На этой фотографии, сделанной на МКС в ноябре 2021 года, видно сразу два космических корабля. Причем они заметно отличаются друг от друга: на ближнем плане пилотируемый «Союз МС-19», а на заднем — корабль-модуль «Прогресс М-УМ» в составе приборно-агрегатного отсека ➊, переходной проставки ➋ и модуля «Причал» ➌. После стыковки модуля переходная проставка и приборно-агрегатный отсек отстыковываются и затапливаются на кладбище космических кораблей в Тихом океане.
Таким способом к Международной космической станции было доставлено три малых модуля: «Пирс», «Поиск» и «Причал». Еще один малый модуль «Рассвет» был доставлен на «Спейс Шаттле». А крупные модули нашего сегмента («Заря», «Звезда» и «Наука») оснащены собственной двигательной установкой, способны сами добраться до станции и совершить стыковку.
#современнаякосмонавтика
Таким способом к Международной космической станции было доставлено три малых модуля: «Пирс», «Поиск» и «Причал». Еще один малый модуль «Рассвет» был доставлен на «Спейс Шаттле». А крупные модули нашего сегмента («Заря», «Звезда» и «Наука») оснащены собственной двигательной установкой, способны сами добраться до станции и совершить стыковку.
#современнаякосмонавтика
В прошлый раз мы говорили о размере орбиты. Сегодня мы перейдем к обсуждению формы орбиты и первый раз затронем ситуацию, когда орбита перестает быть замкнутой.
Замкнутая орбита имеет форму эллипса, в частности, окружности. Форму эллипса можно характеризовать через соотношение его большой и малой полуоси: чем первая больше другой, тем более вытянут эллипс. Когда они совпадают, эллипс совпадает с окружностью, а большая полуось – с радиусом окружности.
Но есть куда более удобная возможность оценить форму орбиты: математика позволяет вывести из уравнения движения тела в центральном поле параметр, который называется эксцентриситет (обозначается латинской буквой «e»).
Это величина, которая может принимать значения от нуля до бесконечности и показывает, насколько форма орбиты отличается от окружности:
Если эксцентриситет равен нулю (e = 0), то орбита – окружность ❶
Если эксцентриситет больше нуля и меньше единицы (0 < e < 1) – это все более и более вытянутый эллипс ❷.
Если апоцентр эллиптической орбиты выходит за пределы сферы Хилла*, то уже нельзя говорить о том, что орбита остается замкнутой. Это соответствует моменту, когда эксцентриситет становится больше или равен единице:
Если эксцентриситет достиг значения 1 (e = 1) – то орбита перестала быть замкнутой и имеет форму параболы ❹
Если эксцентриситет больше 1 (e > 1) – орбита стала гиперболой ❸ (и чем больше эксцентриситет, тем более разомкнуты ветви гиперболы, в пределе стремясь стать прямой).
И для параболы, и для гиперболы значение большой полуоси будет отрицательным, а радиус апоцентра – равным бесконечности, и говорить об их размере затруднительно.
Все перечисленные формы орбит являются коническими сечениями. В реальном мире невозможно найти ситуацию, когда объект движется точно по траекториям, которые можно описать такими идеальными орбитами, но они подходят, как начальное приближение или оценка траектории на короткое время (оскулирующая орбита).
* - при старте с поверхности этому соответствует набор второй космической скорости.
#орбитальнаямеханика
Замкнутая орбита имеет форму эллипса, в частности, окружности. Форму эллипса можно характеризовать через соотношение его большой и малой полуоси: чем первая больше другой, тем более вытянут эллипс. Когда они совпадают, эллипс совпадает с окружностью, а большая полуось – с радиусом окружности.
Но есть куда более удобная возможность оценить форму орбиты: математика позволяет вывести из уравнения движения тела в центральном поле параметр, который называется эксцентриситет (обозначается латинской буквой «e»).
Это величина, которая может принимать значения от нуля до бесконечности и показывает, насколько форма орбиты отличается от окружности:
Если эксцентриситет равен нулю (e = 0), то орбита – окружность ❶
Если эксцентриситет больше нуля и меньше единицы (0 < e < 1) – это все более и более вытянутый эллипс ❷.
Если апоцентр эллиптической орбиты выходит за пределы сферы Хилла*, то уже нельзя говорить о том, что орбита остается замкнутой. Это соответствует моменту, когда эксцентриситет становится больше или равен единице:
Если эксцентриситет достиг значения 1 (e = 1) – то орбита перестала быть замкнутой и имеет форму параболы ❹
Если эксцентриситет больше 1 (e > 1) – орбита стала гиперболой ❸ (и чем больше эксцентриситет, тем более разомкнуты ветви гиперболы, в пределе стремясь стать прямой).
И для параболы, и для гиперболы значение большой полуоси будет отрицательным, а радиус апоцентра – равным бесконечности, и говорить об их размере затруднительно.
Все перечисленные формы орбит являются коническими сечениями. В реальном мире невозможно найти ситуацию, когда объект движется точно по траекториям, которые можно описать такими идеальными орбитами, но они подходят, как начальное приближение или оценка траектории на короткое время (оскулирующая орбита).
* - при старте с поверхности этому соответствует набор второй космической скорости.
#орбитальнаямеханика
Эта фотография Марса сделана эмиратским космическим аппаратом Hope 29 мая 2023 года (Image credit : Emirates Mars mission/EXI/Thomas Thomopoulos).
Цвета и контраст изображения искусственно усилены и позволяют хорошо рассмотреть восточное полушарие Марса за несколько дней до летнего солнцестояния. В верхней части изображения видна северная полярная шапка (на снимке сейчас середина лета в северной полусфере и шапка далека от своего максимального размера и ужмется еще раза в полтора), а в нижней — снег вокруг южного полюса (там середина зимы).
Хорошо заметный треугольник образуют большие (более 400 км диаметром!) ударные кратеры ❶ Кассини, ❷ Скиапарелли и ❸ Гюйгенс. Внутри треугольника виден крупный древний кратер ❹ Тихонравова.
Но самое интересное здесь — это четко различимые регионы разного цвета: через всю центральную область планетарного диска протянулся рыжий треугольник, занятый сильно кратерированной возвышенностью Сабейской земли, к которому справа примыкает темное пятно ❺ Большого Сирта.
Если посмотреть на глобус Марса в этом же ракурсе, то видно, что граница темно-серых и рыжих регионов не совпадает с какими-либо деталями рельефа.
Разный цвет поверхности придает разное количество пыли и ее состав: там, где мы видим рыжий оттенок, поверхность покрыта пылью с частицами минерала гематита, имеющими цвет от темно-красного до красно-рыжего. Там, где оттенок рыжевато-серый — слой пыли тоньше.
На третьем фото видны черные дюны Бэгнольда и рыжий склон горы Шарпа в кратере Гейла, сфотографированные марсоходом «Кьюриосити», которые дают хорошее представление о цветовой палитре марсианской поверхности.
А темный цвет Большого Сирта вызван тем, что в этом регионе и пыли не много, и сама поверхность сложена базальтами, так как весь этот регион — древний щитовой вулкан.
#солнечнаясистема
Цвета и контраст изображения искусственно усилены и позволяют хорошо рассмотреть восточное полушарие Марса за несколько дней до летнего солнцестояния. В верхней части изображения видна северная полярная шапка (на снимке сейчас середина лета в северной полусфере и шапка далека от своего максимального размера и ужмется еще раза в полтора), а в нижней — снег вокруг южного полюса (там середина зимы).
Хорошо заметный треугольник образуют большие (более 400 км диаметром!) ударные кратеры ❶ Кассини, ❷ Скиапарелли и ❸ Гюйгенс. Внутри треугольника виден крупный древний кратер ❹ Тихонравова.
Но самое интересное здесь — это четко различимые регионы разного цвета: через всю центральную область планетарного диска протянулся рыжий треугольник, занятый сильно кратерированной возвышенностью Сабейской земли, к которому справа примыкает темное пятно ❺ Большого Сирта.
Если посмотреть на глобус Марса в этом же ракурсе, то видно, что граница темно-серых и рыжих регионов не совпадает с какими-либо деталями рельефа.
Разный цвет поверхности придает разное количество пыли и ее состав: там, где мы видим рыжий оттенок, поверхность покрыта пылью с частицами минерала гематита, имеющими цвет от темно-красного до красно-рыжего. Там, где оттенок рыжевато-серый — слой пыли тоньше.
На третьем фото видны черные дюны Бэгнольда и рыжий склон горы Шарпа в кратере Гейла, сфотографированные марсоходом «Кьюриосити», которые дают хорошее представление о цветовой палитре марсианской поверхности.
А темный цвет Большого Сирта вызван тем, что в этом регионе и пыли не много, и сама поверхность сложена базальтами, так как весь этот регион — древний щитовой вулкан.
#солнечнаясистема
Странная конструкция на картинке - огромная космическая станция с солнечной термальной электростанцией. В центре ❶ мы видим раскаленный до алого свечения корпус солнечной термальной электростанции, в котором вода разогревается до высокой температуры солнечным светом, сфокусированным с помощью вогнутого зеркала ❷, и превращается в пар, поступающий в Трубину ❸, которая превращает механическую энергию движения пара в электричество. Пар отдает свое тепло космическому пространству через радиаторы и возвращается обратно в нагреватель. Полученная электроэнергия передается на Землю в виде пучка микроволнового излучения через антенну ❹. Для масштаба показан пристыкованный к станции Спейс-Шаттл.
В 70-тые годы прошлого века такая конструкция представлялась инженерам фирмы Боинг более эффективной, чем солнечные батареи (их КПД был невелик), и прогнозы роста мировой экономики предсказывали, что потребление электроэнергии будет обгонять возможности атомной и обычной энергетики, что оставляло нишу для таких космических электростанций. К сожалению или к счастью, прогнозы не оправдались и развитие космонавтики пошло так, что космическая энергетика не получила развития. Тем не менее, проекты космических электростанций продолжают появляться, и в 2019-том году Китай объявил о похожем проекте солнечной термальной электростанции.
#ретрофьючер
В 70-тые годы прошлого века такая конструкция представлялась инженерам фирмы Боинг более эффективной, чем солнечные батареи (их КПД был невелик), и прогнозы роста мировой экономики предсказывали, что потребление электроэнергии будет обгонять возможности атомной и обычной энергетики, что оставляло нишу для таких космических электростанций. К сожалению или к счастью, прогнозы не оправдались и развитие космонавтики пошло так, что космическая энергетика не получила развития. Тем не менее, проекты космических электростанций продолжают появляться, и в 2019-том году Китай объявил о похожем проекте солнечной термальной электростанции.
#ретрофьючер
Уважаемые читатели! Аудитория нашего канала растет, и нам важно получать от вас обратную связь.
Используя @ExplainSpaceBot, вы сможете:
• предложить нам идею для поста;
• сообщить о неточностях или ошибках;
• задать любой интересующий вас вопрос по темам канала.
Просто нажмите на название нашего бота, выберите из меню соответствующую опцию и отправьте сообщение.
Используя @ExplainSpaceBot, вы сможете:
• предложить нам идею для поста;
• сообщить о неточностях или ошибках;
• задать любой интересующий вас вопрос по темам канала.
Просто нажмите на название нашего бота, выберите из меню соответствующую опцию и отправьте сообщение.
Как нам справедливо указали в комментариях, в посте про кислород-водородный двигатель RL-10 мы проиллюстрировали использование двигателя на новой американской ракете-носителе Vulcan-Centaur фотографией, на которой была видна первая ступень с метан-кислородными двигателями BE-4. Исправимся, рассказав подробнее о том, как именно и где в Vulcan-Centaur применяются RL-10:
На фото верхняя ступень ракеты «Вулкан» — Centaur V. Диаметр ступени — 5 метров, толщина стенки баков — всего около 1 мм. Компоненты топлива: жидкие кислород и водород. Ступень оснащается двумя двигателями RL-10.
По сравнению с предыдущей версией — Centaur III, у Centaur V в два раза больше заправка топлива и соответствующие энергетические возможности.
Главная особенность конструкции, которая позволяет достигнуть высокого массового совершенства — это использование тонкостенных баков из нержавеющей стали с совмещенными днищами. Собственный вес всей конструкции поддерживается давлением газа наддува внутри баков. Однако если давление пропадет, то ступень может сложиться под своим весом (как на этом видео сложилась ступень «Атлас» под весом разгонного блока «Аджена», на фотографии последствий видно, насколько тонки стенки баков — у «Центавра» они даже несколько тоньше).
Эта же особенность становится недостатком, когда выполнившие свою миссию «Центавры», выведенные на орбиту захоронения, взрываются из-за неравномерного нагрева баков, образуя множество фрагментов космического мусора.
#современнаякосмонавтика
На фото верхняя ступень ракеты «Вулкан» — Centaur V. Диаметр ступени — 5 метров, толщина стенки баков — всего около 1 мм. Компоненты топлива: жидкие кислород и водород. Ступень оснащается двумя двигателями RL-10.
По сравнению с предыдущей версией — Centaur III, у Centaur V в два раза больше заправка топлива и соответствующие энергетические возможности.
Главная особенность конструкции, которая позволяет достигнуть высокого массового совершенства — это использование тонкостенных баков из нержавеющей стали с совмещенными днищами. Собственный вес всей конструкции поддерживается давлением газа наддува внутри баков. Однако если давление пропадет, то ступень может сложиться под своим весом (как на этом видео сложилась ступень «Атлас» под весом разгонного блока «Аджена», на фотографии последствий видно, насколько тонки стенки баков — у «Центавра» они даже несколько тоньше).
Эта же особенность становится недостатком, когда выполнившие свою миссию «Центавры», выведенные на орбиту захоронения, взрываются из-за неравномерного нагрева баков, образуя множество фрагментов космического мусора.
#современнаякосмонавтика
Через бот нас попросили рассказать о китайской лунной миссии «Чанъэ-6», старт которой запланирован на 3 мая.
Начнем мы, наверно, с самого важного компонента: с ракеты-носителя «Чанчжэн-5» и того, как он попадает из места производства к месту запуска, а также, каким образом идет его сборка и подготовка к старту.
На первой картинке вы видите части ракеты «Чанчжен-5Б» в зале окончательной сборки и испытаний Тяньцзиньской базы больших ракет-носителей*. Это двухступенчатая версия ракеты, которая состоит из пакета четырех боковых блоков первой ступени, центрального блока и большого обтекателя полезной нагрузки. Боковые блоки оснащаются двигателями YF-100 на керосине и жидком кислороде, а центральный блок — двигателем YF-77, использующим жидкий кислород и жидкий водород.
Такой вариант ракеты используется для запуска модулей космических станций, которые у китайцев могут совершать автономный полет, так как оснащаются своими двигательными установками и системами управления. Для запуска миссии «Чанъэ-6» используется трехступенчатый вариант, где третья ступень работает на кислороде и водороде, а сам лунный экспедиционный комплекс выполняет маневры входа на орбиту Луны и возвращения на Землю. Так же ракета может включать и четвертую ступень - разгонный блок «Юаньчжэн».
После сборки и проверки ракета грузится на борт специального судна, чтобы совершить морское путешествие длиной 3000 километров к острову Хайнань на космодром Вэньчан.
Здесь, в здании вертикальной сборки, компоненты ракеты интегрируются в единое целое. Проводятся проверки, и ракета на платформе-транспортере перемещается на старт, откуда отправляется в полет.
* ракета производится Китайской аэрокосмической научно-технической корпорацией CASC — компания является главным подрядчиком китайской космической программы. Она осуществляет полный цикл проектирования, производства и испытаний ракетных двигателей, ракет-носителей, модулей станций, космических кораблей, спутников и автоматических межпланетных станций.
#современнаякосмонавтика
Начнем мы, наверно, с самого важного компонента: с ракеты-носителя «Чанчжэн-5» и того, как он попадает из места производства к месту запуска, а также, каким образом идет его сборка и подготовка к старту.
На первой картинке вы видите части ракеты «Чанчжен-5Б» в зале окончательной сборки и испытаний Тяньцзиньской базы больших ракет-носителей*. Это двухступенчатая версия ракеты, которая состоит из пакета четырех боковых блоков первой ступени, центрального блока и большого обтекателя полезной нагрузки. Боковые блоки оснащаются двигателями YF-100 на керосине и жидком кислороде, а центральный блок — двигателем YF-77, использующим жидкий кислород и жидкий водород.
Такой вариант ракеты используется для запуска модулей космических станций, которые у китайцев могут совершать автономный полет, так как оснащаются своими двигательными установками и системами управления. Для запуска миссии «Чанъэ-6» используется трехступенчатый вариант, где третья ступень работает на кислороде и водороде, а сам лунный экспедиционный комплекс выполняет маневры входа на орбиту Луны и возвращения на Землю. Так же ракета может включать и четвертую ступень - разгонный блок «Юаньчжэн».
После сборки и проверки ракета грузится на борт специального судна, чтобы совершить морское путешествие длиной 3000 километров к острову Хайнань на космодром Вэньчан.
Здесь, в здании вертикальной сборки, компоненты ракеты интегрируются в единое целое. Проводятся проверки, и ракета на платформе-транспортере перемещается на старт, откуда отправляется в полет.
* ракета производится Китайской аэрокосмической научно-технической корпорацией CASC — компания является главным подрядчиком китайской космической программы. Она осуществляет полный цикл проектирования, производства и испытаний ракетных двигателей, ракет-носителей, модулей станций, космических кораблей, спутников и автоматических межпланетных станций.
#современнаякосмонавтика