Почему с космического корабля земля. Элементарная физика: почему спутники не падают на Землю? У Луны есть тёмная сторона

2.50: "Спуск СА с высот от 90-до 40 км обнаруживается и сопровождается радиолокационными станциями" .

Запомните эти данные по радиолокации.

Мы вернёмся к ним, когда будем обсуждать, чем и как мог следить за "Аполлонами" СССР 50 лет назад и почему он этого так и не сделал.

Живое видео

Включите титры на русском языке.

Пилотируемая посадка космического аппарата

Введение

Сразу стоит оговориться, что организация пилотируемого полета довольно сильно отличается от беспилотных миссий, но в любом случае все работы по проведению динамических операций в космосе можно разделить на два этапа: проектный и оперативный, только в случае пилотируемых миссий эти этапы, как правило, занимают значительно больше времени. В этой статье рассматривается в основном оперативную часть, так как работы по баллистическому проектированию спуска ведутся непрерывно и включают в себя различные исследования по оптимизации всевозможных факторов, влияющих на безопасность и комфорт экипажа при посадке.

За 40 суток

Проводятся первые прикидочные расчеты спуска с целью определения районов посадки. Зачем это делается? В настоящее время штатный управляемый спуск российских кораблей может производиться только в 13 фиксированных районов посадки, расположенных в Республике Казахстан. Этот факт накладывает массу ограничений, связанных в первую очередь с необходимостью предварительного согласования с нашими иностранными партнерами всех динамических операций. Основные сложности возникают при посадке осенью и весной – это связано с сельскохозяйственными работами в районах посадки. Этот факт необходимо учитывать, ведь кроме обеспечения безопасности экипажа, необходимо также обеспечивать безопасность местного населения и поисково-спасательной службы (ПСС). Помимо штатных районов посадки, существуют еще области посадки при срыве на баллистический спуск, которые также должны быть пригодны для приземления.

За 10 суток

Уточняются предварительные расчеты по траекториям спуска с учетом последних данных о текущей орбите МКС и характеристиках пристыкованного корабля. Дело в том, что с момента старта до спуска проходит достаточно большой промежуток времени, и массо-центровочные характеристики аппарата меняются, кроме того, большой вклад вносит тот факт, что вместе с космонавтами на Землю возвращаются полезные грузы со станции, которые могут существенно изменить положение центра масс спускаемого аппарата. Тут необходимо пояснить, почему это важно: форма космического корабля «Союз» - напоминает фару, т.е. никаких аэродинамических органов управления у него нет, но для получения необходимой точности посадки необходимо осуществлять управление траекторией в атмосфере. Для этого в «Союзе» предусмотрена газодинамическая система управления, но она не способна компенсировать все отклонения от номинальной траектории, поэтому в конструкцию аппарата искусственно добавляется лишний балансировочный груз, цель которого сместить центр давления из центра масс, что позволит управлять траекторией спуска, переворачиваясь по крену. Уточненные данные по основной и резервной схемам отправляются в ПСС. По этим данным производится облет всех расчетных точек и выносится заключение о возможности приземления в эти районы.

За 1 сутки

Окончательно уточняется траектория спуска с учетом последних измерений положения МКС, а также прогноза ветровой обстановки в основном и резервных районах посадки. Это необходимо делать из-за того что на высоте порядка 10км раскрывается парашютная система. К этому моменту времени система управления спуском уже сделала свою работу и никак скорректировать траекторию не может. По-сути, на аппарат действует только ветровой снос, который нельзя не учитывать. На рисунке ниже показан один из вариантов моделирования ветрового сноса. Как видно после ввода парашюта траектория сильно меняется. Ветровой снос иногда может составлять до 80% от допустимого радиуса круга рассеивания, поэтому точность метеопрогноза очень важна.

В сутки спуска:
В обеспечении спуска космического аппарата на землю кроме баллистической и поисково-спасательной службы участвует еще много подразделений таких как:

• служба управления транспортными кораблями;
• служба управления МКС;
• служба, отвечающая за здоровье экипажа;
• телеметрическая и командная службы и др.

Только после доклада о готовности всех служб, руководителями полета может быть принято решение о проведении спуска по намеченной программе.
После этого происходит закрытие переходного люка и расстыковка корабля от станции. За проведение расстыковки отвечает отдельная служба. Тут необходимо заранее рассчитать направление расстыковки, а также импульс, который необходимо приложить к аппарату, чтобы не допустить столкновение со станцией.

При расчете траектории спуска схема расстыковки также учитывается. После расстыковки корабля еще есть некоторое время до включения тормозного двигателя. В это время происходит проверка всего оборудования, проводятся траекторные измерения, и уточняется точка посадки. Это последний момент, когда еще что-то можно уточнить. Затем включается тормозной двигатель. Это один из самых важных этапов спуска, поэтому он контролируется постоянно. Такие меры необходимы для того, чтобы в случае нештатной ситуации понять по какому сценарию идти дальше. При штатной отработке импульса через некоторое время происходит разделение отсеков корабля (спускаемый аппарат отделяется от бытового и приборно-агрегатного отсеков, которые затем сгорают в атмосфере).

Если при входе в атмосферу система управления спуском решает, что она не в состоянии обеспечить приземление спускаемого аппарата в точке с требуемыми координатами, то корабль «срывается» в баллистический спуск. Так как это все происходит уже в плазме (нет радиосвязи), то установить по какой траектории движется аппарат можно только после возобновления радиосвязи. Если произошел срыв на баллистический спуск, необходимо быстро уточнить предполагаемую точку посадки и передать ее поисково-спасательной службе. В случае же штатного управляемого спуска корабль еще в полете начинают «вести» специалисты ПСС и мы можем увидеть в прямом эфире спуск аппарата на парашюте и даже, если повезет, работу двигателей мягкой посадки (как на рисунке).

После этого уже можно всех поздравлять, кричать ура, открывать шампанское, обниматься и т.д. Официально баллистическая работа завершается только после получения GPS координат точки посадки. Это нужно для послеполетной оценки промаха, по которому можно оценить качество нашей работы.
Фотографии взяты с сайта: www.mcc.rsa.ru

Точность посадки космического корабля

Сверхточные посадки или "утраченные технологии" НАСА

Оригинал взят у в

В дополнение к

Оригинал взят у в

В который уже раз повторяю, что прежде чем вольно рассуждать о глубочайшей древности, где 100500 воинов невозбранно совершали лихие марш-броски по произвольно взятой местности, полезно потренироваться "на кошках" ©"Операция Ы", например на событиях всего лишь полувековой давности - "полетах американцев на Луну".

Защитнички НАСА что-то густо пошли. И месяца не прошло с , как весьма раскрученный блогер Зеленыйкот, оказавшийся на деле рыжим, выступил на тему :

"Пригласили на GeekPicnic рассказать о космических мифах. Разумеется я взял самый ходовой и популярный: миф о лунном заговоре. За час подробно разобрали наиболее часто встречающиеся заблуждения и самые распространенные вопросы: почему не видно звезд, почему развевается флаг, где скрывается лунный грунт, как смогли потерять пленки с записью первой высадки, почему не делают ракетные двигатели F1 и другие вопросы. "

Написал ему свой комментарий :

"Мелко, Хоботов!В топку опровержения "флаг дрыгается - нет звезд - фотки подделаны"!
Лучше объясните только одно: как американцы "при возвращении с Луны" со второй космической скорости совершали посадку с точностью +-5 км, недостижимой до сих пор даже с первой космической скорости, с околоземной орбиты?
Опять "утраченные технологии НАСА"? Б-г-г "Ответа пока не получил, да и сомневаюсь что будет что-то вменяемое, это же не хиханьки-хаханьки о флаге и космической форточке.

Поясняю в чем засада. А.И. Попов в статье " " пишет: "По данным НАСА , «лунные» «Аполлоны» №№ 8,10-17 приводнились с отклонениями от расчётных точек в 2,5; 2,4; 3; 3,6; 1,8; 1; 1,8; 5,4; и 1,8 км соответственно; в среднем ± 2 км. То есть круг попадания для «Аполлонов» был якобы исключительно мал – 4 км в диаметре.

Наши проверенные «Союзы» даже сейчас, 40 лет спустя совершают посадку раз в десять менее точно илл.1), хотя траектории спуска «Аполлонов» и «Союзов» по своей физической сути одинаковы.":

подробнее см. в :

"...современная точность приземления "Союза" обеспечивается за счёт предусмотренного в 1999 году при проектировании усовершенствованного «Союза - ТМС» снижения высоты ввода в действие парашютных систем для повышения точности приземления (15–20 км по радиусу круга суммарного разброса точек посадки).

С конца 1960-х и до 21 века точность посадки "Союзов" при нормальном, штатном спуске была в пределах ± 50-60 км от расчетной точки как это и предусматривалось в 1960-х.

Естественно, бывали и нештатные ситуации, например в 1969 году приземление " " с Борисом Волыновым на борту произошло с недолетом до расчетной точки на 600 км.

До "Союзов", в эпоху "Востоков" и "Восходов" отклонения от расчетной точки бывали и покруче.

Апрель 1961 г Ю. Гагарин совершает 1 виток вокруг Земли. Из-за сбоя в системе торможения Гагарин приземлился не в запланированной области в районе космодрома Байконур, а на 1800 км западнее, в Саратовской области.

Март 1965 г. П.Беляев, А. Леонов 1 день 2 часа 2 мин первый мире выход человека в открытый космос автоматика отказала, Посадка произошла в заснеженной тайге в 200 км от Перми, далеко от населённых пунктов. Космонавты пробыли двое суток в тайге, пока их не обнаружили спасатели («На третьи сутки нас оттуда вытащили.»). Это произошло из-за того, что вертолёт не мог приземлиться поблизости. Место посадки для вертолёта было оборудовано на следующий день в 9 км от места, где приземлились космонавты. Ночёвка осуществлялась в построенном на месте посадки бревенчатом доме. Космонавты и спасатели добирались до вертолёта на лыжах"

Прямой спуск как у "Союзов" был бы из-за перегрузок несовместим с жизнью космонавтов "Аполлона" ведь они должны были бы погасить вторую космическую скорость, а более безопасный спуск по двухнырковой схеме дает разброс по точке посадки в сотни и даже тысячи километров:

То есть, если бы "Аполлоны" приводнялись с нереальной даже по сегодняшним меркам точностью по прямой однонырковой схеме, то космонавты должны были либо сгореть из-за отсутствия качественной абляционной защиты, либо умереть/получить тяжелые травмы от перегрузок.

Но многочисленная теле- кино- и фотосъемка неизменно фиксировала что будто бы спустившиеся со второй космической скорости астронавты в "Аполлонах" не просто живы, а очень даже веселенькие живчики.

И это при всем при том, что американцы в то же самое время не могли нормально запустить даже обезьянку даже на низкую околоземную орбиту см. .

Рыжий Зеленыйкот Виталий Егоров, столь рьяно защищающий миф "американцы на Луне" - платный пропагандист, специалист по связям с общественностью частной космической компании “Даурия Аэроспейс”, которая окопалась в Технопарке «Сколково» в Москве и фактически существует на американские деньги (выделено мною):

"Компания основана в 2011 году. Лицензия Роскосмоса на осуществление космической деятельности получена в 2012 году. До 2014 года имела подразделения в Германии и США. В начале 2015 года производственная деятельность была практически свернута везде кроме России. Компания занимается созданием небольших космических аппаратов (спутников) и продажей комплектующих для них. Также Dauria Aerospace привлекла инвестиции 20 миллионов долларов от венчурного фонда I2bf в 2013 году . Два своих спутника компания продала американской в конце 2015 года, тем самым получив первый доход от своей деятельности ."

"В одной из своих очередных «лекций» Егоров высокомерно бравировал, улыбаясь своей дежурной обворожительной улыбкой, тем, что американский фонд «I2BF Holdings Ltd. Цель I2BF-RNC Strategic Resources Fund» под патронажем НАСА вложил в компанию «ДАУРИЯ АЭРОСПЕЙС» 35 миллионов долларов.

Выходит, что господин Егоров не просто субъект Российской Федерации, а полноценный иностранный резидент, деятельность которого финансируется из американских фондов, с чем я и поздравляю всех добровольных российских спонсоров краудфандинга «БУМСТАРТЕР», вложивших свои кровные денежки в проект иностранной компании, который носит вполне определенный идеологический характер. "

Каталог всех статей журнала:

Ученые из Гарвардского центра астрофизики полагают, что Оумуамуа - первый в истории межзвездный объект, замеченный в нашей Солнечной системе - может оказаться гигантским кораблем инопланетян. Действительно ли пришельцы решили почтить нас своим присутствием?

В исследовании, опубликованном в прошлый четверг, астрономы обнародовали свои наблюдения за межзвездным объектом, известном под названием Оумуамуа. Гигантский астероид проник в нашу звездную систему год назад, предположительно, прилетев из какой-то другой галактики. Надо сказать, что такое случилось впервые в истории астрономии. Более того - «пришелец» заметно ускорился, по сравнению с движением в прошлом году.

Нас решили проведать инопланетяне?

Поскольку межзвездный объект, по-видимому, проявляет качества как астероида, так и кометы, астрономы предположили: его необычное ускорение может быть вызвано «факторами искусственного происхождения», усиленными солнечной радиацией.

В своем докладе астрономы подытожили: «Если взять за основу искусственное происхождение этого объекта, одно из объяснений Оумуамуа - он является обломком какого-то космического корабля или другого супертехнологичного оборудования».

Астероид или комета?

Этот объект был впервые обнаружен обсерваторией Халеакала, расположенной на вершине одноименного вулкана на Гавайях, 19 октября прошлого года. Странная форма Оумуамуа и его необычное «поведение» заставили многих предположить, что он вполне может оказаться инопланетным артефактом.

В течение всего года в научном сообществе бушевала дискуссия о том, является ли этот межзвездный объект, на самом деле, кометой или астероидом - ведь он, как уже упоминалось, успешно сочетает в себе признаки и тех, и других. Судите сами: Оумуамуа явно ускорился, покинув Солнечную систему, и предположительно на его структуру повлияло тепло Солнца, как и подобает кометам.

Однако, поскольку объект не «сгорел», когда находился ближе всего к Солнцу, астрономы утверждают, что это «космический парусник» - форма межпланетного транспорта, движимая силой радиации. «Оумуамуа вполне может оказаться частью инопланетной технологии, которая была создана для изучения нашей Солнечной системы. Аналогично тому, как мы однажды надеемся исследовать Альфу Центавра и другие системы».

Было также и мнение о том, что Оумуамуа служит разведывательной миссии, поскольку объект следует по случайной орбите. Это, предположительно, потребовало бы создания 10-15 таких объектов на исследование каждой звезды в нашей галактике.

Чем дальше - тем интереснее

Сколько бы ни было мнений и споров, в одном астрономы сходятся безоговорочно: «Чем больше мы изучаем Оумуамуа, тем более захватывающим он становится».

Межзвездный объект Оумуамуа предположительно имеет менее километра в длину и в настоящее время удаляется от Солнца со скоростью примерно 112 000 км в час, направляясь к окраинам Солнечной системы. Еще через четыре года, по расчетам экспертов, он достигнет орбиты Нептуна и последует дальше - в неизведанное межзвездное пространство. Интересно, что ждет его там?

Экипаж космического корабля «Союз МС-08», 4 октября вернувшийся с Международной космической станции, доставил на Землю пылевой фильтр, а также пробы пыли, взятые в бытовом отсеке корабля «Союз МС-09». Как пояснил источник в ракетно-космической отрасли, образцы помогут установить обстоятельства появления в обшивке космического судна отверстия, которое ранее стало поводом для масштабного скандала.

Специалисты надеются найти среди пыли алюминиевую стружку.

По их мнению, это будет свидетельствовать о том, что дыра в корабле была проделана в условиях орбитального полета. Вероятно, это поможет выйти на след предполагаемого диверсанта.

«Среди возвращенных кораблем «Союз МС-08» грузов наибольший интерес вызывает позиция номер 111. Это пылефильтр из корабля «Союз МС-09» и пробы мазков из отверстия и вокруг него»,

— подчеркнул источник.

Необходимые исследования начнутся в ближайшее время. Участники миссии МКС-55/56 - и американцы Эндрю Фойстел и - успешно приземлились в минувшую пятницу. Интернациональная команда провела на станции 197 суток.

Утечка воздуха на МКС была выявлена еще в конце августа августа. Экипаж оперативно проверил все отсеки и обнаружил отверстие неизвестного происхождения. Дыра была заделана герметиком и заплатками. ЧП расследуют эксперты и .

По словам главы российской корпорации Дмитрия Рогозина, брак исключен, отверстие точно было сделано преднамеренно.

Чиновник подчеркнул, что к аналогичным выводам пришла специальная комиссия. Заявление чиновника прозвучало в эфире программы «Большая игра» на «Первом канале».

«Теперь остается версия преднамеренного воздействия. Где это было сделано, установит вторая комиссия, которая работает»,— сказал он.

«Работает комиссия, одна комиссия уже закончила свою деятельность. Она фактически сделала выводы о том, что исключила производственный брак, что важно для поиска истины. Теперь остается версия преднамеренного воздействия», — сказал Рогозин в понедельник.

Рогозин заявил, что теперь предстоит установить, где это воздействие произошло — на Земле, или в космосе.

Замглавы «Роскосмоса» , в свою очередь, заявил, что отверстие в «Союзе» с вероятностью 50 процентов появилось в космосе. Он отметил, что осмотр космонавтами внешней стороны корабля поможет в расследовании инцидента. Крикалев также подчеркнул,

что экипаж МКС болезненно реагирует на публикации СМИ о версиях появления дыры в обшивке «Союза».

«Мы рассматриваем вариант, что это было сделано на борту», — рассказал Крикалев, подчеркнув, что из-за договоренности с NASA до завершения работы комиссии не может комментировать расследование.

Из недавнего заявления руководителя «Роскосмоса» по сути следует, что за истекший месяц расследование инцидента, из-за которого 29 августа на МКС стала фиксироваться утечка воздуха, так и не приблизилось ни к одной из двух версий происхождения дыры - земной и космической.

При этом именно Рогозин был первым, кто предположил возможность сверления дыры не на Земле, а уже в космосе.

Ранее члены комиссии пришли к выводу, что, если отверстие было просверлено на Земле, то это сделали в течение 180 суток между тем, как корабль покинул цех РКК «Энергии», и тем, как он был запущен на орбиту.

В «Роскосмосе» большие надежды теперь возлагают на планируемый в ноябре выход российских космонавтов в открытый космос. Они вырежут часть противометеорной защиты с внешней стороны корабля «Союз» для исследования отверстия с внешней стороны.

Вырезав кусок защиты при помощи специальных ножниц, космонавты выяснят, остались ли на внешней стороне отверстия заусенцы, и, главное, — возможные следы клея, которым изначально залатали дыру. Логика проста — обнаружение остатков клея укажет на земное происхождение отверстия,

поскольку снаружи корабля клей можно нанести только на Земле.

Из-за случившегося «Роскосмос» начал проверку всех готовых кораблей «Союз» в и на космодроме Байконур.

«Я могу однозначно заявить, что экипаж не имеет к этому отношения, без сомнения, и я считаю постыдным и странным, что кто-то тратит время, рассуждая о том, что в этом замешан экипаж.

Единственное, что экипаж сделал, это должным образом отреагировал, следуя нашим аварийным процедурам, в итоге найдя утечку и заделав дыру», - констатировал ранее астронавт Фойстел.

Руководители «Роскосмоса» и NASA проведут первую личную встречу на космодроме Байконур 10 октября в рамках визита главы Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства Джима Брайденстайна в Россию и Казахстан для участия в мероприятиях, связанных с предстоящим полетом на МКС российского космонавта и американского астронавта Ника Хейга на корабле «Союз МС-10».

Земля как управляемый космический корабль

Д. Фроман

Речь на банкете, состоявшемся после конференции по физике плазмы, организованной Американским физическим, обществом в ноябре 1961 года в Колорадо-Спрингс.

Поскольку я не очень хорошо разбираюсь в физике плазмы и термоядерном синтезе, я буду говорить не о самих этих явлениях, а об одном их практическом применении в ближайшем будущем.

Представим себе, что нам удалось изобрести космический корабль, который движется за счет того, что выбрасывает продукты реакций D – D и D – Т . На таком корабле можно стартовать в космос, поймать там несколько астероидов и отбуксировать их на Землю. (Идея, правда, не нова.) Если не очень перегружать ракету, то можно было бы доставить на Землю 1000 тонн астероидов, затратив всего около тонны дейтерия. Я, честно говоря, не знаю, из какого вещества состоят астероиды. Однако вполне может оказаться, что наполовину они состоят из никеля. Известно, что 1 фунт никеля стоит 50 центов, а 1 фунт дейтерия – около 100 долларов. Таким образом, на 1 миллион долларов мы могли бы купить 5 тонн дейтерия и, израсходовав их, доставить на Землю 2500 тонн никеля стоимостью в 2,5 миллиона долларов. Неплохо, правда? Я уже было подумывал, а не организовать ли мне Американскую Компанию по Добыче и Доставке Астероидов (АКДДА)? Оборудование такой компании будет исключительно простым. При достаточной субсидии со стороны дяди Сэма можно было бы основать весьма доходное дело. Если кто-либо из присутствующих с крупным счетом в банке пожелает войти в число учредителей, пусть подойдет ко мне после банкета.

А теперь давайте заглянем в более отдаленное будущее. Лично я вообще не могу понять, почему астронавты мечтают попасть в межзвездное пространство. В ракете ведь будет страшная теснота. Да и в питании им придется себя сильно урезать. Но это еще полбеды. Главная неприятность – что астронавт в ракете будет находиться в том же положении, что и человек, помещенный против пучка быстрых протонов из мощного ускорителя (посмотрите рисунок). Очень мне жаль бедного астронавта; о его печальной участи я даже сочинил балладу:

Баллада об астронавте*

(вольный перевод с английского В. Турчина)

От бета-инвертора

И гамма-конвертора

Осталась обшивка одна.

А ионная пушка,

Как пустая хлопушка,

Торчит, ни на что не годна.

Все распались мезоны,

Все распались нейтроны,

Излучился весь видимый свет.

По закону Кулона

Разбежались протоны,

На лептоны ж надежды нет.

Поврежденный реактор

Тарахтит, словно трактор,

В биокамере – гниль и прель.

Вот сопло уж забилось,

Да и дно прохудилось,

И вакуум хлещет в щель...

Он летел к Ориону,

Но поток гравитонов

Пересек неожиданно путь.

Отклонившись от курса

И спустив все ресурсы,

Он сумел и от них ускользнуть.

Сделав крюк здоровенный,

Облетел пол-Вселенной

И теперь на пустом корабле

По последней прямой

Возвращался домой,

Приближаясь к планете Земле.

Но борясь с тяготеньем

Сверх-сверх-сверхускореньем,

Он замедлил стрелки часов.

И стрелки застыли,

На Земле ж проходили

Тысячи тысяч веков.

Вот родные планеты...

Боже! Солнце ли это? –

Темно-красный, чуть теплый шар...

Над Землею дымится,

Над Землею клубится

Водородный, холодный пар.

Что же это такое?

Где же племя людское? –

В неизвестных, далеких мирах.

Вырастают их дети

Уж на новой планете,

А Земля вся в космических льдах.

Чертыхаясь и плача

От такой неудачи,

Астронавт повернул рычаг.

И раздалось Б,

И раздалось А,

И раздалось Х –

Но мне жаль и тех, кто останется на Земле. Ведь наше Солнце не вечно. Оно когда-нибудь потухнет, погрузив все окружающее в космический мрак и холод. Как мне рассказывал Фред (Фред Хойл то есть) (3), через пару миллиардов лет на Земле будет так холодно, что не то что о комфорте, о самой жизни на этой планете не может быть и речи. А следовательно, имеет явный смысл куда-нибудь податься. Мне кажется, что для большинства из нас самым удобным космическим кораблем все же была бы сама Земля. Поэтому если нам не нравится, что наше светило постепенно гаснет и вообще если все в Солнечной системе нам надоело, зачем здесь оставаться? Давайте полетим куда-нибудь прямо на нашей Земле. При этом все трудности, связанные с космическим полетом, отпадут сами собой. Ведь проблемы защиты от радиации не существует, на Земле есть атмосфера, да и скорость движения будет невелика. Безопасность и приятность такого путешествия очевидны.

Однако хватит ли нам энергии? Прежде всего понадобятся тепло и свет: ведь в течение долгого времени мы будем удалены от Солнца или какой-либо другой звезды. Дейтерий, содержащийся в океанской воде, может дать нам 1038 эрг, следовательно, если использовать его только для отопления и освещения, то этого хватит на три миллиона лет – срок вполне достаточный. Правда, здесь имеется небольшая загвоздка. При нашей скорости мы будем потреблять 3·1010 фунтов дейтерия в год, а стоимость его 100 долларов за фунт, следовательно, потребляемый дейтерий в 100 раз превысит годовой бюджет современных воздушных сил. Но, быть может, удастся получить дейтерий по оптовым ценам?

Однако нам понадобится еще энергия для того, чтобы оторваться от Солнца. Расчет показывает, что на это пойдет 2,4·1040 эрг, то есть гораздо больше, чем может дать весь океанский дейтерий. Поэтому необходимо будет изыскать другие источники энергии. Я полагаю, что для решения этой проблемы нам придется обратиться к синтезу альфа-частицы из четырех протонов. При использовании этой реакции все протоны мирового океана дадут нам энергию 1042 эрг, то есть в сорок раз больше того, что нужно, чтобы оторваться от Солнца.

В качестве рабочего тела можно использовать песок. Выбрасывая 1000 молекул SiO2 на каждую синтезированную альфа-частицу, мы для отрыва от Солнца должны будем истратить всего 4% массы Земли. Мне кажется, что мы можем себе это позволить. Тем более для такой цели не жалко будет израсходовать Луну: ведь вдали от Солнца от нее все равно нет никакого проку. Покинув Солнечную систему и скитаясь в космическом пространстве, мы, вероятно, сможем время от времени еще пополнять наши запасы массы и энергии, заправляясь на лету за счет встречающихся по дороге планет. На пути осуществления этих планов пока стоит одно принципиальное препятствие: мы не умеем осуществлять цепную реакцию 4p - He4. Теперь вы видите, какая это важная проблема. Нам нужно удвоить свои усилия для ее решения. Время не терпит: Земля провела у Солнца уже две трети отпущенного ей срока.

Уверяю вас: в космосе нам будет отлично. Возможно, нам так понравится, что мы даже не захотим прилепиться к новой звезде.

Напечатано в журнале «Physics Today», 15, №7 (1962).

Д. Фроман – до 1962 г. занимал должность технического директора Лосаламосской лаборатории.

Из книги Дао физики автора Капра Фритьоф

Из книги Физики продолжают шутить автора Конобеев Юрий

Земля как управляемый космический корабль Д. Фроман Речь на банкете, состоявшемся после конференции по физике плазмы, организованной Американским физическим, обществом в ноябре 1961 года в Колорадо-Спрингс. Поскольку я не очень хорошо разбираюсь в физике плазмы и

Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из книги Тайны пространства и времени автора Комаров Виктор

Из книги На чём Земля держится автора Огородников Кирилл Федорович

1. Земля - прочная опора Вопрос о том, на чём держится Земля, человек задавал себе с самых древнейших времён. Этот вопрос возникает совершенно естественно, так как в нашей жизни мы всюду привыкли видеть, что каждый предмет должен обязательно иметь какую-нибудь поддержку,

Из книги Нейтрино - призрачная частица атома автора Азимов Айзек

2. «Земля на трёх китах» В наше время знают, что Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси, но раньше люди считали, что она неподвижна. Следовательно, думали они, у Земли также должна иметься какая-нибудь опора.Однако никаких сведений об этой опоре у людей не было, и

Из книги Беседы автора Дмитриев Алексей Николаевич

6. На чём же держится Земля? Теперь мы подошли к концу наших рассуждений и можем ответить вполне ясно и точно на поставленный нами с самого начала вопрос: на чём же, всё-таки, держится наша Земля?Пример с движением Луны нам показал, что Луна ни на чём не держится. Если вы

Из книги Пять нерешенных проблем науки автора Уиггинс Артур

Антинейтрино и Земля Как только было доказано существование нейтрино, перед учеными встал вопрос о роли нейтрино во Вселенной. Другими словами, возникло новое направление в науке - нейтринная астрономия.Мощным естественным источником нейтрино во Вселенной являются

Из книги Вселенная. Руководство по эксплуатации [Как выжить среди черных дыр, временных парадоксов и квантовой неопределенности] автора Голдберг Дэйв

Из книги Движение. Теплота автора Китайгородский Александр Исаакович

11. Земля: история недр В ходе формирования Земли тяготение сортировало первичный материал в соответствии с его плотностью: более плотные составляющие опускались к центру, а менее плотные плавали сверху, образовав в итоге кору. На рис. I.8 представлена Земля в разрезе.Кора

Из книги Твиты о вселенной автора Чаун Маркус

I. Почему нельзя определить, с какой скоростью плывет корабль в тумане? Ни в одном эксперименте не была получена частица, которая двигалась бы со скоростью больше скорости света.Позвольте представить вам Рыжего по прозвищу Error! Bookmark not defined, бродячего физика, отвергнутого

Из книги Вселенная! Курс выживания [Среди черных дыр. временных парадоксов, квантовой неопределенности] автора Голдберг Дэйв

На чем Земля держится? В далекие времена на этот вопрос давали простой ответ: на трех китах. Правда, оставалось неясным, на чем держатся киты. Однако наших наивных прародителей это не смущало.Правильные представления о характере движения Земли, о форме Земли, о многих

Из книги Интерстеллар: наука за кадром автора Торн Кип Стивен

Земля 13. Откуда мы знаем, что Земля круглая? Это неочевидно. Не считая складок, таких как горы, Земля кажется плоской. Но это потому, что она слишком большая, и ее кривизна незаметна.Имеются многочисленные доказательства кривизны. В море корабли исчезают за горизонтом,

Из книги автора

128. Когда Космический телескоп Хаббл будет заменен? Космический телескоп Хаббл, который находится на низкой околоземной орбите, назван в честь американского космолога Эдвина Хаббла. Он был запущен в апреле 1990.Почему космос? 1. Небо черное, 24 часа 7 дней в неделю. 2. Нет

Из книги автора

I. Почему нельзя определить, с какой скоростью плывет корабль в тумане? Ни в одном эксперименте не была получена частица, которая двигалась бы со скоростью больше скорости света.Позвольте представить вам Рыжего по прозвищу Ржавый, бродячего физика, отвергнутого

Из книги автора

За годы освоения космоса там скопилось много бесполезных предметов. Выпускница МГТУ им. Баумана по специальности «моделирование космических комплексов» Анна Ложкина объясняет происхождение этого мусора, откуда он берется и почему не падает нам на голову, рассказывает, что можно сделать для поддержания чистоты космического пространства.

Какие объекты вращаются вокруг нашей планеты?

В первую очередь это техника, запущенная людьми.

По низкой околоземной орбите, высотой от 160 до 2000 километров, двигаются аппараты дистанционного зондирования, межпланетная космическая станция (МКС).

На более удаленной, геостационарной орбите, ее высота примерно 36 тысяч километров над поверхностью планеты, “зависают” спутники прямого вещания телевизионных программ и различных систем связи.

На самом деле спутники двигаются с очень большой линейной и угловой скоростью, успевая за вращением Земли, поэтому каждый находится над своей точкой планеты - как бы висят над ней.

Помимо этого на орбитах находится различный “космический мусор”.

Откуда берется в космосе мусор, если там никто не живет?

Как и на Земле, в космосе мусор - дело рук человеческих. Это отработанные ступени ракет-носителей, обломки столкнувшихся или взорвавшихся спутников.

Количество аппаратов, отправленных в космическое пространство с 1957 года по настоящее время, перевалило за 15 тысяч. На низких орбитах уже становится тесно.

Часть техники устаревает - у некоторых аппаратов заканчивается топливо, у других выходит из строя оборудование. Такие спутники уже не поддаются управлению, а только отслеживанию.

Скоро вокруг Земли будет столько спутников и космического мусора, что нельзя будет запустить новый спутник или улететь с Земли на ракете

Столкновение даже небольших объектов, движущихся с орбитальными скоростями под углом друг к другу, приводит к их значительному разрушению. Так жвачка, залетевшая на орбиту МКС, может пробить оболочку станции и погубить весь экипаж.

Подобный эффект - рост количества мусора на низкой околоземной орбите в результате столкновения объектов, называется синдромом Кесслера и потенциально может привести в будущем к полной невозможности использования космического пространства при запусках с Земли.

А как дела высоко-высоко, там, на геостационарной орбите? Она тоже густо заселена, места там стоят дорого и на них даже есть лист ожидания. Поэтому, как только подходит к концу срок эксплуатации аппарата, его выводят с геостационара, а на освободившуюся позицию летит следующий спутник.

Куда девается космический мусор?

С низкой околоземной орбиты любой крупный объект спускается в атмосферу, где сгорает быстро и полностью - нам на голову даже пепел не падает.

А вот с маленькими кусочками дело обстоит сложнее. Несколько организаций США и России надежно отслеживают лишь космические аппараты и фрагменты мусора крупнее 10 см. Объекты с размерами от 1 до 10 см практически не поддаются счету.

С геостационарной орбиты устаревшие или прекратившие нормально функционировать спутники задвигают подальше, на высоту около 40 тысяч километров, чтобы освободить место для новых претендентов.

Так, за геостационаром, появилась орбита захоронения, где «умершие» спутники будут по инерции летать еще сотни лет.

А что происходит с космическими кораблями?

Корабли, на которых люди отправлялись в космос, возвращаются на Землю, где доживают свой век в музеях или научных центрах.

Мусор, образующийся в процессе жизнедеятельности обитателей международной космической станции, точно в космос не попадет. Он тщательно собирается, грузится на транспортный корабль - тот, что привозит им все необходимое, и отправляется по направлению к Земле. Этот корабль на обратном пути почти полностью сгорает в атмосфере или затапливается в Тихом океане.

Мусор, как издержки запуска космических аппаратов

Сообщение по радио или с экранов телевидения о том, что “отделение первой ступени прошло в штатном режиме» звучит привычно для современного человека. По дороге к запланированной орбите ракета-носитель теряет и другие, ставшие ненужными, детали.

На 1 кг запущенной массы приходится минимум 5 кг вспомогательной. Что с ними происходит?

Баки первой ступени сразу “отлавливают” на Земле специально обученные люди. Вторая ступень и обтекатели тоже падают на Землю, но разлетаются намного дальше и найти их сложнее.

А вот разгонные блоки, которые используются при переходе с опорной орбиты на конечную, там наверху и остаются. Со временем они потихоньку сползают вниз, входят в атмосферу, где и сгорают.

В общем, все превращается в пыль и рассеивается в атмосфере. Разве что очень-очень большие и прочные куски долетают до нас. В 2001 году долетел кусок от станции МИР и упал в океан.

Утилизация космических аппаратов

Получается, что способы утилизации космических аппаратов - это топить в океане, запустить подальше, сжечь в атмосфере … Такой полностью безотходный метод.

Детали, найденные на Земле спасателями, перерабатывают или повторно используют.

К сожалению, переработать пока можно не все. Вытекший из упавшего двигателя гидразин отравит почву и воду далеко и надолго.

Как вся эта пыль и гарь влияет на воздух, которым дышим?

Да, наш с вами воздух загрязняется и захламляется маленькими частицами пепла, пыли, другими продуктами горения космических аппаратов. Но не так сильно, как от выбросов земных машин и заводов.

Вот только один пример. Суммарная масса воздуха в атмосфере - 5Х10¹⁵ тонн. Масса орбитальной станции “ Мир”, самого крупного из космических аппаратов когда-либо вошедших в атмосферу, и сгоревших в ней (2001 год) - 105 тонн. То есть все капельки и пылинки, оставшиеся от орбитальной станции, ничто по сравнению с величиной атмосферы.

Теперь посмотрим на выбросы промышленности. По данным Росстата, наименьший суммарный выброс за период наблюдений с 1992 года пришелся на 1999 год. И он составил 18,5 млн тонн.

То есть только над нашей страной за один год в воздух попало в 176190 раз больше грязи, чем разнесло над всем земным шаром, пока «Мир» горел в атмосфере.

Что можно сделать для уменьшения количества мусора в космосе

В последние годы перед человечеством остро встали проблемы поддержания чистоты космического пространства.

Есть несколько направлений, по которым ведутся исследования:

• Развитие микроспутниковой отрасли. Уже созданы спутники-коробочки - кубсаты и таблетсаты. При их запуске достигается существенная экономия на выводе, требуется меньше топлива, меньше лишнего попадает на орбиту. Правда, как догнать такой комочек, если что-то пойдет не так, пока неясно.
• Увеличение продолжительности жизни аппаратов. Первые спутники были рассчитаны на 5 лет, современные аппараты - на 15 лет.
• Повторное использование деталей. Самый большой прорыв в этом направление - возвратные ракеты-носители, над которыми уже работает Илон Маск.

Еще очень важно разобраться с тем, какие спутники действительно необходимы, более ответственно относиться к выбору запускаемых аппаратов.

В отдаленном будущем, надеемся, появятся пылесосы или другие приспособления, которые позволят делать косметическую и даже генеральную уборку космического пространства.

Мало ли что можно придумать, если поразмыслить, если задаться целью, сохранить чистый космос для будущих поколений.