Nega kosmik stansiya yerga tushmaydi? ISS qaysi balandlikda uchadi? ISS orbitasi va tezligi

Sayyoramizning atmosferasi bizni ultrabinafsha nurlanishidan va Yerga yaqinlashib kelayotgan ko'plab meteoritlardan himoya qiladi. Ularning aksariyati atmosferaning zich qatlamlarida xuddi orbitadan tushgan kosmik chiqindilar kabi butunlay yonib ketadi. Ammo bu holat kosmik sanoat uchun to'liq muammodir, chunki kosmonavtlarni nafaqat orbitaga yuborish, balki orqaga qaytarish kerak. Ammo kosmonavtlar Xalqaro kosmik stansiyada qolishlarini xavfsiz yakunlab, atmosferada yonmaydigan maxsus kapsulalarda qaytib kelishadi. Bugun biz nima uchun bu sodir bo'lishini ko'rib chiqamiz.

Kosmik kemalar ham yerdan tashqaridagi jismlar kabi atmosferaning halokatli ta'siridan aziyat chekadi. Atmosferaning gaz qatlamlarining aerodinamik qarshiligi bilan sezilarli tezlikda harakatlanadigan har qanday jismning yuzasi kritik qiymatlarga qizdiriladi. Shuning uchun dizaynerlar ushbu muammoni hal qilish uchun juda ko'p kuch sarflashlari kerak edi. Kosmik texnologiyani bunday ta'sirlardan himoya qilish texnologiyasi ablativ himoya deb ataladi. U asbest o'z ichiga olgan birikmalarga asoslangan sirt qatlamini o'z ichiga oladi, u tashqi qismga qo'llaniladi samolyot va qisman vayron qilingan, lekin uni buzilmagan holda saqlashga imkon beradi kosmik kema.


Astronavtlarning XKSdan Yerga qaytishi “Soyuz” kosmik kemasida joylashgan maxsus kapsulada amalga oshiriladi. XKSdan tushirilgandan so'ng, kema Yer tomon harakatlana boshlaydi va taxminan 140 kilometr balandlikda u uch qismga bo'linadi. "Soyuz" kosmik kemasining asboblari va yordamchi bo'linmalari atmosferada butunlay yonib ketadi, ammo kosmonavtlar bilan tushgan transport vositasi himoya qatlamiga ega va harakat qilishda davom etmoqda. Taxminan 8,5 kilometr balandlikda tormoz parashyuti chiqariladi, bu tezlikni sezilarli darajada pasaytiradi va qurilmani qo'nishga tayyorlaydi.

Agar siz kosmonavtlar qo‘ngandan so‘ng kapsulalarning suratlariga qarasangiz, ular deyarli qora rangda va atmosfera qatlamlari orqali uchib o‘tish natijasida yonish izlari borligini ko‘rishingiz mumkin.

Nega jismlar, shuningdek, kosmonavtlarning o'zlari orbitada bo'lganida vaznsizlik holatida ekanliklarini so'rashganda, siz ko'pincha noto'g'ri javoblarni eshitishingiz mumkin. Aslida, koinotda tortishish kuchi mavjud, chunki u sayyoralarni bir-biriga bog'lab turadi.

Gravitatsiya ta'sirisiz, galaktikalar har tomonga uchib ketishi mumkin edi. Darhaqiqat, vaznsizlik harakat tezligi mavjudligi tufayli yuzaga keladi.

"Yerga yaqin" tushish

Aslida, kosmonavtlar, shuningdek, Yer orbitasida bo'lgan boshqa ob'ektlar qulab tushadi. Biroq, bu tushish odatiy ma'noda (Yerga, orbital tezlik bilan) emas, balki Yer atrofida sodir bo'ladi.

Bundan tashqari, ularning harakati soatiga kamida o'n etti yarim mil bo'lishi kerak. Yerga nisbatan tezlashganda, tortishish bu erda harakat traektoriyasini o'tkazib, uni pastga yo'naltiradi, shuning uchun parvoz paytida kosmonavtlar hech qachon Yerga minimal yondashuvni engib bo'lmaydi. Va astronavtlarning tezlashishi kosmik stansiyaning tezlashishiga teng bo'lganligi sababli ular vaznsizlik holatidadir.

Insoniyatning eng katta boyliklaridan biri xalqarodir kosmik stantsiya, yoki ISS. Uni yaratish va uni orbitada ishlatish uchun bir nechta davlatlar birlashdilar: Rossiya, ba'zi Evropa davlatlari, Kanada, Yaponiya va AQSh. Bu apparat davlatlar doimo hamkorlik qilsa ko'p narsaga erishish mumkinligini ko'rsatadi. Sayyoradagi har bir inson bu stansiya haqida biladi va ko'p odamlar ISS qaysi balandlikda va qaysi orbitada uchishi haqida savollar berishadi. U yerda qancha kosmonavt bo'lgan? U yerga sayyohlarga ruxsat berilgani rostmi? Va bu insoniyat uchun qiziq narsa emas.

Stansiya tuzilishi

ISS o'n to'rt moduldan iborat bo'lib, ularda laboratoriyalar, omborlar, dam olish xonalari, yotoq xonalari va yordamchi xonalar joylashgan. Stansiyada hatto mashq qilish moslamalari bilan jihozlangan sport zali ham mavjud. Bu butun majmua quyosh panellarida ishlaydi. Ular juda katta, kattaligi stadiondek.

ISS haqida faktlar

O'z faoliyati davomida stansiya ko'pchilikda hayrat uyg'otdi. Bu apparat inson ongining eng katta yutug‘idir. Dizayni, maqsadi va xususiyatlarida uni mukammallik deb atash mumkin. Albatta, ehtimol, 100 yildan keyin ular Yerda boshqa turdagi kosmik kemalarni qurishni boshlaydilar, ammo hozircha, bugungi kunda bu qurilma insoniyat mulkidir. Buni ISS haqidagi quyidagi faktlar tasdiqlaydi:

  1. Uning mavjudligi davomida ikki yuzga yaqin astronavt XKSga tashrif buyurgan. Bu yerda oddiygina orbital balandlikdan koinotga qarash uchun kelgan sayyohlar ham bor edi.
  2. Stansiya Yerdan yalang'och ko'z bilan ko'rinadi. Ushbu dizayn eng kattasi hisoblanadi sun'iy yo'ldoshlar, va sayyora yuzasidan hech qanday kattalashtirish moslamasisiz osongina ko'rish mumkin. Xaritalar mavjud bo'lib, ularda qurilmaning qaysi vaqtda va qachon shaharlar ustida uchishini ko'rishingiz mumkin. Sizning ma'lumotingizni topish oson mahalliylik: Mintaqada parvozlar jadvaliga qarang.
  3. Stantsiyani yig'ish va uni ish holatida saqlash uchun astronavtlar koinotga 150 martadan ko'proq chiqishdi va u erda ming soatga yaqin vaqt sarflashdi.
  4. Qurilma oltita astronavt tomonidan boshqariladi. Hayotni ta'minlash tizimi birinchi ishga tushirilgan paytdan boshlab stansiyada odamlarning doimiy bo'lishini ta'minlaydi.
  5. Xalqaro kosmik stansiya - bu turli xil laboratoriya tajribalari o'tkaziladigan noyob joy. Olimlar tibbiyot, biologiya, kimyo va fizika, fiziologiya va meteorologik kuzatishlar, shuningdek, fanning boshqa sohalarida noyob kashfiyotlar qilmoqdalar.
  6. Qurilma gigantdan foydalanadi quyosh panellari, uning o'lchami oxirgi zonalari bilan futbol maydoni hududi maydoniga etadi. Ularning vazni deyarli uch yuz ming kilogrammni tashkil qiladi.
  7. Batareyalar stansiyaning ishlashini to'liq ta'minlashga qodir. Ularning ishi diqqat bilan nazorat qilinadi.
  8. Stansiyada ikkita hammom va sport zali bilan jihozlangan mini-uy mavjud.
  9. Parvoz Yerdan kuzatilmoqda. Nazorat qilish uchun millionlab kod satrlaridan iborat dasturlar ishlab chiqilgan.

Astronavtlar

2017 yil dekabr oyidan boshlab XKS ekipaji quyidagi astronom va kosmonavtlardan iborat:

  • Anton Shkaplerov - ISS-55 qo'mondoni. Vokzalga ikki marta - 2011-2012 va 2014-2015 yillarda tashrif buyurgan. 2 reys davomida u 364 kun davomida stansiyada yashadi.
  • Skit Tingl - bort muhandisi, NASA astronavti. Bu astronavt kosmik parvoz tajribasiga ega emas.
  • Norishige Kanai - bort muhandisi, yapon astronavti.
  • Aleksandr Misurkin. Uning birinchi parvozi 2013-yilda amalga oshirilgan va 166 kun davom etgan.
  • Makr Vande Xay uchish tajribasiga ega emas.
  • Jozef Akaba. Birinchi parvoz 2009 yilda Discovery doirasida amalga oshirilgan, ikkinchi parvoz esa 2012 yilda amalga oshirilgan.

Kosmosdan Yer

Kosmosdan Yerning noyob ko'rinishlari mavjud. Buni kosmonavtlar va kosmonavtlarning fotosuratlari va videolari tasdiqlaydi. Agar siz ISS stantsiyasidan onlayn translyatsiyalarni tomosha qilsangiz, stansiyaning ishini va kosmik landshaftlarni ko'rishingiz mumkin. Biroq, ba'zi kameralar texnik ishlar tufayli o'chirilgan.

Yoki nega sun'iy yo'ldoshlar tushmaydi? Sun'iy yo'ldoshning orbitasi inertsiya va tortishish o'rtasidagi nozik muvozanatdir. Og'irlik kuchi doimiy ravishda sun'iy yo'ldoshni Yerga tortadi, sun'iy yo'ldoshning inertsiyasi esa uning harakatini to'g'ri ushlab turishga intiladi. Agar tortishish kuchi bo'lmaganida, sun'iy yo'ldoshning inertsiyasi uni Yer orbitasidan to'g'ridan-to'g'ri koinotga yuboradi. Biroq, orbitaning har bir nuqtasida tortishish kuchi sun'iy yo'ldoshni bog'lab turadi.

Inertsiya va tortishish o'rtasidagi muvozanatga erishish uchun sun'iy yo'ldosh qat'iy belgilangan tezlikka ega bo'lishi kerak. Agar u juda tez uchsa, inertsiya tortishish kuchini engib, sun'iy yo'ldosh orbitadan chiqib ketadi. (Sun'iy yo'ldoshning Yer orbitasini tark etishiga imkon beruvchi ikkinchi qochish tezligi deb ataladigan tezlikni hisoblash sayyoralararo kosmik stansiyalarni ishga tushirishda muhim rol o'ynaydi.) Agar sun'iy yo'ldosh juda sekin harakat qilsa, tortishish kuchi inertsiyaga qarshi kurashda g'alaba qozonadi va sun'iy yo'ldosh Yerga tushish. 1979 yilda Amerikaning Skylab orbital stansiyasi yer atmosferasining yuqori qatlamlari qarshiligining kuchayishi natijasida pasayishni boshlaganda aynan shunday bo'ldi. Gravitatsiyaning temir changaliga ilingan stansiya tez orada Yerga quladi.

Tezlik va masofa

beri tortishish kuchi masofa bilan zaiflashadi, sun'iy yo'ldoshni orbitada ushlab turish uchun zarur bo'lgan tezlik balandlik bilan o'zgaradi. Muhandislar sun'iy yo'ldosh orbitasi qanchalik tez va qanchalik baland bo'lishini hisoblashlari mumkin. Masalan, har doim yer yuzasida bir xil nuqtadan yuqorida joylashgan geostatsionar sun'iy yo'ldosh 24 soat ichida (bu Yerning o'z o'qi atrofida bir marta aylanish vaqtiga to'g'ri keladi) 357 kilometr balandlikda bir orbita aylanishi kerak.

Gravitatsiya va inertsiya

Sun'iy yo'ldoshning tortishish va inertsiya o'rtasidagi muvozanatini unga bog'langan arqonda og'irlikni aylantirish orqali simulyatsiya qilish mumkin. Yukning inertsiyasi uni aylanish markazidan uzoqlashtirishga intiladi, arqonning kuchlanishi esa tortishish vazifasini bajarib, yukni aylana orbitasida ushlab turadi. Agar arqon kesilsa, yuk o'z orbitasining radiusiga perpendikulyar to'g'ri yo'l bo'ylab uchib ketadi.

Xalqaro kosmik stansiya (XKS) butun insoniyat tarixidagi keng ko'lamli va, ehtimol, eng murakkab texnik loyihadir. Har kuni butun dunyo bo'ylab yuzlab mutaxassislar XKS o'zining asosiy vazifasini to'liq bajarishini ta'minlash uchun ishlaydi - cheksiz narsalarni o'rganish uchun ilmiy platforma bo'lish. tashqi makon va, albatta, bizning sayyoramiz.

XKS haqidagi yangiliklarni tomosha qilganingizda, kosmik stansiya ekstremal kosmik sharoitlarda qanday ishlashi mumkinligi, u qanday qilib orbitada uchishi va yiqilmasligi, odamlar unda qanday azob chekmasdan yashashi haqida ko'plab savollar tug'iladi. yuqori haroratlar Va quyosh radiatsiyasi.

O'qigan bu mavzu va barcha ma'lumotlarni yig'ib, tan olishim kerakki, javoblar o'rniga yana ko'proq savollar oldim.

ISS qaysi balandlikda uchadi?

ISS termosferada Yerdan taxminan 400 km balandlikda uchadi (ma'lumot uchun, Yerdan Oygacha bo'lgan masofa taxminan 370 ming km). Termosferaning o'zi atmosfera qatlami, bu, aslida, hali juda bo'sh joy emas. Bu qatlam Yerdan 80 km dan 800 km gacha bo'lgan masofaga cho'zilgan.

Termosferaning o'ziga xos xususiyati shundaki, harorat balandlik bilan ortadi va sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. 500 km dan yuqori quyosh radiatsiyasi darajasi oshadi, bu esa jihozlarga osonlikcha zarar etkazishi va astronavtlarning sog'lig'iga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun XKS 400 km dan oshmaydi.

XKS Yerdan shunday ko'rinadi

ISS tashqarisidagi harorat qanday?

Ushbu mavzu bo'yicha juda kam ma'lumot mavjud. Turli manbalar boshqacha aytadi. Ularning aytishicha, 150 km balandlikda harorat 220-240 ° gacha, 200 km balandlikda esa 500 ° dan yuqori bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, harorat ko'tarilishda davom etmoqda va 500-600 km darajasida u allaqachon 1500 ° dan oshib ketgan.

Kosmonavtlarning o‘zlariga ko‘ra, ISS uchadigan 400 km balandlikda yorug‘lik va soya sharoitiga qarab harorat doimiy ravishda o‘zgarib turadi. XKS soyada bo'lganda, tashqaridagi harorat -150 ° gacha tushadi, to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurida bo'lsa, harorat +150 ° gacha ko'tariladi. Va endi bu hammomdagi bug 'xonasi emas! Qanday qilib kosmonavtlar bunday haroratlarda koinotda bo'lishlari mumkin? Bu haqiqatan ham ularni qutqaradigan super termal kostyummi?

Kosmonavtning +150° da koinotdagi ishi

ISS ichidagi harorat qanday?

Tashqaridagi haroratdan farqli o'laroq, ISS ichida inson hayoti uchun mos bo'lgan barqaror haroratni saqlash mumkin - taxminan +23 °. Bundan tashqari, bu qanday amalga oshirilganligi mutlaqo noma'lum. Agar u, masalan, tashqarida +150 ° bo'lsa, qanday qilib stansiya ichidagi haroratni sovutish yoki aksincha, uni doimo normal ushlab turish mumkin?

Radiatsiya ISSdagi astronavtlarga qanday ta'sir qiladi?

400 km balandlikda fon radiatsiyasi Yerdagidan yuzlab marta yuqori. Shu sababli, ISSdagi kosmonavtlar quyoshli tomonda bo'lganlarida, olingan dozadan bir necha baravar yuqori radiatsiya darajasini oladilar, masalan, ko'krak qafasi rentgenogrammasidan. Va daqiqalarda kuchli chaqnashlar Quyoshda stantsiya ishchilari odatdagidan 50 baravar yuqori dozani qabul qilishlari mumkin. Bunday sharoitda ular qanday qilib ishlashadi? uzoq vaqt, ham sirligicha qolmoqda.

Kosmik chang va qoldiqlar XKSga qanday ta'sir qiladi?

NASA ma'lumotlariga ko'ra, past Yer orbitasida 500 mingga yaqin yirik vayronalar (kesilgan bosqichlarning qismlari yoki boshqa qismlari) mavjud. kosmik kemalar va raketalar) va bunday mayda qoldiqlar qanchaligi hali noma'lum. Bularning barchasi "yaxshi" Yer atrofida 28 ming km / soat tezlikda aylanadi va ba'zi sabablarga ko'ra Yerga tortilmaydi.

Bundan tashqari, kosmik chang mavjud - bular sayyora tomonidan doimiy ravishda tortiladigan meteorit parchalari yoki mikrometeoritlarning barcha turlari. Bundan tashqari, agar chang zarrasi atigi 1 gramm bo'lsa ham, u stantsiyada teshik ochishga qodir bo'lgan zirhli teshuvchi snaryadga aylanadi.

Ularning aytishicha, agar shunday jismlar XKSga yaqinlashsa, astronavtlar stansiya yo‘nalishini o‘zgartiradilar. Ammo kichik qoldiq yoki changni kuzatib bo'lmaydi, shuning uchun XKS doimo katta xavf ostida ekanligi ma'lum bo'ldi. Astronavtlar buni qanday engishlari yana noma'lum. Ma'lum bo'lishicha, ular har kuni o'z hayotlarini xavf ostiga qo'yishadi.

Endeavour STS-118 kemasidagi kosmik chiqindilar teshigi o'q teshigiga o'xshaydi

Nima uchun ISS qulab tushmaydi?

Turli manbalarning yozishicha, ISS Yerning zaif tortishish kuchi va stansiyaning qochish tezligi tufayli tushmaydi. Ya'ni, Yer atrofida 7,6 km/s tezlikda aylanib (ma'lumot uchun, XKSning Yer atrofida aylanish davri bor-yo'g'i 92 daqiqa 37 soniyani tashkil qiladi), XKS doimo o'tkazib yuboradigan va yiqilmaydigandek ko'rinadi. Bundan tashqari, ISSda 400 tonnalik kolossus holatini doimiy ravishda sozlash imkonini beruvchi dvigatellar mavjud.