio svog prethodnika. Korišteni instrumenti i oprema omogućili su praćenje međuplanetarnog prostora, kao i ispravljanje informacija koje je dobila Luna-1. Lansiranje (12.09.1959.) je takođe izvršeno pomoću rakete-nosača 8K72.

Luna-2 je 14. septembra stigla do površine prirodnog satelita Zemlje. Izvršen je prvi let sa naše planete na Mesec. Na AMS-u su bile tri simbolične zastavice, na kojima je bio natpis: "SSSR, septembar 1959." U sredinu je postavljena metalna kugla, koja pri udaru o podlogu, nebesko telo razbijen na desetine malih zastavica.

Zadaci dodijeljeni automatskoj stanici:

• dostizanje površine mjeseca;
• razvoj druge kosmičke brzine;
• savladavanje gravitacije planete Zemlje;
• isporuka zastava "SSSR" na površinu Mjeseca.

Svi su bili ispunjeni.

"istok"

Bila je to prva svemirska letjelica na svijetu od svih lansiranih u Zemljinu orbitu. Akademik M. K. Tikhonravov, pod vodstvom poznatog konstruktora S. P. Koroljeva, obavljao je razvoj dugi niz godina, počevši od proljeća 1957. U aprilu 1958. postali su poznati približni parametri budućeg broda, kao i njegovi opći pokazatelji. Pretpostavljalo se da će prva letjelica imati težinu od oko 5 tona i da će joj pri ulasku u atmosferu biti potrebna dodatna termička zaštita teška oko 1,5. Osim toga, bilo je predviđeno i za katapultiranje pilota.

Stvaranje eksperimentalnog aparata završeno je u aprilu 1960. godine. Na ljeto su počeli njegovi testovi.

Prva svemirska letjelica Vostok (fotografija ispod) sastojala se od dva elementa: odjeljka za instrumente i vozila za spuštanje međusobno povezanih.

Plovilo je bilo opremljeno ručnim i automatskim upravljanjem, orijentacijom prema Suncu i Zemlji. Osim toga, postojalo je sletanje, termička kontrola i napajanje. Ploča je dizajnirana za let jednog pilota u svemirskom odijelu. Brod je imao dva prozora.

Prva svemirska letjelica otišla je u svemir 12. aprila 1961. godine. Sada se ovaj datum slavi kao Dan kosmonautike. Na današnji dan Yu.A. Gagarin je lansirao prvu svemirsku letjelicu na svijetu u orbitu. Napravili su revoluciju oko Zemlje.

Glavni zadatak koji je izvršila prva svemirska letjelica sa čovjekom na brodu bio je proučavanje dobrobiti i performansi astronauta izvan naše planete. Uspješan let Gagarina, našeg sunarodnika, prvog čovjeka koji je vidio Zemlju iz svemira, doveo je razvoj nauke na novi nivo.

Pravi let u besmrtnost

“Prva svemirska letjelica s ljudskom posadom lansirana je u Zemljinu orbitu 12. aprila 1961. godine. Prvi pilot-kosmonaut satelita Vostok bio je državljanin SSSR-a, pilot, major Gagarin Yu.A.

Reči iz nezaboravne poruke TASS-a zauvek će ostati u istoriji, na jednoj od njenih najznačajnijih i najsvetlijih stranica. Posle decenija, letovi u svemir će se pretvoriti u običnu, svakodnevnu pojavu, ali let čoveka iz malog ruskog grada - Gžacka - zauvek je ostao u glavama mnogih generacija kao veliki ljudski podvig.

svemirska trka

Između Sovjetskog Saveza i Sjedinjenih Država tih godina je bilo neizgovoreno nadmetanje za pravo da igraju vodeću ulogu u osvajanju svemira. Lider takmičenja bio je Sovjetski Savez. Sjedinjenim Državama su nedostajala moćna lansirna vozila.

Sovjetska astronautika je već testirala svoj rad u januaru 1960. tokom testiranja u Tihom okeanu. Sve glavne novine u svijetu objavile su informaciju da će čovjek uskoro biti lansiran u svemir u SSSR-u, što će, naravno, ostaviti Sjedinjene Države iza sebe. Svi ljudi svijeta čekali su prvi ljudski let s velikim nestrpljenjem.

U aprilu 1961. čovjek je prvi put pogledao Zemlju iz svemira. "Vostok" je jurio ka Suncu, cela planeta je pratila ovaj let sa radio prijemnika. Svijet je bio šokiran i uzbuđen, svi su neodvojivo pratili tok najvećeg eksperimenta u istoriji čovječanstva.

Trenuci koji su potresli svijet

"Čovjek u svemiru!" Ova vijest prekinula je rad radio-telegrafskih agencija usred rečenice. “Čovjeka su lansirali Sovjeti! Jurij Gagarin u svemiru!

Vostoku je trebalo samo 108 minuta da obleti planetu. I ovi minuti nisu samo svjedočili o brzini leta letjelice. Bile su to prve minute novog svemirskog doba, zbog čega je svijet bio toliko šokiran njima.

Trka između dvije supersile za titulu pobjednika u borbi za istraživanje svemira završena je pobjedom SSSR-a. U maju su Sjedinjene Države također lansirale čovjeka u svemir na balističkoj putanji. Pa ipak, početak izlaska čovjeka izvan Zemljine atmosfere postavili su sovjetski ljudi. Prvu letjelicu "Vostok" sa astronautom na brodu poslala je upravo Zemlja Sovjeta. Ova činjenica bila je predmet izuzetnog ponosa sovjetskog naroda. Štaviše, let je trajao duže, išao mnogo više, pratio mnogo složeniju putanju. Osim toga, Gagarinova prva svemirska letjelica (fotografija ga predstavlja izgled) ne može se porediti sa kapsulom u kojoj je leteo američki pilot.

Jutro svemirskog doba

Ovih 108 minuta zauvek je promenilo život Jurija Gagarina, naše zemlje i celog sveta. Nakon što je brod otišao sa čovjekom na njemu, ljudi na Zemlji počeli su smatrati ovaj događaj jutrom svemirskog doba. Nije bilo osobe na planeti koja bi uživala tako veliku ljubav ne samo svojih sugrađana, već i ljudi cijelog svijeta, bez obzira na nacionalnost, politička i vjerska uvjerenja. Njegov podvig bio je oličenje svega najboljeg što je stvorio ljudski um.

"ambasador mira"

Obišao Zemlju na brodu Vostok, Jurij Gagarin je krenuo na put oko svijeta. Svi su želeli da vide i čuju prvog astronauta na svetu. Podjednako su ga srdačno primili premijeri i predsjednici, veliki vojvode i kraljevi. A takođe su Gagarina radosno dočekali rudari i pristanište, vojska i naučnici, studenti velikih svjetskih univerziteta i starješine napuštenih sela u Africi. Prvi kosmonaut je bio jednako jednostavan, druželjubiv i susretljiv prema svima. Bio je to pravi "ambasador mira", priznat od naroda.

"Jedna velika i lijepa ljudska kuća"

Diplomatska misija Gagarina bila je veoma važna za zemlju. Niko nije mogao biti tako uspješan kao prvi čovjek u svemiru, da veže čvorove prijateljstva između ljudi i naroda, da ujedini misli i srca. Imao je nezaboravan, šarmantan osmeh, neverovatnu dobronamernost, koja je spajala ljude različite zemlje, različita vjerovanja. Njegovi strastveni, iskreni govori koji su pozivali na mir u svijetu bili su izuzetno uvjerljivi.

„Video sam kako je Zemlja lepa“, rekao je Gagarin. - Državne granice se ne razlikuju od svemira. Naša planeta iz svemira izgleda kao jedna velika i lijepa ljudska kuća. Svi pošteni ljudi na Zemlji odgovorni su za red i mir u svojim domovima. Beskrajno su mu verovali.

Uspon zemlje bez presedana

U osvit tog nezaboravnog dana bio je poznat ograničenom krugu ljudi. U podne je cela planeta prepoznala njegovo ime. Milioni su dopirali do njega, zavoljeli ga zbog njegove dobrote, mladosti, ljepote. Za čovječanstvo je postao vjesnik budućnosti, izviđač koji se vratio iz opasne potrage, koji je otvorio nove puteve ka znanju.

U očima mnogih, on je personificirao svoju zemlju, bio je predstavnik naroda koji je svojevremeno dao ogroman doprinos pobjedi nad nacistima, a sada su se prvi uzdigli u svemir. Ime Gagarina, koji je dobio titulu heroja Sovjetski savez, postao je simbol neviđenog uspona zemlje do novih visina društvenog i ekonomskog napretka.

Početna faza istraživanja svemira

Još prije čuvenog leta, kada je u svemir lansirana prva svemirska letjelica sa čovjekom na brodu, Gagarin je razmišljao o važnosti istraživanja svemira za ljude, za šta su potrebni snažni brodovi i rakete. Zašto se postavljaju teleskopi i izračunavaju orbite? Zašto sateliti polijeću, a antene radio stanica se dižu? On je veoma dobro razumeo hitnu potrebu i važnost ovih poslova i nastojao je da doprinese početnoj fazi ljudskog istraživanja svemira.

Prva svemirska letjelica "Vostok": zadaci

Glavni naučni zadaci s kojima se suočio brod "Vostok" bili su sljedeći. Prvo, proučavanje uticaja uslova leta u orbiti na stanje ljudskog tela i njegove performanse. Drugo, testiranje principa izgradnje svemirskih letelica.

Istorija stvaranja

Godine 1957. S.P. Koroljov je u okviru naučnog dizajnerskog biroa organizovao posebno odeljenje br. umjetni sateliti naša planeta. Odeljenje je vodio saradnik Koroljev M.K. Tikhonravym. Također, ovdje su proučavana pitanja stvaranja satelita kojim upravlja osoba na brodu. Royal R-7 se smatrao lansirnim vozilom. Prema proračunima, raketa sa trećim stepenom zaštite uspjela je u nisku Zemljinu orbitu lansirati teret težak pet tona.

Matematičari Akademije nauka su učestvovali u proračunima u ranoj fazi razvoja. Izdato je upozorenje da bi desetostruko preopterećenje moglo dovesti do balističkog deorbite.

Odjeljenje je istražilo uslove za realizaciju ovog zadatka. Morao sam napustiti razmatranje krilatih opcija. Kao najprihvatljiviji način za povratak osobe, proučavane su mogućnosti njegovog izbacivanja i daljeg spuštanja padobranom. Nije bilo odredbe za odvojeno spašavanje vozila koje se spuštalo.

U tijeku medicinskih istraživanja, dokazano je da je za ljudsko tijelo najprihvatljiviji sferni oblik vozila za spuštanje, koji mu omogućava da izdrži značajna opterećenja bez ozbiljnih posljedica po zdravlje astronauta. Upravo je sferni oblik odabran za proizvodnju modula za spuštanje broda s posadom.

Prvi je poslat brod "Vostok-1K". Bio je to automatski let, koji se dogodio u maju 1960. Kasnije je napravljena i testirana modifikacija Vostok-3KA, koja je bila potpuno spremna za letove s posadom.

Pored jednog neuspjelog leta, koji je na samom startu završio kvarom lansirne rakete, program je predviđao lansiranje šest bespilotnih vozila i šest svemirskih letjelica s ljudskom posadom.

Program je realizovan:

• izvođenje ljudskog leta u svemir - prva svemirska letjelica "Vostok 1" (fotografija predstavlja sliku broda);
• trajanje leta po danu: "Vostok-2";
• dirigovanje grupni letovi: "Vostok-3" i "Vostok-4";
• učešće u svemirskom letu prve žene kosmonauta: "Vostok-6".

"Vostok": karakteristike i uređaj broda

karakteristike:

• težina - 4,73 tone;
• dužina - 4,4 m;
• prečnik - 2,43 m.

uređaj:

• sferno spušteno vozilo 2,3 m);
• orbitalni i konusni odeljak za instrumente (2,27 t, 2,43 m) - mehanički su povezani jedan s drugim pomoću pirotehničkih brava i metalnih traka.

Oprema

Automatsko i ručno upravljanje, automatska orijentacija prema Suncu i ručna orijentacija prema Zemlji.

Održavanje života (osigurano 10 dana za održavanje unutrašnje atmosfere, koja odgovara parametrima Zemljine atmosfere).

Komandno-logička kontrola, napajanje, termička kontrola, sletanje.

Za muški posao

Da bi se omogućio rad čovjeka u svemiru, tabla je opremljena sljedećom opremom:

• autonomni i radiotelemetrijski uređaji neophodni za praćenje stanja astronauta;
• Uređaji za radiotelefonsku komunikaciju sa zemaljskim stanicama;
• komandna radio veza;
• uređaji za programsko vrijeme;
• televizijski sistem za praćenje pilota sa zemlje;
• radio sistem za praćenje orbite i određivanje pravca broda;
• kočioni pogonski sistem i drugo.

Uređaj za silazno vozilo

Vozilo za spuštanje imalo je dva prozora. Jedan od njih se nalazio na ulaznom otvoru, nešto iznad glave pilota, a drugi, sa posebnim sistemom za orijentaciju, bio je postavljen u podu kod njegovih nogu. Obučen se nalazio na katapultnom sjedištu. Predviđeno je da se kosmonaut nakon kočenja spuštenog vozila na visini od 7 km katapultira i spusti padobranom. Osim toga, bilo je moguće da pilot sleti unutar samog aparata. Vozilo za spuštanje imalo je padobran, ali nije bilo opremljeno sredstvima za meko sletanje. Ovo je prijetilo osobi koja se nalazila u njemu da dobije ozbiljne modrice pri slijetanju.

Ako automatski sistemi pokvare, astronaut bi mogao koristiti ručnu kontrolu.

Brodovi Vostok nisu imali uređaje za letove s ljudskom posadom na Mjesec. U njima je bijeg ljudi bez posebne obuke bio neprihvatljiv.

Ko je upravljao brodovima Vostok?

Yu. A. Gagarin: prva svemirska letjelica "Vostok - 1". Fotografija ispod je slika rasporeda broda. G. S. Titov: "Vostok-2", A. G. Nikolaev: "Vostok-3", P.R. Popović: "Vostok-4", V. F. Bykovsky: "Vostok-5", V. V. Tereškova: "Vostok-6".

Zaključak

108 minuta, tokom kojih je "Vostok" napravio revoluciju oko Zemlje, život planete je zauvek promenjen. Ne samo istoričari neguju sećanje na ove minute. Žive generacije i naši daleki potomci će s poštovanjem čitati dokumente koji govore o rađanju nove ere. Doba koje je ljudima otvorilo put u ogromna prostranstva svemira.

Koliko god da je čovečanstvo napredovalo u svom razvoju, ono će to uvek pamtiti. nevjerovatan dan kada se čovek prvi put našao licem u lice sa kosmosom. Ljudi će uvijek pamtiti besmrtno ime slavnog pionira svemira, koji je postao običan Rus - Jurija Gagarina. Sva današnja i sutrašnja dostignuća u svemirskoj nauci mogu se smatrati koracima za njim, rezultatom njegove prve i najvažnije pobjede.

Recimo da želite da budete pisac naučne fantastike, da pišete fantastiku ili da napravite svemirsku igru. U svakom slučaju, morat ćete izmisliti vlastiti svemirski brod, smisliti kako će letjeti, koje će sposobnosti i karakteristike imati i pokušati ne pogriješiti u ovoj nejednoj jednostavnoj stvari. Na kraju krajeva, želite da svoj brod učinite realističnim i uvjerljivim, ali u isto vrijeme sposobnim ne samo da leti na Mjesec. Uostalom, svi svemirski kapetani spavaju i vide kako koloniziraju Alpha Centauri, bore se sa vanzemaljcima i spašavaju svijet.

dakle, početi Hajde da se pozabavimo najneverovatnijim zabludama o svemirskim brodovima i svemiru. I prva zabluda će biti sljedeća:

Svemir nije okean!

Dao sam sve od sebe da ovu zabludu izbacim iz prve ruke, kako ne bi ličio na Atomske rakete, ali jednostavno se ne penje ni na jednu kapiju. Sve ove beskrajne galaksije, preduzeća i drugi Yamatoi.
Prostor nije blizu okeana, u njemu nema trenja, nema gore i dolje, neprijatelj se može približiti sa bilo kojeg mjesta, a brodovi, nakon što pokupe brzinu, mogu letjeti čak i postrance, čak i nazad. Bitka će se odvijati na takvim udaljenostima da se neprijatelj može vidjeti samo kroz teleskop. koristiti dizajn morski brodovi u svemiru - idiotizam. Na primjer, u bitci će se prvi pucati na brodski most koji viri iz trupa.

"Dno" letjelice je mjesto gdje se nalazi motor.

Zapamtite jednom za svagda - donji deo letelice je tamo gde se usmerava ispuh motora koji radi, a vrh je u pravcu u kome se ubrzava! Jeste li ikada osjetili pritisak u sjedištu automobila pri ubrzavanju? Gura uvijek u smjeru suprotnom od kretanja. Samo na Zemlji dodatno djeluje planetarna gravitacija, au svemiru će ubrzanje vašeg broda postati analogno sili gravitacije. Dugi brodovi će više ličiti na nebodere s puno podova.

Borac u svemiru

Volite li gledati borbene avione kako lete u Battlestar Galactica ili u Ratovima zvijezda? Dakle, sve je ovo glupo i nerealno koliko može biti. Od čega da počnem?

• neće biti manevara aviona u svemiru, gašenja motora možete letjeti kako želite, a da biste se otrgli progonitelju, dovoljno je okrenuti brod nosom unazad i pucati u neprijatelja. Što je vaša brzina veća, teže je promijeniti kurs - ne mrtve petlje, najbliža analogija je natovareni kamion na ledu.
• Takvom borbenom avionu je potreban pilot na isti način kao što su svemirskom brodu potrebna krila. Pilot je dodatna težina samog pilota i sistema za održavanje života, dodatni troškovi za platu pilota i osiguranje u slučaju smrti, ograničenje manevarske sposobnosti zbog činjenice da ljudi slabo podnose preopterećenja, smanjenje borbena sposobnost - kompjuter odmah vidi 360 stepeni, ima trenutnu reakciju, nikada se ne umara i nikada ne paniči.
• Usisnici zraka također nisu potrebni. Zahtjevi za atmosferske i svemirske lovce su toliko različiti da je ili prostor ili atmosfera, ali ne oboje.
• Borci u svemiru su beskorisni. Kako je to?!! Ne pokušavaj ni da prigovoriš. Živim 2016. i čak i sada sistemi protivvazdušne odbrane uništavaju apsolutno sve avione bez izuzetka. Mali lovci ne mogu biti opremljeni adekvatnim oklopom ili dobrim oružjem, a veliki neprijateljski brod može lako da stane u hladan radar i laserski sistem od par stotina megavata sa efektivnim dometom od milion kilometara. Neprijatelj će ispariti sve vaše hrabre pilote zajedno sa njihovim lovcima prije nego što uopće shvate šta se dogodilo. To se donekle može uočiti već sada, kada je domet protivbrodskih raketa postao veći od dometa aviona na nosaču. Nažalost, svi nosači aviona su sada samo gomila beskorisnog metala.

Nakon čitanja posljednjeg pasusa, možete biti jako ogorčeni i podsjetiti me na one nevidljive.

Nema skrivenosti u svemiru!

Ne, odnosno to se uopšte ne dešava, tačka. Poenta ovdje nije u stealth radiju i modernoj crnoj boji, već u drugom zakonu termodinamike, kako je objašnjeno u nastavku. Na primjer, uobičajena temperatura prostora je 3 Kelvina, tačka smrzavanja vode je 273 Kelvina. Svemirski brod sija toplinom poput božićne jelke i tu se ništa ne može učiniti, baš ništa. Na primjer, potisnici Shuttlea vidljivi su sa udaljenosti od otprilike 2 astronomske jedinice, odnosno 299 miliona kilometara. Ne postoji način da sakrijete izduvne gasove svojih motora, a ako su to vidjeli neprijateljski senzori, onda ste u velikoj nevolji. Iz ispuha vašeg broda možete odrediti:

1. Vaš kurs
2. Težina broda
3. potisak motora
4. tip motora
5. Snaga motora
6. Ubrzanje broda
7. protok mase mlaza
8. Stopa isteka

Nije kao Star Trek, zar ne?

Svemirskim brodovima su potrebni prozori kao i podmornicama.

Prozori slabe krutost trupa, prenose zračenje i podložni su oštećenjima. Ljudske oci u svemiru ne vide mnogo, vidljivo svetločini mali dio čitavog spektra elektromagnetno zračenje, kojim je prostor ispunjen, a bitke će se odvijati na kolosalnim udaljenostima, a neprijateljski prozor se može vidjeti samo kroz teleskop.



. Ali sasvim je moguće oslijepiti od udarca neprijateljskog lasera. Moderni ekrani su sasvim prikladni za simulaciju prozora apsolutno bilo koje veličine, a ako je potrebno, kompjuter može pokazati nešto što ljudsko oko ne može vidjeti, na primjer, neku vrstu magline ili galaksije.

Nema zvuka u svemiru.

Prvo, šta je zvuk? Zvuk je elastični talas mehaničkih vibracija u tečnom čvrstom ili gasovitom mediju. A pošto u vakuumu nema ničega i nema zvuka? Pa, delimično tačno, u svemiru nećete čuti obične zvukove, ali svemir nije prazan. Na primjer, na udaljenosti od 400 hiljada kilometara od zemlje (lunarna orbita), u prosjeku sedam miliona čestica po kubnom metru.

Vakum je prazan.

Oh, zaboravi na to. U našem univerzumu sa njegovim zakonima to ne može biti. Pre svega, šta se podrazumeva pod vakuumom? Postoji tehnički vakuum, fizički, lažni, Ajnštajnov vakuum. Na primjer, ako napravite posudu od apsolutno neprobojne tvari, uklonite apsolutno svu materiju iz nje i tamo stvorite vakuum, tada će kontejner i dalje biti ispunjen zračenjem poput elektromagnetskih i drugih fundamentalnih interakcija.

U redu, ali ako zaštitite kontejner, šta onda? Naravno, nije mi sasvim jasno kako se gravitacija može ekranizirati, ali recimo. Čak i tada kontejner neće biti prazan, virtuelne kvantne čestice i fluktuacije će se stalno pojavljivati ​​i nestajati u njemu kroz čitav volumen. Da, samo tako, pojavljuju se niotkuda i nestaju u nigdje - kvantna fizika apsolutno pljuni na svoju logiku i zdrav razum. Ove čestice i fluktuacije se ne mogu ukloniti. Da li ove čestice postoje fizički ili su samo matematički model je otvoreno pitanje, ali ove čestice stvaraju sasvim stvarne efekte.

Koja je dovraga temperatura u vakuumu?

Međuplanetarni prostor ima temperaturu od oko 3 stepena Kelvina zbog CMB, naravno, temperatura raste u blizini zvijezda. Ovo misteriozno zračenje je eho Velikog praska, njegov eho. Širio se po svemiru i njegova temperatura se mjeri pomoću "crnog tijela" i crne naučne magije. Zanimljivo je da se najhladnija tačka našeg Univerzuma nalazi u zemljinoj laboratoriji, njena temperatura je 0.000 000 000 1 To ili nulta tačka milijardu stepena Kelvina. Zašto ne nula? Apsolutna nula je nedostižna u našem univerzumu.

Radijatori u svemiru

Bio sam jako iznenađen što neki ne razumiju kako radijatori rade u svemiru i "Zašto su potrebni, hladno je u svemiru." U svemiru je zaista hladno, ali vakuum je idealan toplotni izolator i jedan od glavnih problema svemirskog broda je kako se ne rastopiti. Radijatori gube energiju zbog zračenja - sijaju toplinskim zračenjem i hlade se, kao bilo koji objekt u našem svemiru s temperaturom iznad apsolutna nula. Posebno pametne ljude podsjećam da se toplota ne može pretvoriti u električnu energiju, toplota se ne može pretvoriti u ništa. Prema drugom zakonu termodinamike, toplota se ne može uništiti, transformisati ili apsorbovati bez traga, već samo odneti na drugo mesto. Termoelektrični generator pretvara u električnu energiju temperaturna razlika, a budući da je njegova efikasnost daleko od 100%, tada ćete imati još više topline nego što je bilo prvobitno.

Na ISS-u, antigravitacija / bez gravitacije / mikrogravitacija?

Na ISS-u nema antigravitacije, nema mikrogravitacije, nema nedostatka gravitacije - sve su to zablude. Sila privlačenja na stanici je otprilike 93% sile gravitacije na površini Zemlje. Kako lete tamo? Ako se kabl pukne kod lifta, onda će svi unutra iskusiti istu stvar.Koliko ljudi, nakon što pogleda dovoljno filmova, pomisli: „Da sam na Mjesecu, mogao bih dizati višetonsku kaldrmu jednom rukom“. Zato zaboravi na to. Uzmimo neki laptop za igrice od pet kilograma. Težina ovog laptopa je sila kojom pritiska oslonac, na primjer mršava koljena štrebera s naočarima. Masa je koliko je supstance u ovom laptopu i ona je uvek i svuda konstantna, osim što se ne kreće, u odnosu na vas, brzinom bliskom svetlosti.

Na Zemlji, laptop je težak 5 kg, 830 grama na Mesecu, 1,89 kg na Marsu i nula na ISS-u, ali će masa svuda biti pet kilograma. Također, masa određuje količinu energije koja je potrebna za promjenu položaja u prostoru objekta koji ima istu masu. Da biste pomerili kamen od 10 tona, morate potrošiti kolosalnu, po ljudskim standardima, količinu energije, to je kao da gurate ogroman Boeing na pistu. A ako ti, iznervirani, iz ljutnje šutneš ovaj nesrećni kamen, onda ćeš, kao predmet mnogo manje mase, odletjeti daleko, daleko. Sila akcije je jednaka reakciji, sjećate se?

Bez svemirskog odela u svemiru

Uprkos nazivu "eksplozivna dekompresija", eksplozije neće biti, a bez skafandera možete ostati u svemiru desetak sekundi, a da ne dobijete trajnu štetu. U slučaju smanjenja pritiska, pljuvačka iz usta će momentalno ispariti iz osobe, sav zrak će izletjeti iz pluća, želuca i crijeva - da, prdeć će bombardirati vrlo primjetno. Najvjerovatnije će astronaut umrijeti od gušenja prije od zračenja ili dekompresije. Ukupno, možete živjeti oko minut.

Treba vam gorivo da letite u svemiru.

Prisustvo goriva na brodu je neophodan ali ne i dovoljan uslov. Ljudi često brkaju gorivo i reakcionu masu. Koliko puta vidim u filmovima i igricama: "Malo goriva", "Kapetan, ponestalo goriva", indikator goriva je na nuli" - Ne! Svemirski brodovi ovo nisu automobili, gde možete leteti ne zavisi od količine goriva.

Sila akcije jednaka je reakciji, a da biste poletjeli naprijed, morate nešto silom baciti nazad. Ono što raketa izbaci iz mlaznice naziva se reakciona masa, a izvor energije za sve ovo djelovanje je gorivo. Na primjer, u ionskom motoru, gorivo će biti električna energija, reakciona masa će biti plin argon, u nuklearnom motoru uranijum će biti gorivo, a vodonik će biti reakciona masa. Sva zabuna je zbog hemijskih raketa, gde su gorivo i reakciona masa isti, ali nikome pri zdravoj pameti ne bi palo na pamet da leti na hemijsko gorivo izvan lunarne orbite zbog veoma niske efikasnosti.

Ne postoji maksimalna udaljenost leta

Nema trenja u prostoru, a maksimalna brzina broda ograničena je samo brzinom svjetlosti. Dok motori rade, letjelica povećava brzinu, kada se ugase – održat će postignutu brzinu dok ne počnete ubrzavati u drugom smjeru. Stoga, nema smisla govoriti o dometu leta, jer ćete ubrzati letjeti dok Univerzum ne umre, ili dok se ne srušite na planetu ili još gore.

Možete letjeti do Alpha Centauri čak i sada, za par miliona godina mi ćemo letjeti. Inače, u svemiru možete usporiti samo okretanjem broda s motorom naprijed, davanjem gasa, kočenje u prostoru naziva se ubrzanje u suprotnom smjeru. Ali budite oprezni – da biste usporili sa, recimo, 10 km/s na nulu, potrebno je potrošiti istu količinu vremena i energije kao i ubrzavanje do ovih istih 10 km/s. Drugim riječima - ubrzano, ali u rezervoarima goriva/reakciona masa nije dovoljna za kočenje? Tada ste osuđeni na propast i letećete kroz galaksiju do kraja vremena.

Vanzemaljci nemaju šta da kopaju na našoj planeti!

Nema elemenata na Zemlji koji se ne bi mogli iskopati u najbližem asteroidnom pojasu. Da, naša planeta nije ni blizu toga da ima nešto barem donekle jedinstveno. Na primjer, voda je najzastupljenija supstanca u svemiru. Život? Jupiterovi sateliti Evropa i Encelad bi mogli da podrže život. Niko neće biti vučen po podu galaksije zarad patetičnog čovječanstva. Zašto? Ako je dovoljno izgraditi rudarsku stanicu na najbližoj nenaseljenoj planeti ili asteroidu, i ne morate ići u daleke zemlje.

Pa, izgleda da je sve sređeno sa zabludama, a ako sam nešto propustio, objasniću sledeći put.

Autorsko pravo na sliku Thinkstock

Trenutni rekord brzine u svemiru drži se 46 godina. Dopisnik se pitao kada će biti pretučen.

Mi ljudi smo opsjednuti brzinom. Tako se tek u posljednjih nekoliko mjeseci saznalo da su studenti u Njemačkoj postavili brzinski rekord za električni automobil, a američko ratno zrakoplovstvo planira poboljšati hipersonične letjelice na način da razvijaju brzine pet puta veće od brzine zvuka, tj. preko 6100 km/h.

Takvi avioni neće imati posadu, ali ne zato što ljudi ne mogu da se kreću tako velikom brzinom. U stvari, ljudi su se već kretali brzinama koje su nekoliko puta veće od brzine zvuka.

Međutim, postoji li granica preko koje naša tijela koja brzo jure više neće moći izdržati preopterećenja?

Trenutni brzinski rekord jednako drže tri astronauta koji su učestvovali u svemirskoj misiji Apollo 10 - Tom Stafford, John Young i Eugene Cernan.

1969. godine, kada su astronauti obletjeli Mjesec i vratili se nazad, kapsula u kojoj su se nalazili postigla je brzinu koja bi na Zemlji bila jednaka 39,897 km/h.

"Mislim da smo prije sto godina jedva mogli zamisliti da bi osoba mogla putovati u svemir brzinom od skoro 40.000 kilometara na sat", kaže Jim Bray iz avio koncerna Lockheed Martin.

Bray je direktor projekta useljivog modula za perspektivnu svemirsku letjelicu Orion, koju razvija američka svemirska agencija NASA.

Kako su zamislili programeri, svemirska letjelica Orion - višenamjenska i djelomično višekratna - trebala bi odvesti astronaute u nisku Zemljinu orbitu. Moguće je da će uz njegovu pomoć biti moguće oboriti brzinski rekord postavljen za osobu prije 46 godina.

Nova super-teška raketa uključena u sistem svemirska lansiranja(Space Launch System), prema planu, svoj prvi let s posadom trebalo bi da obavi 2021. godine. Ovo će biti prelet asteroida u lunarnoj orbiti.

Prosječna osoba može podnijeti oko pet G prije nego što se onesvijesti.

Zatim bi trebalo da slede višemesečne ekspedicije na Mars. Sada bi, prema dizajnerima, uobičajena maksimalna brzina Oriona trebala biti oko 32.000 km/h. Međutim, brzina koju je razvio Apollo 10 može se nadmašiti čak i ako se zadrži osnovna konfiguracija svemirske letjelice Orion.

"Orion je dizajniran da leti do raznih ciljeva tokom svog životnog veka", kaže Bray. "Mogao bi biti mnogo brži od onoga što trenutno planiramo."

Ali čak ni "Orion" neće predstavljati vrhunac ljudskog potencijala brzine. "U osnovi, ne postoji drugo ograničenje brzine kojom možemo putovati osim brzine svjetlosti", kaže Bray.

Brzina svjetlosti je milijardu km/h. Ima li nade da ćemo uspjeti premostiti jaz između 40.000 km/h i ovih vrijednosti?

Iznenađujuće, brzina kao vektorska veličina koja označava brzinu kretanja i smjer kretanja nije problem za ljude u fizičkog čula sve dok je relativno konstantan i usmeren u jednom pravcu.

Stoga se ljudi - teoretski - mogu kretati u svemiru samo nešto sporije od "granične brzine svemira", tj. brzina svetlosti.

Ali čak i pod pretpostavkom da savladamo značajne tehnološke prepreke povezane s izgradnjom brzih svemirskih letjelica, naša krhka, uglavnom vodena tijela, suočit će se s novim opasnostima od efekata velike brzine.

Za sada bi mogle postojati samo zamišljene opasnosti kada bi ljudi mogli putovati brže od brzine svjetlosti kroz iskorištavanje rupa u modernoj fizici ili kroz otkrića koja razbijaju obrazac.

Kako izdržati preopterećenje

Međutim, ako namjeravamo putovati brzinom većom od 40.000 km/h, morat ćemo je dostići, a zatim usporiti, polako i sa strpljenjem.

Brzo ubrzanje i jednako brzo usporavanje prepuni su smrtne opasnosti za ljudsko tijelo. O tome svjedoči i težina tjelesnih povreda nastalih u saobraćajnim nesrećama, u kojima brzina pada sa nekoliko desetina kilometara na sat na nulu.

Šta je razlog tome? U tom svojstvu Univerzuma, koje se zove inercija ili sposobnost fizičko tijelo, koji ima masu, da se odupre promjeni svog stanja mirovanja ili kretanja u odsustvu ili kompenzaciji vanjskih utjecaja.

Ova ideja je formulisana u prvom Newtonovom zakonu, koji kaže: „Svako telo nastavlja da se drži u svom stanju mirovanja ili ravnomernog i pravolinijskog kretanja, sve dok i onoliko koliko ga primenjene sile ne primoraju da promeni ovo stanje.“

Mi ljudi smo u stanju da izdržimo ogromne G-sile bez ozbiljnih povreda, međutim, samo na nekoliko trenutaka.

"Stanje mirovanja i kretanja pri konstantnoj brzini normalno je za ljudsko tijelo, - objašnjava Bray. - Radije bismo trebali brinuti o stanju osobe u trenutku ubrzanja."

Prije otprilike jednog stoljeća, razvoj izdržljivih aviona koji su mogli manevrirati velikom brzinom naveo je pilote da prijavljuju čudne simptome uzrokovane promjenama brzine i smjera leta. Ovi simptomi su uključivali privremeni gubitak vida i osjećaj težine ili bestežinskog stanja.

Razlog su g-sile, mjerene u jedinicama G, što je omjer linearnog ubrzanja i ubrzanja slobodan pad na površini Zemlje pod uticajem privlačenja ili gravitacije. Ove jedinice odražavaju učinak ubrzanja slobodnog pada na masu, na primjer, ljudskog tijela.

Preopterećenje od 1 G jednako je težini tijela koje se nalazi u Zemljinom gravitacijskom polju i privučeno u centar planete brzinom od 9,8 m/sec (na nivou mora).

G-sile koje osoba doživljava vertikalno od glave do pete ili obrnuto su zaista loše vijesti za pilote i putnike.

Kod negativnih preopterećenja, tj. usporavanje, krv juri od nožnih prstiju do glave, javlja se osjećaj prezasićenosti, kao u stajanju na rukama.

"Crveni veo" (osjećaj koji osoba doživljava kada krv juri u glavu) nastaje kada se krvlju natečeni, prozirni donji kapci podignu i zatvore zjenice očiju.

Suprotno tome, tijekom ubrzanja ili pozitivnih g-sila, krv se odvodi od glave do nogu, oči i mozak počinju osjećati nedostatak kisika, jer se krv nakuplja u donjim ekstremitetima.

U početku, vid postaje zamućen, tj. dolazi do gubitka vida u boji i koluta se, kako se kaže, "sivi veo", zatim dolazi do potpunog gubitka vida ili "crnog vela", ali osoba ostaje pri svijesti.

Prekomjerna preopterećenja dovode do potpunog gubitka svijesti. Ovo stanje se naziva sinkopa izazvana kongestijom. Mnogi piloti su poginuli zbog činjenice da im je "crni veo" pao na oči - i oni su se srušili.

Prosječna osoba može podnijeti oko pet G prije nego što se onesvijesti.

Piloti, obučeni u specijalne anti-G kombinezone i obučeni na poseban način da zategnu i opuste mišiće trupa kako krv ne bi otišla iz glave, u stanju su da upravljaju letjelicom sa preopterećenjima od oko devet G.

Nakon postizanja stalne brzine krstarenja od 26.000 km/h u orbiti, astronauti ne doživljavaju veću brzinu od putnika komercijalnih avio-kompanija.

„Na kraće vremenske periode ljudsko tijelo može izdržati mnogo veće g-sile od devet G, kaže Jeff Sventek, izvršni direktor Aerospace Medical Association, sa sjedištem u Aleksandriji, Virginia. “Ali vrlo mali broj ljudi može izdržati velike G-sile u dužem vremenskom periodu.”

Mi ljudi smo u stanju da izdržimo ogromne G-sile bez ozbiljnih povreda, ali samo na nekoliko trenutaka.

Kratkoročni rekord izdržljivosti postavio je kapetan američkog ratnog zrakoplovstva Eli Bieding Jr. u zračnoj bazi Holloman u Novom Meksiku. Godine 1958., prilikom kočenja na specijalnim sankama na raketni pogon, nakon ubrzanja do 55 km/h za 0,1 sekundu, doživio je preopterećenje od 82,3 G.

Ovaj rezultat je zabilježio akcelerometar pričvršćen za njegova prsa. Beedingove oči su takođe bile prekrivene "crnim velom", ali je izbegao samo modrice tokom ove izvanredne demonstracije izdržljivosti ljudskog tela. Istina, po dolasku je u bolnici proveo tri dana.

A sada u svemir

Astronauti su, u zavisnosti od vozila, takođe iskusili prilično visoke g-sile - od tri do pet Gs - tokom poletanja i prilikom ponovnog ulaska u atmosferu.

Ove g-sile se relativno lako podnose, zahvaljujući pametnoj ideji vezivanja svemirskih putnika u sjedišta u ležećem položaju okrenutom prema smjeru leta.

Jednom kada dostignu stalnu brzinu krstarenja od 26.000 km/h u orbiti, astronauti ne doživljavaju veću brzinu od putnika na komercijalnim letovima.

Ako preopterećenja neće predstavljati problem za dugoročne ekspedicije na svemirskom brodu Orion, onda je s malim svemirskim stijenama - mikrometeoritima - sve teže.

Ove čestice veličine zrna riže mogu postići impresivne, ali destruktivne brzine do 300.000 km/h. Kako bi se osigurao integritet broda i sigurnost njegove posade, Orion je opremljen vanjskim zaštitnim slojem čija debljina varira od 18 do 30 cm.

Pored toga, obezbeđeni su i dodatni štitovi, kao i genijalno postavljanje opreme unutar broda.

„Da ne bismo izgubili sisteme leta koji su vitalni za cijelu svemirsku letjelicu, moramo precizno izračunati uglove pristupa mikrometeorita“, kaže Jim Bray.

Budite sigurni, mikrometeoriti nisu jedina prepreka svemirskim misijama, tokom kojih će velike brzine ljudskog leta u vakuumu igrati sve važniju ulogu.

Tokom ekspedicije na Mars morat će se rješavati i drugi praktični zadaci, na primjer, snabdijevanje posade hranom i suprotstavljanje povećanom riziku od raka zbog djelovanja kosmičkog zračenja na ljudski organizam.

Smanjenje vremena putovanja će smanjiti ozbiljnost takvih problema, tako da će brzina putovanja postati sve poželjnija.

Svemirski let nove generacije

Ova potreba za brzinom će postaviti nove prepreke na put svemirskim putnicima.

Nova NASA svemirska letjelica koja prijeti da sruši rekord brzine Apolla 10 i dalje će se oslanjati na vremenski testirane hemijske sisteme raketni motori koristi se od prvih svemirskih letova. Ali ovi sistemi imaju stroga ograničenja brzine zbog oslobađanja male količine energije po jedinici goriva.

Najpoželjniji, iako neuhvatljiv, izvor energije za brzu svemirsku letjelicu je antimaterija, blizanac i antipod obične materije.

Stoga, kako bi se značajno povećala brzina leta za ljude koji idu na Mars i dalje, naučnici prepoznaju da su potrebni potpuno novi pristupi.

"Sistemi koje imamo danas su prilično sposobni da nas dovedu tamo", kaže Bray, "ali svi bismo željeli svjedočiti revoluciji u motorima."

Eric Davis, vodeći istraživač fizičar na Institutu za napredne studije u Austinu, Teksas, i član NASA-inog programa za proboj fizike kretanja, šestogodišnji istraživački projekat, koji je završen 2002. godine, identificirao je tri najperspektivnija sredstva, sa stanovišta tradicionalne fizike, koja mogu pomoći čovječanstvu da postigne brzine koje su razumno dovoljne za međuplanetarna putovanja.

Ukratko, mi pričamo o fenomenima oslobađanja energije prilikom cijepanja materije, termonuklearne fuzije i anihilacije antimaterije.

Prva metoda je atomska fisija i koristi se u komercijalnim nuklearnim reaktorima.

Druga, termonuklearna fuzija, je stvaranje težih atoma od jednostavnijih atoma, vrsta reakcija koje pokreće Sunce. Ovo je tehnologija koja fascinira, ali nije data u ruke; sve dok ne bude "uvek 50 godina daleko" - i uvek će biti, kako kaže stari moto ove industrije.

"Ovo su vrlo napredne tehnologije," kaže Davis, "ali su zasnovane na tradicionalnoj fizici i čvrsto su uspostavljene od početka atomskog doba." Prema optimističnim procjenama, pogonski sistemi zasnovani na konceptima atomske fisije i termonuklearne fuzije, u teoriji, su sposobni da ubrzaju brod do 10% brzine svjetlosti, tj. do veoma vrednih 100 miliona km/h.

Najpoželjniji, iako neuhvatljiv, izvor energije za brzu svemirsku letjelicu je antimaterija, blizanac i antipod obične materije.

Kada dvije vrste materije dođu u kontakt, one se međusobno uništavaju, što rezultira oslobađanjem čiste energije.

Tehnologije za proizvodnju i skladištenje - do sada izuzetno malih - količina antimaterije već postoje danas.

Istovremeno, za proizvodnju antimaterije u korisnim količinama biće potrebni novi specijalni kapaciteti sledeće generacije, a inženjering će morati da uđe u konkurentsku trku za stvaranje odgovarajuće letelice.

Ali, kaže Davies, mnogo sjajnih ideja je već na crtežima.

Svemirski brodovi koji se pokreću energijom antimaterije moći će da se ubrzavaju mjesecima, pa čak i godinama i dostižu veće procente brzine svjetlosti.

U isto vrijeme, preopterećenja na brodu će ostati prihvatljiva za stanovnike brodova.

Istovremeno, takve fantastične nove brzine će biti pune drugih opasnosti za ljudski organizam.

energetska tuča

Pri brzinama od nekoliko stotina miliona kilometara na sat, bilo koja trunka prašine u svemiru, od raspršenih atoma vodika do mikrometeorita, neizbježno postaje visokoenergetski metak sposoban da probije trup broda.

"Kada se krećete velikom brzinom, to znači da se čestice koje lete prema vama kreću istom brzinom", kaže Arthur Edelstein.

Zajedno sa svojim pokojnim ocem, Williamom Edelsteinom, profesorom radiologije na Medicinskom fakultetu Univerziteta Johns Hopkins, radio je na naučni rad, koji je razmatrao posledice uticaja kosmičkih atoma vodonika (na ljude i opremu) tokom ultrabrze Svemirsko putovanje u svemiru.

Vodik će se početi raspadati na subatomske čestice, koje će prodrijeti u unutrašnjost broda i izložiti posadu i opremu zračenju.

Alcubierreov motor će vas nositi poput surfera na grebenu talasa Eric Davies, istraživač fizičar

Sa 95% brzine svjetlosti, izlaganje takvom zračenju značilo bi gotovo trenutnu smrt.

Zvjezdani brod će se zagrijati do temperature topljenja koju nijedan zamislivi materijal ne može izdržati, a voda koja se nalazi u tijelima članova posade odmah će proključati.

"Sve su to izuzetno gadni problemi", primjećuje Edelstein s mračnim humorom.

On i njegov otac su procijenili da bi zvjezdani brod mogao putovati brzinom koja ne prelazi polovinu brzine svjetlosti, kako bi stvorili neki hipotetički sistem magnetne zaštite koji bi mogao zaštititi brod i njegove ljude od smrtonosne vodonične kiše. Tada ljudi na brodu imaju šansu da prežive.

Mark Millis, problemski fizičar kretanje napred, i bivši vođa NASA-in Breakthrough Motion Physics Program upozorava da ovo potencijalno ograničenje brzine za svemirske letove ostaje problem za daleku budućnost.

„Bazirano fizičko znanje akumulirani do danas, možemo reći da će biti izuzetno teško razviti brzinu iznad 10% brzine svjetlosti, kaže Millis. “Još nismo u opasnosti. Jednostavna analogija: zašto se brinuti da bismo se mogli udaviti ako još nismo ni ušli u vodu."

Brže od svjetlosti?

Ako pretpostavimo da smo, da tako kažemo, naučili plivati, hoćemo li tada moći savladati klizanje kroz prostor-vrijeme - ako dalje razvijamo ovu analogiju - i letjeti superluminalnom brzinom?

Hipoteza o urođenoj sposobnosti preživljavanja u superluminalnom okruženju, iako sumnjiva, nije bez određenih naznaka obrazovanog prosvjetljenja u mrklom mraku.

Jedan od ovih intrigantnih načina putovanja baziran je na tehnologijama sličnim onima koje se koriste u "warp pogonu" ili "warp pogonu" iz Zvjezdanih staza.

Poznat kao "Alcubierreov motor"* (nazvan po meksičkom teoretskom fizičaru Miguelu Alcubierreu), ovaj pogonski sistem funkcionira tako što omogućava brodu da komprimira normalni prostor-vrijeme koji je opisao Albert Ajnštajn ispred sebe i proširi ga iza mene.

U suštini, brod se kreće u određenom volumenu prostor-vremena, svojevrsnom "zakrivljenom mjehuru", koji se kreće brže od brzine svjetlosti.

Dakle, brod ostaje nepomičan u normalnom prostor-vremenu u ovom "mjehuru" bez deformisanja i izbjegavanja kršenja univerzalnog ograničenja brzine svjetlosti.

"Umjesto da plutate u vodenom stupcu normalnog prostor-vremena", kaže Davis, "Alcubierreov motor će vas nositi kao surfera na dasci na vrhu vala."

Tu postoji i određeni trik. Za implementaciju ove ideje potreban je egzotičan oblik materije, koji ima negativnu masu kako bi komprimirao i proširio prostor-vrijeme.

„Fizika ne sadrži nikakve kontraindikacije u pogledu negativne mase“, kaže Dejvis, „ali nema primera za to i nikada je nismo videli u prirodi“.

Postoji još jedan trik. U radu objavljenom 2012. godine, istraživači sa Univerziteta u Sidneju spekulisali su da će "warp balon" akumulirati visokoenergetske kosmičke čestice jer je neizbežno počeo da stupa u interakciju sa sadržajem univerzuma.

Neke od čestica će ući u sam balon i pumpati brod zračenjem.

Zaglavljeni pri brzinama ispod svjetlosti?

Jesmo li zaista osuđeni da se zaglavimo u fazi pod-svjetlosnih brzina zbog naše delikatne biologije?!

Ne radi se toliko o postavljanju novog svjetskog (galaktičkog?) rekorda brzine za osobu, koliko o izgledima da se čovječanstvo pretvori u međuzvjezdano društvo.

Upola manjom brzinom svjetlosti - što je granica koju Edelsteinovo istraživanje sugerira da naša tijela mogu izdržati - povratno putovanje do najbliže zvijezde trajalo bi više od 16 godina.

(Efekti dilatacije vremena, pod kojima će posada zvjezdanog broda u njegovom koordinatnom sistemu proći manje vremena nego za ljude koji ostaju na Zemlji u njihovom koordinatnom sistemu, neće dovesti do dramatičnih posljedica pri pola brzine svjetlosti).

Mark Millis je pun nade. S obzirom na to da je čovječanstvo razvilo anti-g odijela i zaštitu od mikrometeorita, omogućavajući ljudima bezbedno putovanje u velikoj plavoj daljini i zvezdanom crnilu svemira, on je uveren da možemo pronaći načine da preživimo, bez obzira koliko brzo stignemo u budućnosti.

"Iste tehnologije koje nam mogu pomoći da postignemo nevjerovatne nove brzine putovanja," razmišlja Millis, "pružit će nam nove, još nepoznate, sposobnosti za zaštitu posade."

Napomene prevodioca:

*Miguel Alcubierre je došao na ideju svog "mjehura" 1994. godine. A 1995. godine ruski teorijski fizičar Sergej Krasnikov predložio je koncept uređaja za svemirsko putovanje brže od brzine svjetlosti. Ideja je nazvana "Krasnikove lule".

Ovo je vještačko zakrivljenje prostor-vremena po principu takozvane crvotočine. Hipotetički, brod će se kretati pravolinijski od Zemlje do date zvijezde kroz zakrivljeni prostor-vrijeme, prolazeći kroz druge dimenzije.

Prema Krasnikovovoj teoriji, svemirski putnik će se vratiti u isto vreme kada je krenuo.