Tàu vũ trụ trong tất cả sự đa dạng của nó là cả niềm tự hào và mối quan tâm của nhân loại. Sự sáng tạo của họ có trước lịch sử phát triển hàng thế kỷ của khoa học và công nghệ. Thời đại không gian, cho phép con người nhìn thế giới họ đang sống từ bên ngoài, đã nâng chúng ta lên một giai đoạn phát triển mới. Một tên lửa trong không gian ngày nay không phải là một giấc mơ, mà là một chủ đề quan tâm của các chuyên gia có trình độ cao, những người đang phải đối mặt với nhiệm vụ cải tiến các công nghệ hiện có. Các loại tàu vũ trụ được phân biệt và chúng khác nhau như thế nào sẽ được thảo luận trong bài viết.
Định nghĩa
Tàu vũ trụ là tên gọi chung cho bất kỳ thiết bị nào được thiết kế để hoạt động trong không gian. Có một số tùy chọn để phân loại chúng. Trong trường hợp đơn giản nhất, tàu vũ trụ có người lái và tàu vũ trụ tự động được phân biệt. Đến lượt mình, cái trước lại được chia thành tàu vũ trụ và nhà ga. Khác nhau về khả năng và mục đích, chúng giống nhau ở nhiều khía cạnh về cấu trúc và thiết bị sử dụng.
Tính năng bay
Bất kỳ phi thuyền nào sau khiVụ phóng trải qua ba giai đoạn chính: phóng lên quỹ đạo, bay thực tế và hạ cánh. Giai đoạn đầu tiên liên quan đến sự phát triển của bộ máy tốc độ cần thiết để đi vào không gian bên ngoài. Để đi vào quỹ đạo, giá trị của nó phải là 7,9 km / s. Việc vượt qua hoàn toàn lực hấp dẫn của trái đất liên quan đến sự phát triển của vận tốc vũ trụ thứ hai bằng 11,2 km / s. Đây là cách một tên lửa di chuyển trong không gian khi mục tiêu của nó là những vùng xa của không gian Vũ trụ.
Sau khi giải phóng khỏi sức hút, giai đoạn thứ hai tiếp theo. Trong quá trình bay theo quỹ đạo, chuyển động của tàu vũ trụ xảy ra theo quán tính, do gia tốc truyền cho chúng. Cuối cùng, giai đoạn hạ cánh liên quan đến việc giảm tốc độ của tàu, vệ tinh hoặc nhà ga xuống gần như bằng không.
Nhồi bông
Mỗi tàu vũ trụ được trang bị các thiết bị để phù hợp với các nhiệm vụ mà nó được thiết kế để giải quyết. Tuy nhiên, sự khác biệt chính liên quan đến cái gọi là thiết bị mục tiêu, thiết bị này chỉ cần thiết để thu thập dữ liệu và các nghiên cứu khoa học khác nhau. Các thiết bị còn lại của tàu vũ trụ cũng tương tự như vậy. Nó bao gồm các hệ thống sau:
- cung cấp năng lượng - thường là pin năng lượng mặt trời hoặc đồng vị phóng xạ, pin hóa học, lò phản ứng hạt nhân cung cấp năng lượng cần thiết cho tàu vũ trụ;
- liên lạc - được thực hiện bằng tín hiệu sóng vô tuyến, ở một khoảng cách đáng kể so với Trái đất, việc hướng chính xác của ăng-ten trở nên đặc biệt quan trọng;
- hỗ trợ sự sống - hệ thống đặc trưng cho tàu vũ trụ có người lái, nhờ nó mà mọi người có thể ở lại trên tàu;
- định hướng - giống như bất kỳ con tàu nào khác, tàu vũ trụ được trang bị thiết bị để liên tục xác định vị trí của mình trong không gian;
- chuyển động - động cơ tàu vũ trụ cho phép bạn thay đổi tốc độ bay, cũng như hướng của nó.
Phân loại
Một trong những tiêu chí chính để phân chia tàu vũ trụ thành các loại là phương thức hoạt động quyết định khả năng của chúng. Trên cơ sở này, các thiết bị được phân biệt:
- nằm trong quỹ đạo địa tâm hoặc vệ tinh Trái đất nhân tạo;
- những người có mục đích nghiên cứu các vùng không gian xa xôi - các trạm liên hành tinh tự động;
- được sử dụng để đưa người hoặc hàng hóa cần thiết lên quỹ đạo của hành tinh chúng ta, chúng được gọi là tàu vũ trụ, có thể tự động hoặc có người lái;
- được thiết kế để giữ mọi người ở trong không gian trong thời gian dài, đây là các trạm quỹ đạo;
- tham gia vào việc vận chuyển người và hàng hóa từ quỹ đạo đến bề mặt của hành tinh, chúng được gọi là đi xuống;
- có khả năng khám phá hành tinh, nằm trực tiếp trên bề mặt của nó và di chuyển xung quanh nó, đây là những người lái hành tinh.
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn một số loại.
AES (vệ tinh trái đất nhân tạo)
Những phương tiện đầu tiên được phóng vào vũ trụ là nhân tạovệ tinh của trái đất. Vật lý và các định luật của nó khiến việc phóng bất kỳ thiết bị nào như vậy lên quỹ đạo là một nhiệm vụ khó khăn. Bất kỳ thiết bị nào cũng phải vượt qua được lực hấp dẫn của hành tinh và sau đó không được rơi lên nó. Để làm được điều này, vệ tinh cần chuyển động với vận tốc không gian đầu tiên hoặc nhanh hơn một chút. Trên hành tinh của chúng ta, giới hạn dưới có điều kiện của vị trí có thể có của một vệ tinh nhân tạo được phân biệt (vượt qua ở độ cao 300 km). Vị trí đặt gần hơn sẽ khiến thiết bị giảm tốc khá nhanh trong điều kiện khí quyển.
Ban đầu, chỉ có các phương tiện phóng mới có thể đưa các vệ tinh nhân tạo của Trái đất lên quỹ đạo. Tuy nhiên, vật lý không đứng yên, và ngày nay các phương pháp mới đang được phát triển. Vì vậy, một trong những phương pháp thường được sử dụng gần đây là phóng từ một vệ tinh khác. Cũng có kế hoạch sử dụng các tùy chọn khác.
Quỹ đạo của tàu vũ trụ quay quanh Trái đất có thể nằm ở các độ cao khác nhau. Đương nhiên, thời gian cần thiết cho một vòng kết nối cũng phụ thuộc vào điều này. Các vệ tinh có chu kỳ cách mạng bằng một ngày được đặt trong cái gọi là quỹ đạo địa tĩnh. Nó được coi là có giá trị nhất, vì các thiết bị đặt trên nó dường như đứng yên đối với một người quan sát trên trái đất, có nghĩa là không cần tạo cơ chế cho các ăng-ten quay.
AMS (Trạm liên hành tinh tự động)
Các nhà khoa học nhận được một lượng lớn thông tin về các vật thể khác nhau của hệ mặt trời bằng cách sử dụng tàu vũ trụ gửi ra bên ngoài quỹ đạo địa tâm. Các vật thể AMS là hành tinh, tiểu hành tinh và sao chổi, và thậm chícác thiên hà có sẵn để quan sát. Các nhiệm vụ được đặt ra cho các thiết bị như vậy đòi hỏi kiến thức và nỗ lực to lớn từ các kỹ sư và nhà nghiên cứu. Các sứ mệnh AWS là hình ảnh thu nhỏ của tiến bộ công nghệ và đồng thời cũng là yếu tố kích thích của nó.
Tàu vũ trụ có người lái
Phương tiện được thiết kế để đưa người đến một mục tiêu được chỉ định và đưa họ trở lại, về mặt công nghệ, không thua kém gì các loại được mô tả. Vostok-1, mà Yuri Gagarin đã thực hiện chuyến bay của mình, thuộc loại này.
Nhiệm vụ khó khăn nhất đối với những người tạo ra tàu vũ trụ có người lái là đảm bảo an toàn cho phi hành đoàn trong quá trình quay trở lại Trái đất. Ngoài ra, một phần quan trọng của các thiết bị đó là hệ thống cứu hộ khẩn cấp, có thể trở nên cần thiết trong quá trình phóng tàu vào vũ trụ bằng phương tiện phóng.
Tàu vũ trụ, giống như tất cả các phi hành gia, không ngừng được cải tiến. Gần đây, người ta thường thấy các báo cáo trên các phương tiện truyền thông về hoạt động của tàu thăm dò Rosetta và tàu đổ bộ Philae. Chúng là hiện thân của tất cả những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực đóng tàu vũ trụ, tính toán chuyển động của bộ máy, v.v. Việc tàu thăm dò Philae hạ cánh trên sao chổi được coi là sự kiện có thể so sánh với chuyến bay của Gagarin. Điều thú vị nhất là đây không phải là vương miện của những khả năng của nhân loại. Chúng tôi vẫn đang chờ đợi những khám phá và thành tựu mới về cả khám phá không gian và chế tạo máy bay.
