Помните это ощущение, когда волосы прилипают к расческе и затем отрываются от нее с легким треском? Или когда зимой, снимая одежду, вы вдруг чувствуете легкий удар тока?
Это разряды статического электричества. Одна из основных причин появления статического заряда — трение, а его накоплению сильно способствует низкая влажность воздуха (или вообще отсутствие атмосферы).
Статический заряд может быть большой проблемой для объектов, которые быстро движутся через среду. Например, для сброса статики на крыльях самолетов устанавливаются электростатические разрядники (их работу можно увидеть в этом видео на 00:35).
А как быть космическим кораблям, которые движутся в безвоздушном пространстве и активно накапливают статический заряд, взаимодействуя с земной ионосферой и магнитным полем? Разряд может привести к выходу из строя оборудования спутника (на прикрепленных картинках видно повреждение солнечных батарей и панели корпуса от статического разряда) и особенно опасен для космонавтов, выполняющих работы снаружи космической станции.
Один из способов избавиться от накопленного космическим аппаратом статического заряда — превратить сам вакуум в проводник! Сделать это можно с помощью электронной или ионной «пушки», которая буквально сбросит излишек заряда за борт.
На основной ферме Международной космической станции расположено две таких «пушки», которые называются Plasma Contactor Unit (PCU). Они способны сбрасывать заряд током от 0.01 до 10 ампер.
#современнаякосмонавтика
Это разряды статического электричества. Одна из основных причин появления статического заряда — трение, а его накоплению сильно способствует низкая влажность воздуха (или вообще отсутствие атмосферы).
Статический заряд может быть большой проблемой для объектов, которые быстро движутся через среду. Например, для сброса статики на крыльях самолетов устанавливаются электростатические разрядники (их работу можно увидеть в этом видео на 00:35).
А как быть космическим кораблям, которые движутся в безвоздушном пространстве и активно накапливают статический заряд, взаимодействуя с земной ионосферой и магнитным полем? Разряд может привести к выходу из строя оборудования спутника (на прикрепленных картинках видно повреждение солнечных батарей и панели корпуса от статического разряда) и особенно опасен для космонавтов, выполняющих работы снаружи космической станции.
Один из способов избавиться от накопленного космическим аппаратом статического заряда — превратить сам вакуум в проводник! Сделать это можно с помощью электронной или ионной «пушки», которая буквально сбросит излишек заряда за борт.
На основной ферме Международной космической станции расположено две таких «пушки», которые называются Plasma Contactor Unit (PCU). Они способны сбрасывать заряд током от 0.01 до 10 ампер.
#современнаякосмонавтика
Как орбитальная механика помогает летать через радиационные пояса Земли?
Магнитное поле Земли — одна из причин, по которой вы можете читать этот канал. Оно отклоняет и улавливает солнечный ветер и космические лучи, не дает им уносить атмосферу, включая озоновый слой, который защищает нас от губительной ультрафиолетовой радиации.
Пойманные геомагнитным полем заряженные частицы собираются в области, имеющей форму гигантского бублика (тора) с внутренним радиусом ~1000 км и внешним ~60000 км. Из-за разности в массе и энергии, внутренняя часть региона заполнена в основном протонами, а внешняя — электронами, и они называются внутренний и внешний радиационные пояса Земли. Заряженные частицы располагаются в поясах неравномерно: наиболее опасные высокоэнергичные собираются ближе к центру тора. Чем дальше от центра — тем меньше поток частиц и ниже их энергия.
Если бы мы могли увидеть радиационные пояса на небе, они простирались бы на ~65° на север и юг от небесного экватора. Поэтому полет за пределы низкой околоземной орбиты будет практически всегда пересекать радиационные пояса. Для автоматических межпланетных станций и космических аппаратов это не проблема — их оборудование делается радиационно-стойким. Для пилотируемых полетов это представляет потенциальную опасность.
Но есть хорошие новости: наиболее опасная для пилотируемых кораблей зона — это центральный регион внутреннего пояса, и его можно обойти траекториями с наклонением от 30° и выше. При полетах к Луне это возможно даже для компланарной схемы перелета (когда переходная орбита находится в плоскости лунной орбиты) и, тем более, возможно при полетах по пространственной схеме перелета. Внешний пояс, заполненный в основном энергичными электронами, не так опасен, поскольку электроны хорошо экранируются металлическим корпусом космического корабля.
Именно так летали к Луне американцы: например, наклонение переходной орбиты (trans-lunar-injection) для миссии «Аполлон-11» было 31,4°, что позволило свести к минимуму пребывание в опасной зоне внутреннего радиационного пояса.
Так как радиационные пояса Земли постоянно меняются под воздействием солнечной активности, то для одного типа орбит для полета к Луне условия пересечения радиационных поясов могут быть разными для разных миссий. Поэтому дозы радиации, которые получали экипажи «Аполлонов» при прохождении поясов отличались — от 1.1 миллизиверта у «Аполлона-8» до 11.4 у «Аполлона-14» (худший результат из всех миссий). Эти дозы не представляли серьезной опасности для астронавтов во время полета и не причинили долговременного вреда их жизни.
#современнаякосмонавтика
#орбитальнаямеханика
Магнитное поле Земли — одна из причин, по которой вы можете читать этот канал. Оно отклоняет и улавливает солнечный ветер и космические лучи, не дает им уносить атмосферу, включая озоновый слой, который защищает нас от губительной ультрафиолетовой радиации.
Пойманные геомагнитным полем заряженные частицы собираются в области, имеющей форму гигантского бублика (тора) с внутренним радиусом ~1000 км и внешним ~60000 км. Из-за разности в массе и энергии, внутренняя часть региона заполнена в основном протонами, а внешняя — электронами, и они называются внутренний и внешний радиационные пояса Земли. Заряженные частицы располагаются в поясах неравномерно: наиболее опасные высокоэнергичные собираются ближе к центру тора. Чем дальше от центра — тем меньше поток частиц и ниже их энергия.
Если бы мы могли увидеть радиационные пояса на небе, они простирались бы на ~65° на север и юг от небесного экватора. Поэтому полет за пределы низкой околоземной орбиты будет практически всегда пересекать радиационные пояса. Для автоматических межпланетных станций и космических аппаратов это не проблема — их оборудование делается радиационно-стойким. Для пилотируемых полетов это представляет потенциальную опасность.
Но есть хорошие новости: наиболее опасная для пилотируемых кораблей зона — это центральный регион внутреннего пояса, и его можно обойти траекториями с наклонением от 30° и выше. При полетах к Луне это возможно даже для компланарной схемы перелета (когда переходная орбита находится в плоскости лунной орбиты) и, тем более, возможно при полетах по пространственной схеме перелета. Внешний пояс, заполненный в основном энергичными электронами, не так опасен, поскольку электроны хорошо экранируются металлическим корпусом космического корабля.
Именно так летали к Луне американцы: например, наклонение переходной орбиты (trans-lunar-injection) для миссии «Аполлон-11» было 31,4°, что позволило свести к минимуму пребывание в опасной зоне внутреннего радиационного пояса.
Так как радиационные пояса Земли постоянно меняются под воздействием солнечной активности, то для одного типа орбит для полета к Луне условия пересечения радиационных поясов могут быть разными для разных миссий. Поэтому дозы радиации, которые получали экипажи «Аполлонов» при прохождении поясов отличались — от 1.1 миллизиверта у «Аполлона-8» до 11.4 у «Аполлона-14» (худший результат из всех миссий). Эти дозы не представляли серьезной опасности для астронавтов во время полета и не причинили долговременного вреда их жизни.
#современнаякосмонавтика
#орбитальнаямеханика
Изменение орбиты и орбитальные маневры
Продолжим наше знакомство с орбитальной механикой. Орбита описывается параметрами, которые определяют ее размер, форму и ориентацию в пространстве.
Кроме шести орбитальных параметров, орбиту можно задать в другом виде: вектором скорости и вектором положения в пространстве. Это представление дает подсказку, как поменять орбиту: стоит только получить изменение скорости, как сразу же изменяются орбитальные параметры.
Изменение скорости происходит под воздействием внешних факторов (об этом ниже) и в результате включения двигателя космического корабля.
Чтобы понимать, в какую сторону надо повернуть двигатель, чтобы изменить орбиту нужным нам образом, нам надо ввести систему координат, связанную с вектором орбитальной скорости: ее центр совпадает с центром масс нашего космического аппарата, первая из ее осей сонаправлена с вектором скорости, вторая — перпендикулярна вектору скорости и лежит в плоскости орбиты, третья — перпендикулярна скорости и плоскости орбиты. Разные ориентации относительно этих осей мы будем называть:
⬌ по или против движения;
⤡ радиально внутрь или наружу;
⬍ нормально или антинормально.
Включение двигателя для изменения орбиты называется орбитальным маневром. Орбитальные маневры делятся на две группы: компланарные, которые не изменяют ориентацию плоскости орбиты, и некомпланарные, выполнение которых приводит к повороту орбиты в пространстве.
Составим список того, в какой точке орбиты и в каком направлении выполнять маневры, чтобы изменить определенные параметры орбиты:
1) Компланарные маневры.
☆ Чтобы увеличить высоту апоцентра, надо выполнить маневр по движению в перицентре, а чтобы понизить — против движения.
☆ Чтобы увеличить высоту перицентра, надо выполнить маневр по движению в апоцентре, а чтобы понизить — против движения.
☆ Чтобы изменить величину аргумента перицентра, надо выполнить маневр радиально внутрь или наружу в перицентре или апоцентре.
2) Некомпланарные маневры.
★ Чтобы изменить наклонение, надо выполнить маневр нормально или антинормально в нисходящем или восходящем узле орбиты.
★ Чтобы изменить долготу восходящего узла, надо выполнить маневр нормально или антинормально в точке орбиты, которая находится выше всего над плоскостью экватора.
3) Смешанные маневры
Чтобы изменить сразу несколько параметров, мы можем выполнять маневр в произвольной точке орбиты (конечно, предварительно рассчитав нужную нам величину и направление включения двигателя).
Выше мы упоминали, что скорость на орбите может меняться под действием внешних факторов или возмущений. К ним относятся:
◆ нецентральность поля тяготения основного притягивающего тела (отличие формы от шарообразной, неравномерное распределение масс внутри);
◆ влияние притяжения других тел (Солнца, Луны, планет);
◆ трение об атмосферу (заметно для околоземных орбит высотой ниже 1000 км);
◆ давление солнечного ветра.
Наличие этих возмущений позволяет «бесплатно» изменять некоторые параметры орбиты. Например, за счет взаимодействия спутника с нецентральным полем тяготения Земли на полярной орбите с наклонением ~97°, плоскость этой орбиты поворачивается так, что за год делает полный оборот на 360°. Такая орбита называется солнечно-синхронной, и спутник на ней может все время видеть под собой освещенную поверхность, а его солнечные батареи — всегда получать заряд.
Торможение об атмосферу может использоваться для целенаправленного снижения высоты орбиты, и это очень значимая возможность для межпланетных миссий. По-английски это называется «аэробрейкинг» и успешно применяется в миссиях к Венере (например «Венера-экспресс») и Марсу (Trace Gas Orbiter миссии «ЭкзоМарс»).
Наиболее интересный потенциал у использования давления солнечного ветра (потока заряженных частиц) для изменения орбиты — этот принцип лежит в основе работы солнечного паруса.
#орбитальнаямеханика
Продолжим наше знакомство с орбитальной механикой. Орбита описывается параметрами, которые определяют ее размер, форму и ориентацию в пространстве.
Кроме шести орбитальных параметров, орбиту можно задать в другом виде: вектором скорости и вектором положения в пространстве. Это представление дает подсказку, как поменять орбиту: стоит только получить изменение скорости, как сразу же изменяются орбитальные параметры.
Изменение скорости происходит под воздействием внешних факторов (об этом ниже) и в результате включения двигателя космического корабля.
Чтобы понимать, в какую сторону надо повернуть двигатель, чтобы изменить орбиту нужным нам образом, нам надо ввести систему координат, связанную с вектором орбитальной скорости: ее центр совпадает с центром масс нашего космического аппарата, первая из ее осей сонаправлена с вектором скорости, вторая — перпендикулярна вектору скорости и лежит в плоскости орбиты, третья — перпендикулярна скорости и плоскости орбиты. Разные ориентации относительно этих осей мы будем называть:
⬌ по или против движения;
⤡ радиально внутрь или наружу;
⬍ нормально или антинормально.
Включение двигателя для изменения орбиты называется орбитальным маневром. Орбитальные маневры делятся на две группы: компланарные, которые не изменяют ориентацию плоскости орбиты, и некомпланарные, выполнение которых приводит к повороту орбиты в пространстве.
Составим список того, в какой точке орбиты и в каком направлении выполнять маневры, чтобы изменить определенные параметры орбиты:
1) Компланарные маневры.
☆ Чтобы увеличить высоту апоцентра, надо выполнить маневр по движению в перицентре, а чтобы понизить — против движения.
☆ Чтобы увеличить высоту перицентра, надо выполнить маневр по движению в апоцентре, а чтобы понизить — против движения.
☆ Чтобы изменить величину аргумента перицентра, надо выполнить маневр радиально внутрь или наружу в перицентре или апоцентре.
2) Некомпланарные маневры.
★ Чтобы изменить наклонение, надо выполнить маневр нормально или антинормально в нисходящем или восходящем узле орбиты.
★ Чтобы изменить долготу восходящего узла, надо выполнить маневр нормально или антинормально в точке орбиты, которая находится выше всего над плоскостью экватора.
3) Смешанные маневры
Чтобы изменить сразу несколько параметров, мы можем выполнять маневр в произвольной точке орбиты (конечно, предварительно рассчитав нужную нам величину и направление включения двигателя).
Выше мы упоминали, что скорость на орбите может меняться под действием внешних факторов или возмущений. К ним относятся:
◆ нецентральность поля тяготения основного притягивающего тела (отличие формы от шарообразной, неравномерное распределение масс внутри);
◆ влияние притяжения других тел (Солнца, Луны, планет);
◆ трение об атмосферу (заметно для околоземных орбит высотой ниже 1000 км);
◆ давление солнечного ветра.
Наличие этих возмущений позволяет «бесплатно» изменять некоторые параметры орбиты. Например, за счет взаимодействия спутника с нецентральным полем тяготения Земли на полярной орбите с наклонением ~97°, плоскость этой орбиты поворачивается так, что за год делает полный оборот на 360°. Такая орбита называется солнечно-синхронной, и спутник на ней может все время видеть под собой освещенную поверхность, а его солнечные батареи — всегда получать заряд.
Торможение об атмосферу может использоваться для целенаправленного снижения высоты орбиты, и это очень значимая возможность для межпланетных миссий. По-английски это называется «аэробрейкинг» и успешно применяется в миссиях к Венере (например «Венера-экспресс») и Марсу (Trace Gas Orbiter миссии «ЭкзоМарс»).
Наиболее интересный потенциал у использования давления солнечного ветра (потока заряженных частиц) для изменения орбиты — этот принцип лежит в основе работы солнечного паруса.
#орбитальнаямеханика
«Энтерпрайз», «Тысячелетний сокол», «Светлячок» — эти имена сразу вызывают образ звездолетов из далекого будущего, совершающих полеты в дальний космос.
Из космических кораблей современности на слуху советский «Буран» и «Спейс шаттлы», каждый из которых имел свое имя: не летавший в космос «Энтерпрайз», «Колумбия», «Челленджер», «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор». Любопытно, что «Энтерпрайз» изначально должен был называться «Конститьюшен», но под давлением «трекки» — фанатов сериала «Стар Трек» — он был назван в честь космического корабля капитана Кирка.
При этом собственные имена есть у кораблей многих других типов. Например, «Старлайнер», так неудачно слетавший на МКС летом этого года, носит собственное имя «Калипсо», и это был его второй полет (каждый раз с новыми сервисными блоками, которые у корабля одноразовые).
Среди «Дрэгонов», космических кораблей компании SpaceX, есть те, которые носят собственные имена: «Эндевор» — С206, совершил 5 полетов к МКС, в том числе один туристический (Ax-1); «Ресилиенс» — С207, три полета, один к МКС и уже две туристических миссии («Inspiration4» и «Polaris Dawn»); «Эндуранс» и «Фридом» — C210 и С212, оба c тремя полетами.
Отечественные космические корабли с собственными именами редкость. Кроме упомянутого выше «Бурана» известно, что его не полетевшие собратья должны были называться «Буря» и «Байкал». Некоторым из кораблей «Союз» были присвоены собственные имена — «Арго», «Юрий Гагарин» (дважды: 1, 2), «С. П. Королёв» и «К. Э. Циолковский».
Все пять европейских грузовых кораблей ATV были названы в честь ученых и писателей. Наши грузовые корабли «Прогресс», советские ТКС и японские HTV удостоились только порядкового номера.
Можно сделать вывод: чем выше многоразовость корабля, тем больше шанс, что его имя будет на слуху и запомнится. Поэтому интересно, как поступит Роскосмос с пилотируемыми транспортными кораблями нового поколения (ПТК НП), тип которых успел сменить название с «Федерации» на «Орла». Если их спускаемые аппараты будут многоразовыми, то появится больше оснований дать им собственные имена. И было бы очень здорово, если бы эти названия выбрала общественность.
#современнаякосмонавтика
Из космических кораблей современности на слуху советский «Буран» и «Спейс шаттлы», каждый из которых имел свое имя: не летавший в космос «Энтерпрайз», «Колумбия», «Челленджер», «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор». Любопытно, что «Энтерпрайз» изначально должен был называться «Конститьюшен», но под давлением «трекки» — фанатов сериала «Стар Трек» — он был назван в честь космического корабля капитана Кирка.
При этом собственные имена есть у кораблей многих других типов. Например, «Старлайнер», так неудачно слетавший на МКС летом этого года, носит собственное имя «Калипсо», и это был его второй полет (каждый раз с новыми сервисными блоками, которые у корабля одноразовые).
Среди «Дрэгонов», космических кораблей компании SpaceX, есть те, которые носят собственные имена: «Эндевор» — С206, совершил 5 полетов к МКС, в том числе один туристический (Ax-1); «Ресилиенс» — С207, три полета, один к МКС и уже две туристических миссии («Inspiration4» и «Polaris Dawn»); «Эндуранс» и «Фридом» — C210 и С212, оба c тремя полетами.
Отечественные космические корабли с собственными именами редкость. Кроме упомянутого выше «Бурана» известно, что его не полетевшие собратья должны были называться «Буря» и «Байкал». Некоторым из кораблей «Союз» были присвоены собственные имена — «Арго», «Юрий Гагарин» (дважды: 1, 2), «С. П. Королёв» и «К. Э. Циолковский».
Все пять европейских грузовых кораблей ATV были названы в честь ученых и писателей. Наши грузовые корабли «Прогресс», советские ТКС и японские HTV удостоились только порядкового номера.
Можно сделать вывод: чем выше многоразовость корабля, тем больше шанс, что его имя будет на слуху и запомнится. Поэтому интересно, как поступит Роскосмос с пилотируемыми транспортными кораблями нового поколения (ПТК НП), тип которых успел сменить название с «Федерации» на «Орла». Если их спускаемые аппараты будут многоразовыми, то появится больше оснований дать им собственные имена. И было бы очень здорово, если бы эти названия выбрала общественность.
#современнаякосмонавтика
О космическом туризме в системе Сатурна
Перед вами изображение, сделанное автоматической межпланетной станцией «Кассини» 10 июня 2006 года. Мы видим яркий месяц — это спутник Сатурна Титан. Его плотная атмосфера рассеивает солнечный свет и превращает спутник в туманный полумесяц. Знаменитые кольца сжаты в узкую полоску. А черный круг на фоне Титана — это ледяная луна Энцелад. У него нет атмосферы, и поэтому его силуэт так резко очерчен.
Как бы выглядела эта сцена, если бы мы могли взглянуть на нее своими глазами, находясь на борту космического круизного лайнера в той же точке пространства, что и «Кассини»? Была бы она столь потрясающей?
Давайте разберемся! Чтобы понять, как бы это увидели бы наши глаза, нужно сначала восстановить взаимное расположение «Кассини» и объектов на снимке в тот момент, когда делалась фотография. В этом нам поможет NASA Eyes — онлайн планетарий, который показывает, кроме прочего, расположение космических аппаратов на их орбитах. Точную дату снимка мы не знаем, но это не беда: введем в программу «10 июня 2006» и немного подвигаем настройки времени вперед-назад, чтобы поймать момент, когда Титан и Энцелад находились на одной линии. Как видно, «Кассини» в момент съемки изображения был на расстоянии более пяти миллионов километров от Титана и почти четырех миллионов километров от Энцелада.
Наш глаз определяет, большой перед нами предмет или маленький, по его угловому размеру. Чтобы узнать, какими бы мы увидели луны*, вобьем в «Volfram Alpha» запрос и получим ответ: 3,5 угловых минут для Титана и 20 угловых секунд для Энцелада. Это очень мало. Напомним, что средний угловой размер Луны — 29 угловых минут. Полумесяц Титана был бы в 8 раз меньше, а рассмотреть темный Энцелад мы бы вообще не смогли. К слову, сам Сатурн с этого расстояния казался бы в три раза крупнее Луны.
То есть, чтобы мы могли рассмотреть эту сцену своими глазами так же, как «Кассини», нам бы понадобился мощный бинокль или небольшой телескоп.
Стоит ли нам лично лететь так далеко, чтобы все равно пользоваться оптическими приборами? Поделитесь своим мнением в комментариях.
* - кроме описанного способа можно просто посмотреть, что изображение было сделано узкоугольной камерой системы Imaging Science Subsystem «Кассини», поле зрения которой 0.35х0.35 градуса. И, исходя из этого, сделать оценку.
#солнечнаясистема
Перед вами изображение, сделанное автоматической межпланетной станцией «Кассини» 10 июня 2006 года. Мы видим яркий месяц — это спутник Сатурна Титан. Его плотная атмосфера рассеивает солнечный свет и превращает спутник в туманный полумесяц. Знаменитые кольца сжаты в узкую полоску. А черный круг на фоне Титана — это ледяная луна Энцелад. У него нет атмосферы, и поэтому его силуэт так резко очерчен.
Как бы выглядела эта сцена, если бы мы могли взглянуть на нее своими глазами, находясь на борту космического круизного лайнера в той же точке пространства, что и «Кассини»? Была бы она столь потрясающей?
Давайте разберемся! Чтобы понять, как бы это увидели бы наши глаза, нужно сначала восстановить взаимное расположение «Кассини» и объектов на снимке в тот момент, когда делалась фотография. В этом нам поможет NASA Eyes — онлайн планетарий, который показывает, кроме прочего, расположение космических аппаратов на их орбитах. Точную дату снимка мы не знаем, но это не беда: введем в программу «10 июня 2006» и немного подвигаем настройки времени вперед-назад, чтобы поймать момент, когда Титан и Энцелад находились на одной линии. Как видно, «Кассини» в момент съемки изображения был на расстоянии более пяти миллионов километров от Титана и почти четырех миллионов километров от Энцелада.
Наш глаз определяет, большой перед нами предмет или маленький, по его угловому размеру. Чтобы узнать, какими бы мы увидели луны*, вобьем в «Volfram Alpha» запрос и получим ответ: 3,5 угловых минут для Титана и 20 угловых секунд для Энцелада. Это очень мало. Напомним, что средний угловой размер Луны — 29 угловых минут. Полумесяц Титана был бы в 8 раз меньше, а рассмотреть темный Энцелад мы бы вообще не смогли. К слову, сам Сатурн с этого расстояния казался бы в три раза крупнее Луны.
То есть, чтобы мы могли рассмотреть эту сцену своими глазами так же, как «Кассини», нам бы понадобился мощный бинокль или небольшой телескоп.
Стоит ли нам лично лететь так далеко, чтобы все равно пользоваться оптическими приборами? Поделитесь своим мнением в комментариях.
* - кроме описанного способа можно просто посмотреть, что изображение было сделано узкоугольной камерой системы Imaging Science Subsystem «Кассини», поле зрения которой 0.35х0.35 градуса. И, исходя из этого, сделать оценку.
#солнечнаясистема
Это кадр из видеозаписи, сделанной 31 января 2003 года на борту шаттла «Колумбия». На нем мы видим улыбающегося Рика Хасбанда — командира экипажа миссии STS-107. Рик позирует с пневматическими пистолетами в руках на фоне ящика-укладки с экспериментом BRIC-60. Черные цилиндры в углублениях содержат по 8 чашечек с питательной средой разного типа, в которых живут нематоды вида C. elegans.
На следующий день, 1 февраля 2003, «Колумбия» погибнет со всем экипажем* при спуске в атмосфере Земли. Укладка BRIC-60 будет разрушена, цилиндры обгорят и частично оплавятся, но миллиметровые червячки в них выживут.
На рис. 1 виден один из вариантов укладки, каким он был до полета, а на рис. 2 — найденные среди обломков шаттла контейнеры и их состояние. Цилиндры №1-№4 содержали живых нематод. Цилиндр №5 оказался разрушен сильнее остальных, и животные в нем погибли. Цилиндр №6 не был найден.
Падающие с высоты ~50 км с начальной скоростью около 1000 км/ч цилиндры разбросало в радиусе порядка 20 километров. Во время катастрофы они испытали ускорение порядка 2500g, а оплавленная алюминиевая поверхность указывала на температуру порядка 650°C. Тем не менее, около 87% червячков выжило и дало потомство.
Перегрузки в 2500g могут показаться абсурдно большими, но для крошечных существ они более чем переносимы — в лабораториях, при центрифугировании образцов с C. elegans, нематоды успешно переносили перегрузки до 10000g.
Трагическая гибель шаттла «Колумбия» также дала возможность серьезно взглянуть на способность более простых, чем люди, живых организмов переживать экстремальные условия, связанные с космическим полетом, в том числе со входом в земную атмосферу, тем самым вернув интерес к гипотезе о межпланетном переносе жизни в Солнечной системе.
* - кроме людей и нематод на борту были еще рыбки, муравьи, пчелы и гусеницы шелкопряда, но им всем не повезло.
#современнаякосмонавтика
На следующий день, 1 февраля 2003, «Колумбия» погибнет со всем экипажем* при спуске в атмосфере Земли. Укладка BRIC-60 будет разрушена, цилиндры обгорят и частично оплавятся, но миллиметровые червячки в них выживут.
На рис. 1 виден один из вариантов укладки, каким он был до полета, а на рис. 2 — найденные среди обломков шаттла контейнеры и их состояние. Цилиндры №1-№4 содержали живых нематод. Цилиндр №5 оказался разрушен сильнее остальных, и животные в нем погибли. Цилиндр №6 не был найден.
Падающие с высоты ~50 км с начальной скоростью около 1000 км/ч цилиндры разбросало в радиусе порядка 20 километров. Во время катастрофы они испытали ускорение порядка 2500g, а оплавленная алюминиевая поверхность указывала на температуру порядка 650°C. Тем не менее, около 87% червячков выжило и дало потомство.
Перегрузки в 2500g могут показаться абсурдно большими, но для крошечных существ они более чем переносимы — в лабораториях, при центрифугировании образцов с C. elegans, нематоды успешно переносили перегрузки до 10000g.
Трагическая гибель шаттла «Колумбия» также дала возможность серьезно взглянуть на способность более простых, чем люди, живых организмов переживать экстремальные условия, связанные с космическим полетом, в том числе со входом в земную атмосферу, тем самым вернув интерес к гипотезе о межпланетном переносе жизни в Солнечной системе.
* - кроме людей и нематод на борту были еще рыбки, муравьи, пчелы и гусеницы шелкопряда, но им всем не повезло.
#современнаякосмонавтика
«Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели.»
К. Э. Циолковский
Вы наверняка много раз слышали эти слова. Они вдохновили инженеров и ученых на свершения, которые привели к выходу человечества в космос и началу исследований космического пространства.
Но давайте более внимательно присмотримся к этому тексту. Почему «планета» — это колыбель? Почему в ней нельзя вечно жить? Был ли Циолковский прозорлив, используя общий термин «планета» и не упоминая Землю?
Если человеческое дитя так и не покинуло колыбель, то оно, с большой долей вероятности, окончило свои дни во младенчестве. Правильно ли так говорить о разуме? Ограничивает ли мышление планетарная жизнь? Скорее всего, нет. Но сама планета может оказаться такой, что покинуть ее будет непросто даже при достижении высокого уровня технологического развития.
Мы уже открыли в других звездных системах целый класс новых планет — суперземель. Это небесные тела, которые не так уж сильно отличаются от Земли по размеру: их радиус больше в 1.2-2 раза. Но масса при этом в 2-5 раз превосходит земную. У них твердая поверхность, они могут обладать плотной атмосферой и океанами. Вполне возможно, что на них существует жизнь.
Первая космическая скорость для суперземель равна примерно 12-15 км/c. Она в полтора-два раза больше, чем земная. Это та скорость, которую нужно набрать ракете, чтобы выйти на самую низкую орбиту. Такую величину очень сложно получить, используя только химическое топливо. Чтобы повторить полет Гагарина, обитателям суперземли понадобятся ядерные тепловые двигатели на верхних ступенях их ракет.
Как люди не выбирают родителей, так и разум не выбирает небесное тело, на котором он возникнет. Давайте порадуемся, что нам досталась Земля — прекрасная планета, пригодная для жизни. И которую мы сможем покинуть однажды, как дети, взрослея, покидают свою колыбель.
#человеквкосмосе
К. Э. Циолковский
Вы наверняка много раз слышали эти слова. Они вдохновили инженеров и ученых на свершения, которые привели к выходу человечества в космос и началу исследований космического пространства.
Но давайте более внимательно присмотримся к этому тексту. Почему «планета» — это колыбель? Почему в ней нельзя вечно жить? Был ли Циолковский прозорлив, используя общий термин «планета» и не упоминая Землю?
Если человеческое дитя так и не покинуло колыбель, то оно, с большой долей вероятности, окончило свои дни во младенчестве. Правильно ли так говорить о разуме? Ограничивает ли мышление планетарная жизнь? Скорее всего, нет. Но сама планета может оказаться такой, что покинуть ее будет непросто даже при достижении высокого уровня технологического развития.
Мы уже открыли в других звездных системах целый класс новых планет — суперземель. Это небесные тела, которые не так уж сильно отличаются от Земли по размеру: их радиус больше в 1.2-2 раза. Но масса при этом в 2-5 раз превосходит земную. У них твердая поверхность, они могут обладать плотной атмосферой и океанами. Вполне возможно, что на них существует жизнь.
Первая космическая скорость для суперземель равна примерно 12-15 км/c. Она в полтора-два раза больше, чем земная. Это та скорость, которую нужно набрать ракете, чтобы выйти на самую низкую орбиту. Такую величину очень сложно получить, используя только химическое топливо. Чтобы повторить полет Гагарина, обитателям суперземли понадобятся ядерные тепловые двигатели на верхних ступенях их ракет.
Как люди не выбирают родителей, так и разум не выбирает небесное тело, на котором он возникнет. Давайте порадуемся, что нам досталась Земля — прекрасная планета, пригодная для жизни. И которую мы сможем покинуть однажды, как дети, взрослея, покидают свою колыбель.
#человеквкосмосе
Несколько дней назад компания VAST анонсировала дизайн интерьера своей космической станции «Haven-1». На картинках, выдержанных в успокаивающих теплых тонах со скрытым освещением, мы можем видеть то, как предполагается организовать рабочее место в лаборатории, доступ к запасам, зону отдыха и место для фитнесса (да, улыбающийся молодой человек на фото держится не за ограду — это тренажер для физических упражнений).
Этот концепт красив, но демонстрирует тревожный уровень пренебрежения 51-летним опытом работы космонавтов, астронавтов и тайконавтов на космических станциях на орбите Земли.
Давайте разберемся, почему:
① Большой объем помещений обманчив: диаметр станции заявлен как 4 метра, а на рендерах он либо искусственно увеличен, либо все люди на них — карлики. Парить в невесомости может показаться привлекательным, но это создает реальную угрозу оказаться висящим в пространстве без возможности дотянуться до опоры. В этом случае космический турист будет вынужден достаточно долго ждать, пока поток воздуха от вентиляции не донесет его к одной из стен (попытка передвижения «вплавь», помогая себе руками и ногами, в невесомости не сработает — это крайне неэффективно).
② Дизайнеры интерьера предусмотрели «поручни» и «карманы», за которые можно зацепиться ногами, но сравнение с тем, как устроены хорошо заметные синие поручни на МКС, и то, как астронавтам приходится цепляться за них двумя ногами, чтобы что-то сделать руками, показывает, что VAST радикально недооценивает количество и сам принцип расположения опор для посетителей.
③ Наибольшие опасения вызывает концепт тренажера. Это система тяг, с помощью которой можно выполнять приседания. Но обратите внимание — тренажер не имеет отдельной платформы, которая бы передавала усилие на корпус станции, и где можно было бы закрепиться ногами, чтобы комфортно распределять нагрузку. На картинке турист, в случае малейшей ошибки, вылетит из тренажера, как из катапульты, с непредсказуемыми последствиями.
Компания заявляет длительность экспедиции на станцию до 30 дней. Полеты такой длительности требуют серьезного внимания к поддержанию физической формы участников для того, чтобы предотвратить опасный уровень потери костной массы и атрофии мышц. Пренебрежение качеством и количеством тренировок может привести к серьезной травме при возвращении на Землю. Поэтому на МКС используются не тяги (эспандеры и т.п.), а беговая дорожка, велоэргометр и комплексный силовой тренажер специальной конструкции.
Для профессиональных космонавтов риск снижается за счет тщательного отбора по здоровью и серьезных тренировок перед полетом.
Подводя итоги: как и с печально известным туристическим подводным аппаратом «Титан», долгосрочный полет на такую частную станцию, с большой вероятностью, окажется некомфортным и будет представлять серьезную опасность для здоровья и жизни.
#человеквкосмосе
Этот концепт красив, но демонстрирует тревожный уровень пренебрежения 51-летним опытом работы космонавтов, астронавтов и тайконавтов на космических станциях на орбите Земли.
Давайте разберемся, почему:
① Большой объем помещений обманчив: диаметр станции заявлен как 4 метра, а на рендерах он либо искусственно увеличен, либо все люди на них — карлики. Парить в невесомости может показаться привлекательным, но это создает реальную угрозу оказаться висящим в пространстве без возможности дотянуться до опоры. В этом случае космический турист будет вынужден достаточно долго ждать, пока поток воздуха от вентиляции не донесет его к одной из стен (попытка передвижения «вплавь», помогая себе руками и ногами, в невесомости не сработает — это крайне неэффективно).
② Дизайнеры интерьера предусмотрели «поручни» и «карманы», за которые можно зацепиться ногами, но сравнение с тем, как устроены хорошо заметные синие поручни на МКС, и то, как астронавтам приходится цепляться за них двумя ногами, чтобы что-то сделать руками, показывает, что VAST радикально недооценивает количество и сам принцип расположения опор для посетителей.
③ Наибольшие опасения вызывает концепт тренажера. Это система тяг, с помощью которой можно выполнять приседания. Но обратите внимание — тренажер не имеет отдельной платформы, которая бы передавала усилие на корпус станции, и где можно было бы закрепиться ногами, чтобы комфортно распределять нагрузку. На картинке турист, в случае малейшей ошибки, вылетит из тренажера, как из катапульты, с непредсказуемыми последствиями.
Компания заявляет длительность экспедиции на станцию до 30 дней. Полеты такой длительности требуют серьезного внимания к поддержанию физической формы участников для того, чтобы предотвратить опасный уровень потери костной массы и атрофии мышц. Пренебрежение качеством и количеством тренировок может привести к серьезной травме при возвращении на Землю. Поэтому на МКС используются не тяги (эспандеры и т.п.), а беговая дорожка, велоэргометр и комплексный силовой тренажер специальной конструкции.
Для профессиональных космонавтов риск снижается за счет тщательного отбора по здоровью и серьезных тренировок перед полетом.
Подводя итоги: как и с печально известным туристическим подводным аппаратом «Титан», долгосрочный полет на такую частную станцию, с большой вероятностью, окажется некомфортным и будет представлять серьезную опасность для здоровья и жизни.
#человеквкосмосе